玉米喜欢疏松的土壤,并且喜欢具有适当的通气性和排水性,同时在根部附近保持较为充足的水分的土壤类型。过重或过沙和排水不良的土壤都不适合种植玉米。一般来说,植物喜欢土壤酸碱度高于5.5。更具体地说,玉米种植的最佳pH值在5.8和6.8之间。如果pH值接近5,将会可能降低35%的玉米产量。玉米对增加的盐度水平略为敏感。

在选择和测试了玉米品种后,农民需要准备播种的田地。合理的苗床准备可以极大地影响作物的发芽、出苗以及立苗,当然还有作物的生长,从而提高最终产量。

玉米的苗床准备

在传统的耕作系统中,农民通常采用1-3次土壤耕作。强烈建议农民采用轮作方法,避免不合理的耕作,因为这将极大损害土壤结构并导致土壤板结。除了常规耕作外,农民还可以考虑灭茬、减量或不耕作的方法。这四种耕作系统都有优点和缺点,农民在选择最适合田地特点的计划前应仔细考虑各个耕作系统的优缺点 (1)。

耕作包括主要的(机械)杂草管理技术的目的是创造一个疏松细腻的土壤表面。土壤准备工作比玉米种子的实际播种要开始实施早得多。从上一季作物收获开始,农民通常会将田地表面敲碎并均匀地撒上作物残余物。残留物管理可以在保持/改善土壤质地及水分和减少病虫害方面发挥重要作用(Gentry等人,2013)。在播种玉米之前,有必要实施一些杂草控制措施,以尽量减少作物与杂草对阳光、空间、水和营养的竞争。

在不能使用化学除草剂的有机农业系统中,玉米种植者在选择最合适进入田间进行耕作的时间时,应该格外小心。在这种情况下,大多数农民会选择两次耕作模式,一次是在第一批杂草开始生长之后,另一次是稍晚一些(距离第一次耕作大约2-3周),以“捕捉”第二轮杂草(通常在播种玉米前不到一周)(3)。

  • 初次(第一次和基本)耕作 

它发生在种植季节的早期,通常是在前一季作物收获后(或在播种玉米前1-2个月)(4)。这时,农民可以在田里加入一些堆肥。并且应该注意的是避免在坡度大于8%的地区进行早耕,因为这将导致冬季降雨和强风对土壤造成的侵蚀。

早春时节的翻耕是一种非常有效的杂草控制措施。同时,它有助于清除土壤中的多余水分,改善土壤通气性,并促进苗床升温。如果农民在田间种植了紫花苜蓿等覆盖作物,可以在第一次耕作时将该植物翻入土壤作为肥料。

根据土壤质地的不同,农民可能需要以下设备进行第一次耕作。

  • 模板犁(在沙质土壤中最好避免)。
  • 圆盘犁(对干硬性土壤有用,不建议用于沙质土壤)
  • 凿子犁(在相对干燥的土壤中效果更好)
  • 开沟器(打破已形成的犁过的地)。

玉米种植的土壤准备、土壤要求及播种要求

  • 二次耕作

通常在播种作物前几天进行。农民可以使用以下工具:

  • 齿状耕作机(用于杂草出苗和打破土壤板结,需要一定的土壤湿度才能有效地进行)
  • 耙子——圆盘耙(用于打破土块和土壤板结)

在干燥的沙质土壤中,农民应谨慎行事,不要破坏土壤结构,应避免过度使用大型机械过多地通过田地,从而扰乱土壤。

有机农业系统的农民可能会选择在播种前再进行一次翻耕。如果天气足够暖和,他们可能决定在第二次耕作后立即播种。如果离播种日太近有降雨,可能需要额外的耕作,因为在这种情况下,杂草的发芽速度比玉米快得多,会“淹没”幼苗(2)。

在免耕系统下,由于前茬作物的残留物仍留在土壤表面,准备工作仅限于一次播种和施肥操作,以限制对其土壤表面的干扰。在这种情况下,农民需要在地上开出2-3厘米宽的条带或开出小孔来放置玉米种子(Karki,2014)。为了取得更好的效果,可能需要使用免耕播种机。

选择玉米播种日期时需要考虑的因素

  • 由于玉米是一种适宜于温暖气候种植的作物,日平均温度需要在15℃(59F)以上才能生长。虽然根据不同温度下的适应性,商业玉米品种之间仍存在差异,但一般来说,当温度在8-10℃以上,且春季霜冻已过,玉米种子就可以发芽。请记住,玉米幼苗对霜冻非常敏感。在较高的土壤温度(16-18℃)下,发芽更快、更均匀(1)。这就是为什么有机农户一般选择较晚播种(这样可以使玉米植株出苗较快,使得作物在对抗杂草方面取得先机)。除了种子发芽的最低温度外,农民还应该考虑其他因素,为其作物选择最合适的播种日期。
  • 在免耕系统中,与采用传统耕作系统的田地相比,播种时间要晚一个星期。这是因为4-6厘米(2英寸)深处的土壤温度通常较低(Karki,2014)。
  • 玉米在花序受精和籽粒成熟期间容易受到高温和干旱胁迫的影响。为了避免高温带来的影响(32℃-45℃),如减产,农民可以选择早熟品种(生命周期较短),或者如果可能的话,尽量将播种日提前一些。
  • 一般来说,晚播会导致产量下降。这是因为玉米植株在秋季第一次霜冻前没有所需的时间(生长程度或GDU)来达到成熟状态。对于晚熟的玉米品种来说,这个问题造成的影响更大。在生长季节,如果温度处于最佳水平(20℃以上),玉米植株将更快达到成熟。作为饲料作物种植的玉米对温度没有如此严格的要求。
  • 玉米的播种应该在土壤含水量处于最佳水平低于田间容量时进行,通常在降雨后2-3天进行(3)。当然,这个时期也取决于土壤结构。农民可以用机械进入田地,在土壤顶部4英寸(10厘米)干燥时开始播种(iGrow玉米)(2)。并且农民应避免在土壤太湿时播种,因为这将导致土壤板结,对种子发芽和出苗产生负面影响。

使用经过认证的玉米种子。

使用的种子应始终是经过认证的。在这种情况下,农民可以确定玉米种子的一些重要属性。

  • 均匀性和发芽率(>85%)。

绝大多数种子在同一时间发芽,这意味着所有植物将在同一时间生长,导致作物密集,具有良好的杂草竞争能力和“固定”的收获日。

  • 纯度,就品种而言(98%),干净的种子(无异物),健康的种子(无任何疾病和昆虫损害)。

每公顷播种的玉米种子数量 – 玉米种植密度

农民每公顷播种的种子数量一般应反映出他们希望拥有的最终理想植物数量,这取决于: 

  • 品种 

根据粮农组织的数据,晚熟品种的植物数量为每公顷20,000至30,000株,早熟品种为50,000至80,000株,甚至更多(5)。其他数据表明,生命周期长的品种(粮农组织700的品种或更高数值品种)的平均最佳株数通常接近每公顷70,000-75,000株,而粮农组织200或更少的极早品种可以种植每公顷90,000-110,000株。

  • 行距 

种植行距一般在0.6至1米之间。

  • 玉米的最终用途

一般来说,当玉米被种植为牲畜饲料(饲草)时,植物种植数量会更多(通常为50%)。

  • 是否有灌溉措施(植株是否有充足的水量)

在灌溉的田地里,农民通常在每个土地单位播种更多的植物。

每公顷的植物数量高于正常水平,可能导致植物株高过高,因为植株需要寻求获得阳光。这样一来会导致植物开始变得瘦弱,因为茎部无法支撑它们。此外,植株的水和肥料需求会增加,谷物的最终所含蛋白质含量可能有所下降。

播种深度通常为4-7厘米(1.5-2.7英寸)。当土壤条件适宜或预计有降雨时,种子可以靠近地表播种,但深度绝不能低于2.5-4厘米。很浅或很深的播种会导致种子出苗和植株生长出现问题(iGrow玉米)(2)。最后,在排水不畅的寒冷土壤中,农民可以选择在田埂上播种。

如果可能的话,建议避免用手播种(撒播种子,随机放置种子)。种子与种子之间保持均匀的间距可以有助于增加产量,甚至在植物出苗后也有利于杂草控制(Torres, 2012)。在播种之前,农民需要准备、维护和校准将要使用的播种机。根据田地面积和农民的经济能力,可以考虑使用拖拉机驱动的玉米播种机(气动播种机)或手动播种机(6)。尽管新的气力式播种机即使在拖拉机较高的速度下也能保持较高的播种精度,但建议保持中等速度以获得更好的效果。

参考文献

  1. https://www.arc.agric.za/arc-gci/fact%20sheets%20library/maize%20production.pdf
  2. https://extension.sdstate.edu/sites/default/files/2019-09/S-0003-13-Corn.pdf
  3. Seedbed Preparation and Planting – Organic Weed Control – YouTube
  4. https://www.jica.go.jp/nepal/english/office/others/c8h0vm0000bjww96-att/tm_1.pdf
  5. https://www.fao.org/land-water/databases-and-software/crop-information/maize/en/
  6. https://aicrp.icar.gov.in/fim/salient-achievements/sowing-and-planting-equipment/

Karki, T. B., & Shrestha, J. (2014). Maize production under no-tillage system in Nepal. World Journal of Agricultural Research2(6A), 13-17.

Gentry, L. F., Ruffo, M. L., & Below, F. E. (2013). Identifying factors controlling the continuous corn yield penalty. Agronomy Journal105(2), 295-303.

Torres, G. M. (2012). Precision planting of maize (Zea mays L.). Oklahoma State University.

iGrow Corn: Best Management Practices (pp.6)Chapter: Chapter 13Publisher: South Dakota State UniversityEditors: D.E. Clay, C.G. Carlson, S.A. Clay, E. Byamukama

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