玉米為我國三大糧食作物之一,年播種面積及產量均居我國糧食作物首位,玉米產業的良好、高質量發展對我國糧食生產安全影響重大。在玉米高效增產栽培技術中,種植密度作為一項關鍵的農藝參數,合理密植對玉米的產量及品質性狀等具有顯著影響。種植密度的調節,不僅可以促進玉米植株正常生長發育進程,還可以影響到單位面積內玉米植株群體對光熱資源的分配效果。在適宜范圍內合理密植,可以顯著提升田間玉米群體對光能、肥水等多種物質的利用率,最終達到增產增收的效果。但當種植密度過高時,會加劇單位面積內玉米植株群體的競爭力,從而抑制單株玉米的光合作用及呼吸作用,致使玉米植株生長發育停滯或緩慢,最終降低綜合產量;而當種植密度過低時,田間玉米群體數量不足,即便單株高產,但也無法有效提升綜合畝產。因此,探究種植密度在玉米高效增產技術中的影響,不僅能夠幫助分析理解玉米植株的生長發育規律和產量形成機制,還能夠為玉米高效增產技術的生產實踐提供科學理論依據等有效技術指導。
一、玉米高效增產技術中密植規劃基本原則
1、依據品種特性合理密植
依據不同品種玉米的株型特征可以將其分為3類,分別為平展型、半緊湊型、緊湊型,不同株型的玉米品種在栽培中所適應的種植密度有所差異。通常來說,玉米莖稈與葉片之間的夾角度越小,株型越緊湊,在栽培中應用密植管理的效果越佳。其中,緊湊型玉米品種其莖稈與葉片的夾角相對較小,上部葉片均為上沖狀態,葉片交接面積少,田間葉片郁閉度低、通風透光性強,此類品種適宜應用密植栽培方式。而平展型品種的玉米莖稈與葉片夾角相對較大,葉片平展面積大,田間郁閉度較高、通風透光性差,適宜應用低密度栽培方式。半緊湊型莖稈、葉片等特征處于中間水平,適宜中密度栽培管理。
依據河南省地區環境氣候特征及玉米種植品種為例,平展型玉米品種種植密度控制在3000~4500株/667m2為宜。如泰玉7號、鄭原玉779等;半緊湊型玉米品種種植密度控制在4000~5000株/667m2為宜,如機玉519、浚單678、陜單636、鄭原玉432等;緊湊型玉米品種種植密度控制在4500~6000株/667m2為宜,如豫單132、新單58、京農科728、遼單575、豫寶658等。
在確定玉米種植密度時,除了考慮玉米品種的株型特征,還需要分析玉米品種的植株、葉片、透光性、生育期、株高、莖稈質地、穗型等。植株高大、成株葉片數量多、群體透光性差的玉米品種,建議稀植;植株相對較矮、成株葉片數量中等、群體透光性良好的品種,建議密植;生育期時間長的玉米品種宜稀植,反之宜密植;高稈品種宜稀植、矮稈玉米品種宜密植;莖稈質地松軟品種、易倒伏品種建議稀植、莖稈質地堅硬品種、抗倒伏性強的品種建議密植;大穗型品種建議稀植,小穗型品種建議密植。
2、依據土壤肥力水平合理密植
同一玉米品種在同時期、同管理條件下播種至不同土壤肥力基礎地塊中,其種植密度也需要進行調整。當土壤肥力水平高、土質疏松透氣且水肥供應充足的情況下,可以在標準種植密度下酌情提升播種量;但當土壤肥力基礎差、水肥供應不足的情況下,采取與高肥力地塊同樣的播種密度,將會造成田間玉米群體植株營養不良、空稈率提升、植株易早衰倒伏、結實性差等現象。通常情況下,土壤肥力基礎差、施肥管理不精細的情況下宜稀植,反之宜密植。以河南省主推玉米品種鄭單958為例,該品種株型緊湊,屬于高密度品種,在土壤肥力基礎上、高肥水供應地塊,種植密度在5500株/667m2時,豐產性最強;在土壤肥力基礎中等、肥水供應條件中等的地塊,建議種植密度控制在4500~5000株/667m2為宜;當土壤肥力基礎不足、肥水供應不及時的地塊,種植密度控制在4000株/667m2即可。在土壤肥力水平差、玉米生長期無法及時供應肥水,盲目密植不僅無法提升產量,還會降低玉米畝產,影響玉米種植效果。
3、依據水分條件合理密植
玉米植株的生長屬于一種動態的過程,在不同的生長發育階段,植株地上部分的蒸騰面積及地下部分根系生長量都在變化。并且,在不同的生長發育階段中,玉米植株所處的氣候條件也在不斷變化。因此,在玉米各生育期對水分的需求量存在差異性。通常來說,玉米出苗期至拔節期過程中,對水分的需求及消耗量較少,日耗水量在1.28m3/667m2左右,占玉米全生育期總量的13.0%左右;拔節期至抽雄期,隨著植株的生長對水分的需求及消耗量逐漸增多,日耗水量在4.87m3/667m2左右,占玉米全生育期總量的32.6%;玉米抽雄期至乳熟期,此階段玉米植株需水量達到最高值,日耗水量在5.41m3/667m2左右,占玉米全生育期總量的35.0%;玉米乳熟期至成熟期,此階段玉米對水分的需求量開始下降,植株趨于衰老,日耗水量在3.74m3/667m2左右,占玉米全生育期總量的19.4%。觀察玉米整個生育期內耗水規律表現,玉米對水分的消耗量呈現單峰曲線變化特征,在苗期耗水量相對較少,拔節期至抽雄期耗水量逐漸增多,進入灌漿期耗水量達到高峰期,后續逐漸減少。水分作為影響玉米正常生長發育的關鍵性因素,提升灌溉條件是保障高效增產、高密度栽培的重要保障。在玉米高效增產栽培中,建議農戶依照當地環境氣候條件、水分供應基礎等情況,選擇適宜的密度開展生產。河南省年降水量為512.6~1129.1mm,在降水量相對較低的區域,難以滿足玉米高密度群體的水分消耗量,建議稀植栽培管理;而在降水量相對較高的區域,水分供應充足,建議在做好排水措施的基礎上密植管理。
4、依據氣候條件、土質基礎合理密植
玉米高效增產栽培中,觀察種植區域的歷年環境氣候條件,在部分氣溫低、晝夜溫差大的地區,受限于低溫、溫差等多方面的影響,會抑制玉米植株個體的正常生長。因此,在此類區域,建議通過增加種植密度的方式,提升玉米群體量,增強豐產性。反之,在氣溫較高、晝夜溫差小的區域,高溫、溫差小的影響下,玉米植株快速生長、發育迅速,此時可以通過減少種植密度的方式,提升單株產量,避免過度密植增加倒伏風險。
除此之外,玉米在生長期間,根系發達、對氧氣消耗量大,建議栽培在疏松透氣性強的沙壤土。黏土質地黏重,透水透氣較差,過度密植的情況下,會致使玉米根系缺氧,提升根腐病的發病率,因此建議稀植。而沙壤土透水透氣性強,但保水保肥性差,建議在肥水供應充足的基礎上密植管理。
5、依據田間管理精細度合理密植
在精播、細管的生產條件下,建議實施玉米密植。精細栽培條件下,玉米出苗齊、長勢基本一致,田間以強欺弱、以大壓小的情況發生較少,群體性強,增產效果顯著。當栽培管理方式較為粗放的情況下,建議偏稀植,避免過度密植造成田間玉米株高不齊、發育期亂,影響統一生產效果。
6、依據日照、溫度等條件合理密植
同一個玉米品種在不同的日照、溫度等氣候條件下,生育期、生長表現等有一定的差異性。玉米為短日照作物,生長發育最適溫度為22~30℃。因此,在短日照、22~30℃的溫度條件下,玉米植株生育期會出現縮短,反之則延長。同一玉米品種,在我國南方種植密度略高于北方;作為夏玉米生產時偏密植,作為春玉米生產時建議稀植。
二、玉米合理密植優勢
1、有利于光能的利用
在玉米高效增產技術應用中,合理調整玉米種植密度可以有效提升田間植株群體對光能的利用率,在保障植株個體優質的通風透光條件基礎上,擴大種植密度,可以最大化利用光熱資源,從而達到增產增收種植效果。而當玉米種植密度過大,超過推薦標準種植密度后,玉米進入成株期后,田間郁閉度提升,通風透光性差,單株發育受到抑制,造成玉米植株空桿、倒伏、穗小、籽粒充實不良等現象,最終影響單位面積產量。只有基于良好的光能利用率基礎上合理調整種植密度,方可實現玉米的增產增收。
2、有利于平衡單株與群體的矛盾
玉米種植密度的合理性,對玉米葉片生長發育進程造成直接性的影響。在適宜的種植密度下,玉米進入散粉期后田間群體葉面積指數最高,并且玉米群體光合作用能力較強,生產出的有機物質量多且品質優。而當玉米種植密度過低時,單株玉米長勢健壯,但不利于群體綜合產量的形成;而種植密度過高時,單株玉米長勢瘦弱,群體性不強。
3、有利于玉米群體產量形成優勢
玉米產量構成三大要素為畝穗數、穗粒數及粒重,在玉米高效增產技術中,科學調整種植密度可以對三者的關系進行協調,達到豐產效果。在常規種植管理下,想要實現玉米高產,增加田間畝穗數、穗粒數、粒重等任何一項或多項數據均可。畝穗數的形成主要是由玉米群體的構成達到的,當種植密度較低時,田間穗粒數、粒重水平雖然得到了提升,但是畝穗數降低。而種植密度過高時,受限于田間光熱資源的分攤、通風透光、肥力水平等多方面條件的影響,玉米個體生長發育不良,穗粒數、粒重等下降,同樣也會影響玉米的綜合產量。只有基于合理密植條件下,玉米畝穗數、穗粒數、粒重等數據趨于平衡,形成玉米產量構成優勢,最終實現高產穩產,從而為農戶提供更好的經濟收入。
三、玉米高產增產技術中密植方法
玉米高產增產栽培中,合理調整玉米種植密度是改善群體結構的重要方式。目前,玉米生產中常用種植方式為等行距種植法、寬窄行種植法、二比空種植法等,不同種植法中適宜的種植密度有所差異。
1、等行距種植法
等行距種植法為我國玉米傳統種植模式,在目前玉米生產區內多數采用此模式。等行距栽培特征主要是玉米植株的葉片、根系分布相對均勻,但對比寬窄行栽培模式下,無顯著的邊際優勢。通常來說,等行距栽培中玉米行距控制在50~70cm之間,株距控制在21~33cm之間,行距與株距成反比,行距越大,株距越小。在玉米栽培時,可以依照玉米品種植株特性、栽培管理條件及自然環境特征進行確定。例如,在河南省開展豫單132品種栽培時,該品種適宜密植,栽培株行距可以調整至50cm×26cm,種植株數在5000株/667m2左右為最宜種植方案。
2、寬窄行種植法
寬窄行種植法是指在玉米田間依照寬行、窄行交錯栽培,此措施對比等行距種植方式具有通風透光性強、邊際優勢顯著等特征。寬行在生產期間,可以促進田間空氣的流通,增加光照面積,在田間形成小氣候,增加田間晝夜溫差,提升植株干物質的積累,減少風阻,避免倒伏風險。寬窄行種植模式下,玉米田間中后期管理更為便捷。在農事操作時,沿著寬行作業,在追肥、病蟲害防治、中耕培土等農事期間,作業空間充足,便于機械操作。同時,寬行的存在讓玉米邊際優勢更為顯著,可以有效改善玉米的穗型、百粒重、容重等數據。在玉米高效增產技術中,常見玉米寬窄行比例有寬行80cm+窄行40cm、寬行90cm+窄行40cm兩種種植模式。
3、二比空種植法
二比空種植法與寬窄行種植原理較為類似,即種植2壟玉米后中間空閑1壟,每隔1行種植1行玉米。此種種植方式下,玉米種植株行距縮小,單中部空閑壟行距提升,充分利用田間邊行優勢,提升玉米田通風透光條件,增強莖稈的強度,避免玉米倒伏。同時,在空閑的1壟上種植其他矮稈作物。如大豆、馬鈴薯等作物,實現單位面積內單季雙收,增產增收顯著。
四、玉米合理密植栽培注意事項
1、品種選擇注意事項
不同玉米品種由于株型特征、生長發育需求等條件,所適宜的種植密度有所差異性。在部分高產田、便于管理的地塊,在實際生產中注重篩選耐密植的玉米品種,并且依據氣候條件特征、管理精細程度選擇適宜種植密度。在確定玉米品種后,在市場上選購玉米種子時,至具有銷售資質的正規種子經營部門,購買通過審定、優質種子,避免購入假冒、偽劣種子。選擇時,以適宜種植密度范圍大、當地主推、抗倒伏、豐產性強、生育期適中的品種。例如,河南省主推玉米品種MY73、秋樂368、裕豐303、鄭原玉432、偉科702、京科938、現代959、中玉303、新單58、浚單1618、鼎諾212、鄭單958、豫單9953、琿玉830、偉科812、豫單898、豫單132、聯研35等。
2、確定種植密度
在購入玉米種子后,對比玉米種子包裝袋上方的推薦種植密度,并以此為依據選擇適宜的密度水平。玉米品種在大面積推廣前,技術人員會對玉米品種實施栽培試驗,不同品種的適宜種植密度不同,種植人員可以依據種植密度確定基本原則進行綜合選擇。以河南省主推品種偉科702玉米為例,該品種株型緊湊,在中上等肥力條件下,建議推薦種植密度4000株/667m2,采取等行距種植模式,行距60cm、株距24~30cm;在高水肥管理條件下,建議推薦種植密度4500株/667m2,采取寬窄行種植模式,寬行80cm、窄行40cm、株距25cm為宜。
3、強化栽培管理水平
在玉米種植期間,除了做好種植密度的控制,還需加強田間栽培管理水平。依照玉米植株不同生育期,合理采取土壤培肥、水肥供應、中耕培土、雜草防除、病蟲害防治等栽培手段,實現田間精細化管理,保障玉米植株的正常生長。若在生產中,不注重田間精細管理技術的實施,即便種植耐密型玉米、提升玉米種植密度,也無法實現玉米的高效增產效果。需要注意的是在田間管理中,關注好病蟲害的發生,及時預防和控制。
綜上所述,玉米高產增產技術中,為合理調整玉米種植密度,需依據品種特性、土壤肥力水平、水分條件、田間管理精細度、日照、溫度等原則綜合選擇適宜的密度開展管理。在玉米合理密植條件下,可以提升光能利用效果、平衡玉米單株與田間群體的矛盾、促進玉米產量的形成,達到增產增收的生產效果。在選擇適宜的種植密度下,應用等行距、寬窄行及二比空種植方式等,充分利用光熱資源,合理規劃玉米種植株行距。除此之外,玉米生產期間,還需注意對玉米種植品種的選擇、種植密度的確定及栽培管理水平等方面的強化措施,配套密植栽培管理技術,從而增強玉米植株長勢,提升玉米產量,促進玉米種植產業可持續健康發展。
(作者單位:461300 河南省扶溝縣農業農村事業發展中心)