一種玉米高產輕簡種植技術的製作方法
2023-05-24 17:14:51
本發明涉及作物種植技術領域，尤其涉及一種玉米高產輕簡種植技術。
背景技術：
玉米是我國最重要的糧食作物，在耕地有限的條件下，提高玉米單產成為糧食生產的主旋律，也是可持續發展玉米生產、保障供給能力的必經途徑。國內外多數學者認為，玉米單產的突破在較長時期內仍要依靠增加種植密度，但是隨著種植密度的增大，群體內通風透光條件變差，群體光能利用率降低，植株個體發育質量下降，可見單方面的提高種植密度對於提高單產的效果並不顯著，因此玉米的高產需要科學合理的種植方式實現，簡而言之，一方面需保證較大的種植密度，從而在群體上獲得「量」的優勢，另一方面需保證單株個體的發育質量，從在個體上獲得「質」的保障，只有當上述兩方面達到最佳平衡點時，才可實現最大產量的目的。
合理的種植格局與科學的管控，可使群體合理分布，穩健發展，使水土資源及地上空間的利用率最大化，在保證群體內具備良好通風透光的條件下，最大限度的實現玉米高密度種植，此為當前玉米高產種植技術中最為直觀也是最為直接的手段，在現有技術中也不乏有基於此的新型種植模式出現。但不僅僅如此，玉米的生產過程是一個作物生長生育與物質累積的長期歷程，前期的每個階段的穩定發展是後期獲得高產潛力的先決條件，如植株性狀(株高、穗位高等)、葉面積指數、乾物質積累特性、籽粒灌漿特性及穗位葉淨光合速率、抗倒伏能力等都是對產量具有重要影響的構成因素，而這些產量構成因素與群體結構間存在複雜的影響關係，加之玉米生產過程中群體內部形態是一個漸變的過程，因此，以往對於提高產量的研究都過於表面、過於宏觀，對於群體結構與產量構成因素之間的變量影響關係欠缺考慮而沒有深入的分析研究，未能真正實現「質」與「量」的最佳平衡，玉米的單產提升仍具有較大潛力。
另外，隨著現代化農業的推行，優秀的種植技術不僅需具有產量保證，而也應具備輕簡的特點，以減輕勞作負擔，降低人工成本，利於推行普及，而以往的玉米高產種植技術多種植難度大，管理複雜，不利於機械作業，不具備輕簡種植特點，未能得到大面積的推行。
技術實現要素：
本發明的目的在於提供一種基於合理的群體結構加之科學的管控手段，而可在高密度種植條件下對高產構成因素進行有利誘導，最終實現高產甚至超高產，且又兼具現代農業輕簡特徵的玉米高產輕簡種植技術。
為實現上述技術目的，本發明採用如下技術方案：
一種玉米高產輕簡種植技術，其包括如下技術特徵：
(1)適時早播，種子進行包衣處理，種衣劑由咯菌腈2.5％、精甲霜靈1％、噻蟲嗪30％及餘量的水配製而成，採用寬行窄幅錯位密播方式播種，寬行為70cm，窄行為30-40cm，株距為18-21cm，鄰行之間進行錯位，對應行間交錯垂直間距為株距/2；
(2)化控助壯，拔節期、大喇叭口期分別噴施一次助壯劑；
(3)化控除草，播種後及3-5葉期分別噴施一次除草劑。
在上述的玉米高產輕簡種植技術中，播種時通過多功能播種機實現分層一次性施肥，每畝底施50kg氮磷鉀含量為22-11-11的緩釋肥。
在上述的玉米高產輕簡種植技術中，化控除草操作中，播種後1-2天噴施的封閉型除草劑為二甲戊靈，3-5葉期噴施的苗期除草劑為煙嘧·莠去津，用量均為200ml/畝。
在上述的玉米高產輕簡種植技術中，化控助壯操作中使用的助壯劑成分為二氯乙基膦酸和氯化膽鹼，兩者按20∶1混合，噴施濃度為200ppm。
在上述的玉米高產輕簡種植技術中，寬行窄幅錯位密播方式中最佳株距為18cm。
本發明具有如下技術效果：其採用了寬行窄幅錯位密播方式種植，較以往種植模式種植密度大，由於群體結構科學合理，分布趨於均衡，株間通風透光條件好，為植株個體的生長生育提供了良好的物理條件，群體整體發展穩健。由於這種寬行窄幅錯位密播的種植方式形成的群體結構更加合理，加之科學的化控管理，植株發育好，空稈率低，花期持續時間長，有利於乾物質的積累，籽粒灌漿活躍期、灌漿速率穩定，葉片後期衰老緩慢，株高適宜，穗位低，抗倒伏能力強，為玉米的高產營造了必要的有利條件，與常規種植模式相比，其收穫的玉米在穗長、穗粗、穗行數、百粒重、穗粒重等性徵上差異不大，但其禿尖率低，收穫有效穗數多，使得本種植方式的產量大大高於傳統種植方式，實現了提高玉米單產的技術目的。另外，本種植模式藉助玉米精播技術很容易實現，其管控簡單，適合機械化作業，具有現代化種植技術的輕簡特性，適用於春夏玉米大面積推廣應用。
附圖說明
圖1為寬行窄幅錯位密播種植方式下產量的回歸曲線圖。
圖2為種植方式對葉面積指數的影響曲線圖。
圖3為種植方式對群體乾物質積累規律的影響曲線圖。
圖4為種植方式對莖鞘乾物質積累的影響曲線圖。
圖5為種植方式對葉片乾物質積累的影響曲線圖。
圖6為種植方式對苞葉加穗軸乾物質積累的影響曲線圖。
圖7為種植方式對籽粒乾物質積累的影響曲線圖。
圖8寬行窄幅錯位密播種植方式下各營養器官乾物質對籽粒的貢獻圖。
圖9種植方式對籽粒灌漿動態變化的影響曲線圖。
圖10為種植方式對穗位葉淨光合速率的影響圖。
具體實施方式
實施例
1)整地與施底肥，每畝底施50kg氮磷鉀含量為22-11-11的緩釋肥作為種肥；
2)選耐密型良種，適時早播，播種前種子進行包衣處理，種衣劑由咯菌腈2.5％、精甲霜靈1％、噻蟲嗪30％及餘量的水配製而成，採用寬行窄幅錯位密播方式播種，寬行為70cm，窄行為30-40cm，株距為18-21cm，鄰行之間進行錯位，對應行間交錯垂直間距為株距/2；
3)化控除草，播種後1-2天及苗後噴施二甲戊靈，用量為200ml/畝，3-5葉期噴施煙嘧·莠去津，用量為200ml/畝，抑制雜草生長；
4)化控助壯，拔節期、大喇叭口期分別噴施一次助壯劑，助壯劑以二氯乙基膦酸和氯化膽鹼為有效成分，兩者按20∶1混合，噴施濃度為200ppm；
5)防病治蟲，在3-5葉期、拔節期，分別噴施1-2次藥劑。
為提高作業效率，步驟1與步驟2可採用多功能播種機一次實現分層一次性施肥與播種。
實驗數據
1、試驗設計
供試材料選用登海618。設置有T1組、T2組、T3組、T4組及CK組五組種植方式進行種植實驗，以供對比，其中：
T3組、T4組採用本發明所公開的種植方式進行種植及管理，寬窄行為70cm+40cm，株距分別為18cm、21cm，對應行間交錯垂直間距依次為9cm、10.5cm，經核實T3組與T4組的種植密度分別為101055株·hm-2與86625株·hm-2；
T1組、T2組與T3組、T4組相比，僅在株距即種植密度上存在差異，其他種植方式及管理手段一致，T1組、T2組的寬窄行為70cm+40cm，株距分別為12cm、15cm，對應行間交錯垂直間距依次為6cm、7.5cm，經核實T1組與T2組的種植密度分別為151590株·hm-2，121260株·hm-2
CK組採用常規的等行距平行種植方式進行種植，即行株距為60cm×24cm，依照常規方式進行田間管理，經核實CK組的種植密度為69465株·hm-2。
五組實驗地塊規格一致，玉米於6月13日播種，當天澆水，於9月30日統一收穫，期間無遇惡劣氣候。
2、實驗結果與分析
2.1種植方式對產量及產量構成因素的影響
如表1所示，寬行窄幅錯位密播種植方式下，隨著種植密度的增加，穗長、穗粗、穗行數、行粒數、百粒重、穗粒重等產量構成因素都表現為減少趨勢，但減小幅度不一致。T1組、T2組密度下，除穗行數外，其他因素均與CK組達顯著或極顯著差異，說明這兩種密度下各產量因素受密度影響特別大，密度過大不利於玉米獲得高產。T3組的行粒數與CK組差異顯著，但T3組與T4組、T4組與CK組差異不明顯。與CK組相比，T3組、T4組的百粒重差異不顯著。禿尖長隨密度的增加而增大，但是T3組、T4組與CK差異不明顯，說明該種植方式下密度合理時對禿尖影響並不大。
表1 種植方式對產量及產量構成因素的影響
Table1 Effects of planting patterns on yield and yield components
該種植方式下，產量隨密度的增加表現為先增加後減小(表1)，T3組產量為最高，與CK組差異極顯著(增產12.29％)，其次是T4組(增產5.61％)，與CK組差異顯著。
2.2種植方式對植株性狀的影響
由表2可見，寬行窄幅錯位密播種植方式下，隨著種植密度的增加，玉米的植株高度呈現先增後減的趨勢。T1組密度下最小，T4組密度下最大，T1組、T2組與CK組達極顯著性差異，T3組、T4組與CK組差異不明顯。莖粗隨著種植密度的增加而逐漸減小，T1組、T2組與CK組差異顯著，T3組、T4組與CK組差異不顯著。穗位高則是隨著種植密度的增加而增加，T1組、T2組與CK組達極顯著性水平，T3組、T4組與CK組達顯著水平。在相同的肥水條件下，空稈率隨著種植密度的增加呈現上升的趨勢。在低密度條件下，隨密度的增加空稈率增加較緩慢；密度過高時，空杆率急劇增加。T1組密度下空杆率最高，達20％以上。由此得出，寬行窄幅錯位密播種植方式下種植密度對玉米的空稈現象影響較大，合理的種植密度有利於通風透光和提高光能利用率，減少空稈率，從而提高產量。
表2 種植方式對植株性狀的影響
Table1 Effects of planting patterns on plant traits
同時，由於T3組、T4組採用了本玉米種植技術中的化控手段進行管理，玉米植株具有保持良好的抗倒伏能力，與CK組相比，歪斜植株要大大減少，匍倒植株更是少見，減少了玉米的產量損失，且大大有利於機械收穫作業。
2.3種植方式對葉面積指數的影響
由圖2可得出，寬行窄幅錯位密播種植方式下，整個生育期內不同密度下群體LAI均是表現為先增後減的趨勢，開花期達最大值，群體LAI平均值大小依次為：T1＞T2＞T3＞T4＞CK。由於後期葉片衰老加速，開花40天之後LAI急劇下降，較開花期分別降低了52.69％(T1組)、55.12％(T2組)、72.37％(T3組)、80.71％(T4組)和83.35％(CK組)。至成熟期時，T1組密度下群體LAI仍最大(3.048)，其次是T2組(2.772)。T3組與T4組、CK組相比，花後LAI值一直處於較高水平並且持續時間長，說明T3組密度下葉片光合性能最強。
2.4種植方式對乾物質積累的影響
2.4.1種植方式對群體乾物質積累的影響
如圖3所示，該種植方式下，群體乾物質積累量隨生育進程的推進不斷增加，呈「S」型動態曲線變化，即出苗至拔節期乾物質增長緩慢，拔節至開花40天增長迅速，開花40天以後積累緩慢。生育前期，不同密度間乾物質積累量差異不明顯，開花後表現出明顯差異，隨密度的增加乾物質積累量亦增加。至成熟期時，與開花期相比，不同種植密度下群體乾物質積累量分別增加了110.02％(T1組)、111.79％(T2組)、121.70％(T3組)、115.47％(T4組)和111.27％(CK組)，由此可見，T3組、T4組密度下有利於玉米花後群體乾物質的積累，尤其T3組表現的優勢尤為突出。
2.4.2種植方式對各器官乾物質積累的影響
由圖4-7所示，可見莖鞘、葉片、苞葉及穗軸等營養器官乾物質積累最高值均出現在花後20天，整個生育期呈先增後減的變化規律。莖鞘、葉片乾物質運轉率最高的是T3組(分別為37.8％、30.6％)，其次是T4組(分別為36.3％、25.9％)。從對籽粒貢獻來看，參照圖8，不同密度下各營養器官貢獻率較高的均是莖鞘和葉片，佔各營養器官對籽粒貢獻率總和的80％以上，其中T3組達到89.15％。綜合來看，整個生育期T3組密度下莖鞘儲存、運轉功能最好，葉片光合作用合成的有機物質運出最多。籽粒在花後20天呈現先快後慢的增長趨勢。成熟期時籽粒重分別為8.41(T1組)、9.94(T2組)、11.38(T3組)、11.14(T4組)、10.81(CK組)×103kg.hm-2。由此說明，寬行窄幅錯位密播種植方式下T3組密度下籽粒產量最高，比CK組增產10.09％；其次是T4組，比CK組增產4.62％。
2.5種植方式對籽粒灌漿特性的影響
如圖9所示，寬行窄幅錯位密播種植方式下玉米籽粒乾物質量均隨籽粒的發育呈慢-快-慢的增長趨勢，籽粒灌漿時其百粒重與種植密度呈顯著負相關，CK組百粒重最大(35.11g)，T1組密度下百粒重最小(31.66g)。由表3可知，儘管T3組、T4組密度下籽粒灌漿活躍期短、灌漿速率最大時的生長量低，導致其百粒重較CK組略低，但是較高的有效收穫穗數彌補了其百粒重降低的劣勢，有利於獲得較高的籽粒產量。
表3 種植方式對玉米籽粒灌漿速率特徵參數的影響
Table2 Effects of planting patterns on characteristic parameters for grain-filling rate
A：終極生長量Ultimate growth mass；B：初級參數P ri mary parameter；C：生長速率參數Growth rate parameter；D：形狀參數Appearance parameter；Tmax：達最大灌漿速率時的天數Days achiev ing the maxi mal grain-filling rate；Wmax：灌漿速率最大時的生長量G rowth mass achieving the max i mal grain-filling rate；Gmax：最大灌漿速率Maximal grain-filling rate；R0：起始勢Starting potential；P：灌漿活躍期Active grain-filling period.
2.6種植方式對穗位葉淨光合速率的影響
由圖10可以看出，該種植方式下玉米穗位葉淨光合速率Pn均表現為隨著密度的增大而降低，且隨著生育期的推進，CK組後期植株衰老最快，Pn下降幅度最大。T1組、T2組密度過大，Pn一直處於較低的水平，並且生育後期植株出現晚熟現象，成熟時Pn均在7.5以上。T3組與T4組相比，花後Pn下降幅度較小，成熟時T3組的Pn值高於T4組，說明T3葉片後期衰老緩慢，維持較高淨光合速率的時間較長。
3結論
T1組與T2組種植密度過大，相比CK組未能實現增產的目的，而T3組和T4組種植密度適宜，較CK組相比，實現了增產的目的。
綜上所述，在適宜密度下，玉米採用寬行窄幅錯位密播種植方式對群體增產有很大潛力，寬窄行為70cm+40cm，株距分別為18cm、21cm時為寬行窄幅錯位密播的最佳配置，與常規等行距平行種植方式相比，該種植方式種植密度大，能夠在高密度條件下構建良好的群體結構，能實現增產的目的，當株距為18cm時，該密度下增產潛力最大。