山西省玉米生產現(xiàn)狀及其提質增效措施探討

張 寧，任志強，楊慧珍，卜華虎，肖建紅

（1.山西農業(yè)大學山西有機旱作農業(yè)研究院，山西太原030031；2.山西農業(yè)大學農學院，山西太原030031）

玉米作為主要的糧食作物之一，具有耐旱性、耐寒性、耐貧瘠性以及極好的環(huán)境適應性等特點。除作為糧食外，其還可以作為原料在飼料、能源以及醫(yī)藥等行業(yè)中應用。2010年，我國首次從玉米凈出口國轉變?yōu)閮暨M口國，引起了農業(yè)專家的高度重視[1]。據(jù)統(tǒng)計，近年來，我國玉米產量逐步上升，年產量約2.5億t[2]。2016年開始，我國實行農業(yè)供給側結構性改革，全國玉米播種面積和產量連續(xù)4 a下降。2019年，全國玉米種植面積為4 128萬hm2，較2015年下降8.2%，非優(yōu)勢區(qū)種植面積減少幅度較大。但受新冠病毒全球大流行、生豬產業(yè)的恢復和對蛋白食品的需求增加等因素的影響，全球糧食危機迫在眉睫。

本研究通過探討山西省玉米生產現(xiàn)狀及其提質增效措施，以期為穩(wěn)定山西省糧食生產，挖掘山西省玉米增產提質潛力，為實現(xiàn)山西省玉米產業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供一定的建議和指導。

1 山西省玉米生產現(xiàn)狀

近年來，山西省玉米生產相對穩(wěn)定，種植面積200萬hm2，產量在1 000萬t左右，大約占山西省糧食總產量的3/4。玉米已經取代小麥成為山西省第一大糧食作物。但是由于受山西省獨特的地理、氣候以及農業(yè)生產基礎設施薄弱、抗災能力弱等諸多條件的影響，玉米平均產量低于國家平均水平，約為全國平均水平的80%[2]。因此，山西省玉米產量具有較大的增長潛力。玉米產量的提高對山西糧食安全和農業(yè)可持續(xù)發(fā)展起著關鍵性的作用。同時，玉米產業(yè)中副產物（秸稈、玉米芯等）未達到充分利用，一部分秸稈被丟棄或者直接焚燒，不僅對環(huán)境造成了污染，還導致資源的浪費。近年來，通過“一增四改”（合理增加種植密度、改種耐密型品種、改套種為直播、改粗放施肥為配方施肥、改人工種植為機械化作業(yè)）等措施對玉米產業(yè)進行提質增效，還可以通過以下方式來提高玉米產量及效益：一是培育耐高密度品種（如鄭單958、浚單20），科學合理施肥，如適當增加磷肥、鉀肥、微肥的施用量，降低氮肥的施用量，且分期施入氮肥（苗肥量宜少，穗肥施入量宜加重，花粒肥在合適的時間補施，按照生產標準要求購買各階段的機械）；二是更快地推廣實現(xiàn)套種改直播，機械直播可以在硬茬上直接完成播種，可減少該階段整地的資金及時間的投入等。

2 制約山西省玉米生產的主要因素

2.1 自然條件

山西省位于我國中緯度地帶的內陸，地貌類型復雜多樣，有山地、丘陵、高原、盆地等，其中，山地和丘陵占80%。其顯著的氣候特點是“十年九旱”，降雨量較低而且分布極不均勻。根據(jù)統(tǒng)計，大約有70%的玉米種植在灌溉條件不充分的旱地上，在春旱和伏旱2個階段，常出現(xiàn)無法播種、播種后出苗情況差、授粉和灌漿不順利等情況，進而影響玉米產量[3]。

2.2 非自然條件

雖然國家不斷加大對糧食生產的綜合補貼力度，但是農資成本（種子、化肥、農藥）等上漲速度也比較快。翻地、播種、田間管理和收割等的勞動力成本也有一定增加。在當前家庭聯(lián)產承包責任制土地分散經營的前提下，玉米生產的利潤遠低于其他產業(yè)。

由于玉米種植者逐漸老齡化，對農業(yè)新技術和新方法的接受程度低，秸稈得不到充分的開發(fā)和利用，再加上粗放的管理方式（大水漫灌、過量施肥）導致土壤惡化嚴重，使得玉米種植效益低。祁澤偉等[4]研究了不同耕作方式對晉中玉米土壤有機碳儲量的影響，結果表明，在免耕秸稈還田（NTS）和免耕秸稈不還田（NT）處理下，土壤容重顯著高于深翻秸稈還田（PTS）和深翻秸稈不還田（PT）處理，NTS處理0～20 cm土層有機碳含量及其儲量均最高，而PT處理20～30 cm土層有機碳含量及儲量均顯著高于其他處理；從0～30 cm剖面來看，NTS處理土壤有機碳儲量顯著高于其他處理。建議采用免耕秸稈還田措施對晉中地區(qū)玉米田進行土壤固碳[4]。

山西省市場上經銷的玉米品種高達數(shù)百種。雖然山西省科研單位獨立或合作研發(fā)培育出許多高產優(yōu)質的玉米新品種，如晉單90、晉單55、晉單77、和世利1728、豐鼎475、盛玉688和寧單88等，但是不同品種之間生長周期、產量等均存在著一定的差異，使這些新品種尚未得到大面積的推廣與應用。

3 山西省玉米產業(yè)提質增效措施

3.1 因地制宜，選育優(yōu)質、高產、抗病的玉米品種

山西地處黃土高原，地形地貌復雜，絕大部分耕地存在耕層淺、肥力低、生產力差等諸多問題，對玉米的生產不利。因此，針對黃土高原土壤貧瘠、氣候干旱的自然條件，選育耐貧瘠、耐干旱等性能好、產量高的玉米品種是促進玉米產業(yè)發(fā)展的重要途徑之一。孟廣軍等[5]對1 480份山西省玉米品種進行了莖基腐病抗性鑒定，結果表明，70%以上的品種具有抗莖基腐病的特性，其中，早熟材料的抗性比例最大，但特早熟抗病能力較差。在今后的育種過程中，應加強特早熟玉米品種的選育，穩(wěn)定早熟品種的抗性。姜春霞等[6]通過對山西忻州12個品種的抗倒性、灌漿、脫水特性等進行評價，認為和育301、先玉1622這2個品種抗倒性強、籽粒灌漿快、成熟后脫水快、破損率和雜質率較低，是適合山西中晚熟玉米種植區(qū)種植的優(yōu)良品種。此外，有研究報道，大玉969也適宜在山西中晚熟玉米區(qū)種植[7]。而王燕等[8]研究認為，玉米品種晉單83具有抗病性強、豐產性好、適應性強的特點，適合在山西南部復播區(qū)和黃淮海夏玉米區(qū)推廣種植。因此，種植玉米需要因地制宜，才可獲得高產。

3.2 科學管理

種植管理很大程度上決定著玉米的產量?，F(xiàn)階段山西省玉米的種植成本相對較高，且玉米產量波動較大。因此，玉米大多處于粗放式管理，只能通過減少對玉米的成本投入，比如控制田間作業(yè)次數(shù)、用旋耕替代秋深耕、用除草劑替代中耕，甚至對玉米的澆水次數(shù)都進行嚴格控制等，管理根本達不到精細化管理。

播期是影響作物產量的重要因素之一。長治地區(qū)春播玉米在4月25日至5月10日期間進行播種，可增加生育期的日照時數(shù)和提高平均氣溫，適當縮短玉米后期脫水時間，從而為玉米實現(xiàn)籽粒直收創(chuàng)造有利條件[9]。周偉等[10]研究認為，提早播種有利于玉米莖稈、葉片干物質量的積累，適宜的播期有利于穗質量、苞葉干物質量的積累，雄穗干物質量受播期影響較小。

種植管理是一個復雜的影響因素，不同因子之間的組合效應也會顯著影響玉米的產量。劉秋麗等[11]研究表明，在山西北部最佳的玉米種植密度和灌溉次數(shù)組合模式為8.25萬株/hm2、生育期內灌水3次，水分利用效率、耗水量和玉米產量分別為2.08 kg/m3、4 057.03 m3/hm2和 8 418 kg/hm2。

3.3 加大玉米副產物的開發(fā)利用，增加經濟效益

近年來，玉米籽粒價格隨著市場的變化波動較大，玉米秸稈、玉米芯等得不到充分利用，導致種植玉米經濟效益低下。玉米皮是玉米常見的加工副產物，其營養(yǎng)價值豐富，有機物、粗蛋白、中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維分別為93.71%、8.73%、74.04%和21.27%，是反芻動物較好的飼料原料，營養(yǎng)價值高于谷糠和葵花籽殼[12]。玉米秸稈不僅可以用來直接還田，還可以作為畜禽飼料[13]，與畜禽糞便混合發(fā)酵[14]，制作生物碳[15]等。目前，山西省秸稈還田量大約占秸稈總量的1/2以上[16]。玉米芯可用來替代棉子殼栽培白靈菇[17]。玉米秸稈的消化率較低，可以通過青貯等方式提高其營養(yǎng)價值[18-19]。

4 小結

玉米是重要的糧食作物之一，其具有耐干旱、耐貧瘠等特性，是適合山西省復雜地形地貌的重要農作物。在山西省種植和推廣玉米時應因地制宜選用高性能的品種，并進行科學的管理（如選擇適宜的播期、合理增加種植密度、實行配方施肥和節(jié)水灌溉），同時加大玉米及其副產物的深加工，提高玉米利用效率，為山西省玉米產業(yè)早日達到全國平均產量、提質增效保駕護航。