玉米化肥农药减施增效关键技术探究
2024-04-24李洪亮
李洪亮
摘 要:玉米作为我国主要的粮食作物,随着种植面积和范围的扩大,其产量和经济效益不断提高,为我国的粮食安全提供有效保障。然而,高收益的同时也引发一系列问题,如粮食作物的农药残留和农药污染问题,不仅制约玉米产量和质量,还给土壤和环境带来严重影响。因此,在绿色农业发展背景下,采用玉米化肥减量增效技术的高效方式,通过科学管理施肥,促进农业可持续发展,增强施肥效果,减少化肥和农药的使用量,减轻环境压力。玉米化肥农药减施增效关键技术的应用可促进我国玉米产业可持续、绿色发展,确保粮食的产量和质量,同时减少对环境的不利影响。为此,介绍了玉米病虫害的种类及其危害,指出玉米化肥减施增效的必要性,阐述了玉米化肥减量增效技术原理,探索玉米化肥减施增效技术途径。
关键词:玉米;化肥农药;减施增效;关键技术
中图分类号:S436.67 文献标志码:B文章编号:2095–3305(2024)01–00-03
农业是我国国民经济的支柱产业。玉米作为一种主要的粮食作物,在保障我国的粮食供给方面发挥着重要作用。作为全球谷类作物的玉米,不仅保障我国粮食的安全,还在我国畜牧业发展中扮演着关键角色,因此玉米高效种植对我国农业可持续发展至关重要。玉米的规模化和集约化种植确实推动了我国农业发展,提升玉米产量和品质,但大规模种植和农业结构的调整提高我国玉米病虫害发生概率,从而影响我国农业可持续发展[1]。虽然传统化肥、农药增产和防治效果好,但长期未能科学、合理施用化肥和农药,容易引发农作物安全问题和土壤问题,因此,要切实考虑病虫害发生的具体原因,还着重分析过度使用化肥和农药带来的食品安全问题和生态环境问题。在绿色农业发展背景下,如何高效利用化肥和农药,同时减少其负面影响成为本研究的目标。其中,在玉米种植过程中应用化肥农药减量增效技术,能够有效减少化肥的使用量,提高其利用效率,通过最低化肥用量实现最大的施肥效益,从而实现提高玉米种植效益及生态环境的保护双重目标。
1 玉米病虫害
玉米作为我国主要的粮食作物,一直以来对我国农业发展发挥着重要作用,但在玉米产业快速发展的同时也引发了一些问题,如病虫害频发、化肥过度施用导致土壤肥力下降等问题,严重影响了玉米的产量和品质。玉米种植过程中大斑病、小斑病、纹枯病、粗缩病、黑粉病以及地下害虫等危害严重,对玉米的生长和玉米穗的形成产生重要影响。玉米大斑病和小斑病是最常见的病害,传染性较强,因此在田间管理中及时发现并用药。近年来,玉米纹枯病越发常见,主要表现为轮纹状病斑,以侵染玉米叶片为主。玉米虫害的发生以地下害虫为主,草地贪夜蛾、玉米螟、金针虫等常见害虫主要啃食玉米茎基部或者玉米茎内芯导致玉米空秆少苗,而玉米蚜虫主要通过危害玉米心叶而造成玉米生长缓慢。因此,可通过对种子进行包衣处理来防治地下害虫,减少玉米生长期的病虫危害,从而保证玉米的茁壮成长。
2 玉米化肥减施增效的必要性
在我国的农田作物生产中,大规模推广土肥管理技术不仅有助于促进玉米种植业的健康发展,还能有效减少资源浪费,支持农田土地的可再生利用,并保护土壤和环境[2]。优化肥料管理技术可以提高玉米的产量和效益,同时满足人们对绿色、健康和无害粮食的需求。但在实际生产过程中,若不合理管理农田土壤和施肥状况,玉米可能会受到病虫害的威胁,虽然可以使用杀虫剂来控制病虫害,但长期不进行合理的土肥管理会导致农药残留,危害人们健康。
地方农业部门应高度重视农业土壤的土肥管理技术,通过合理推广和应用土壤肥料管理技术,提高玉米作物的抗病能力和产量,实现绿色和健康的生产目标。土肥管理的关键在于提高土壤肥力,采用环保和低风险的施肥方法,减少病虫害的发生。国家和地方农业部门已经开始关注土地资源、环境保护和施肥效率的综合管理技术,通过制定和执行政策,有效解决粮食安全问题,提高土壤环境质量,实现现有耕地的可持续发展。
玉米作为一种早熟农作物,在其生长发育过程中需要施用大量肥料,保证增产和稳收,在种植过程中,为保障玉米生产和土壤质量,必须在加强田间管理,合理施用化肥,提高土壤肥力,改良土壤状况,从而提高玉米产量。因此,为保证玉米的高效增产和农业的可持续发展,首要确保农业土壤养分均衡,实现绿色发展,必须进行合理的土肥管理,改善农田土壤结构和土壤周边的自然环境,避免农药污染[3]。因此,要综合考虑土壤施肥管理技术的复杂性,农户必须加强对土壤和化肥的管理,实现玉米种植的可持续发展。
3 玉米化肥减量增效技术原理
土壤肥力是保证玉米产量和品质的关键因素,土壤肥力强可使玉米单株重量超出预期,降低病虫害发生率,从而保障农户种植玉米的综合收益。反之,土壤肥力不足会导致产量大幅度下降,甚至还可能引发大规模的病虫害,导致歉收。因此,在玉米种植过程中,确保土壤肥力至关重要。应用玉米化肥减量增效技术,侧重于施用有机肥料提高土壤肥力并减少土壤污染。具体来说,应用秸秆还田技术,使用腐熟剂使秸秆在土壤中迅速转化为肥料,改善土壤性质,提升土壤肥力,为玉米提供充足的养分。玉米减量增效技术强调精确施肥,要定期检测玉米田的土壤肥力情况[4]。在玉米种植前,进行土壤检测,确定土壤的综合肥力情况,然后使用适量基肥,为玉米生长奠定良好的基础。在玉米生长的不同阶段,植株对氮、磷、钾等肥料的需求各不相同,因此需要根据不同阶段的土壤营养情况,有针对性地施用肥料,确保玉米健康生长,同时避免化肥污染。此外,应用玉米减量增效技术也应考虑调整施肥方式。例如,在玉米种植时,需要同时施用种子和肥料,适应不同气候条件。
4 玉米化肥减施增效技术途径
4.1 选用养分高效利用品种
目前,市场玉米品种繁多,在相同的施肥和管理条件下,不同品种之间的产量差异较大。同样,在相同产量水平下,不同品种对施肥的需求也不同。有研究表明,在高产栽培条件下,选择高产氮高效品种(包括双高效型和高氮高效型)可以提高玉米產量8%~10%,也可以减少氮肥使用量的16%~21%。在低氮投入条件下,一些耐低氮的品种可增加12%的产量。随着不断加大对种质资源研发的投入,市场上不断涌现新品种,因此有必要详细分析这些新品种的氮效率和氮素需求,帮助农户选择高效氮肥利用的品种,并了解不同品种的养分需求规律,从而能更准确地确定最佳的养分供应量和时机,进而实现养分供应与品种需求的匹配。
4.2 优化化肥配比的施用
配方施肥技术是基于对玉米品种、生长需求和土壤成分的详细分析,有针对性地施肥,是一种解决玉米养分供应问题的有效方法。研究表明,采用配方施肥可以显著提高玉米产量,增幅可达20%~30%。合理利用化肥中的氮元素可实现玉米高产。同时,玉米植株能够吸收土壤中的磷元素,其吸收率高达50%~70%,而钾元素也是玉米生长必不可少的养分之一。因此,通过合理调配氮、磷、钾这3种元素的施肥比例,可以显著提升玉米产量。
测土配方施肥技术的应用不仅需要专业科研人员研究肥料配方,还需要农户结合对季节、气候和土壤环境的长期经验,确保在幼苗生长期施用充足的底肥,促进幼苗的茁壮生长,同时促进结果生长,及時补施肥料以保证玉米穗的生长,从而有助于解决玉米种植面临的自然资源限制问题,减少化肥的滥用,走高效可持续农业生产道路。
4.3 秸秆还田技术
在玉米种植过程中,土壤肥力直接影响着玉米的产量和质量,因此增强土壤肥力是关键,而玉米化肥减量增效技术可以改进施肥方法,可有效提高土壤的水分保持和养分储存能力,为玉米生长创造有利条件。秸秆通常被视为农业废弃物,在收完玉米后焚烧清理秸秆,为翌年的种植腾出空地。然而,焚烧秸秆会导致大气污染等环境问题,目前已禁止焚烧秸秆。因此,创新秸秆应用方式显得至关重要。通过不断深入的技术研究,发现在玉米生长过程中,秸秆中氮、磷和钾含量较高[5]。因此,经过机械粉碎处理后,将秸秆还田,可以有效利用秸秆中的氮、磷和钾元素,提高土壤肥力。这种方法有助于提高土壤质量,提升土壤肥力,为玉米的健康生长奠定坚实的基础。
4.4 有效应用种肥同播技术
虽然已经积累了多种种植技术和方法,但与化肥使用相比,其他方法的效果相对较差。但要以合理科学的方式施肥,才能确保施肥效果,而施肥过量会导致农产品农药残留,引发食品安全及环境污染问题。
目前的化肥施用情况表明,在玉米种植季节,农户往往偏向于施用特定类型的化肥,单一的施肥方式可能导致土壤养分单一化,无法全面提高土壤肥力。因此,为增强化肥减量增效技术的应用效果,需要优化化肥比例,增加化肥元素的种类。在不同生长阶段,玉米需要不同养分元素,因此在整个玉米生长周期中不宜单一施用某种化肥,而应通过调整化肥比例和结构来实现养分的多样化。例如,可以使用缓释肥料,应用测土配方技术,确定缓释肥料的比例,确保提供所需的养分。此外,在施用缓释肥料时,要注意在晴天施肥,确保能量转化与光合作用之间的协调,从而促进玉米植株健康生长。
4.5 高效应用水肥一体化技术
在玉米种植期间,水肥一体化技术是集坐水种和精准施肥为一体的种植模式,其设计原理是将可溶肥料的适当水溶配比而将肥料溶于水中,播种时随水分播入水中。该技术强调在玉米种植过程中,选择可以溶解在水中的肥料,然后在灌溉玉米的同时完成施肥。种植过程中为保证灌溉效果并节约水资源,滴灌和喷灌成为主要模式,可以将水肥直接送至玉米的根部,提高施肥的准确性和利用率,可显著减少化肥的使用量,以达到化肥减量增效。应用水肥一体化技术,能节省约30%的化肥用量和约80%的水资源[6]。此外,一些地区还应用地膜覆盖技术,在地表覆盖地膜,减少土壤水分蒸发,同时可提高地表温度,加速秸秆的分解。
为实现增产的目标,在整个玉米种植的过程中,将整地、播种和田间管理有机衔接。在玉米种植前,需要整地,利用机械设备进行深耕,深耕的深度为20~40 cm,同时利用机械设备在深耕时进行垄沟,为后续播种做准备。此外,还需要在播种前施用有机肥作为基肥,然后在田间铺设薄膜。待早春温度回升以后,检测地膜下土壤温度,温度达到10 ℃时是玉米种植的最佳时节,当幼苗长至5叶时,就可以开始定植,田间管理时需要注意预防和控制病虫害。
4.6 配施有机肥
玉米化肥减量增效技术的核心在于减少化肥的施用量,同时保持增产效果,为此,在玉米种植过程中可配施有机肥,调整化肥和有机肥料的比例,从而在一定程度上改善土壤性质,促进玉米对养分的吸收,以确保施肥效果。有机肥料包括人粪尿、绿肥、泥肥等,富含有益的微量元素如钾、钙、镁和锌,可有效促进玉米生长。
不可直接使用有机肥,因为未经处理的有机肥属于高分子有机化合物,其养分含量无法被玉米植株直接吸收。因此,为充分发挥有机肥的效应,必须进行发酵处理,通过微生物的分解将其转化为可供植物吸收的养分。为实现综合效益,在实际田间管理的过程中,可以将有机肥与化肥有效结合进行施用,例如将有机肥与稠泥状的混合物以3∶1的比例进行混合,并在混合搅拌时加入水和适量的腐熟剂,以促进农家肥料中大分子有机化合物的降解,使玉米能够有效吸收养分。
在有机肥发酵处理的过程中,需要适当控制温度和时间。发酵温度必须在55 ℃以上,发酵时间至少要达到10 d,以确保大分子有机化合物被高速降解,同时有效杀灭有机肥料中的有害细菌,以防止土壤污染。此外,在田间管理时需要注意的是,在为玉米幼苗施用有机肥料时,应添加一些其他混合物,其中包括灭虫菌素,然后再进行施用,确保玉米幼苗的健康和安全。
4.7 使用高质量化肥
目前,市场上的化肥种类繁多,引发激烈的市场竞争,进而出现价格较低的劣质化肥。然而,此类化肥在后续使用过程中不仅会产生严重的环境污染问题,还会影响玉米的产量和品质,进而影响玉米的整体效益。为有效应用玉米化肥减量增效技术,有必要指导农户购买和使用高质量的化肥,农户应关注化肥的品牌,选择知名品牌和有质量保证的化肥产品,可以选择当地农业推广站所推荐的化肥。农户可以观察化肥的外观,高质量的化肥颗粒均匀,颜色纯正,不容易破碎,在购买时可以轻轻揉搓以观察其质地。此外,农户还可以检查化肥的溶解效果,如果化肥在与水接触后出现结块,很有可能是劣质化肥。因此,在玉米种植时要选择高质量化肥,有助于增强施肥效果,减少施肥用量,也有助于减少环境污染。
5 结束语
玉米作为我国主要的粮食作物之一,玉米种植技术对玉米产量和品质至关重要,更是推动我国农业发展的关键。但玉米在其生长过程中会受到各种因素的影响,例如病虫害频发、过度施用化肥等问题。为此,应用化肥农药减施增效技术,可有效解决玉米生长过程中的病虫害问题。通过减少化肥和农药的使用,提高土壤中养分的利用效率,保证玉米的高效增产,促进农业可持续发展。在玉米种植过程中综合应用化肥农药减施增效技术,可有效提高玉米产量和质量,提高肥料利用效率,改善土壤质量,减少资源浪费,保护环境,并满足人们对绿色、健康食品的需求。玉米化肥农药减施增效技术的研究与实践将持续在我国农业领域起着重要作用,促进农业可持续发展。
参考文献
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