强优势玉米品种引智创新及绿色控污增效技术

何 川， 唐明双， 王 颖， 蒲全波， 杨 云， 杨 华， 邱正高， 郑祖平， 况福虹， 蔡 艳

(1.四川省南充市农业科学院， 四川 南充 63700； 2.重庆市农业科学院， 重庆 400000； 3.成都山地灾害与环境研究所， 四川 成都 610041； 4.四川农业大学资源学院， 四川 温江 611130)

玉米已成为我国第一大粮食作物，年均种植面积达4 112万hm2，西南丘陵地区是我国玉米生产的主要产区之一，播种面积约占全国15%[1]。种植环境特殊(以丘陵山区为主)，导致玉米生长季雨热同期，水、土、肥流失严重[2]，2018年联合调研套作春玉米化肥农药使用现状显示，普遍存在玉米生产效率和经济效益低、肥料综合利用率低、土壤健康状况下降、田间配置效率差、劳动力不足和机械化难度大等问题。种植玉米施用腐熟有机肥的现象非常稀少，追施尿素肥料占90%以上，钾肥施用量明显不足。除草方式以化学除草为主，杀虫剂和除草剂用药量普遍提高。

针对上述问题，本技术整合禾本科作物与豆科作物间下套作在产量、生物防控及减少环境负面影响等方面的优势。筛选出适宜的养分高效多抗高产中偏早熟品种和新型缓控肥，种衣剂、杀菌剂、杀虫剂、兼用型除草剂。创制轻小型机具，配套半精量播种等技术及农业机械，创新“套作多熟-宽带宜机-轮作培肥-秸秆还田”为核心的种植模式，通过扩大套作带宽实现丘陵地区套作玉米机播机收，结合机械选型、品种选优、适墒早播、增密优配、化肥农药减施、玉米早播早收、大豆边际增优、秸秆还田等关键技术，有效改良土壤结构和通气透水性能，提高土壤有机质21.5%以上，减少化肥用量20%～30%，农药减量30%～35%，同时能有效降低农业面源污染，提升耕地质量。

1 强优势玉米品种引智创新

1.1 引智创新成果来源

引进美国先锋种子公司提供的3147杂交种为基础材料选育成二环系5003，继续选育成功二环系478，重庆市农业科学院以478为母本杂交选育成广适高产强优势杂交玉米品种渝单8号， 2005 年通过国家农作物品种审定委员会审定。2018年6月经中国农学会组织专家鉴定，该成果总体达到国际同类研究的先进水平。德国波恩大学作物科学与资源保护研究所Frank Hochholdinger教授来基地指导，集成丘陵区玉米全程机械化技术，被遴选为四川省农业主推技术，为玉米品种机械化绿色生产提供技术支撑。

1.2 强优势玉米品种特性

强优势杂交种渝单8号，集耐瘠、耐荫、抗倒、抗病、高产稳产广适于一体，是山地立体生态广适品种，适应性广，突破了西南丘陵山地玉米生产“土壤瘠薄、荫湿寡照、病害重”的瓶颈，该品种耐瘠薄性能突出，综合抗逆性强，籽粒秸秆品质双优，秸秆粗蛋白含量7.28%～9.89%，达专用青贮玉米标准，酸性洗涤纤维含量23.78%～30.42%，容易被畜禽消化，是难得的粒用青贮兼用型玉米品种，对种植结构调整具有十分重要的意义。

2 绿色控污增效技术

2.1 宽带套作，边际增优

套作种植模式的周年光利用效率、周年有效积温利用率、周年降水利用率均高于单作模式，同时能增加土壤微生物数量和种类，提高土壤酶活性，土壤碳库活度指数和碳库管理指数，固碳效率更高。春玉米适播期，旋耕机翻耕整地，达到土表细碎、平整，同时用划线器画出播种带幅。为满足机械化操作要求，扩展传统带宽为“三玉四豆”套作模式，即玉米带种植3行，大豆带种植4行，玉米大豆带宽比1.6∶1.6，幅宽3.2 m(图1)，玉米选择3行施肥播种机，在土壤墒情适宜的晴天进行精量播种，播种量2～2.5 kg/667 m2，播种深度4～6 cm，半紧凑型品种的适宜成苗密度为3 000～3 300株/667 m2，紧凑型品种为3 300～3 600株/667 m2。大豆行距40 cm，保苗6 000～7 000株/667 m2；第二年种植时，在上一年玉米种植区种植大豆，大豆种植区种植玉米，两种作物种植带轮换，实现轮作。

图1 玉米、大豆宽带套作模式

2.2 选用良种，精选包衣

选用适合间套作和种植区气候的粒用春玉米和夏大豆品种。粒用春玉米宜选择适合机械化生产、耐旱耐密抗倒伏的中早熟品种(如：仲玉3号、正红6号、中单808、绵单315)；夏大豆品种宜选用耐荫性好、抗倒力强、品质优、产量高的中晚熟品种(如南夏豆25、南豆12)。精选种子，采用路明卫(50%氯虫苯甲酰胺)或噻虫胺+申嗪霉素进行包衣，防治苗期病、虫害，以及后期茎腐病、穗腐病，减少后期用药，粒用春玉米播种时间以确保抽穗扬花期避开高温伏旱季为原则，以5 cm地温稳定超过8 ℃为标准，播种、施肥等工序一次完成，适宜播深3～5 cm，套作大豆于最佳播期6月上旬播种。

表2 不同除草剂处理后45 d杂草防效

表3 套作春玉米化肥减施增效效果

2.3 减量施药，精准植保

玉米/大豆套作较玉米净作更有利于减少病虫害，粒用春玉米播种后一般不除草，如需要除草宜选择苗期专用除草剂，减量30%加助剂进行苗期施用；根据病虫害预测预报和发生情况，选择适宜药剂，于晴天用喷药机械进行机械化植保作业，玉米喇叭口期，用5%甲维盐颗粒剂10 g/667 m2兑水灌心防治夜蛾类害虫。

2.4 配方施肥，化肥减量

增施有机肥及氮、磷、钾肥，不断提高土壤肥力是增强玉米抗逆能力，在秸秆还田基础上，根据地力采用控释肥于播种时一次性机械化施入，一般中等地力田块，在产量400 kg/667 m2条件下，氮肥减施即用尿素15 kg/667 m2，控释肥用量30 kg/667 m2(控释掺混肥料，总养≥51%，N-P-K(26-12-13)，控释氮≥13%)；地力较差的地块可适度增施，条施于预留行中间，深度以25 cm为最佳，大喇叭口期根据田间长势酌情追肥[3]。

2.5 秸秆还田，早收增际

春玉米一般7月下旬活秆收获(玉米蜡熟末期)，有利于缩短与大豆苗共生期，增加大豆边际优势，显著提高大豆产量。选择玉米果穗收割机，同时将玉米秸秆收割直接切碎还田，或者及时青贮、黄贮，养殖业产生的畜禽粪污同时作为种植业肥源，返还农田，可以改良土壤结构，达到秸秆过腹还田的目的。

3 技术示范效益

该技术模式在四川省阆中市和西充县进行了多年多点示范(图2)，通过扩宽种植带实现套作玉米机播机收，融合“良种包衣、宽带套作、配方节肥、绿色飞防、机收增效”等5项关键技术，示范面积达1 873 hm2。

图2 宽带套作玉米早收增豆技术示范

套作模式利用农作物边际优势，降低病虫害发生率30%～50%，农药施药量可降低30%～35%，套作春玉米扩大带宽，利于机械化耕作，节约劳动成本，经济效益增加，实现轮作倒茬，利于培肥地力[4]。

玉米秸秆直接粉碎或过腹还田，养殖业产生的畜禽粪污同时作为种植业肥源，返馈于农田，可以改良土壤结构，在示范区平均提高土壤有机质21.5%(表4)，同时减少化肥用量20%，显著降低了农业面源污染，有效提升耕地质量[5]。

表4 示范区土壤肥力指标

实现良种良法配套、农机农艺结合、生产生态双赢，具有“高产出、可持续、机械化、低风险”优势，集轮作高效绿色于一体，既保粮食安全又保绿水青山，有利于促进农业绿色可持续发展。

4 讨 论

本技术适宜在西南山地玉米主产区，尤其是丘陵开阔地带、农牧业交错区及类似生态区进行推广，通过合理套作，推广机械化生产技术，提高单位面积土壤利用效率，循环利用农业副产物、保护土壤结构和质量、提高土壤生产力[6]，节本增效280～320元/667 m2，提高土壤有机质21.5%以上，减少化肥用量20%～30%，农药减量30%～35%，同时能有效降低农业面源污染，提升耕地质量，建立多作物-多层次-多功能的立体农业间套作模式，促进土壤健康可持续耕种，在西南低山丘陵地区，具有广泛的应用和发展前景。