玉米種植高產(chǎn)高效栽培模式探討

劉 普，劉冬梅

（1.山東良星種業(yè)有限公司，山東 德州 253400；2.寧津縣寧城街道網(wǎng)格化服務(wù)中心，山東 德州 253400）

玉米是世界上最重要的糧食作物之一，廣泛用于食品、飼料、工業(yè)原料等方面。然而，受限于土地資源和氣候條件等因素，如何實(shí)現(xiàn)玉米種植高產(chǎn)高效一直是農(nóng)業(yè)領(lǐng)域亟待解決的問題。

1 品種選育

在實(shí)現(xiàn)玉米種植高產(chǎn)高效目標(biāo)中，品種選育是不可或缺的關(guān)鍵一環(huán)。優(yōu)質(zhì)的玉米品種不僅需要適應(yīng)當(dāng)?shù)氐臍夂蚝屯寥罈l件，還必須具備抗病蟲害、耐逆性和高產(chǎn)性等特點(diǎn)。近年來，隨著生物技術(shù)的飛速發(fā)展，基因編輯技術(shù)已經(jīng)成為品種改良的重要工具，為玉米育種帶來了新機(jī)遇。

1.1 引入抗病蟲害特性

在玉米種植中，病蟲害會(huì)對(duì)玉米產(chǎn)量和品質(zhì)造成嚴(yán)重影響。然而，基因編輯技術(shù)的發(fā)展為解決這些問題提供了新途徑，使科研人員能夠更加精準(zhǔn)地引入抗病蟲害特性，從而提高玉米植株自身的抵抗能力。通過基因編輯技術(shù)，科研人員可以將源自于其他植物或動(dòng)物的抗蟲基因精確地導(dǎo)入玉米基因組中。這些抗蟲基因可以編碼特定蛋白質(zhì)，如殺蟲蛋白，其對(duì)特定害蟲具有毒性。將抗蟲植物中和抗蟲有關(guān)的基因?qū)胫劣衩字校蛊浔磉_(dá)出來，便能夠在受到害蟲侵襲時(shí)產(chǎn)生抗性，從而減少害蟲對(duì)玉米的為害。科研人員也可以利用基因編輯技術(shù)引入抗病基因，以提高玉米植株對(duì)病原體的抵抗能力。這些抗病基因可以編碼特定蛋白，如抗菌蛋白，能夠干擾病原體的生長和繁殖，從而減少病害的發(fā)生。通過引入這些抗病基因，科研人員可以有效地降低病害對(duì)玉米產(chǎn)量的影響。基因編輯技術(shù)的一大優(yōu)勢(shì)在于其高度的精準(zhǔn)性。科研人員可以選擇性地修改特定基因，而不會(huì)對(duì)其他基因產(chǎn)生不良影響。這意味著引入抗病蟲害基因時(shí)，可以避免產(chǎn)生不必要的副作用，確保玉米的整體生長和發(fā)育不受影響。

1.2 調(diào)控產(chǎn)量相關(guān)基因

在追求玉米種植高產(chǎn)高效的目標(biāo)中，產(chǎn)量相關(guān)基因的調(diào)控顯得尤為重要。基因編輯技術(shù)為科研人員提供了獨(dú)特的工具，使他們能夠在遺傳水平上精確地操縱特定基因的表達(dá)，從而在玉米生長發(fā)育過程中實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量的優(yōu)化。要調(diào)控產(chǎn)量，需要了解哪些基因與玉米的產(chǎn)量密切相關(guān)。通過基因組學(xué)和生物信息學(xué)手段，可以識(shí)別出與籽粒形成、大小和數(shù)量相關(guān)的基因。進(jìn)一步的功能解析可以幫助確定這些基因在生長發(fā)育過程中的作用機(jī)制。基因編輯技術(shù)，特別是CRISPRCas9 系統(tǒng)，賦予科研人員準(zhǔn)確編輯基因的能力。通過編輯產(chǎn)量相關(guān)基因，科研人員可以調(diào)整這些基因的表達(dá)水平，進(jìn)而影響植株的產(chǎn)量特性。例如，調(diào)升特定基因的表達(dá)可能導(dǎo)致形成更多的花莢或更大的籽粒，從而提高玉米總產(chǎn)量。提高產(chǎn)量涉及到植株的生殖發(fā)育和資源分配，基因編輯技術(shù)可以針對(duì)這些方面進(jìn)行干預(yù)。例如，調(diào)節(jié)控制花莢數(shù)量的基因可以促進(jìn)花莢的形成，從而增加籽粒數(shù)量。同時(shí)，調(diào)整資源分配的基因可能使植株更有效地將養(yǎng)分分配到籽粒中，提高每個(gè)籽粒的質(zhì)量。

1.3 平衡適應(yīng)性與產(chǎn)量潛力

在改良玉米品種時(shí)，尋找適應(yīng)性與產(chǎn)量潛力之間的平衡是一項(xiàng)關(guān)鍵任務(wù)。雖然通過引入抗病蟲害基因和增加產(chǎn)量相關(guān)基因可以顯著提高玉米的抗性和產(chǎn)量，但過度的基因改造可能會(huì)對(duì)其在當(dāng)?shù)丨h(huán)境中的適應(yīng)能力造成負(fù)面影響。因此，在品種選育過程中，需要綜合考慮多個(gè)因素，以確保新品種在不同地區(qū)都能展現(xiàn)出優(yōu)越的性能。玉米是一種廣泛種植的作物，在不同的氣候和土壤條件下都能種植。因此，玉米品種的適應(yīng)性顯得尤為重要。引入過多的外源基因可能會(huì)改變植株在不同環(huán)境中的生長特性，導(dǎo)致其難以適應(yīng)當(dāng)?shù)氐臍夂颉⑼寥篮蜕鷳B(tài)系統(tǒng)。在品種改良過程中，需要深入了解每個(gè)種植地區(qū)的地方特性，包括氣候、土壤類型、病蟲害等因素。綜合考慮這些地方特性，有助于選擇適應(yīng)性更好的基因型，并為不同地區(qū)開發(fā)出更合適的玉米品種。為了平衡適應(yīng)性和產(chǎn)量潛力，選擇性育種策略變得至關(guān)重要，這意味著在保持品種適應(yīng)性的同時(shí)，著重發(fā)展產(chǎn)量方面潛力更大的基因型。可以對(duì)多個(gè)品種進(jìn)行雜交，然后在后代中選擇最佳表現(xiàn)的個(gè)體來實(shí)現(xiàn)。

2 種植技術(shù)

種植技術(shù)是實(shí)現(xiàn)玉米種植高產(chǎn)高效的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，直接影響植株的生長發(fā)育、產(chǎn)量和品質(zhì)。通過采用科學(xué)合理的種植技術(shù)，可以最大限度地優(yōu)化環(huán)境條件，使玉米保持最佳生長狀態(tài)。

2.1 優(yōu)化播種密度

合理調(diào)整播種密度是實(shí)現(xiàn)玉米種植高產(chǎn)高效的重要環(huán)節(jié)。適宜的密度直接影響著植株的生長發(fā)育、資源利用效率以及最終的產(chǎn)量水平。通過科學(xué)的方法優(yōu)化播種密度，可以實(shí)現(xiàn)植株之間的平衡競爭，最大限度地發(fā)揮土地資源潛力。在實(shí)際玉米種植中，播種密度往往是種植戶面臨的難題之一。密度過大可能導(dǎo)致植株之間的競爭過于激烈，爭奪養(yǎng)分、水分和光線，進(jìn)而影響植株的生長和發(fā)育[1]。密度過小會(huì)導(dǎo)致資源浪費(fèi)，空地利用不充分，造成玉米產(chǎn)量下降。

科學(xué)確定適宜的播種密度需要考慮多個(gè)因素，如氣候、土壤類型、品種特性等。通過田間試驗(yàn)和統(tǒng)計(jì)分析，可以找到最佳的密度范圍。同時(shí)，也需要考慮不同生長階段對(duì)密度的要求，以便在不同生育期進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。適宜的播種密度能夠保障植株之間有足夠的空間，有利于空氣流通和光線透，對(duì)植株的呼吸作用、光合作用以及防治病蟲害有著重要影響。充足的空氣流通和光線透射有助于減輕植株之間的競爭，促進(jìn)植株健康生長。

2.2 施肥方案

科學(xué)合理的施肥方案對(duì)于實(shí)現(xiàn)玉米種植高產(chǎn)高效至關(guān)重要，土壤中的養(yǎng)分供應(yīng)直接影響著植株的生長發(fā)育和產(chǎn)量水平[2]。基于土壤測(cè)試和植株?duì)I養(yǎng)需求進(jìn)行分析，可以制訂精確的適用于不同生長階段的施肥方案，從而滿足玉米植株的養(yǎng)分需求。了解土壤的養(yǎng)分含量和pH 值是制訂施肥方案的基礎(chǔ)，通過土壤測(cè)試，種植戶可以了解土壤中主要養(yǎng)分元素的含量，如N、P、K 等，為合理施肥提供數(shù)據(jù)支持。同時(shí)，對(duì)植株進(jìn)行養(yǎng)分分析,可以更準(zhǔn)確地了解植株的實(shí)際養(yǎng)分需求。玉米在不同的生長階段對(duì)養(yǎng)分的需求有所不同。在幼苗期，植株對(duì)N、P 等營養(yǎng)元素需求較大，以支持根系發(fā)育和初期生長。在抽穗期和灌漿期，植株對(duì)K 營養(yǎng)元素的需求較高，以促進(jìn)花果結(jié)實(shí)和籽粒充實(shí)。因此，施肥方案需要根據(jù)生長階段進(jìn)行合理調(diào)整。主要營養(yǎng)元素包括N、P、K，是植物生長發(fā)育必需的關(guān)鍵元素，合理供應(yīng)這些元素可以促進(jìn)植株生長和提高產(chǎn)量。此外，雖然對(duì)微量元素Fe、Zn、Mn 的需求量較小，但同樣不可或缺，其也會(huì)影響植株的生長。

2.3 灌溉管理

確保植株水分供應(yīng)充足是實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)的基礎(chǔ)，科學(xué)測(cè)定土壤水分含量和植株需水量，制訂灌溉計(jì)劃，能夠避免水分過多或過少對(duì)植株生長造成不良影響。優(yōu)化灌溉管理，不僅可以提高土壤水分利用效率，減少水資源浪費(fèi)，還可以保證玉米正常生長、提高產(chǎn)量水平。確定合適的灌溉時(shí)機(jī)是灌溉管理的重要一環(huán)。基于土壤水分監(jiān)測(cè)，可以精確判斷植株的需水情況，避免在水分充足時(shí)浪費(fèi)資源，或者在缺水情況下影響植株生長發(fā)育。

不同的灌溉方法對(duì)玉米的生長效果有著不同的影響[3]。滴灌、噴灌等精準(zhǔn)灌溉方式可以將水分直接送達(dá)植株根系區(qū)域，減少水分的損失和地面蒸發(fā)。利用土壤水分傳感器等技術(shù)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)土壤水分含量，及時(shí)調(diào)整灌溉計(jì)劃。根據(jù)實(shí)際情況，調(diào)整灌溉頻率和水量，確保植株始終處于水分適宜的狀態(tài)中。

2.4 植物生長調(diào)節(jié)劑

在高產(chǎn)高效玉米種植的過程中，適時(shí)、適量地應(yīng)用植物生長調(diào)節(jié)劑是一項(xiàng)強(qiáng)有力的策略。植物生長調(diào)節(jié)劑，如激素和生長素，具有調(diào)控植株生長速度、生育過程和產(chǎn)物分配的能力[4]，在控制植株高度、促進(jìn)花莢形成等方面發(fā)揮著重要作用，可以顯著提高玉米的產(chǎn)量和品質(zhì)。激素是植物內(nèi)部的信號(hào)分子，能夠調(diào)控植株的生長和發(fā)育過程。例如，赤霉素可以促進(jìn)植株伸長和莖尖拉長，而生長素則影響根系發(fā)育和植株分枝。通過合理調(diào)節(jié)激素的濃度和比例，可以有效控制植株高度，確保植株在適宜的高度范圍內(nèi)生長。植物生長調(diào)節(jié)劑可以影響花芽的分化和花莢的形成。在適當(dāng)?shù)纳L階段施用生長調(diào)節(jié)劑，可以促使玉米植株更多地產(chǎn)生花莢，進(jìn)而提高玉米產(chǎn)量。此外，植物生長調(diào)節(jié)劑還可以促進(jìn)果實(shí)發(fā)育，使籽粒變大和提高籽粒充實(shí)度，還可以提高植株的抗逆性，使其在逆境條件下（如干旱、病蟲害等）表現(xiàn)更好，有助于穩(wěn)定玉米產(chǎn)量，減少由于外部環(huán)境變化導(dǎo)致的產(chǎn)量波動(dòng)。

3 管理措施

玉米種植高產(chǎn)高效栽培模式不僅依賴于種植技術(shù)，還需要科學(xué)合理的綜合管理措施來保障植株健康生長和產(chǎn)量最大化。

3.1 病蟲害監(jiān)測(cè)和防治

在玉米的生長過程中，各種病蟲害可能對(duì)玉米的產(chǎn)量和品質(zhì)造成嚴(yán)重威脅。科學(xué)合理地運(yùn)用生物農(nóng)藥、化學(xué)農(nóng)藥以及適宜的生態(tài)環(huán)境調(diào)控手段，可以有效防治病蟲害，保證玉米健康生長[5]。采用病蟲害監(jiān)測(cè)技術(shù)，種植戶可以通過視覺觀察、陷阱捕捉、拍照記錄等方式及時(shí)了解田間病蟲害情況，包括種類、密度和分布。定期監(jiān)測(cè)有助于在病蟲害暴發(fā)前采取防治措施，避免造成嚴(yán)重的損失。生物農(nóng)藥是從天然物質(zhì)中提取或培養(yǎng)的微生物、植物等殺蟲、殺菌制劑，對(duì)環(huán)境影響較小，對(duì)非靶生物的危害較低。使用生物農(nóng)藥可以有效防治病蟲害，降低對(duì)環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)的不良影響。化學(xué)農(nóng)藥在病蟲害防治中也有其作用，但需要合理施用，避免過度施用。種植戶應(yīng)根據(jù)病蟲害種類、為害程度以及周圍環(huán)境等因素，選擇合適的農(nóng)藥種類、劑量和施用時(shí)間。

3.2 田間管理

精細(xì)的田間管理是實(shí)現(xiàn)玉米種植高產(chǎn)高效的重要環(huán)節(jié)。綜合運(yùn)用多種管理措施，包括除草、輪作、間作和翻耕等，可以最大程度地提高土壤質(zhì)量，減少雜草競爭，保障玉米健康生長和高產(chǎn)高效。雜草會(huì)競爭土壤養(yǎng)分、水分和陽光資源，是影響玉米產(chǎn)量的主要因素之一。合理的除草措施可以減少雜草的生長，確保玉米獲得良好的生長條件。除草方法包括手工除草、機(jī)械除草、化學(xué)除草等，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的方法。在土壤表面鋪設(shè)覆蓋物，如植被或秸稈，有助于減少水土流失、保持土壤濕度，降低溫度和抑制雜草生長，可以有效改善土壤質(zhì)量，增加土壤有機(jī)質(zhì)含量，提高土壤保水保肥能力。翻耕可以松土，改善土壤通氣性，但過度翻耕也可能破壞土壤結(jié)構(gòu)和微生物生態(tài)系統(tǒng)。相比之下，深翻技術(shù)可以將農(nóng)業(yè)廢棄物和有機(jī)肥料深入土壤，提高土壤肥力，但同樣需要注意避免破壞土壤的自然結(jié)構(gòu)。

3.3 收獲管理和后期處理

科學(xué)的收獲管理和后期處理是確保玉米產(chǎn)量和品質(zhì)的重要環(huán)節(jié)。適時(shí)收獲、合理儲(chǔ)存和適當(dāng)加工可以最大限度保證玉米的產(chǎn)量和品質(zhì)，減少損耗和質(zhì)量降低。收獲的時(shí)間點(diǎn)對(duì)玉米的產(chǎn)量和品質(zhì)有著直接影響，過早收獲可能導(dǎo)致籽粒未充分發(fā)育，影響玉米產(chǎn)量；過遲收獲可能使玉米受到霉菌和害蟲的侵襲，降低玉米品質(zhì)。種植戶應(yīng)準(zhǔn)確掌握玉米的生長周期，選擇最佳的收獲時(shí)間，以保證玉米的產(chǎn)量和品質(zhì)。收獲后，儲(chǔ)存管理是確保玉米長期保存的關(guān)鍵，應(yīng)選擇干燥透風(fēng)的地方儲(chǔ)存，避免霉菌滋生和蟲害侵襲。可以使用防潮劑和保鮮膜等措施，減少玉米吸濕的程度，保持籽粒處于干燥狀態(tài)。后期加工玉米時(shí)，可以將其轉(zhuǎn)化為食品、飼料等產(chǎn)品，采用科學(xué)的加工技術(shù)有助于提高玉米的附加值和利用率。例如，通過研磨加工可以制成玉米面粉，用于食品加工；玉米秸稈可以制作飼料或作為生物質(zhì)能源。

4 環(huán)境友好型栽培

秸稈還田和覆蓋作物是保持土壤健康的有效手段，可以在保護(hù)土壤的同時(shí)，提高土壤肥力和減少侵蝕，有助于實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。玉米秸稈還田是一種將廢棄的植物材料回歸土壤的方法，秸稈中富含有機(jī)質(zhì)和養(yǎng)分，可以逐漸分解為土壤有機(jī)質(zhì)，改善土壤結(jié)構(gòu)，提高土壤保水、保肥能力，有助于減少土壤侵蝕、提高土壤持水能力，還能夠提升土壤微生物活性，促進(jìn)植物生長。覆蓋作物是指在主要作物間種植其他作物，覆蓋土壤表面，減少水分蒸發(fā)和土壤侵蝕。這些作物可以有效遏制風(fēng)蝕和水蝕，保護(hù)土壤不被沖刷，還可以為土壤提供有機(jī)質(zhì)，提高土壤質(zhì)量。同時(shí)，有助于控制雜草生長，減少農(nóng)藥使用量。秸稈還田和覆蓋作物可以相互配合應(yīng)用，產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)。秸稈還田可以為覆蓋作物提供有機(jī)質(zhì)，改善土壤結(jié)構(gòu)；覆蓋作物可以保護(hù)秸稈不被風(fēng)雨沖刷。種植戶可以在玉米收割后，將剩余的秸稈還田到農(nóng)田中。對(duì)于覆蓋作物，可以選擇草本或豆類作物，如大豆、綠肥等，種植在主要作物間隙。選擇適合當(dāng)?shù)貧夂蚝屯寥罈l件的作物，有助于最大限度地發(fā)揮覆蓋作物的保護(hù)效果。

5 結(jié)束語

通過探討玉米種植高產(chǎn)高效栽培模式，可以得出以下結(jié)論：合理的品種選育、科學(xué)的種植技術(shù)、綜合的管理措施以及環(huán)境友好型栽培策略是實(shí)現(xiàn)玉米種植高產(chǎn)高效的關(guān)鍵。通過不斷的科研和實(shí)踐探索，進(jìn)一步提高玉米的產(chǎn)量，為糧食安全和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展作出貢獻(xiàn)。