玉米現代化栽培技術是以植物學、生物基因學、作物栽培學為基礎,結合現代化機械設備(谷物聯合收割機、播種一體機、土地深耕機、水肥一體機等)以及現代化通訊技術(人工智能技術(簡稱:AI)、第五代通訊技術(簡稱:5G)),指導玉米的選種、播種、灌溉、施肥、除草、收獲、運輸等各環節的有序、高效進行,從而實現玉米的豐產、豐收。
玉米病蟲害科學防治技術是以植物保護學、農業昆蟲學、農業病理學等學科為指導,結合現代化設備(病蟲害智能監測系統、無人機、大型彌霧機等)和技術(生物農藥技術、生物天敵技術、昆蟲性信息素技術等),在大數據技術和“物聯網+”技術的支持下,對玉米生態系統內有害生物進行精準的預測,并以“預防為主、綜合防控”為基本原則,采取農業技術、物理技術、生物技術、化學技術等措施,進行病原微生物和靶標害蟲的全方位防控,從而將其基數控制在經濟閾值以下(有害生物對于玉米產量造成的損失,低于防治該類有害生物所付出的經濟代價)。
伴隨著玉米產業向集約化、規模化的方向發展,玉米的現代化栽培技術以及病蟲害科學防治技術在玉米生產中的作用日益凸顯。
近年來,伴隨著中國經濟的的迅猛發展,對于玉米需求量日益增長,傳統的玉米種植技術已經無法滿足各行各業的需求(據海關總署公布的相關數據顯示:2021年上半年,中國玉米進口總量超過1 500萬t,同期增長超過300%)。進行玉米的現代化栽培與病蟲害科學防治,可以從以下幾方面提升玉米的產量,滿足不同行業發展需求:(1)通過玉米的精細化栽培,全面提升“單位面積玉米的產量”;(2)依據相關產業的實際需求,進行高品質玉米的生產,比如伴隨著豬、牛、羊等畜牧動物的集約化養殖,可以種植粗蛋白質含量超過7%,粗纖維含量低于50%的有糧用飼用品種(綠育9911、吉單185、吉新306等),在收獲時間段,借助專用聯合收割機,直接將玉米植株粉碎,作為畜牧動物的飼料;(3)可以進行核黃素、粗蛋白、多糖、維生素等營養物質含量較高的特種玉米的栽培,專供醫藥保健、副食品、造紙化工等相關產業,滿足市場需求的同時,增加農民收益。
傳統的玉米種植技術對于環境的污染較為嚴重,主要可以從以下幾方面進行分析:(1)由于玉米栽培地連茬現象較為嚴重,為保證玉米的產量,其頻發的施用尿素、氨水等單元素化學肥料,不僅引起一定的土壤環境污染,導致土壤貧瘠化、酸堿失衡現象日益嚴重,從而影響玉米的產量和品質,而且部分化學肥料隨地表徑流進入湖泊,導致水源富營養化,制約水產行業發展;(2)近年來,面對日益嚴重的病蟲害現象,玉米的產量受到極大的影響(比如有夜行軍之稱的草地貪夜蛾,一旦爆發,對該地區的玉米造成毀滅性打擊),農民往往通過頻繁、超量的噴施化學農藥來進行有害生物的控制,這不僅使得玉米的品質有所下降,而且部分有機磷、有機氯類化學農藥可以殘存在土壤中幾十年,嚴重破壞土壤生態系統的平衡穩定。玉米病蟲害科學防治技術是以《農藥管理條例(2017年修訂版)》、《食品安全法》、《農藥化肥“0”增長條例》為基本準則,指導化學農藥的合理、合規使用,與此同時通過無人機、大型彌霧機等高端施藥設備,提升農藥的霧化效果和有效利用率,從而有效降低玉米病蟲害防治過程中,化學農藥對于環境的污染與破壞,助力美麗鄉村建設。
實踐證明,科學的方案對于玉米栽培過程中各項措施的落實以及玉米品質的改善和產量的提升具有十分重要的作用。玉米種植方案的制定應遵循以下原則:(1)易于推廣性原則,該方案應以本地區的氣候條件(光照強度、日照時長、年降雨量、溫濕度等)、土壤土質(粘性土、沙質土等)、農業經濟發展現狀以及市場需求為基礎,進行玉米品種、種植模式與現代化技術的推廣,以保證各項措施易于被當地的農民所接受;(2)資金保證原則,玉米現代化栽培的部分設備(無人機、智能監測設備等)價格昂貴,普通農民無力購買,農業部門可以推行購機補貼以及高端設備統一招標購買的方式,加速玉米種植現代化進程;(3)人才支撐原則,農業技術推廣人員是將現代化玉米種植技術帶向田間地頭的領路人,各地區的農業部門應通過專業人才招聘(大型機械操作員、玉米栽培指導技術員、計算機信息人員等),完善推廣團隊的組織結構;與此同時,要加強“產、學、研”合作,聘請高等院校的專業教授對該地區的玉米種植技術進行定期的指導,以保證玉米種植、管理過程中,各項措施的科學性、合理性。
栽培地的土壤土質對于玉米種子的發芽、出土、根系發育、營養物質的供應具有十分重要的意義。因此在玉米栽培以前,應采取相應的措施做好栽培地的土壤優化升級:(1)通過噴施除草劑、人工拔除等方式,對雜草進行清理,并進行土壤深耕、土塊碎化、平地等作業,一來借助光照、機械損傷以及噴灑消毒液等措施對栽培地土傳病原菌和土傳害蟲卵、蛹、幼蟲進行滅殺;二來增加土壤中氧氣的含量和流通性,為玉米根系的呼吸奠定基礎;(2)可以借助土壤速測儀以及測氮儀、原子吸收分光光度計、液相色譜儀等實驗室儀器進行土壤酸堿度、可利用有效成分含量以及土壤結構的檢測,并通過合理補充有機質、腐熟豆粕、粉碎農作物秸稈、枯草芽孢桿菌等進行土壤土質的改良,為玉米種子的萌發以及根系的固定創造有利條件。
玉米種子含有玉米生長的全部基因,對于玉米的基本屬性(產量、品質、株高、莖粗、莖稈堅韌度等)具有決定性作用。因此應從多方面著手,做好種子精選與包衣工作:(1)可以選取品質優良、千粒重達標、種皮完整的種子或者當地農業部門推薦的種子公司進行玉米種子的購買;(2)為有效避免玉米莖基腐病、玉米全蝕病、玉米蚜蟲、蠐螬等病蟲害對于玉米種子以及植株的危害,可以選擇39%苯醚甲環唑·咯菌腈·吡蟲啉種子處理懸浮劑,按照350~550 g/100 kg玉米種子的比例或者25%噻蟲嗪·精甲霜靈·咯菌腈懸浮種衣劑按照600~1 200 mL/100 kg玉米種子的比例或者40%噻蟲嗪·溴氰蟲酰胺種子處理懸浮劑,按照500~650 mL/100 kg玉米種子的比例進行拌種。
播種時間與密度的合理性對于玉米產量、品質以及植株生長具有十分重要的作用。具體應從以下幾方面著手:(1)依據當地的氣候特征,結合市場需求,合理規化種植時間點(河南一般6月,山東春玉米一般4月,東北一般4月下旬~5月上旬),滿足玉米正常需求的情況下,提升經濟效益;(2)要依據玉米品種,結合土壤土質合理規化覆土深度(粘質土壤覆土3~4 cm,沙質土壤覆土5 cm左右,最深不能超過8 cm);(3)玉米栽培密度過大,不僅容易增加玉米生態系統的隱蔽程度,創造利于病蟲害發生的條件,而且容易導致玉米抗倒伏能力減弱,不利于玉米的高產、豐收;玉米栽培密度過小,則會導致對土壤、陽光資源的浪費,不利于玉米產量的提升,因此應以單位面積最大產量為基礎,結合本地區的生態氣候以及玉米品種合理規劃栽培密度和栽培模式;(4)播種時,應適當提升密度,在玉米生長到5葉的時候,通過間苗的方式對長勢較弱的苗進行拔除。
對玉米進行合理的灌溉與施肥,滿足其對營養物質以及水分的需求,是提升品質以及產量的關鍵因素,具體可以從以下幾方面著手:(1)底肥施用:在玉米栽培以前,按照3:1:1.5的比例施用N、P、K復合肥,從而促進苗期的健壯生長,提高玉米的抗倒伏能力;(2)合理追肥:在玉米苗期(8葉期)、拔節期、喇叭口期、揚花期、灌漿期,及時進行N、P、K復合型緩釋肥、控釋肥的補充,同時可以通過噴施的方式,進行 Ca、Zn、Cu、Fe、Be等微量元素的補充,以保證所提供營養的全面性、合理性;(3)建立現代化灌溉體系,主要是圍繞玉米根系附近鋪設滴灌管道,滿足玉米光合、呼吸、蒸騰過程中對水分的需求。
當地農業部門可以依據本地區玉米栽培規模,構建以靶標害蟲智能監測設備、病原微生物智能識別設備、小氣候實時監測設備(主要是對光照強度、溫濕度、降雨量、PM2.5等空氣指標進行實時的監測)為基礎的病蟲害識別與預判體系,并通過借助病蟲害田間普查技術、顯微鏡、解剖鏡實驗室等儀器,結合AI、“物聯網+”、大數據等通訊技術,對于病蟲害的種類、發生現狀、發生趨勢進行精準的預測,從而為玉米病蟲害科學方案的制定奠定基礎。
玉米病蟲害的精準防控是以“預防為主、綜合防控”為基礎,對玉米生態系統內的有害生物進行全面的防治。主要包括以下幾方面:(1)農業防治,主要包括選育抗病蟲品種,對于被病原微生物以及靶標害蟲侵染或者長勢較弱的植株進行及時的清理,切斷有害生物的傳染源;(2)物理技術,主要包括懸掛黑光燈誘捕小地老虎、甜菜夜蛾等靶標害蟲的成蟲;懸掛昆蟲性信息素誘捕器,對草地貪夜蛾、玉米螟等靶標害蟲的雄性成蟲進行誘捕;在玉米苗期,懸掛黃板,對蚜蟲進行誘捕;(3)生物技術,主要是通過在玉米苗期噴施蕓苔素內酯、氨基寡糖素、香菇多糖,誘導玉米的抗病基因,降低病害的發生程度;通過噴施蘇云金桿菌、核型多角體病毒等微生物農藥對斜紋夜蛾、甜菜夜蛾、草地貪夜蛾等鱗翅目害蟲進行防治;通過釋放赤眼蜂、異色瓢蟲的卵卡,進行玉米螟以及蚜蟲的防治;(4)科學用藥技術,主要是在玉米病蟲害發生以后,通過噴施靶標性強、對天敵友好、易于降解的化學農藥,對多種病蟲害進行防治。在玉米病蟲害的高發季節,各地農業部門可以通過無人機施藥技術進行病蟲害的統防統治。
在以“內循環為主、內外循環相結合”的經濟發展模式下,玉米作為重要糧食作物,其充足的供應對于穩定國家經濟的穩定運行具有十分重要的作用。各地農業部門應采取切實有效的措施,進行玉米現代化種植模式以及病蟲害科學防治技術的推廣與應用,為玉米的高產、豐收保駕護航。