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玉米“调结构、转方式”优质高效生产关键技术

来源:宁夏三农呼叫中心 发布时间:2017-12-05 

  王永宏研究员宁夏农科院

  2017年11月30日

  一、品质提升是支撑青贮玉米产业、选择品种的前提

  全株青贮玉米发展现状:

  青贮玉米是指将灌浆到一定程度的玉米全株,包括秆叶穗全部收割粉碎加工封闭贮藏,经厌氧条件下乳酸菌发酵调制而成的家畜饲料的玉米。

  年收获青贮玉米不足1500万亩不到玉米种植面积的3%

  按一头成年牛年需要7吨青贮玉米计算,保守估计我国青贮玉米的需求在4500万~5000万亩

  青贮玉米发展潜力:

  家畜饲养量与全国潜力:奶牛年需8吨,肉牛4吨,羊0.8吨,全国累计需要青贮饲料6亿多吨,每亩青贮玉米产量3吨,需要2亿亩。

  宁夏青贮玉米生产潜力:宁夏存栏奶牛58.5万头,肉牛250万头,肉羊饲养量1700万只;年需要种植青贮玉米565.6万亩!

  青贮玉米质量标准:

  1、干物质> 30%;

  2、淀粉> 30%;

  3、酸性洗涤纤维<30.0%;中性洗涤纤维<40.0%;

  4、粗蛋白:7.0%~8.5%;

  5、糖≧2.0;粗脂肪≧2.0,钙≧0.45;总磷≧0.10

  注释:青贮玉米饲料中的能量,有1/3来自纤维成分(可消化的NDF),籽实提供的能量占玉米青贮的1/2。

  品种选择中存在的问题:

  种植户:过分注重青贮产量产量而忽视了青贮质量;

  ——营养价值主要取决于籽粒、叶片(1/2能量来自于籽粒),但不能忽视1/3能量来自NDF

  养殖加工企业:过分强调青贮玉米饲料单位的能量价值,而忽视了单位面积的能量产出。

  ——欧洲青贮玉米品种大多青枝绿叶、雌穗灌浆快。

  ——营养价值主要取决于籽粒、叶片(1/2能量来自于籽粒),但不能忽视1/3能量来自NDF

  ——营养价值主要取决于籽粒、叶片(1/2能量来自于籽粒),但不能忽视1/3能量来自NDF

  ——欧洲青贮玉米品种大多青枝绿叶、雌穗灌浆快。

  青贮玉米生产问题:——专用品种高秆、晚熟,高产不优质、倒伏风险大

  青贮玉米单一品种跨区种植相当现象普遍,适宜不同生态区种植品种短缺,高产不优质问题突出;普通玉米青贮化现象极为普遍,约占40%,粮饲兼用型品种占40%,而专用青贮玉米品种生产占有率不足20%;普遍偏早,收的水分,而非营养;专用青贮玉米品种高(植株高)、大(穗)、上(穗位高)、晚(熟)、叶片肥厚、叶片持绿性好,全株鲜产量高、干物质含量低、倒伏倒折风险大,机械粉碎收获、运输及加工过程中产量损失率高,加工质量存在风险。

  “强品质、增能量、降风险”是青贮玉米种、养、加协同发展的方向

  针对高产不优质、倒伏风险大、普通玉米青贮化应用等现状,强化品质提升,提出 “强品质,增能量,降风险”是青贮玉米种养加协同发展的方向,强化种、加、养协同发展,重视单位面积青贮玉米全株干物质与淀粉的生产能力,突出干物质>30%,淀粉含量>30%(“双30”),制定 “青贮玉米优质高产种植与加工利用技术规范”;品种改传统的“高(秆)大(穗)上(穗位高)晚(熟)” 为“矮(秆)早(熟)密(耐密)抗(倒伏)”。

  青贮玉米品种选择标准:

  1、品种类型:改“高、大、上、晚”为“矮、早、密、抗”;

  2、生育期:选择适期早熟品种,籽粒灌浆乳线达到3/4 ,利用适期早熟提高品质,实现“双30”;

  3、持绿性好:穗大、粒多、叶绿,籽粒蜡熟期叶片持绿性好;

  4、耐密性好:降低株高,可通过密植实现增产;

  5、抗倒伏、倒折:适宜机械化作业。

  品质是青贮玉米第一指标干物质>30%,淀粉>30%

  全株青贮玉米新品种银玉238 :穗大粒多、持绿性好、抗倒高产,平均亩产6.61吨,干物质产量2.18吨

  引黄灌区支撑规模化养殖需求,促进种养加协同发展:

  主推品种:屯玉168、银玉238

  搭配品种:正大12、张玉1355

  谨慎选择专用青贮玉米品种:新饲玉12、桂青贮1号、豫青贮23、曲辰9号、北农青贮368、宁禾0709,须加强田间管理防止倒伏!9月中旬以后开始收获青贮。

  扬黄灌区加大玉米结构调整,针对养殖业需要,适度发展青贮玉米:

  主推品种:正大12、张玉1355

  搭配品种:屯玉168、银玉238

  避免选择高秆大穗晚熟专用青贮玉米品种:(新饲玉12、桂青贮1号、豫青贮23、曲辰9号、北农青贮368、宁禾0709等)

  宁南山区围绕养殖业发展草畜产业,助推生态农业发展模式:

  宁南山区主推品种:海拔<1700米、≥10℃有效积温>2400℃旱作雨养区,选择粮饲兼用型中熟品种:京科968、银玉439、郑单958、正大12号等;

  海拔>1700米、有效积温≥10℃积温<2400℃左右区域,选择中早熟品种:中夏玉4号、中原单32。

  拒绝选择高秆大穗晚熟专用青贮玉米品种:

  (新饲玉12、桂青贮1号、豫青贮23、曲辰9号、北农青贮368、宁禾0709等)

  引黄灌区麦后、制种蔬菜后茬复种玉米:

  早熟优质甜、糯玉米品种:

  中夏糯68、斯达甜208、斯达甜211、万糯8号、黑甜糯639、白甜糯182、甜玉糯2009

  早熟全株饲用玉米品种:

  中夏玉4号、KWS2030、德美亚1号、中夏119、金谷6号、金谷9号、ZH17/253、ZH17/257、ZH17/300、ZH17/302等。

  冬牧70、制种菠菜后茬复种玉米

  冬牧70+全株青贮玉米:5/20-25日播种:正大12、京科968、郑单958冬牧70+早熟甜、糯玉米:中夏糯68、斯达甜208、斯达甜211、万糯8号、黑甜糯639、白甜糯182、甜玉糯2009

  冬小麦、制种菠菜后茬复种饲用玉米:

  冬小麦、制种菠菜后茬复种早熟青贮玉米品种:中夏玉4号、中夏119、金谷6号、金谷9号等。

  引黄灌区早熟春小麦+早熟全株青贮玉米优质高效“双早模式”:

  产量指标:春小麦545.5~602.5kg/亩,青贮玉米 3.52~4.33T/亩品种:早熟春小麦:HJ268(H3014-S)、HJ234 极早熟耐密玉米:ZH17/300、ZH17/302 、德美亚1号、先正达205、KWS2030抢早播种:春小麦3月4日,玉米7月5-8日

  二、轻简高效是玉米转方式的必然选择

  绿色轻简高效生产技术:

  1、以早熟耐密宜机收品种与密植为核心的增产增效技术;

  2、以水肥一体化、全膜覆盖及一次性施肥为核心的节水保墒省肥增效技术;

  3、以“两病(茎腐病/大斑病)两虫(地老虎/红蜘蛛)一草(苗前封闭除草)”为核心的病虫草害绿色防控技术;

  4、以籽粒直收与抗旱单粒精播为核心的全程机械化轻简高效生产技术;

  5、以秸秆还田深耕翻为核心的改土培肥节本增效技术。

  1、以早熟耐密宜机收品种与密植为核心的增产增效栽培技术

  1.1早熟耐密宜机收品种:适宜全程机械化,节本增效

  ⑴.育种目标要适应机械化作业的需求。

  ⑵.机收果穗(摘棒)和机收籽粒,两种机收方式对品种要求的方向一致,但后者要求更低的含水量

  ⑶.矮早密:缩短生育期,降低株高,增加密度(群体)

  ⑷.穗轴细长,籽粒灌浆快,脱水快,叶片活性时间长。苞叶少薄短窄,恰到好处,后期蓬松

  ⑸.植株较矮,上部叶片少短窄薄稀,植株通透

  ⑹.抗茎腐,抗倒伏。成熟后,田间直立性

  ⑺.抗穗腐,保证产品质量

  早熟密植高产宜机收品种:M751、迪卡519、KWS3564、迪卡517、KWS9384

  1.2合理密植,依靠群体增产

  适当增加种植密度,是提高产量的有效途径。合理密植要根据区域光热资源、品种耐密性、地力水平、栽培管理而定。

  亩密度扬黄灌区为5500-6000株,引黄灌区5000-5500株,旱作雨养区4500-5000株;

  先玉335为5500株,郑单958为6000株,正大12为4500-5000株。考虑到出苗率影响,播种密度应大于收获密度500-1000株。

  1.3优化模式,提高群体质量

  发挥空间优势,宽窄行种植:

  引/扬黄灌区玉米种植平均行距保持在50~60厘米,最好采取宽、窄行种植,宽行70厘米,窄行40厘米,可根据机械作业适当调整。

  全膜覆盖双垄沟播种植,宽行70厘米(窄行40厘米),保证玉米有足够光照空间。

  1.4 以密植为核心全程机械化增产增效

  2、以水肥一体化、全膜覆盖及一次性施肥为核心的节水保墒省肥增效技术

  2.1科学水、肥调控——实现水肥高效利用,节本增效

  坚持: 磷肥深施,前氮后移,适当补钾。

  贯彻:集中施肥,水肥协调,以水调肥。

  引/扬黄灌区亩产1000kg施肥方案:N-P2O5-K2O: 25-10-5

  氮肥:底施40%、穗肥60%;

  磷肥:上年秋季耕地深施50%;或种、肥分层或侧深施10-15cm;苗期至拔节前期中耕深松施磷。

  钾肥:种肥。

  2.2 一次性机械化施肥

  控释肥一次性机械化施肥产投效益比较

  宁夏引黄灌区高产栽培规模化生产示范,常规高产种植亩纯收入587.19元,采用缓控释肥一次性机械施肥,亩纯收入547.28元。采用缓控释肥一次性机械施肥比常规高产栽培减少劳务费43元/亩,减少机械投入25元。生产成本下降11.58%

  缓控释肥一次性机械施肥,减少了机械作业次数,减少了劳动力投入,减轻了玉米生产劳动强度,符合玉米生产由高产走向高效的发展方向。但目前缓控释肥价格偏高、质量鱼龙混珠,可以预期,随着规模化生产应用,缓控释肥价格将逐渐降低,其推广应用前景广阔。

  2.3水肥一体化、全程机械化高效节水技术模式—节水灌溉,水肥高效

  2.4水肥协同:早施肥、迟灌水,以水调肥,节水灌溉

  中后期水肥管理

  大喇叭口期-抽雄期干旱易导致“卡脖旱”,吐丝期是玉米需水“临界期”,缺水将导致吐丝延迟、秃尖加重,严重影响产量。灌浆期因遇自然降雨高峰期,降雨不足要及时补充灌溉。

  3、以“两病(茎腐病、大斑病)两虫(地老虎、红蜘蛛)一草(苗前封闭除草)”为核心的病虫草害绿色防控技术

  3.1病虫草害日趋严重——加强防控,保障稳产高效

  地老虎、红蜘蛛,大斑病、茎腐病,苗期杂草,化控,分蘖

  播前药剂拌种,防金针虫、茎腐病,苗前封闭除草,苗期防地老虎,大口期防大斑病,中后期防黏虫、红蜘蛛。

  苗前封闭:土壤墒情好、整地精细的地块宜采取苗前封闭除草,用乙阿合剂,或乙草胺,或亩用48%仲丁灵等药剂对水进行喷雾封闭,亩用水量40~50千克。

  采用播前或播后封闭。播前1-2天遇有降雨后地表喷洒,然后轻耙耱,使药剂与湿土层紧密接触,以提高药效。

  苗后除草:未封闭除草或播后封闭失败的田块,在玉米3~5叶期选用耕杰150ml+烟嘧磺隆80ml,或甲基磺草酮+莠去津,或烟嘧磺隆+莠去津混剂防除杂草。注意施用前后不能与有机磷类杀虫剂混合使用(清洗喷雾器),沙壤土或瘠薄田减少施药量,以免诱发药害。

  有机磷杀虫剂——

  当前中国注册登记并广泛使用的有机磷杀虫剂品种主要有:、、、、、、、、、、、、、、、、、等。

  常用的有机磷杀虫剂是敌百虫、敌敌畏(DDVP)、敌敌畏钙、二溴磷、马拉硫磷(马拉松)、倍硫磷。

  地老虎防控:苗期受地老虎等地下害虫危害,往往造成缺苗断垄。出苗后用含有氯虫苯甲酰胺、高效氯氟氰菊酯微乳剂(如康宽、锐宁),或用48%毒死蜱(乐斯本)乳油,间隔5~7天喷药 2 次,直接喷在玉米幼苗根茎部位,傍晚进行,以药液渗入土中为宜,可兼治金针虫、黏虫等苗期地下及地上部害虫。

  穗期病虫害防控:

  穗期是多种病害的盛发期,也是叶斑病、粗缩病等病害及除草剂药害的显症期,病害防治主要靠选用抗病品种、药剂拌种、轮作倒茬、清除田间病残体等。

  玉米大斑病防控:大喇叭口期选用苯醚甲环唑·嘧菌酯或40%丁香·戊唑醇+嘧菌酯等药剂喷施1~2次,对玉米大斑病的防治效果良好。

  喷施叶面肥或植物生长调节剂赤霉素、芸薹素内酯等,可减轻除草剂等药害。

  虫害重点防治蚜虫、黏虫、玉米螟、双斑萤叶甲、红蜘蛛等,选择对环境相对安全的菊酯类、有机磷杀虫剂或昆虫生长调节剂类杀虫剂喷雾。

  花粒期病虫害防控:

  花粒期是各种叶斑病和果穗害虫为害的高峰期,可用机动喷雾机具喷药防治。

  红蜘蛛:玉米生长发育中期,特别是灌浆初、中期注意观察叶片背面,发现红蜘蛛应及早防治,在叶片背面喷洒10%苯丁锡哒螨灵1000倍液,或1.8%阿维菌素乳油4 000~5000倍液,或15%扫螨净,或1.8%虫螨克星30毫升,或来福禄+乐斯本等,严重的隔7~10天加防1次,并间隔换药。

  后期防治难度大,应早期清除田间和田埂杂草,局部发生时进行打药防控。

  茎腐病:玉米灌浆期,切忌田间积水。灌后遇雨,应及时排出田间积水;采用咯菌腈种子包衣;适量增施钾肥、硫酸锌做种肥,能有效降低发病率。

  3.2化控防倒

  密度较大、生长过旺、品种抗倒性差的地区和地块,可在玉米6~8展叶期,喷施正规的化控药剂,增强秸秆强度,控制植株高度,预防倒伏。玉米化控调节剂主要有:乙烯利、玉米健壮素、缩节胺、矮壮素、多效唑、氨鲜脂等。可促进根系,降低株高,增加茎粗,降低穗位,提高玉米抗倒能力,促早成熟等效果。  

  3.3玉米分蘖对产量的影响

  受气候、品种、土壤肥力等因素影响,玉米分蘖十分普遍。

  保留分蘖不影响玉米主茎生长发育:分蘖一般不成穗(即使成穗也很小),分蘖并没有出现与主茎争夺养分而影响到主茎发育,分蘖光合作用产生的有机物也可向主茎果穗转移,导致果穗千粒重增加,实现增产(两年平均增产 6.59%)。

  去除分蘖可能导致减产减收:去分蘖时形成的伤口易引起茎腐病等病害的侵入。因此,玉米田的分蘖应当保留,既节省劳力,又可增产增收。

  4、以籽粒直收与抗旱单粒精播为核心的全程机械化轻简高效生产技术

  机械单粒精播、一播全苗 ——降低成本,增加单产

  ——种子质量与提高出苗率

  ——播种质量与一播全苗(农机农艺结合)

  ——优化种植模式(宽窄行)

  ——合理密植,适期播种

  4.1种子质量与提高出苗率

  强化“三种”:即品种、种子质量、播种质量。

  在优选品种的同时,一是重视种子质量:籽粒饱满均匀,纯度≥98%,发芽率≥90%,发芽势≥85%,净度≥98%;二是要重视药剂处理,采用含有咯菌腈、噻虫嗪等有效药剂包衣(或拌种。

  4.2重抓播种质量、一播全苗

  ①播前整地,造好底墒,保墒抗旱播种

  ②适期播种,单粒精播,一播全苗

  提高一类苗比率:宁夏玉米生产缺苗率一般在15%~20%,2011年国家玉米产业技术体系银川综合试验站玉米苗情调查结果表明,宁夏玉米生产上一类苗比率为74.52%,二类苗比率19.08%,三类苗比率6.4%。

  旱作雨养区全膜双垄沟播:

  前作收获后及时深耕灭茬,耕深达到25厘米,耕后及时耙耱。秋雨充分年份,于上年秋末季节结合深耕、施肥、起垄后覆膜,翌年春季播种;早春覆膜:如果秋季雨水较少,早春于3月上中旬土壤解冻10~15厘米时等雨起垄覆膜。

  4.3机械籽粒直收——减轻劳动强度,减少劳务费,降低生产成本

  适时收获:传统的玉米生产籽粒生理成熟(籽粒乳线消失)后收获;一般引黄灌区在9月底,扬黄灌区10月上旬。

  机械收粒

  现代玉米收获是机械直收粒指标:水分含量<25%

  4.4农机农艺配套

  5、以秸秆还田深耕翻为核心的改土培肥节本增效技术

  5.1玉米秸秆直接还田的技术体系效果

  实现土壤深层培肥

  与常规相比,连续四年深翻还田下亚耕层(20-40cm)土壤有机质含量增加20.1%。

  秸秆连年覆盖还田对土壤的培肥主要表现在耕层,亚耕层有机质变化不显著。

  玉米秸秆直接还田的技术体系效果

  实现土壤深层培肥

  与常规相比,连续四年深翻还田下亚耕层(20-40cm)速效氮含量增加12.2%,速效钾含量增加20.0%,速效磷含量增加16.4%。

  秸秆连年覆盖还田亚耕层速效养分变化不显著。

  增产效果显著(2011-2016年)

  秸秆深翻还田下产量平均增加8.7%,亩增收70元,可有效解决目前秸秆还田难度大的问题,其增产效益可以抵消增加的农机成本

  秸秆覆盖还田下玉米产量平均降低4.4%

  土壤提升与玉米秸秆还田综合效应

  秸秆还田是培肥土壤的主要途径

  秸秆全量还田相当于节省50%的养分投入!

  保证苗期群体质量

  雨养区无灌溉条件下,秸秆连年深翻还田出苗率: >92.0%

  灌溉条件下秸秆连年深翻还田出苗率:>95%

  出苗率均匀明显高于全量秸秆覆盖方式。

  展望

  5.2美国秸秆还田技术体系

  玉米单产稳步增加,年际平均增幅9kg/亩,2014年平均单产713.3kg/亩。但氮磷钾肥料用量一直维持在10.67、5.33、6.67 kg/亩。

  80年代之前以传统翻耕为主,经过多年秸秆全量深翻还田,已构建40cm肥沃耕层。

  以秸秆全量还田为核心的土壤培肥耕作体系,使土壤肥力维持在较高水平(>4%),可实现玉米高产稳产。

  年际降雨量>800 mm,春季耕作以散墒为主体。

  5.3玉米秸秆还田现状及问题

  秸秆还田限制因素--气候条件:

  秋季收获后即进入冻土期,秸秆不能腐解

  降雨分配不均,春季半干旱区秸秆腐解难度大

  还田后易造成土壤散墒快,影响土壤蓄水

  秸秆还田限制因素-耕作&生产体系:

  传统小农户耕作制,粗放经营,不利于秸秆还田

  小四轮拖拉机为主要农机动力,仅实现秸秆部分还田

  农民认识程度不够,还田效果差

  土地分散经营,集约化程度低,不适用于规模化作业

  5.4引/扬黄灌区秸秆还田培肥改土技术措施—持续培肥改土,减少化肥投入,增强低氮干旱胁迫

  “深耕一寸,等于上粪”;加深耕1厘米,储存3毫米降雨,增加蓄水2吨/亩

  耕层深度调查:全国16.5厘米,宁夏22厘米,美国35厘米

  秸秆还田,培肥地力:秋季玉米秸秆直接粉碎还田;撒施磷肥后深耕翻地;冬季灌水充足。

  重视秋收后田间作业:

  秸秆还田,深耕施肥,亩施磷肥折合P2O5 5千克,灌足冬水。

  玉米秸秆直接还田的技术核心:

  雨养区:机收粉碎-深翻整地-平播重镇压-分次施肥

  灌溉区:机收粉碎-深翻整地-播前重镇压-覆膜滴灌播种-随水追肥

  操作环节

  (1)收获:大型机械收获后,用1JHY-200型秸秆切碎机将秸秆粉碎(长度<10厘米),并均匀抛散于田间。

  (2)整地用1LYFT-450液压调幅翻转犁(动力在140马力以上,翻耕深度30-35厘米) 进行深翻,将秸秆深翻至20-30厘米土层。