鲜食玉米高产栽培及田间智能化管理技术

科技   2024-11-20 16:53   北京  


本文收录于《农业工程技术-农业信息化》2024年第4期,目次26


摘要:鲜食玉米也称水果玉米,与普通玉米相比,具有营养丰富、口感甘甜而鲜嫩、脆爽而渣少、风味独特等特点,既可作为主食,也可入菜,是一种为居民提供营养健康的膳食纤维果蔬。但是,鲜食玉米传统种植方法,仅凭农户个人经验进行播种、施肥、灌溉等,无法实现精细化管理,容易影响鲜食玉米品质,需采取田间智能化管理技术,在提高玉米产量及质量的同时,保护环境、节约资源。该文以固安县为例,简要阐述鲜食玉米高产栽培及田间智能精准管理技术要点,以供参考。

关键词:鲜食玉米;高效栽培;智能化管理

固安县鲜食玉米凭借独特的地理位置及优越的气候条件,具有籽粒均匀饱满、排列整齐紧密的特点,蒸煮后,玉米有光泽,咀嚼时黏软适口,具有糯玉米的香味和甜味。鲜食玉米种植技术简单,用工量少,让家庭劳动力不足的农户也有了增加收入的新渠道。高产栽培及田间智能精准管理技术作为现代化、精细化栽培方式,该技术合理使用水肥、土地等资源,利用精准灌溉技术,减少水资源浪费,通过精细化操作、科学管理,提高玉米质量与产量,从而促进了固安县鲜食玉米产业的可持续发展。

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播前准备


1.1   良种选择

鲜食玉米品种的选择,是保证玉米稳产高产的基础。结合固安县气候特点,土壤肥力,坚持因地制宜,选择抗逆性强,丰产性强,商品性好,以甜玉米和赖氨酸含量高的玉米品种为主,如石黑糯1号,早糯5号,京科糯2000,白玉早甜糯等。在播种前,剔除霉变籽粒,进行药剂拌种,可使用50%多菌灵可湿性粉剂,按照0.6%种子重量拌种,或用20%萎锈灵500 g,兑水2.5 kg,拌种25 kg,具有防虫抗菌作用,降低发生病虫害几率[1]。然后,将种子放置约56℃温水内,静置浸种10~12 h,放入培养箱内进行催芽处理。

1.2   地块选择

鲜食玉米种植,应选择土壤质量好、地势平坦、保肥能力强、养分高的地块。田块要与交通干道保持距离,避免排放尾气对玉米造成污染,普通玉米与鲜食玉米需要隔离种植。隔离距离400 m,且设置隔离带,或借助山林、河流等空间隔离,避免互相传粉,降低玉米品质。

1.3   整地施肥

固安县前茬作物多是小麦,通过联合收割机进行小麦收割后,将秸秆粉碎,控制秸秆长度不超过5 cm,将其均匀抛撒于田间,秸秆均匀率应超过80%,否则秸秆堆积,不仅难以达到还田效果,还会为病虫害提供温床。做好耕地、整地工作,开展深松深耕,耙茬深度约为15 cm,深松深度约30 cm,增加土壤肥力及透气性。结合整地施入腐熟的农家肥2000 kg/667 m2、硫酸锌1.5 kg,保证满足玉米植株生长需求。

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智能播种


气温稳定在12℃以上播种,在4月上旬至5月上旬。农户根据种植时间,采取智能化设备进行播种,利用感知技术将机械对自身状态、环境的感知传输至播种机内,利用摄像头拍摄土壤图像,通过计算机视觉算法,与北斗导航相配合,对土壤状态及种植位置进行识别。在执行播种时,农户仅需将玉米垄宽窄行的垄高约11 cm,底部宽约120 cm,顶部宽约80 cm,顶部播种2行,控制行间距80 cm等参数输入其中,智能播种机即可实现自动操作,采取单粒机械播种方法,播种深度约4 cm。播种后控制紧凑型品种控制播种密度3500株/667 m2;半紧凑品种,控制播种密度3000株/667 m2[2]。同时,垄顶窄行中间设置滴灌带,且覆盖可降解地膜,其厚度约为0.008 mm,根据田间地块宽度确定其宽幅。

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田间智能管理


3.1   构建云平台

玉米田间可创建完善、科学的云平台,利用气象传感器、土壤温湿度传感器,检测土壤温度、湿度、光照强度、空气湿度、降雨量等参数,将其传输至环境监测平台。系统平台对采集节点数据组合分类,采取曲线、图表、直方图方式展现出来,农户利用笔记本、手机、平板电脑等即可了解玉米田间情况。

3.2   智能间苗定苗

在玉米播种后,利用云平台系统,定期采集玉米苗情,当长到2叶1心后,自动发送预警信息至农户,使其能够将苗从膜内引出,结合苗长势,去除弱苗、小苗,留下健壮苗。还能实时监测种植穴是否缺苗,便于及时补苗。补苗时直接取大田内的苗带土移栽,提高幼苗成活率。玉米长出真叶6片时再次利用平台预警,提醒农户植株定苗,增强玉米植株整齐度,提高种植透光性、通风性,否则超出时间将会出现苗荒。

3.3   智能水肥一体化

玉米不同生长时期对于水分需求有所不同,加上天气变化无常,需要结合实际情况灌溉。为此,鲜玉米田间可利用水肥一体化、北斗导航、浅埋滴灌的技术,开展智能化管理,提高生产效率。在智能化灌溉中,利用控制器与传感器等设备收集土壤、气象、水分数据,实现对农田气象数据和灌溉数据的实时监测。采取数据分析技术,分析玉米苗期、小喇叭口期、大喇叭口期作物蓄水量等。例如,玉米苗期对于水分无过大需求,播种灌“蒙头水”,或是足墒播种,小喇叭口阶段则无需灌溉。大喇叭口作为玉米需水期,如果土壤较为干旱,水分不足,玉米将产生抽雄困难、减少粒数情况。通过智能化分析,在田间含水量低于60%时,需要精准控制田间滴灌带,确定灌溉阀门开关,每次灌水约40 m3/667 m2。根据土壤墒情、地区降雨量情况,利用物联网实现智能灌溉,避免水源浪费。

在施肥方面,考虑不同种类的肥料需要在不同生长发育时期施用,根据鲜玉米需求量、气象、降雨量等条件,确定重点增施有机肥。3~4叶期,追施有机肥500 kg/667 m2;6~7叶期,追施有机肥900 kg/667 m2;抽穗前14天左右,若长势较弱,追施腐熟的农家肥800 kg/667 m2;后期根据玉米长势适量施肥[3]。肥料要求可溶于水,随着滴灌设备共同施入田间,有效减少资源浪费,逐步实现智能化、自动化智慧农业。

3.5   无人机授粉

鲜食玉米授粉受到降雨、高温多因素影响,容易产生不均匀传粉情况,需推广无人机授粉技术,以免出现植株穗粒缺粒、秃尖的情况。无人机辅助授粉时,选择日间9:00—11:00,将花粉溶解在特制溶液里,搅拌均匀后通过无人机在低空雾化喷洒,使其与雌花结合,每隔2天开展1次授粉,授粉3次即可,提高授粉成功率。

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病虫害智能防治


在鲜玉米种植中,可采取智能病虫害监测设备,利用FPRS/5G网络,定期采集田间图像,上传至物联网监控平台,根据虫情、病情变化,确定最佳防治时期,开展专业化、智能化统防统治。此过程中,监测设备能够自动拍照上传现场图片,每天定时采集数据,建立病情、虫情数据库,以列表、图表方式展示出来,便于进行诊断。确定鲜玉米病虫害情况后,即可采取适宜的防治方法。

4.1   生物防治

玉米螟是重点防治的虫害,利用系统发现田间玉米螟,可选择以虫治虫的方式。在玉米螟产卵的始期、盛期、末期分别释放赤眼蜂,于清晨控制系统打开蜂箱,设2~4个放蜂点,1~3万头/667 m2,由于害虫时代重叠,无整齐发育情况,采取错时释放方案,达到最佳防治效果。还可以利用植保无人机人畜安全的生物药剂,包括芽孢杆菌、苏云金杆菌、金龟子绿僵菌、白僵菌等,防治范围较为广泛。例如,一般使用1000亿个的枯草芽孢杆菌可湿性粉剂,稀释400倍左右进行喷雾,可以防治炭疽病、白粉病、灰霉病、疫病等。用300亿孢子/克球孢白僵菌油悬浮剂1:100倍药液浇灌玉米心,药液60~80 kg/667 m2,可以防治玉米螟、蚜虫等虫害。

4.2   物理防治

色、光诱杀。该方法具有绿色、高效的特点,对防治玉米害虫具有良好作用。例如,在玉米螟、草地贪夜蛾防治中,即可采取光色诱杀,将太阳能杀虫灯安装于田间,观察害虫是否处于成虫期,夜晚及时开灯,吸引害虫。每个杀虫灯辐射范围约为2万m2,以此确定安装距离及数量。还可在田间悬挂粘虫板,考虑害虫趋黄色性,以黄板为主,挂在玉米上方25 cm部位。

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采收


鲜食玉米,系统采集发现雄穗顶端枯萎,且花丝变焦后,即可分批采收。采收后,将其放置于通风阴凉的地方,以免由于呼吸作用损耗甜度,增强其口感,做好果穗分级,淘汰次品、挑选精品。如果条件允许,玉米采收6 h内放入冷库保鲜,控制贮存温度约5℃,相对湿度90%。

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结语


固安县鲜食玉米种植中,应推广高产栽培及田间智能精准管理技术,打好农业现代化建设攻坚战,加快农业发展方式向智能化转型,持续减少全县农药、化肥施用量,实现智能化精准种植,提高鲜食玉米种植品质与效率,增加农民收益。



参考文献:

[1]张振良,冒宇翔,薛林,等.江苏沿江地区鲜食甜玉米绿色高效栽培技术[J].现代农业科技,2023(24):29-31.

[2]孙博.基于智能5G技术下的鲜食甜玉米品种区试研究[J].河北农机,2023(17):79-81.

[3]王琳.玉米施肥原则及智能信息化施肥技术的应用[J].农业工程技术,2023,43(8):77-78.



作者单位:固安县农业农村局


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http://www.nygcjs.cn/cn/article/doi/10.16815/j.cnki.11-5446/s.2024.11.026




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