4.1 玉米的种植技术
4.1.1 小麦套种玉米种植技术
4.1.1.1 地力选择 小麦套种玉米是高产高效的集约化栽培,它是在较高的土壤肥力基础上,通过规范化、模式化栽培和综合农业措施,使各作物充分满足对养分、光、温、水、热、气的需求,发挥作物的增产潜力而产生的。因此,小麦套种玉米应选择地势平坦,灌排通畅,土壤有机质丰富,肥力水平较高的土地种植。
4.1.1.2 施足底肥灌好冬水 为了给作物创造良好的生长环境,提高土壤肥力基础,应广开肥源,增施有机肥,一般亩施土粪5000千克,并强调秋施肥深施肥。秋季要深翻耕,耕深20厘米以上,每三年深松耕一次,耕深25厘米以上,以打破犁底层。犁地前每亩施碳酸氢铵50千克,颗粒磷肥25~30千克。
冬前灌足冬水,冬水一般于11月上中旬进行,旱茬地、高地灌水量要大,稻茬地、低洼地灌水量宜小。在初春尽早耙耱保墒,平整土地。如果秋冬未施化肥,播种前应播等量化肥做基肥,为作物生长发育打好基础。
4.1.1.3 模式结构及种植规格
1.小麦套种玉米吨粮田模式
小麦套种玉米吨粮田是一种运用综合的农业科学技术,在一定的土地面积上建立多种作物的立体复合种植结构,有效地利用时间、空间、土地和各种物质投入,充分利用水、肥、气、热等自然资源,达到提高土地利用率,实现粮食产量及经济效益的主体化、集约化的种植方式。而合理的模式结构是小麦套种玉米获得高产的重要因素之一,小麦、玉米占地比例不同直接影响亩总产量和亩产值。
(1)吨粮田小麦、玉米种植模式1991年研究结果:在保证小麦亩产325~350千克的条件下,不同种植模式中小麦以每带种植12行产量最高,玉米以每带种植3行产量最高,两作综合产量仍以玉米3行、小麦12行的带型最高,小区折合亩产达到1019.0千克,比玉米4行、2行带型分别增产3.4%和14.3%,亩产值也分别增加19.42元和61.38元(表4-1)。
表4-1 模式设计及产量、产值
注:小麦品种为宁春4号;玉米品种为掖单13号。
通过进一步研究,在2行玉米的模式中,小麦、玉米产量都是随着占地面积的增加而增加。经相关回归分析,占地比例与产量呈显著的直线相关,相关系数小麦为0.999**,玉米为0.98**,回归方程为:
Yw=35.94+4.85Xw
Yc=110.16+11.93Xc
式中,Yw为小麦回归产量,Yc为玉米回归产量,Xw、Xc为小麦、玉米占地面积百分比。回归方程表明,小麦占地面积比例在50%~70%,每增加1%的占地面积,小麦亩产量就能增加4.85千克;玉米占地比例在30%~50%,每增加1%的占地面积,玉米亩产就能增加11.93千克。用回归方程推算,在小麦亩产量不低于325千克的情况下,小麦、玉米占地比例应为60∶40,预测产量为:小麦326.9千克/亩,玉米587.4千克/亩。
在3行玉米的模式中,小麦、玉米产量仍然随着各自占有面积的增加而增加,且呈显著的直线关系,相关系数分别为0.98**、0.99**,回归方程为:
Yw=-87.8+6.86Xw
Yc=278.1+9.60Xc
回归方程表明,在预定范围内,小麦、玉米占地面积每增加1%,产量分别增加6.86千克和9.6千克。若要求小麦亩产325~350千克,则以小麦占地60%~65%、玉米占地40%~35%为好,这样,两作亩产可达到或超过吨粮。
而3行带型的产量高于2行带型,主要原因是3行带行前期玉米带宽,通风透光条件较好。据1991~1992两年测定,3行玉米带内的通风透光率分别比2行带高32.4%和15%。因此,玉米个体能够得到良好的发育,保证了个体健壮。3行带型玉米群体大于2行带行,使得玉米群体叶面积、光合势远远大于2行带行(表4-2),从而保证了较多的干物质积累,为玉米高产奠定了基础。
表4-2 两种带型玉米各生育期的生理指标
注:玉米品种宁单7号,2行基本苗4093株/亩,3行基本苗4447株/亩。
(2)吨粮田综合农艺措施的数学模型及寻优以小麦亩播种粒数(X1)、玉米密度(X2)、玉米施氮(X3)、玉米施磷(X4)为决策因子,采用二次回归旋转组合设计方法(因子水平及编码见表4-3),建立3行带型吨粮田数学模型。
表4-3 试验因子水平及编码
按照多元二次回归数学模型得到产量(Y)与各因素之间的回归模型:
Y=1043.6+12.99x1+50.14x2+3.85x3+1.19x4+11.79x1x2
+7.89x1x3-6.89x1x4-6.89x2x3+7.89x2x4+11.79x3x4
-8.74x21.23x2-13.82x32-1.20x42模型经方差分析达极显著水平,失拟性检验,F值(5.3)小于F0.05(6.94),表明回归方程与实际情况吻合。
通过进一步分析确定了各因子对产量的影响程度:玉米密度>小麦亩播粒数>玉米施氮>玉米施磷。
以回归模型为基础,对方程进行计算机寻优,得到:亩产大于1000千克的小麦亩播种粒数是37.4万~39.9万粒,玉米设计密度为4841~5000株/亩,玉米施纯氮24~25.9千克/亩,玉米施P2O54.6~4.7千克/亩。
(3)吨粮田群体结构及形态、生理指标
群体结构及产量构成因素小麦由于田间管理水平的差异,虽播量相同,但收获穗数差别较大,从而使产量不同。表4-4表明,小麦收获穗数在35万/亩左右时产量最高,当收获穗数达到38万亩以上时,千粒重开始下降,产量降低。因此认为,吨粮田合理的小麦播种量应为18~19千克/亩,亩收获穗数35万左右,千粒重不低于40克。
表4-3 试验因子水平及编码
在玉米产量构成因素中,对产量影响最大的是亩收获穗数,其次是穗粒重。当玉米亩收获穗数在4200穗以上,单穗粒重为160克时,亩产可超过650千克。因此,要使玉米亩产达到650千克,收获穗数应保证在4200~4500穗/亩,单穗粒150~160。
小麦、玉米不同生育期的形态促控指标及生理指标吨粮田促控的矛盾主要是玉米,其合理的促控指标因品种不同略有差异。宁单7号在6月20日株高与小麦齐平,叶面积系数超过1.0,在麦收时株高超过小麦80厘米左右。而掖单13号在6月25日左右株高与小麦齐平,在麦收时株高超过小麦60厘米左右。
宁单7号和掖单13号叶面积系数在抽雄期应达到3.3和3.95,灌浆期达到最大,保持在3.56和4.64,总光合势在灌浆期应为16.96万米2·日和21.72万米2·日,干物质积累在灌浆结束时应达到每亩1343千克和1583千克。
(4)吨粮田经济效益评价
通过对1991~1993年建立的7219.2亩样板田进行经济效益分析可知,吨粮样板田平均亩产1044.7千克,比常规栽培田增产31.8%(表4-5),平均亩产值728.25元,比常规栽培每亩增收157.35元,是一项实现高产高效的有效措施。
表4-3 试验因子水平及编码
(5)吨粮田的栽培体系
土壤地力基础从吨粮田与非吨粮田土壤养分比较不难看出,吨粮田土壤养分各项指标均高于非吨粮田,有机质含量在1.5%以上,比非吨粮田高0.19%,水解氮为38~39毫克/千克,比非吨粮田高13毫克/千克,速效磷在35毫克/千克以上,比非吨粮田高12毫克/千克,速效钾98~162毫克/千克,比非吨粮田高25毫克/千克。
合理的模式结构小麦带宽120~130厘米,种12行,双行靠播种。玉米带宽100厘米,种3行,行距25厘米,株距18厘米,设计密度5000株/亩。玉米距边行小麦20~25厘米,在靠近麦行处点种大豆。
1)施肥技术
小麦施肥。在施足有机肥的前提下,亩秋施碳铵50千克、普磷30千克,或亩春施等量碳铵和普磷,或机播尿素12.5千克。在4月15日前机播旱追肥或在灌头水时追尿素10.0~12.5千克/亩。
玉米施肥。播种时亩施磷酸二铵或三料过磷酸钙10千克(以在两穴玉米之间穴施为好)。5月下旬小麦灌3水时亩追尿素10~12.5千克,6月20日前后灌麦黄水时亩追尿素20~30千克,7月20日前后亩追尿素10~12.5千克。
2)合理的群体结构
小麦亩播种量18~19千克,基本苗32万~35万,亩收获穗数35万左右,每穗粒数28~30粒,千粒重不低于40克。
玉米亩播种量2.5~3.0千克,设计密度5000株/亩,亩收获4200~4500穗,单穗粒重150~160克。
适宜的收获期小麦应在蜡熟期收获,一般依品种不同,收获期应掌握在7月10~15日。玉米收获的形态指标是果穗及茎叶全部变黄,籽粒变硬。宁单7号应在9月25日左右收获,掖单13号、掖单12号应在9月底至10月初收获。
2.通用模式
(1)模式结构
小麦玉米带220~230厘米,播种12行小麦,麦带净宽120~130厘米。留100厘米玉米带,种植3行玉米。靠边行小麦及玉米行距各为25厘米。在靠近麦行处点种大豆。
小麦玉米带180~190厘米,播种12行小麦,麦带净宽110~120厘米。留70厘米玉米带,种植2行玉米。靠边行小麦及玉米行距各为20厘米。在靠近麦行处点种大豆。
1)宽幅型种植模式
套种4行玉米总带宽360~380厘米。其中,小麦净带240~260厘米,宽窄行种植,种20~24行;玉米带宽120厘米,4行玉米,边行距25厘米,中行距30厘米,株距18~20厘米,小麦玉米边行距20厘米。玉米保苗4000株左右。
套种3行玉米总带宽330~360厘米,其中,小麦净带240~260厘米,宽窄行种植,种20~24行;玉米带宽90~100厘米,3行玉米。玉米保苗3500株左右。
2)间套种苏子模式
窄行带型小麦带宽120厘米,种12行小麦,中间套种2~3行苏子,玉米带宽70~100厘米,种植2~3行玉米。
宽幅带型小麦带宽2.44米,播种24行小麦,采用4行靠,每4行小麦留一20厘米的宽行套种苏子,共播5行苏子。玉米带宽1.2~1.3米,种4行玉米。
三行带型小麦带宽1.4米,种12行小麦,采用3行靠播种,留出3个20厘米的苏子带,播种苏子,玉米带90~100厘米,种植3行玉米。
4.1.1.2 播种
1.适时播种套种玉米在4月10日左右平均气温稳定通过10℃播种较为合理。如果播的过早,一方面如遇早春低温多雨,容易发生焚籽;另一方面往往因出苗早,遇晚霜受冻,造成缺苗。相反,播种过迟,出苗较晚,在小麦灌头水时因未出苗,由于土壤板结,使幼苗难以顶土造成断垅、缺苗。
2.玉米的合理密度目前种植的掖单系列品种最适宜的密度是4500~5000株/亩,收获穗保证4000~4500穗/亩。以免种植过稀不能充分利用土地、空间、养分和阳光,虽然单株生长发育良好,穗子大,籽粒饱,但亩穗数不足,难以高产。相反,如果种植过密,虽然每亩穗数增加了,但因通风透光不良,严重抑制了单株的发育,形成空秆、倒伏、穗小、粒轻,也不能高产。
3.确保一次全苗套种玉米一般在5月初全苗,如果此时因缺苗而采取补种、移栽等措施,由于生育期的限制和后期对弱苗、小苗的遮光,几乎全部是空秆,只能是事倍功半,很难弥补缺苗造成的损失。因此,确保一次全苗至关重要,应抓好以下几点。
(1)掌握合理的播量,一般亩播种量3.0~3.5千克。
(2)玉米播种深度要适当,一般播深以5~7厘米较为合理。播的过深,因胚芽顶土力减弱,造成“窝黄”现象,影响全苗。而播的过浅,因墒情不足种子难以萌发。
(3)必须安全使用种肥。玉米遇氮素肥料即失去发芽能力,所以施用种肥要注意安全,一般亩施三料磷肥或磷酸二铵10.0~12.5千克。较安全的施肥方法应该选用下列两种方法。其一,开沟点籽点肥:在播玉米的同时,先播种子,然后在两穴玉米之间施一小撮肥料。其二,开沟施肥:在玉米行的旁边先开沟将肥料均匀撒入,然后再开沟播种玉米。
(4)重踩籽,严覆土。在人工开沟播籽后立即用脚重踩种子,使之紧贴湿土层,再覆土踏实。
(5)播种过程力求快速,尽量减少“跑墒”。
4.1.1.3 田间管理
1.早间苗、定苗生产上应掌握三叶间苗,五叶定苗的原则。坚决改变不定苗的习惯作法。
2.适时中耕玉米苗期要求早中耕、多中耕,以促进根系生长。尤其麦套玉米,前期由于小麦连续灌水,土壤板结严重,透气性差,土壤氧气缺乏,苗易发黄、发紫,影响根系发育,不利于培育壮苗。因此,要适时中耕。麦套玉米应在小麦灌头水、二水后,待地表稍发白,就应该分别进行中耕。中耕掌握的原则是行中间深,苗旁浅。
3.施好苗肥玉米自出苗至拔节期主要增重器官是叶,此期施肥主要作用是促进叶片的增长,保证有较大的光合面积,为壮秆大穗打好基础。套种玉米追施苗肥适宜的时期是:银北地区一般在5月20日前(小麦灌二水时);银南灌区在5月下旬到5月底。合理的施肥量是亩施尿素7.5~10.0千克。切不可过量,以免促的过猛,使玉米高度过早过多的超过小麦,反过来对小麦造成遮阴,影响小麦产量。
4.施好拔节肥,灌足拔节水灌区玉米6月10日前后进入拔节期,此时玉米由单纯的营养生长转入营养生长和生殖生长同时并进的阶段,即不但要继续根、茎、叶的生长,还要进行雌雄穗的分化。这一时期主要是决定穗长、穗行数的关键时期。
这一阶段水肥供应充足与否直接决定着穗的长度和小花数的多少。如果水分、养分供应不足,即使以后营养条件改善,也不可改变穗小粒少的状况,最终导致产量下降。因此,玉米应在6月中旬(大喇叭口期),结合小麦灌麦黄水,重施穗肥。其施肥量应占总施肥量的55%~60%,一般亩施尿素25~30千克,以保证玉米幼穗分化期对水肥的需求。
同时采取有力措施保花保粒,玉米一个果穗能形成多少小花数和结多少粒数,这是由品种的遗传特性和外界条件两个因素决定的,但能结多少粒主要取决于保花保粒的措施。因此,在这一时期,首先应防治干旱缺水,减少小花退化;其次,应及时防治黏虫,保护叶片不受损害,使有机营养不断输送到幼穗,防止籽粒败育。
5.合理施粒肥玉米开花受精后,即进入籽粒灌浆阶段,营养物质的吸收虽不及抽穗前快,但仍需要吸收一定的养分。因此,要根据情况合理补追化肥。如果抽雄后,叶色淡绿,可亩施尿素7.5~10千克,延长叶片的功能期,防止茎叶早衰,制造和积累更多的有机物质向籽粒输入,促进灌浆,增加粒重。
6.合理灌水小麦玉米共生期间的灌水同小麦(4月底至5月初、5月中下旬、6月中旬),麦收后7月中旬、8月中旬、9月上旬各灌1次水。尤其7月中旬在玉米抽穗开花期仍对水分反应较敏感,此时玉米缺水会使发育受到抑制,雌穗花丝抽出时间延迟,不仅会导致雌、雄穗花期不遇,而且使花粉和花丝生活力降低,影响受精。
7.适当晚收获近几年生产上大面积推广的玉米品种,一般生育期较晚,且活秆成熟,即使在蜡熟期后营养物质还可以继续从茎秆中向籽粒输送,使其更加饱满和充分成熟,收获过早将造成减产。玉米成熟的标志是,从外部性状上观察,果穗的苞叶和叶子发黄、变松变硬,具有光泽。较为适宜的收获期是9月底、10月初。
4.1.2 单作玉米种植技术
4.1.2.1 地力选择 选择地势平坦,灌排通畅,土壤有机质丰富,肥力水平较高的土地种植。
4.1.2.2 种植规格 采用宽窄行种植,其中宽行距80厘米,窄行距40厘米,株距20厘米,亩保苗5000~5500株。
4.1.2.3 播种
1.播期一般在平均气温稳定通过10℃,约4月15日前后即可播种。
2.播深一般宜在5~7厘米。
3.播种方法玉米播种采用拉线开沟定位穴播,每穴播2粒,要重踩籽,严覆土。提倡机械化播种。
4.播量一般亩播量3.5~4.0千克。
4.1.2.4 田间管理
1.施肥
(1)基肥亩施有机肥2000~5000千克,氮、磷、钾复合肥50千克。
(2)种肥播种时亩带种肥磷酸二铵10~15千克,要施在种子两侧或两穴之间或分层施肥。
(3)追肥第一次于玉米拔节-大喇叭口期亩施尿素25~30千克,磷酸二铵10千克,钾肥10~15千克。第二次于玉米抽穗-开花期随灌水施碳酸氢铵20~25千克。
2.灌水玉米苗期不灌水。拔节期(6月中旬)灌第一水,抽雄期(7月中旬)灌第二水,灌浆期若遇雨季,7月下旬至8月上旬降水正常可不灌水,8月底至9月初灌第三次水。
3.间、定苗玉米三叶时进行间苗,五叶时定苗,1穴1苗,缺穴处留双苗。
4.中耕、培土5月上旬至6月上旬对玉米进行中耕,原则是苗旁浅、行间深,一般2次。中耕是玉米田间管理的一项重要措施,中耕松土有如下好处。
(1)疏松土壤,流通空气,提高地温春玉米早春温度低,及时中耕松土,可以提高土温,有利根系下扎,促进幼苗生长健壮。同时有益于土壤微生物活动,加速有机质的分解,提高土壤有效养分,改善营养条件。
(2)调节水分,防旱保墒,促进玉米生长中耕松土以后,破除土壤板结,截断毛细管,防止松土层以下水分蒸发,起到蓄水保墒作用。当土壤水分过多时,中耕松土又可使土壤水分蒸发,使玉米生长良好。
(3)防除杂草玉米行间较宽,易生杂草,结合中耕松土可清除杂草,利于作物生长。中耕的时间应根据土壤、气候等条件而定,一般雨后不久就要进行中耕。中耕的次数,以保墒、除草为原则,土质黏、干旱、草多应勤中耕。
玉米培土是栽培技术中一个环节。培土能增加表土受光面积,减轻草害,提高肥效,防风抗倒。培土不宜过早、过高,以免损伤基部的叶片。培土的时间,一般在孕穗至抽雄前分两次进行,第一次培土低些,第二次高培土。如果进行一次培土的,最好在大喇叭口期进行。
4.1.2.5 收获 应在果穗苞叶变黄、籽粒变硬时,一般在9月下旬收获。
4.1.3 宁南山区地膜覆盖玉米
4.1.3.1 区域布局 地膜覆盖玉米主要在宁夏南部山区,海拔200米以下、≥10℃积温1900℃以上、年降雨量400毫米以上的地区为地膜玉米适宜种植区。其中,海拔1800米以下、≥10℃积温2200℃以上、年降雨量450毫米以上、7月份降水90毫米以上的旱作雨养农业区或有补灌条件的水浇地为最适宜种植区。
4.1.3.2 栽培管理技术
1.选地 选择土层厚、土质轻、肥力好的水浇地、旱川地、旱台地、厚塬地、壕道地,避免在低洼、盐碱水地和瘠薄、漏沙、风口旱地种植。玉米对茬口要求不严,可连作,可选马铃薯、糜谷等秋季作物茬地,但以豆类、麦类等夏作物前茬最好。
2.整地 地膜玉米茬地实行保护性耕作。前作物玉米收获后,留膜留茬越冬;春季适时捡拾根茬、清理残膜,而后浅耙或浅旋,为播种创造条件。连年实行保护性耕作的地块,每隔三年深松一次,以打破犁底层,疏松耕层。其他作物茬地采取常规翻耕;前作收获后尽早深耕,耕深旱地20~25厘米、水浇地30厘米;夏茬地白露前后浅耕带耱,秋茬地雨后收耱;冬至前后镇压保墒,早春土壤昼消夜冻时镇压提墒;播前半月浅耕带耱。
3.选用良种 按照积温条件因地制宜选用不同生育期品种。全年≥10℃积温2600℃以上、无霜期150天左右的地区选用登海3号、农大108、中原单32号、中单5484、承706等中晚熟品种;全年≥10℃积温2200℃~2600℃、无霜期135~150天的地区选用中单2号、中夏2号、宁单8号等中熟品种;全年≥10℃积温不足2200℃、无霜期少于135天的地区,可选用早熟品种酒单3号、酒单2号等。种子要实行包衣处理。
4.播期 以5~10厘米深层地温稳定达到8~12℃为播种适期。彭阳中南部和热量高值区水浇地为4月中旬,即4月15~20日为宜,阴湿冷凉地区为4月中旬,力争5月5日前播种结束,其他地茬为4月15~25日为宜。
5.种植规格 水浇地垄作覆膜,垄高不宜超过10厘米,旱地平作覆膜。地膜覆盖后,膜面(垄面)宽60厘米,间膜距30厘米,田面覆盖度67%,单膜双行,膜上窄行距30厘米,膜间宽行距60厘米。积极推广应用超薄强力膜和渗水地膜。地膜玉米适宜种植密度,水浇地为4500~5000株/亩,旱川地4000~4500株/亩,旱台、旱塬和壕道地3500~4000株/亩。紧凑型品种宜密,平展型品种宜稀。
要大力推广以地膜玉米为纽带的立体复合种植。水浇地发挥水、肥、热优势,发展麦(小麦)玉、油(胡麻)玉、玉豆(豌豆)、玉薯(马铃薯)等模式的带状套种,提高农田单位面积产出;旱地利用地膜玉米宽窄行种植的特点,在宽行内套种大豆、白芸豆等豆科作物,在不影响玉米产量的前提下,增收一茬豆科作物产量,达到“以豆换膜”的目的,同时起到培肥地力的效果。
6.播种方式
(1)机械覆膜播种 使用机具一次完成覆膜、施肥、播种,能够减少劳动力投入,增加生产效率,提高播种质量,节本增效。
(2)先播种后覆膜 一般在春季土壤墒情较好时采用。先点种,每穴2粒,播深4~5厘米;播种后覆膜。能够利用窑窖、塘坝等水源实施补灌的田块,为了创造膜下沟灌条件,播种后要在行间开出输水沟,并压实沟底,而后覆膜。
(3)先覆膜后播种 春旱年份,为了保住早春或雪后土壤墒情而采用。先抢墒机械或人工覆膜,待到适播期打孔点种,每穴2粒,播深4~5厘米,播后湿土封口。争取利用一切水源水点种。
7.苗期管理 先播种后覆膜的,注意及时破膜放苗,放苗后苗孔周围用湿土封严;先覆膜后播种的,出苗前遇雨要及时破除板结,避免窝黄苗。
出苗后及时查苗,缺苗穴就近移苗补栽;三叶期间苗,五叶期定苗,每穴保留一株健壮苗。
8.施肥 结合冬前浅耕耙耱,每亩秋施农家肥3000~5000千克,尿素15~20千克,普通过磷酸钙25~40千克。覆膜和播种分离进行的,结合覆膜或播种前整地,每亩基施磷酸二铵5.0~7.5千克,尿素3.5~5.0千克;采取机械覆膜播种时,带种肥磷酸二铵3.5~5.0千克/亩,尿素2.5~3.5千克/亩。旱地追肥通过打孔施入,每两株间一孔,孔深15厘米,拔节期和大喇叭口期分别追施尿素5.0~7.5和7.5~10千克/亩;水浇地追肥结合灌水进行,拔节期施苗肥,用尿素5~7.5千克/亩,大喇叭期施穗肥,用尿素10~12.5千克/亩,抽雄期施粒肥,用尿素5千克/亩。灌浆期叶面喷施0.2%硫酸锌水溶液。
9.灌水 井灌和库灌地在灌足灌好冬水的基础上,玉米生育期间灌水3次,拔节期灌头水,大喇叭口期灌二水,抽雄期灌三水,实行垄间灌溉,杜绝大水漫灌。有窑窖、塘坝等补灌条件的玉米地,在受旱期和需水关键期采用膜下沟灌、根际打孔注水等方式节水补灌。
10.除蘖去雄 发生分蘖后尽早摘除。雄穗抽齐后隔行去雄,地边可保留4行不去。
11.防治病虫害 玉米病虫害防治参照本书第四部分玉米的病虫害防治技术。
12.适时收获 掌握在完熟期收获。进入完熟期的玉米苞叶枯黄松散,果穗开始下垂,籽粒完全硬化并呈现出本品种固有的色泽。
4.1.4 青贮玉米种植与加工技术
青贮玉米指专门用于饲养家禽、家畜的玉米品种,将果穗、茎叶都用于饲料上的玉米。青贮玉米一年可以种植多次。其特点是生长迅速,在短时间内可以获得较多的茎叶产量。一般在玉米乳熟至蜡熟期间收获包括玉米果穗在内的整株玉米,然后经切碎加工或贮藏发酵、调制成饲料,饲喂以牛羊为主的草食家畜,也有在玉米籽粒成熟后,先收获玉米果穗,然后再收获玉米的茎叶,经切碎加工或贮藏发酵,藏于青贮窖或青贮塔中,可以长时间用做奶牛、肉牛饲料。
关于青贮玉米的概念,目前国内存在两种认识:一种认为,青贮玉米是指玉米乳熟期至蜡熟期之间,收获包括玉米果穗在内的整株玉米,然后经切碎加工或贮藏发酵,调制成饲料,饲喂牛羊为主的草食家畜,这种认识与国外一致;另一种认为,青贮玉米是指在玉米成熟期,先收获玉米果穗,然后再收获玉米和茎叶,经切碎加工或贮藏发酵,调制成饲料,饲喂以牛羊为主的草食家畜。其包括以下几个方面。
4.1.4.1 植株繁茂 青贮玉米的经济产量是全株青饲时地上部的产量,即通常说的绿色体产量。不同类型青贮玉米生长特点不同,分枝型表现为分枝性强、每株多枝、茎叶繁茂、果穗小而多;而单秆型品种植株高大、粗壮,叶片大,叶面积大,果穗少而大。分枝型多穗玉米每茎结穗1~3个,全株结穗3~6个;单秆型品种一般每茎结穗1~2个。
4.1.4.2 青枝绿叶 这是青贮玉米的又一重要特性,特别是粮饲兼用型品种,即使籽粒已达到完全成熟,植株仍然保持青枝绿叶,不黄脚,不早衰,具有典型的活秆成熟的外观特征。
4.1.4.3 茎叶多汁 与普通玉米相比,青贮玉米不仅仅是活秆成熟,更重要的是茎内汁液丰富。因此茎叶,尤其是茎的表皮具有软、脆、新鲜及含糖丰富等特点。
4.1.4.4 果穗产量相对较高 为了获得较高的营养价值,育种家们将较高的籽粒产量与茎叶产量结合起来,提高了营养价值。一般单秆型籽粒产量较高,如农大647单交种,每公顷青贮产量可达105000千克以上。专用型品种多为分枝型玉米,多茎、果穗虽小但数量多,籽粒产量较高,而且品质好,一般多为硬粒型品种。
4.1.4.5 品质好 青贮玉米的品质体现在两个方面,即营养价值和适口性。青贮品种适口性好,家畜爱吃,采食量高。
4.1.4.6 青贮玉米的营养价值高 青贮玉米营养丰富,非结构性碳水化合物(主要是淀粉和可溶性碳水化合物)含量高,单位面积产量高,生物产量每公顷可达60000~105000千克,较普通玉米高15000~45000千克,收获时具有较高的干物质产量。与苜蓿等其他饲料作物相比,玉米青贮饲料有相对较高的纤维素含量,主要包括中性可溶性纤维(NDF)和酸溶性纤维(ADF),但其木质素含量较低,木质素与NDF和ADF的比率较低,有良好的消化和吸收率。在较长的收获期间,其营养价值保持一致。玉米青贮饲料的不足是蛋白质含量较低。青贮玉米是反刍动物重要的粗饲料来源,也是我国玉米主产区发展畜牧业的主要支撑。与普通粒用玉米相比,青贮玉米饲料具有较高的饲养价值。
4.1.4.7 青贮玉米的经济效益高 青贮玉米是养牛业不可缺少的基础饲料之一。牛奶业是公认的节粮、经济、高效的产业,是饲料转化率最高的产业,在目前人多地少的国情下,发展奶牛业、推广青贮玉米,是一件具有深远意义的事业。在欧洲、北美等国家,人们很重视青贮玉米的生产,青贮玉米面积占很大比例。生产青贮玉米比生产粮食能增加2~3倍的营养物质。据报道(杨嘉实,2000)将籽粒玉米改为全株青贮玉米,其营养物质至少可多收50%。即一公顷的饲用青贮玉米可得到相当于两公顷的普通玉米的饲料单位。陈自胜等(1993)研究表明,在土地和耕作条件相对一致的情况下,青贮玉米比籽粒玉米每公顷多收人539元,多生产可消化蛋白53千克,奶牛喂青贮饲料比不喂的日产奶曾加3.64千克,一个泌乳期多盈利978元。因此,青贮饲料玉米经济效益显著,可以大幅度的提高农牧民的收入。
为了深入了解青贮玉米饲喂奶牛的效果,2003年12月,笔者选用高油玉米品种农大647、普通玉米掖单19号(对照)进行了饲喂奶牛试验。选择产奶量、产犊胎次、年龄相近的35头奶牛作为供试奶牛。分两组进行试验,其中饲喂农大647青贮组(A组)17头,对照组(B组)18头,连续喂养38天。青贮玉米于8月25日至9月3日进行带棒青贮。试验结果表明:喂养农大647青贮的一组奶牛平均日产奶量23.89千克,对照组日产奶量22. 44千克,两组奶牛日产奶量相差1.45千克(表4-6)。因此认为,青贮玉米饲喂奶牛效果是显著的。
表4-6 试验期奶牛日平均产量比较
续表4-6 试验期奶牛日平均产量比较
4.1.4.1 青贮玉米的种植技术
1.品种选择
(1)要选择单位面积青饲产量高的品种 品种应具有植株高大、茎叶繁茂、抗倒伏、抗病虫和不早衰等特点。青饲料产量春播每亩要达到4500~8000千克,夏播每亩要达到3000~4000千克。宁夏引黄灌区可种植农大647、油饲67、中北410等晚熟品种。灌区复种或宁南山区可种植生育期短的中原单3 2品种。
(2)要选择营养品质好的品种 茎叶的品质可以影响青饲料的质量。青贮玉米品种要求茎秆汁液含糖量为6%,全株粗蛋白质达7%以上,粗纤维素在30%以下;果穗一般含有较高的营养物质,选用多果穗玉米可以有效地提高青贮玉米的质量和产量。
(3)要选择牲畜适口性好、消化率高的品种 青贮玉米品种的选择还要求对牲畜适口性好、消化率高。青饲料中淀粉、可溶性碳水化合物和蛋白质含量高,纤维素和木质素含量低,则适口性好、消化率高。
2.种植技术
(1)播前准备 底墒充足。较好的土壤墒情和充足的土壤水分是保证青贮玉米出苗的基础。土壤墒情差的地块应浇水之后播种。
施足底肥。增施有机肥是青贮玉米持续高产的重要措施。据试验,青贮玉米的产量随有机肥施用量的增加而上升,一般亩施有机肥4000~5000千克。品种抗倒、抗病性差的可通过增施有机肥、减少化肥用量来增加植株的抗逆性,达到降低成本、增加产量的目的。
(2)适宜的播期 抓住季节,适时播种,提高播种质量,对争取青贮玉米的早苗、全苗、齐苗、壮苗具有十分重要的意义。
一是要掌握适宜的播种期。青贮玉米适宜的播种期应根据各地的气候条件、栽培制度、品种特性等因素加以考虑。既要充分利用当地有效的生长季节,又要充分发挥品种的高产特性。播种期一般以地表5厘米~10厘米处的地温稳定在10℃~12℃比较适宜。青贮玉米在适宜的播种期内应尽量早播。
二是早播可延长青贮玉米的生育期,特别是营养生长期的生长,为玉米的生长发育、植株健壮积累更多的营养物质,从而达到提高青贮玉米产量和质量的双重目的。
三是早播的玉米,由于苗期气温较低,地上部分生长缓慢,致使幼苗生长健壮,根系发达,茎秆组织坚实,节间短,质密,增强了抗旱、抗倒伏能力。
宁夏灌区春播应在4月10日左右,宁南山区应在4月20日左右。复种青贮玉米应在冬麦或春麦收获后尽早播种。
(3)适宜的播种量和播深 单秆大穗型青贮玉米品种亩播量应为3.0~3.5千克,保证基本苗5500~6000株,行株距一般为50厘米×(22~24)厘米。播种深度适宜、覆土厚薄均匀,是保证全苗、齐苗的重要措施之一。在墒情好的情况下,一般播种沟深3厘米,覆土厚约2厘米。若品种顶土能力强,考虑到播后可能出现春旱,可适当播深一些。
(4)合理的种植密度与施肥
①不同的密度与不同的施肥量对生物产量的影响不同的密度与不同的施肥量直接影响到青贮玉米的生物产量。试验(2003年)采用两因素随机区组设计,以密度(A)和施N量(B)为处理因素,密度设3500株/亩、4500株/亩、5500株/亩、6500株/亩4个水平;施N量设0千克/亩、7.5千克/亩、15千克/亩、22.5千克/亩4个水平。青贮玉米品种为农大647。试验证明,青饲玉米前期随施肥量及密度的增加,生物产量也相应增加;接近玉米乳熟末期即8月22日前后,其生物产量达到最大;不同密度条件下,其生物产量以每亩5500株最高,为10.21吨/亩;追氮量以每亩22.5千克氮生物产量最高,为9.79吨/亩;肥密配合条件下,以6500株/亩、施氮22.5千克处理其生物产量最高,为12.52吨/亩。考虑到密植高肥条件下,投入较高且玉米后期倒伏风险较大,因此种植密度为5500~6500株,施N量在15~22.5千克条件下生物产量都较高,为最佳推荐肥密组合,既高产又经济,风险较小(表4-7)。
表4-7 不同肥、密条件下全株总鲜重(吨/亩)
②对青贮玉米籽粒产量的影响试验结果表明,在3500株/亩密度条件下,无论施肥水平高低,青贮玉米籽粒产量均表现较低;种植密度在4500株/亩产量明显提高。在相同密度条件下随着施肥量增加,产量有提高的趋势。种植密度5500株/亩,施氮在15千克/亩条件下青贮玉米籽粒产量最高,为861.0千克(表4-8)。
表4-8 不同密度与施N水平籽粒产量结果(千克/亩)
③对植株性状的影响不同密度条件对青贮玉米植株性状有一定影响。随着密度增加,株高增加,穗位相应增高,基部秸秆变细,抗倒能力变差。同时,穗长变短,穗行数减少,行籽数减少,穗粒数减少,百粒重降低,秃尖增大,见表4-9。
表4-9 不同种植密度对高油647植株性状影响
不同施肥水平对植株性状影响表现为,随着施N水平的增加,株高有上升趋势,穗位与茎粗没有明显变化,但倒折率增加;同时,随着施N水平的增加,穗粗增加,而对穗长、穗行数、穗粒数、百粒重等无显著影响(表4-10)。
研究结果表明,青贮玉米施N肥量15~22.5千克/亩,种植密度5500~6500株/亩,生物产量最高,但考虑经济施肥量和稳产性,认为种植密度和施氮量较为合理的组合是亩种植5500株,亩施氮15千克。若青贮玉米作为收获籽粒利用的,最佳施N水平为15千克/亩,最佳种植密度4500株/亩。
表4-10 不同施N水平对高油647植株性状影响
(5)田间管理
①重施穗肥 青贮玉米进入拔节后,由于气温逐渐升高,生长速度加快,同时雄穗、雌穗开始分化,进入营养生长和生殖生长阶段,所需水肥最多。据报道,玉米从出苗到拔节,对N素的吸收量只占其总需求量的14%,而至抽穗时其吸收量大约53.3%左右。为争取壮秆大穗,必须及时重施拔节长穗肥,才能达到高产要求。尤其是高秆大穗晚熟青贮玉米,其生物学产量的形成主要靠增加株高来实现。因而施用拔节长穗肥的增产效果极为明显。
②灌水抗旱 玉米虽属旱作物,但由于茎秆高大粗壮,叶片肥厚,生育期中生产大量的有机物,需要消耗大量水分。据试验,青贮玉米出苗以后,任何时期的缺水都可能对其生育期造成不良,故任何一次灌水都具有增产作用。
③防止倒伏 青贮玉米发生倒伏以后,不仅影响产量,对青贮玉米饲料的品质也会造成影响。防止青贮玉米倒伏,除选用本身抗倒伏能力强的品种外,还要保证适宜的栽培措施:适当深耕,促进根系发育且分布范围广;蹲苗;培土壅根;合理密植;合理水肥供应,注意N、P、K肥的合理搭配。
(6)青贮玉米的收获
①确定适宜的收割时期 据研究,春播青贮玉米生物学产量在抽雄35~40天为最高,此时玉米株高、茎粗定型,不再生长。此时正是植株进行光合作用的旺盛阶段,体内含水量充足,所以单株鲜重最高。但是,青贮玉米不仅要求获得最高的生物学产量,而且要提高青贮质量。优质的青贮原料是调制优良青贮饲料的物质基础。青贮饲料的营养价值,除与原料的种类和品种有关外,还受收割时期的直接影响。适时收割能获得较高的收获量和优质的营养价值。据国外有关试验报告,玉米在乳熟期鲜重最重,在完熟期干物质最多,而单位面积所生产的饲料单位,以蜡熟期最高。因此青贮玉米的收割期适当推迟,可以获的最大的饲用效益。一般在抽雄后35~40天为最佳收割时期。由表7-2可以看出,不同收获期青贮玉米的生物产量不同,以种植密度每亩5500株、施N量15千克的处理为例,7月15日起,玉米鲜重产量逐渐增加,8月22日达到最大值,亩鲜重由7.75吨增加到11.45吨,之后,玉米鲜重产量逐渐下降,到9月8日下降到5.58吨。由此说明高油647玉米带棒青贮最佳收获期为8月20日(抽雄后35~40天)左右。此时玉米正处于乳熟末期,植株鲜重开始下降,但没有急剧下降,籽粒开始收浆(蜡熟),但是没有变硬,绿叶数没有明显减少,植株含水量正适于青贮发酵,因此是青贮质量最好的时期。但各地收割适期要根据实际需要,因地制宜通过试验适时收割。专用青贮玉米即带穗全株青贮玉米,采用植株高大、较晚熟品种,在乳熟期至蜡熟期收割。在蜡熟末期收获虽然消化率有所降低,但单位面积的可消化养分总量却有所增加(表4-11)。这是因为在收获物中增加了营养价值很高的籽粒部分。籽粒做粮食或精料,秸秆做青贮原料的兼用玉米,多选用在籽粒成熟时其茎秆和叶片大部分呈绿色的杂交种,在蜡熟末期及时采摘果穗,抢收茎秆青贮。
表4-11 青贮玉米不同收获期的营养成分及消化率(%)
②提高收割质量 青贮玉米除了注意收割时期外,还应注意提高收割质量,才能确保调制成优质的青贮饲料。靠近茎基部茎节比较坚硬,即使青贮发酵后奶牛也不愿意食用。因此,青贮玉米的收割部位应是基部距地面2~3厘米处。另外,适当提高收割部位可防治收割时植株带泥。要随割随收,按加工贮藏的数量确定每天的收割量,尽可能做到当天收割当天加工。因特殊原因不能当天贮藏完的,应将收割的植株竖放过夜,防止堆积过多出现发热现象。同时在收割运输时应防止夹带泥水、粪便等杂质而污染饲料,如遇雨天应停止收割,以确保青贮质量。
4.1.4.2 青贮玉米的加工制作技术
1.青贮设备的类型
青贮设备宜建在地势干燥、土质坚硬、地下水位低、靠近畜舍,要坚固结实、不透气、不漏水,内部要光滑,窖壁应有一定倾斜,上宽下窄,底部必须高出地下水位0.5米以上,以防地下水渗入。青贮设备的容积以家畜饲养规模来确定,一般每头奶牛每年平均需青贮饲料6~7吨。青贮设备的类型有以下几种。
(1)青贮塔 用砖和水泥等制成的永久性塔形建筑。塔呈圆筒状,上部有顶,防止雨水淋入。一般塔高12~17米,直径3. 6~6.0米,原料由顶部装入。
(2)青贮窖 有圆形、长方形,地上、地下、半地下等多种形式。长方形的四角必须做成圆弧形,便于青贮料下沉,排出残留气体。地下、半地下式青贮窖内壁要有一定斜度,口大底小,以防窖壁倒塌。青贮窖的优点是建窖成本低,技术要求不高,易成功。缺点是青贮饲料损失率高,窖的使用寿命较短。
(3)青贮壕 其通常挖在山坡一边,如有条件,其底部和四壁可用水泥抹平,底部一端要倾斜,以利于排水。一般深1.5~3.5米,长宽可根据需要确定。
(4)青贮袋 用聚乙烯无毒塑料薄膜制成的塑料袋,袋一般厚l毫米、宽100厘米、长100厘米~170厘米,可贮玉米秸秆约200千克。塑料袋青贮方法设备简单、方法简便,适于小规模饲养。
2.青贮窖容量的计算
应根据原料的含水量与切碎程度,先掌握单位体积(立方米)青贮料的重量(如玉米秸在含水量少的情况下,切得细碎的每立方米重量为430~500千克;切得较粗的为380~450千克),然后乘以窖的容积(圆形窖是3.14×半径平方×窖深;长方形窖是窖长×窖宽×窖深,单位均为米),即得出窖内青贮饲料的重量(千克)。
3.制作玉米青贮饲料的条件
(1)水分 玉米青贮饲料中应含有一定量的水分,比较适宜的水分含量应在65%~75%。
(2)糖 糖是玉米青贮饲料的主要营养成分,一般要求玉米青贮含糖量不得低于2%,而玉米带穗青贮时含糖量一般在4%以上,基本可以满足需要。
(3)氧气 能否提供厌氧环境是青贮能否成功的关键。在厌氧条件下,乳酸菌才能大量繁殖。
4.青贮饲料的制作
(1)切碎和填装 青贮原料切碎,便于压实,能增加饲料密度,提高青贮窖的利用率。切碎利于除掉原料间隙中的空气,使植物细胞渗出汁液润湿饲料表面,有利于乳酸菌的繁殖和青贮饲料品质的提高,同时还便于取用和家畜采食。
带果穗全株青贮,切碎过程中可将籽粒打碎,以提高饲料利用率。切碎的程度需根据原料的粗细、硬度、含水量、家畜种类和铡切的工具等决定。对牛、羊等反刍动物,将秸秆切成0.5~2.0厘米为宜。切碎工具有青贮联合收割机、青饲料切碎机和滚筒铡碎机等。
青贮原料入窖前,要清洁青贮设施。装填青贮原料要快捷迅速,避免空气分解而导致腐败变质。一个青贮窖设施要在2~5天内装填压实。填装时间越短,青贮品质越好。青贮窖(壕)的底部须留有排水口,以便及时排除青贮汁液。窖壁四周需衬一层塑料薄膜,以加强密封性能和防止漏渗水。原料装入圆形青贮设备时,要一层一层均匀铺平;如为青贮壕,可酌情分段依序装填。
(2)贮料压实 青贮窖装填原料,需用履带式拖拉机或用人力层层压实,尤其要注意周边部位。越紧实越易造成厌氧环境,有利于乳酸菌的活动和繁殖。在压实过程中要注意清洁,不要带进泥土、油垢、铁钉、铁丝等,以免污染青贮原料,避免牛羊食后造成瘤胃穿孔。有条件的地区可以采用真空青贮技术,即在密封条件下,将原料中的空气用真空泵抽出,为乳酸菌繁殖创造厌氧条件。
(3)密封与管理 原料装填完毕后,立即密封覆盖,防止空气与原料接触和雨水进人。当原料装填压紧与窖口齐平时,中间可略高一些,在原料上面盖一层10~20厘米厚的切断的秸秆,覆盖薄膜,再覆上30~50厘米的细土。密封后必须经常检查,发现漏气要及时修补以杜绝透气并防止水渗入。
(4)青贮饲料的成熟 随着青贮的成熟及土层压力,窖内青贮料会慢慢下沉,土层上会出现裂缝,出现漏气,如遇雨天,雨水会从缝隙渗入,使青贮料败坏。有时因装窖时踩踏不实,时间稍长,青贮窖会出现窖面低于地面,雨天会积水。因此,要随时观察青贮窖,发现裂缝或下沉,要及时覆土。
装好的青贮料,在细菌的作用下进行发酵,玉米秸青贮一般需1.5~2.0个月时间,发酵成熟。
(5)青贮饲料的启用 青贮料成熟后,就可启封饲用。圆形窖应从上面启封,侧面取用,深度约40厘米,上面一层用完后,再取用第二层。长形窖应从一头侧面启封,每次取用一日料,取完料后,应用草帘等物盖严,及时清理窖周废料。
5.青贮饲料的饲喂
青贮饲料经过45天左右的发酵,即可开窖饲喂。取用时,应从上到下或从一头开始,每次取量,应以当天喂完为宜。取料后,必须用塑料薄膜将窖口封严,以免透气而引起变质。饲喂时,应先喂干草料,再喂青贮料。青贮玉米有机酸含量较大,有轻泻作用,母畜怀孕后不宜多喂,以防造成流产,产前15天停止食用。牲畜改换饲喂青贮饲料时应由少到多逐渐增加,停喂青贮饲料时应由多到少,使牲畜逐渐适应。
6.青贮饲料的外观品质
青贮饲料品质评定生产中常用直观的方法,即观其色、闻其味和感其质。
颜色:优良的青贮料颜色呈青绿或黄绿,有光泽,近于原色。中等品质的青贮料颜色呈黄褐或暗褐色。劣等品质青贮料呈黑色、褐色或墨绿色。
气味:优良青贮料具有芳香酸味。中等品质青贮料香味淡或刺鼻酸。劣等青贮料为霉味、刺鼻腐臭味。
质地与结构:优良青贮料柔软,易分离,湿润,紧密,茎、叶、花保持原状。中等品质青贮料柔软,水分多,茎叶花部分保持原状。劣等青贮料呈黏块,污泥状,无结构。
青贮饲料品质评定:
上等 黄绿色、绿色,酸味浓,有芳香味,柔软稍湿润。
中等 黄褐色、黑绿色,酸味中等或较少,芳香、稍有酒精味,柔软稍干。
下等 黑色、褐色,酸味很少,有臭味、干燥松散或黏软成块。不宜饲喂,以防中毒。
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