高低畦种植模式下提升小麦玉米生产效益的优化方案

作者: 杨占花

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高低畦种植模式是一种新型的农田管理技术,旨在通过合理分配田间水资源和土壤结构,提升作物产量和土壤质量,推动农业可持续发展。该模式通过将田地分为高畦和低畦,分别种植对水分需求不同的作物,优化水肥管理和病虫害防治,实现增产增效。在山东省滨州地区,随着土地利用压力的增加,传统种植方式已难以满足现代农业发展的需求。高低畦种植模式的引入,为小麦和玉米种植提供了新的解决方案,促进了农业生产可持续发展。

一、高低畦种植模式概述

1、概念与背景

高低畦种植模式是一种农田管理技术,具有广阔的应用前景。该种植模式主要通过将田地分为高畦和低畦两部分,分别种植不同作物。该种植模式能够改善土壤结构、提高通气性、增强土壤的保水能力、提高作物的抗倒伏性,从而提高作物的质量与产量。在传统的平畦种植模式下,田地的表面较为平整,导致水分和肥料的分布不均匀,容易出现土壤板结或积水的情况。高低畦种植模式需要对田地表面结构进行调整,将其分成两部分,在高畦部分种植耐旱性较好的作物,在低畦部种植需水性较高的作物,提高水资源的利用率,从而实现作物的合理搭配,提高土壤利用率。

2、高低畦种植模式优势

高低畦种植模式在多个方面展现出显著优势。首先,通过整平畦埂并播种小麦,土地利用率显著提高,植株分布更均匀,从而有效增产,试验表明该模式的小麦产量比常规模式增加10%以上。其次,该模式利用低畦浇水,高畦渗透灌溉,减少了约1/3的过水面积,显著提高了灌溉效率,减少了水分浪费。此外,高低畦结构增强了小麦的抗倒伏性和抗旱能力。同时,微梯田结构的形成使植株根系发达,一些实验数据表明,该模式下的小麦抗倒指数提升了10%-13%。最后,该模式通过全田无埂种植,有效控制了草害并减少病害的发生。

3、技术细节与实施步骤

①畦田设计

在实施高低畦种植模式时,要根据田地的具体情况进行合理规划。一般情况下,一个播种带宽约1.5米,高畦底宽约70厘米、畦面宽约50厘米、播种2行小麦;低畦宽约80厘米、播种4行小麦;高畦与低畦高度差15厘米左右。

②土地整理

在规划好畦田之后,需要对土地进行整理。首先要清除田间的杂草和石块,然后进行土地平整,确保高低畦的划分清晰。高畦部分,可以适当增加土壤的有机质含量,增强土壤的透气性和保水能力;低畦部分,可以添加一些保水材料,如稻壳、木屑等,提高土壤的保水性能。

③种植管理

在种植过程中,需要从作物的生长情况出发,进行科学的管理。例如,在种植小麦过程中,需要结合土壤的温度和湿度,合理制定灌溉计划以及施肥时间;在种植玉米过程中,应加强水分管理,特别是在玉米拔节期和抽穗期,要确保水分供应充足,否则会导致玉米植株生长受阻、穗粒减少,最终影响产量。

④水肥管理

水肥管理是高低畦种植模式中的重要环节。高畦部分的灌溉应注意水量控制,避免过度灌溉导致土壤板结或水分流失;低畦部分则需要适时进行灌溉,保持土壤湿润。在施肥方面,可以采用分次施肥,根据作物的实际生长情况,合理安排施肥时间和施肥量。

⑤病虫害防治

病虫害防治需根据不同畦田的特点采取相应措施。高畦部分主要防治土传病害和根部病害,可以适当减少灌溉次数,保持土壤干燥;低畦部分要重点防治地下害虫和病菌繁殖,可以采用物理防治和生物防治相结合的方法,减少化学农药的使用。

二、小麦生产技术

高畦的排水能力较强,土壤透气性较好,这些有利条件能够促进小麦的根系发育和植株生长,具体的小麦生产技术包括以下几个方面:

1、小麦选种策略

小麦选种时需要综合考虑当地气候条件、土壤特性以及高低畦种植模式的特点,以下是具体的选种方法。

①耐旱性强的小麦品种

由于高畦的排水性能较好,土壤相对干燥。因此,应选择耐旱性较强的小麦品种。这类品种根系较为发达,能够更好地吸收土壤中的水分,可以适应高畦的环境条件。例如,滨州地区常用的品种如“济麦22”、“山农20”,这些品种在干旱条件下表现出色,产量比较稳定。

②抗病性强的小麦品种

选择抗病性强的小麦品种,可以减少病害发生,确保小麦的健康生长。结合滨州地区的实际种植环境,应注重选择抗白粉病、锈病和根腐病的品种。例如,“烟农19”在抗病性方面表现优异,比较适合在高畦环境中种植。

③高产稳产的小麦品种

在追求产量的同时,还需考虑品种的稳定性。选择高产稳产的小麦品种,如“洛麦21”,该品种在正常年份的产量较高,在极端气候条件下的产量也相对稳定,能够适应滨州地区的多变气候条件。

2、种子处理

播种前,药剂拌种是减少苗期病虫害发生率的重要措施,可根据不同病虫害种类,有针对性地选择药剂。防治地下害虫可以选用40%辛硫磷,用量为种子质量的0.2%,可有效杀灭地老虎、金针虫等地下害虫。防治小麦腥黑穗病、散黑穗病、根腐病、纹枯病、全蚀病等病害,可用2%戊唑醇干拌剂或湿拌剂10-15克拌麦种10克。

3、播种时间

在高畦种植小麦时,应选择合适的播种时间。高畦的土壤较为干燥,播种小麦时应避开干旱期,选择土壤比较湿润的时段进行。考虑到小麦对温度的敏感性,应选择适宜的播种季节,确保土壤温度和环境条件有利于种子发芽和生长,从而避免因温度不适导致的发芽率下降。

4、播种管理

由于高畦土壤透气性好,可以适当提高小麦的播种密度。适当增加密度可以有效利用土壤中的养分,提高小麦的产量。一般建议每亩播种量控制在20-25公斤之间,以确保足够的密度,但同时也要避免过度密集导致的植株间竞争。

5、施肥管理

小麦在不同生长期对营养需求不同,需采取分期施肥策略。苗期主要补充氮肥,促进植株快速生长;拔节期补充磷钾肥,增强抗性和根系发育;灌浆期需补充微量元素,确保成熟小麦籽粒饱满,例如可将磷酸钙和有机肥混施,能够提高小麦的产量。

6、灌溉管理

在高畦上种植小麦时,需注意控制灌溉次数和水量,避免水分过多导致低畦土壤板结或出现病害。灌溉应遵循“小水勤灌”原则,确保土壤保持适当的湿润度。因此,可以采用滴灌技术和喷灌技术,有效控制灌溉的效果。

①滴灌技术

通过在作物根系周围设置滴管,实现点对点供水。滴灌系统可以根据作物的生长需求,精确控制水量和灌溉时间,从而将水滴缓慢、均匀地送入土壤,直接供给作物根系。

②喷灌技术

喷灌技术是一种通过喷头将水雾化后洒向空中的灌溉方式,适用于大面积农田的快速覆盖。喷灌系统能够模拟天然降雨,通过调整喷头的喷洒角度和强度,可以精确控水、保持土壤湿润,从而均匀地为作物提供水分。

7、病虫害防治

高畦的良好排水性可以减少病害的发生,尤其是根腐病和叶斑病等。由于小麦易受蚜虫、红蜘蛛等害虫的影响,在生产过程中应加强病虫害监测,合理使用各类防治手段。例如,在田间设置物理捕虫器,以减少红蜘蛛的侵害。

三、玉米生产技术

1、玉米选种策略

①耐湿性强的玉米品种

在高低畦种植模式下,玉米通常种植在低畦部分,因其对水分需求较高,低畦部分能够更好地保持土壤水分和养分,满足玉米生长需求。低畦土壤湿度较高,易形成积水,因此选种时需选择耐湿性强的玉米品种,这类品种根系发达,能在湿润的土壤中正常生长,减少涝害的影响。例如,“郑单958”,以其良好的耐湿性和高产潜力,成为滨州地区广泛种植的品种之一。

②抗病性强的玉米品种

玉米易受到玉米螟、蚜虫和叶斑病等病虫害的影响,选种时需选择抗病性强的品种,减少因病虫害带来的损失。例如,“农大108”,具有较强的抗病能力,尤其在叶斑病和玉米螟防治方面表现突出,适合在低畦环境中种植。

③高产优质的玉米品种

在确保抗性强的基础上,还需选择高产优质的玉米品种。滨州地区的农户通常选择“登海605”品种,其产量高、籽粒饱满,适应性广泛,是当地主推的高产玉米品种。此外,在玉米选种过程中,选用耐湿性和抗病性强的品种不仅能适应低畦环境,还能显著提高产量和品质。

2、播种方法

①播种时间和温度

玉米播种应选择在土壤温度稳定在10℃以上时进行,通常在春季播种。由于低畦土壤水分较好,播种时可以适当增加播种深度,约为5-7厘米,以确保种子吸收足够的水分,促进种子发芽。

②播种密度

在低畦种植玉米时,由于水分和养分较为充足,可以适当增加播种密度,一般建议每亩密度控制在4000-5000株。同时,根据玉米的品种和生长特性,合理调整行距和株距,避免出现光照不足的情况。

③施肥管理

由于低畦部分的土壤养分流失较少,在施肥时需根据土壤肥力状况进行合理施肥。一般在玉米生长期内进行三次施肥:首先,在苗期施氮肥,促进植株早期生长;其次,在拔节期施磷钾肥,增强植株抗性和提高籽粒品质;最后,灌浆期要注重适量补充微量元素。通过这些方式,能够保障玉米的产量与质量。此外,盐碱地种植玉米时,应坚持以有机肥为主,每亩盐碱地应施有机肥3-4立方米,并坚持每年秸秆还田。合理选用化肥种类,如尿素、硫酸铵、过磷酸钙等酸性、中性化肥,以改善土壤环境,减少虫害发生。

④灌溉管理

低畦部分的土壤保水性较强。玉米在生长过程中需确保充足的水分供应,特别是在拔节期和抽穗期,水分不足将严重影响玉米的产量和品质。灌溉时应注意适量灌溉,避免水分过多导致土壤板结或根系缺氧。

⑤病虫害防治

由于土壤湿度较高,玉米在低畦种植时,易发生病虫害,特别是玉米螟、蚜虫和叶斑病等。因此,需定期进行田间巡查,及时发现并防治病虫害。可以采用生物防治和物理防治相结合的方式,减少对化学农药的依赖。例如,生物防治可以利用天敌昆虫、微生物等生物因素来防治虫害。物理防治方式可以利用杀虫灯、黄板等物理手段来诱杀害虫。此外,针对如棉铃虫、蚜虫等病虫害,可以选择合适的药剂进行防治。例如,在幼虫3龄以前,可用75%拉维因或50%辛硫磷等药剂进行喷雾防治。

四、轮作与套种技术

1、轮作技术

通过小麦和玉米的轮作,可以有效改善土壤结构,减少病虫害的积累。在每次轮作结束后,施入有机肥料,配合深耕整地,以恢复土壤肥力。轮作不仅有助于提升作物产量,还能有效降低病虫害的发生率。

2、套种技术

套种技术能够提高土壤的利用效率。在小麦生长后期,可以在低畦部分套种玉米,利用小麦遮阴和玉米生长的时间差,实现互补生长。合理安排播种时间和种植密度,确保两种作物能够充分利用光照和土壤养分,避免相互竞争。

五、低畦种植模式的应用案例

1、背景介绍

滨州地处黄河三角洲,属于温带季风气候区,冬季寒冷、夏季炎热,多年平均降水量约为600毫米。然而,由于近年来气候变化,降水不均,极端天气频发,给农业生产带来了挑战。为应对这些变化,笔者尝试在小麦和玉米种植中引入高低畦种植模式,以提高作物产量。

2、高低畦种植模式在滨州地区的实践

滨州地区土壤类型主要为盐碱地和黄土壤,透水性较差,易造成土壤板结,影响作物生长。在这种情况下,高低畦种植模式能够改良土壤结构,优化水分管理,提高种植效果。

①高畦种植小麦

在种植冬季小麦时,选择在高畦种植小麦的方式。高畦部分排水性能好,避免了因降水积水导致的根系腐烂问题。同时,高畦的透气性有助于小麦的根系发育,使得植株能够生长。在播种时,采用机械播种,确保种子均匀分布在高畦上。在播种过程中,采用机械播种,确保种子均匀分布在高畦上,有效减少播种不均的问题。此外,在播种前,将基肥施入土壤,为冬季小麦提供充足的营养,保障植株在寒冷季节中的生长需求。在后续灌溉过程中,采用滴灌和喷灌方式,确保土壤湿润但不积水,最终能够实现小麦的高产稳产。

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