劉君英
(山東省德州市寧津縣劉營伍鄉(xiāng)人民政府 山東 德州 253400)
小麥—玉米一體化種植主要在我國北方地區(qū)實行,特別是農業(yè)大省山東省及其周邊區(qū)域。在這些地區(qū),小麥和玉米足以在一個生長季節(jié)內交替種植。在小麥—玉米間作中,小麥在春季播種,行距為正常行距的6 倍左右,在仲夏收獲,于晚春(小麥收獲前2~3 個月)在小麥帶播種玉米。通常,在小麥行間空地上播種2 行玉米。種植模式應符合替換設計,其中各組成種的相對密度(間作密度/單一作物密度)之和為1。玉米在小麥收獲后2 ~3 個月收獲,具體收獲時間取決于當?shù)氐臏囟葼顩r。與單一作物種植相比,間作作物的總生長時間更長,而且與單一作物種植相比,間作作物在整個季節(jié)吸收的陽光輻射更多,可促進產量提升[1]。
冬小麥—夏玉米一體化種植是山東省采用的主要農業(yè)生產制度,該省約1 600 萬hm2的土地采用這種種植方式,約占全國糧食總產量的1/4。殘留效應、土壤退化和土地管理不善,以及其他社會、經濟和技術問題,導致施用化肥的作物單位產量大幅下降。研究發(fā)現(xiàn),小麥—玉米一體化施肥,既能有效提高化肥利用率和降低化肥施用量,也能有效提高兩種作物產量[2]。
1.1 小麥— 玉米一體化種植優(yōu)勢。小麥— 玉米一體化種植緩解了資源競爭的激烈程度,在我國山東地區(qū),小麥— 玉米間作高產的機制被認為是“競爭— 恢復生產原理”的結果。作為晚播作物,玉米在間作中的競爭力弱于小麥,因此小麥收獲前生物量積累速率低于單一玉米。小麥收獲后,間作玉米的干物質積累率顯著高于單作玉米,最終獲得比單作玉米更高的單株產量。間作在獲取太陽輻射方面提供了空間(不同條帶)和時間(生長季節(jié)部分重疊)互補的可能性[3]。
1.2 小麥—玉米一體化施肥方式。小麥—玉米一體化施肥主要分為5 步。第一步“一基”,將小麥和玉米視為整體系統(tǒng)進行肥料管理,將兩季作物所需的所有基肥,以及小麥額外所需的50%氮肥,在種植前統(tǒng)一拌土,一次性施入[4]。第二步為“三追”,即在小麥—玉米種植過程完成3 次追肥,但是不像“一基”一般,三追要根據(jù)作物需求進行追肥。一般而言,小麥和玉米分別進行1 次和2 次追肥。除此之外,還需將小麥額外所需的氮肥于春季進行一次性追施。追肥也應根據(jù)作物長勢調整追施時期,一般而言,長勢較為矮小的麥田應在返青期追肥,促進小麥分蘗。植株偏大的旺苗如無脫肥現(xiàn)象或隱患,追肥時間宜推遲到拔節(jié)期。對玉米而言,玉米大喇叭口期應追施其需氮總量的70%,抽雄期追施總氮量的20%[5]。第三步為“三噴”,主要是指進行3 次葉面噴肥。與第2 步不同,小麥和玉米的噴施次數(shù)分別為2 次和1 次。在山東地區(qū),小麥第1 次噴施一般在3 月底~4 月初,噴施劑一般采用磷酸二氫鉀、硫酸鋅和硼砂,通過無人機噴施于葉面。研究發(fā)現(xiàn),該時期的葉面噴施能有效提高小麥的穗粒數(shù)和千粒重。齊穗揚花期則是小麥的第2 次噴肥時期,在這個階段為確保麥穗的充盈飽滿,一般使用尿素和磷酸二氫鉀進行噴施。對玉米噴施而言,一般在玉米定苗后的4 ~5 葉期,用無人機將尿素、磷酸二氫鉀和硫酸鋅混合的葉面劑噴施于葉面之上。除注意噴施階段外,還應盡量選擇晴朗和溫度較低的時段進行噴施,以免因雨水沖刷或高溫,導致噴施效果不佳[1]。第四步則是“一種肥”,是指玉米播種時將氮總量的10%用種肥異位播種機施作種肥,玉米施種肥可省去苗期追肥。最后一步則是“兩還田”,這是指在小麥和玉米成熟后將秸稈全部還田,用以提高土壤肥力。但如果當季種植作物出現(xiàn)病害,則應避免還田[5]。
2.1 小麥施肥和噴施量。考慮上一季的秸稈還田量,一般而言小麥需施加有機肥75 kg/ 畝、氮肥19 kg/畝、磷肥97 kg/畝、氧化鉀16 kg/畝、鋅肥1.5 kg/畝以及硼砂1.25 kg/畝。采用葉面噴施,第1 次噴磷酸二氫鉀175 g/畝、鋅肥75 g/畝以及硼砂60 g/畝。第2 次噴氮肥750 g/畝和磷酸二氫鉀750 g/畝[6]。
2.2 玉米施肥和噴施量。考慮上一季的秸稈還田量,通常施用氮肥26 kg/畝、磷肥9 kg/畝、鉀肥16 kg/畝。葉面噴施,每畝噴施尿素0.75 kg、磷酸二氫鉀0.175 kg、硫酸鋅0.75 kg。
2.3 基肥。山東地區(qū)小麥—玉米一體施肥通常將玉米秸稈配合腐熟劑施用后,再添加磷肥、鉀肥、有機肥、微肥和小麥額外所需的氮肥,用做基肥。秸稈經由機械粉碎成7 cm 后拋撒至種植帶,再施加2 kg/畝的秸稈腐熟劑后進行土地翻整。待來年種植前,再往其中添加總施肥量的50%即可[7]。
2.4 種肥。為實現(xiàn)高產,種肥通常施加玉米需氮總量的10%即可。
2.5 追肥。小麥追肥量為所需全氮量的55%,追肥后需及時灌水,以免造成燒苗和追肥不均。在玉米大喇叭口期需追施玉米需氮總量的70%,用以促進穗的發(fā)育。其次,須在抽雄吐絲期追施氮總量的20%,用以提升籽粒質量[8]。
小麥—玉米一體化種植作為山東地區(qū)采用的主要農業(yè)生產模式,約有1 600 萬hm2的土地采用這種方式,生產的糧食約占全國糧食總產量的1/4。目前,我國小麥—玉米一體化種植模式已初具規(guī)模,其中高產一體化施肥技術也在不斷進步和完善[3]。但整體而言,一體化施肥依舊缺乏更精準、更科學的施肥模式。同時,由于長期輪作,土壤自身的肥力也在逐步下降,加之長期施用肥料也會對土壤的生產力帶來負面影響。因此,未來對小麥—玉米一體化施肥技術的研究方向,不僅要注重實現(xiàn)作物的高產,更應該注重降低施用肥料所帶來的環(huán)境負荷,實現(xiàn)綠色生態(tài)施肥,促進該模式的可持續(xù)發(fā)展。