玉米宽窄行种植栽培技术研究进展

2022-08-15王鑫鑫刘宏权韩会玲陈任强高惠嫣

湖北畜牧兽医 2022年4期

陈征，王鑫鑫，刘宏权，5，韩会玲，陈任强，高惠嫣

（1.河北农业大学城乡建设学院，河北保定 071001；2.河北省山区农业技术创新中心，河北保定 071001；3.国家北方山区农业工程技术研究中心，河北保定 071001；4.河北省山区研究所，河北保定 071001；5.农业农村部华北节水农业重点实验室，河北保定 071001）

玉米（Zea maysL.）是中国的主要粮食作物，种植区域广泛，在农作物中具有重要的地位。随着科技的进步和人口数量的增多，国家对农作物的种植越发重视，传统的玉米种植技术已经不能满足社会需要，提高玉米产量已经成了更加重要的问题［1］。受恶劣天气的影响，玉米产量有较大的波动，为保证玉米产量，农民增加了种植密度。但随着种植密度的增加，玉米根系倒伏的风险也随之增高［2］。作物的种植模式改变会导致作物冠层内的小气候环境发生变化［3］。耕作方式会直接影响玉米种植的土壤环境，合理的耕作方式可以协调土壤各种微生物含量的关系［4］。

随着城镇化和工业化的加快推进，可用耕地的面积大大减少，传统的玉米种植方式已不再适用于当下社会。因此使用优化的种植方式是提高玉米产量的有效途径［5］。等行种植是中国最常用的种植方式，该方式操作简单、普遍性高、技术含量低、实用性大，但不具有产量优势，长期以往会导致水土流失等灾害，严重影响玉米的产量［6］。玉米种植技术更加趋向规模化和机械化［7］，而宽窄行种植技术得到了提高和完善，成为提高玉米产量的主要方式之一。宽窄行种植可结合当地情况更好的发挥土壤的优势，切实改善种植环境，为提高玉米产量奠定技术基础［8］。本研究对宽窄行的优势、存在的问题以及与其他农艺手段结合的研究进行了综述，对玉米宽窄行种植的优缺点以及注意事项进行了规整，并阐述其应用的广泛性。

1 宽窄行种植

宽窄行种植是一种保护性耕作，会导致土壤剖面中植物养分的垂直分层。玉米采用宽窄行种植技术改进了传统种植方式，调整了玉米种植间隙，减少了单位面积的种植量，在通风和光照方面有所改进，减少了耗水量，降低植物争光争肥的问题［9］，提高了土地利用率；采用机械播种，集中施肥，实行精量播种，可最大程度保全苗，减少了劳动强度；采用种地与养地相结合，从源头提高了玉米品质，大大提高了玉米产量，促进了中国农作物可持续发展的进程，是种植技术上的改革创新［10］。宽窄行种植具有灵活性和可控性，可根据当地环境和玉米品种调节行距，为玉米的健康成长奠定基础［11］。研究表明，在水分限制条件下玉米宽窄行种植更受欢迎，种植在窄行的玉米会形成更均匀的根系和叶片分布，宽行对玉米产量的增长最为稳定［12］。行距增大会导致玉米在生长阶段水分的蒸发，可以促进玉米更有效利用光能和水资源［13］。

研究表明，宽窄行种植玉米可明显增加千粒重和子粒产量［14］，降低玉米耗水量，调节作物的干物质规律，对提高群体效应有重要意义［15］，同时也可以改善玉米周边生长环境，增强边际效应，为玉米产量带来更大的优势。宽窄行种植玉米也可与其他作物间作和套作，从而提高综合效益。

2 提高玉米品质

密植是提高产量的常用方法，但会导致玉米品质下降，密度越大玉米品质越差。宽窄行种植通过影响玉米的主要性状从而影响玉米产量［16］。主要从增强光合作用、改善通风调节、改善养分条件和土壤条件来影响玉米的株高、穗高、穗位高等性状［17］。

2.1 促进光合作用和通风

宽窄行种植模式对冠层小气候因子有积极影响，可促进光合作用［18］。宽窄行种植改变了行距，田间的通风条件得到优化，植株之间的相互遮挡变弱，窄行比宽行单位面积上受光面积更大［19］。玉米植株受光面积与空气交换能力明显提高，促进了二氧化碳的吸收，空气的交换导致的植株内部昼夜温差大，提高了光合作用强度［20］，植株内部干物质积累增多，改善了玉米品质［21］。

2.2 改善土壤环境

宽窄行的深松和高留茬有效减少了化肥的使用，为耕地的可持续发展和玉米持续高产提供了有利基础［22］。宽窄行种植技术可以对种植地进行分区，进行轮年换耕，这种交替种植可使土壤含水率提高3%以上［23］，充足的土壤水分可以充分满足玉米生长的需求，改善干旱季玉米生存环境，同时可以保持土壤肥力，土壤中微生物群落直接受到耕地种植农作物的影响［24］，玉米宽窄行种植可以促进土壤微生物的多样性［25］。

3 实施步骤

随着国家大力的推行，宽窄行种植有了较快发展［26］。相对于其他种植技术，宽窄行种植有很大优势。若宽窄行种植使用不合理，可能会因资源竞争而导致减产［27］。需要对宽窄行种植措施进行探究归纳。采用宽窄行种植时，需对品种选择、宽窄行设计、精耕细作与整地、、施肥、防虫害等步骤进行合理安排。

3.1 玉米品种的选择

玉米品种的质量直接影响玉米的产量，需要根据当地的气候、土质、光照等因素选择抗倒伏、抗病好、耐密植的品种，缺水地区选择耐旱性品种，土壤肥沃地区选择喜水品种，根据光照的时长选择不同生长周期的玉米品种［28］。为保证发芽率，要选择颗粒饱满、品相好的种子，种子提前晾晒，有效杀菌后种植［29］。

3.2 宽窄行合理设计

根据具体情况进行宽窄行设计，土壤和气候会影响宽窄行行距。高密度种植会增加植物胁迫，会改变植物的形态和发育，降低单株产量［30］。黑龙江省早熟地区宽窄行耕作方式为宽行90 cm，窄行40 cm［31］。宽行一般为窄行的3 倍，若宽行中间不间作其他农作物，宽窄行间可逐年交换种植。宽行为休息区，窄行为种植区，换耕时2 种区域互换。无论季节质量如何，窄行种植可使植物生长和产量实现最大化，在半干旱地区采用宽窄行种植，可有效提高产量，抑制杂草［25］。

3.3 精耕细作与整地

根据土壤耕层的厚度和玉米品种进行深松，2～3 年一次，一般深度25～30 cm，可以改善土壤肥力、提高作物产量［32，33］。深松只松土不翻土，可以保持耕作层的肥力和水分。采用密集深松的窄行作物生产系统时，土壤养分分层的差异很小。深松的差异主要是养分去除，深松强度越高的处理玉米产量越高［34］。

土地是农作物生长的基础，良好的土壤基础有利于提高玉米产量［33］。整地为玉米创造更好的生长环境，但在降雨多、泥土湿润的地区应延迟整地时间。玉米根系发达，需要适宜的深度才能促进根部成长［35］。在整地过程中，需要氮磷钾肥、鸡粪、辛硫磷颗粒剂等混合施入［36］。还需要将药剂均匀撒到地表，并利用整地翻耕的环节将其埋入到土层里，防止地下虫害侵袭。

3.4 科学播种

根据实际情况确定行距，可使用机械化的播种机，以缩短播种期、提高播种质量［37］。晾晒可以促进种子成熟和酶活性化，增大种子萌发几率。将品质差的种子挑选出来，良品种则用药剂混合处理。六月上旬根据实际情况确定合理的播种量和种植密度，还需确定种植温度［38］。种植后及时进行压土、施肥、灌溉，压土厚度为2～3 cm，保证玉米发育有充足的水分和营养［39］。

3.5 施肥

玉米宽窄行种植对氮肥的响应不明显，但玉米宽窄行种植中行距竞争、肥料浓度、施氮时间均与行距存在交互作用，推迟施氮和侧施氮肥可以增加玉米产量，窄行和侧施氮肥的玉米产量最高［40］。

合理施肥可促进和平衡土壤中的营养成分，促进玉米的健康成长。根据玉米生长阶段，定期定量使用氮磷钾肥［41］。氮肥可以促进植物的成熟，避免老化，磷肥促进根部发育，避免幼苗生长缓慢［42］。要结合土壤的相关含量，多施底肥，科学施肥，设计具体的方案，针对性施肥，使玉米养分和水分充分得到补给［38］。

3.6 防虫害

宽窄行种植密度较大，为保证玉米健康成长，玉米种植后，需做好防病虫害工作，根据害虫的种类和数量，合理使用药物［43］。针对不同害虫所使用杀虫剂不同，除虫前需要明确玉米的状态。种子包衣种衣剂是防止地下虫害的有效措施，要做好相对措施，避免过多损失［44］。

3.7 适当晚收

为了提高玉米的产量、增加玉米成熟度，可以根据当地情况，在玉米成熟后适当晚收5～7 d，可以起到增产、提质的作用［45］。如遇到干旱年份可推迟7～10 d［46］。晚收可以延长玉米子粒的灌浆时间，从而增加淀粉、氨基酸等营养物质的积累，直到完全成熟，可以使效益最大化［47］。晚收还可以降低子粒含水量，方便脱粒和储存［48］。

4 注意事项

宽窄行种植主要适用于地面平整的平原地区［49］，低洼易涝地不宜采用［50］。天气干旱时，深松会导致水分的加速流失，不宜深松［51］。田间管理和机械栽培注意事项如下。

4.1 田间管理

田间管理包括农作物的除草、查苗补种、间苗等。良好的田间管理，可使玉米达到高产、稳产［52］。

1）除草。除草是非常重要的环节，宽窄行种植清理杂草很便捷［53］。宽窄行种植降低了杂草的生长和竞争力［25］。最佳除草剂施用时间及除草剂的有效性不受行宽的影响［54］。

2）检苗、补苗。受诸多因素影响，玉米苗生长会有较大差异，玉米出苗后要及时进行查苗，减少少苗、缺苗现象，及时除草与中耕，以增强抗旱能力。补苗要确保玉米苗与泥块同时移植，保证根部不被破坏。要及时浇水，保证苗期水分充足，避免枯死［55］。

3）间苗、定苗。间苗、定苗可以保证玉米苗合理株距，避免出现密度过大或小的现象。遵循“留强去弱”的原则，把有病虫害、发育较差的玉米苗筛除，留下高质量的玉米幼苗。玉米苗3 叶片时进行间苗，5叶片时定苗［56］。同时开展松土和灌溉，及时追肥，严格把控肥料的种类和比例，为玉米茁壮生长提供适宜的环境［57］。

4.2 机械栽培

机械栽培在玉米种植中广泛应用，有着严格的操作要求［58］。机械播种可以在短时间内完成播种，缩短播种期，可以进行侧深施肥，避免化肥与种子竞争土壤水分。合理的机械播种在保证土地完整的情况下均匀播种，在覆土一致的情况下快速播种［59］。宽窄行种植使用机械栽培，实现了农艺措施与农机有效结合，提高了播种质量，增加了群体整齐度，改善群体透光度，具有明显的增产作用［60，61］。

5 宽窄行种植技术与其他农艺技术的联合应用

5.1 玉米宽窄行交替膜侧沟种植技术

宽窄行种植与膜侧沟种相结合是一种新型栽培技术，在宽行龚上覆膜，在膜与侧膜的间隙种植玉米［62］。可以发挥地膜的保温作用，提高土壤的蓄水能力，防止水分过度挥发，保证土壤松弛度［63］，增强土壤微生物活性，增加土壤肥力［64］，同时可以防止杂草增长。在使用过程中主要使用土壤深松，一般在土壤比较松弛、肥力比较高时使用，可以有效改善土壤环境，避免风蚀等灾害，还可以增大玉米受光照面积，促进果穗生长［65］。第一年和第二年宽窄行可进行互换，休息区与种植区互换［66］。

玉米宽窄行交替膜侧沟种植技术需要在土层厚、土壤条件良好、有机物含量高的地区，不仅可以发挥地膜作用，还能为玉米各个生长阶段创造有利环境，提供充足的阳光和水分［67］。

5.2 玉米宽窄行浅埋式滴灌栽培技术

玉米宽窄行浅埋式滴灌栽培技术可以跟踪玉米生长状况，铺设滴灌管在地表，可有效面对旱灾，保证玉米产量。滴灌管埋在地下，以防被破坏，实现了科学地灌［68］。该技术直接向玉米根部输送水分和养分，改善了水分供给和微气候环境，减少了化肥的使用量，一般可以增产15%［69］。该技术节约了玉米种植成本，减少了劳动量和工作量，实现了水肥一体化，是一种经济实惠的稳产增产方式［70］，可以带来较好经济收益［71］。一般在玉米出苗3～5 叶时进行铺设，覆土深度5～10 cm，与宽窄行相结合。