玉米試驗田一次全苗的操作規程與作業標準

楊萬深 丁玉萍 楊久臣 孫玉春 馬少康 石 磊 張 勇 白羊年

（中國農業科學院作物科學研究所，北京 100081）

中國農業科學院作物科學研究所各試驗基地玉米試驗田涵蓋了玉米的種質資源評價與創新，分子遺傳與改良，優質抗逆育種、高產育種、分子育種、基因編輯育種，高產栽培與耕作等10余個創新小組的田間試驗。試驗田管理的中心任務是排除一切可能發生的非試驗因素干擾，實現誤差控制，力求在一致的栽培管理條件下，使每一試驗材料的“表現型”都得以正常表達，為科研人員進行表型鑒定與選擇創造條件；同一組試驗確保一次全苗是實現這一中心任務的關鍵。為此，在多年試驗管理的基礎上，制訂了從試驗規劃、苗床構建至試驗作物出苗管理的試驗田“縱向均勻、耕層均勻、施肥均勻、墑情均勻、施藥均勻”的農藝操作規程與相應作業標準。

1 試驗田的規劃與落實

按試驗任務要求，在遵從田間檔案的基礎上合理輪作，依據上茬作物生長情況、土壤肥力測定結果等因素，構建土壤縱向均勻、耕層均勻試驗田，安排試驗種類，確定具體作物試驗的過程。

1.1 試驗田規劃的基本條件試驗田規劃落實應考慮的條件主要有：（1）對試驗田周邊環境進行考察，規避樹蔭、高大建筑、河道，地上、地下設施，嚴重空氣污染、灌溉水源污染等可能對試驗作物帶來不利影響的環境因素。（2）對近3年的田間檔案進行分析，掌握前茬作物種類、生長狀況與產量水平、施肥種類與數量，病蟲草害發生程度和防治所用農藥種類與劑量，以此推斷該地塊土壤肥力水平，病蟲草害發生的可能性，及農藥殘留影響與危害程度。（3）有良好的灌溉和排澇條件，做到旱能澆，澇能排。依據以上條件合理輪作，安排適宜作物的田間試驗。

1.2 縱向均勻要求試驗田1.5m深土層剖面縱向結構均勻，在上茬作物生長過程中表現均勻一致，無“斑塊效應”，土壤水分、養分上下移動不順暢的地塊在試驗安排時應予規避。如在干旱條件下表現出點、片、條狀萎蔫等現象，表明該地塊田間縱向不均勻，土層中有較嚴重的犁底層、膠泥層或沙線等阻隔層。

1.3 耕層均勻在每套試驗的占地范圍內，耕層土壤綜合肥力指標不均勻度＜1%，地表平整度≤5cm。在肥水控制一致條件下，如上茬作物同一品種（或材料）生長過程中，有葉色、個體生長量等表現不一致現象，表明該地塊耕層土壤肥力不均勻；降雨過后田間有點、片積水，表明地表平整度沒有達到試驗田標準，在苗床構建過程中應加以修正。

2 優質苗床的構建

試驗安排確定以后，從上茬作物秸稈處理開始，依據土壤肥力測定結果確定試驗作物最佳施肥配比、需肥量，均勻施肥；依據上茬作物地下病蟲害發生情況等確定合理防治措施；依據地表秸稈殘留狀況、土壤質地、耕層土壤含水量等因素，選擇最佳耕作方式，建立耕層均勻、施肥均勻、墑情均勻、施藥均勻的待播苗床的過程。

2.1 上茬作物秸稈處理一套試驗的實施，實際上是從上茬作物收獲后秸稈處理開始的。一般采用秸稈粉碎、均勻拋撒后，與耕層土壤混拌翻壓的方法實現秸稈還田，不同地區秸稈種類和處理方法也不同。

北方春玉米（大豆）區秸稈處理一般采用秸稈粉碎機粉碎并均勻拋灑，混拌翻壓。試驗田要求秸稈粉碎長度＜5cm，合格率≥95%，秸稈拋撒不均勻率≤10%，殘茬高度≤3cm。粉碎后立即進行重耙滅茬，根茬破碎率應≥95%，耙地深度≥15cm，將粉碎后的秸稈與15cm深土體混拌均勻[1]。

黃淮海夏玉米區小麥（或油菜）收獲后的秸稈，一般采用秸稈粉碎機粉碎并均勻拋灑還田。試驗田要求秸稈粉碎標準為：粉碎長度＜5cm，合格率≥95%，秸稈拋撒不均勻率≤10%，殘茬高度≤2cm。粉碎后進行旋耕混拌翻埋，作業標準為：旋耕深度≥15cm，耕深合格率≥95%，碎土率≥95%，旋耕后地表秸稈殘留量≤50g/m2，地表平整度≤5cm[2]。

2.2 底墑均勻、適墑適宜、均勻的底墑是建立優質苗床的主要條件，也是確保試驗材料出苗均勻一致的必要條件之一。優質苗床耕層土壤含水量標準為田間持水量的70%±2%，橫向不均勻度≤0.5%。

北方尤其是京津冀春玉米區，冬、春季土壤常年蒸發量大于有效降水量[3]。玉米試驗播種期基本在4月下旬至5月上旬，此時土壤含水量一般不能滿足玉米試驗正常出苗的需求，應根據試驗田土壤墑情和耕翻、播種時土壤水分的蒸發量等因素確定，如需造墑，確定灌水量。造墑的基本要求是澆水數量準確、澆灌均勻，耕翻時土壤含水量控制在相對含水量的70%～75%為宜。采用“溝灌”或“平移式噴灌”方式，滿足試驗田耕層橫向、縱向含水量均勻的要求。

2.3 底肥的施用試驗田施肥種類、數量的確定依據主要有：根據土壤類型和土壤肥力的測定結果（土壤有機質、有效氮、磷、鉀含量檢測結果）確定試驗田的基礎肥力；依據目標產量水平和玉米需肥規律，結合“養分專家系統”（或測土配方施肥技術）和秸稈還田條件下氮肥施用技術，確定全生育期施肥種類和施肥量（肥料類試驗按試驗設計和要求實施）。

2.3.1 肥料種類、配比與數量試驗田一般需要增施純凈腐熟有機圈肥（如牛糞）45m3/hm2左右，有利于均衡土壤肥力、改良土壤結構、協調和提高土壤養分的供應水平[4]。北方春玉米試驗區與黃淮海夏玉米試驗區氣候條件、玉米生長發育進程等特性有很大差異，需肥規律、特點也不盡相同。

北方春玉米試驗區不同產量水平速效氮、磷、鉀施肥總量與配比推薦參考方案：每hm2目標產量大于11250kg時，N、P2O5、K2O施用量分別為240～300kg、90～120kg、75～120kg；目標產量為9750～11250kg時，N、P2O5、K2O施用量分別為210～240kg、67.5～105kg、67.5～90kg；目標產量為7500～9750kg時，N、P2O5、K2O施用量分別為180～195kg、60～90kg、45～75kg；目標產量小于7500kg時，N、P2O5、K2O施用量分別為135～165kg、52.5～67.5kg、0～45kg[5]。

黃淮海夏玉米試驗區不同產量水平相應速效氮、磷、鉀施肥配比、總量推薦參考方案：每hm2目標產量大于10500kg時，N、P2O5、K2O施用量分別 為270～300kg、75～120kg、150～180kg；目 標產量為9000～10500kg時，N、P2O5、K2O施用量分別為210～240kg、45～90kg、120～150kg；目標產 量為7500～9000kg時，N、P2O5、K2O施用量分別為180～210kg、45～75kg、90～120kg；目 標產 量為6000～7500kg時，N、P2O5、K2O施用量分別為150～180kg、30～60kg、60～80kg；目標產量小于6000kg時，N、P2O5、K2O施用量分別為120～150kg、0～45kg、45～60kg[6]。

2.3.2 施肥時間和方法北方春玉米試驗區，一般在秋季上茬秸稈粉碎后，把有機肥運到田間扒堆，均勻撒施，或用拋灑車施用，結合耙地均勻混拌在0～15cm土層中，遇冬前農耕期較緊時，也可在春季耕翻前施用。黃淮海夏玉米試驗區的上茬作物收獲至玉米播種期較短，沒有充足時間施用有機肥，可在上茬作物播種前，結合整地、耕翻施用，也能起到相應的作用。實踐證明，采用取消種肥、追肥以外的所有肥料以底肥形式，結合耕翻一次施入的施肥方法，可確保試驗種子安全出苗，規避化肥燒種現象。

氮、磷、鉀及微量元素等化肥應使用顆粒肥料，在耕地前采用大、中型施肥機施用，可有效提高施肥的均勻性和準確性。施用前應按試驗要求準確調整施肥量，操作中接茬到位，不漏施、不重施，不均勻率≤0.5%，及時耙地，將肥料與土壤混拌均勻。

2.4 地下害蟲防治（播種至出苗期）影響玉米試驗全苗的地下害蟲主要有蠐螬、螻蛄、金針蟲、地老虎等[7]。不同地區害蟲的種類及發生危害程度有所不同。一般根據田間檔案中上茬作物蟲害發生的種類和危害程度及當季田間調查結果來確定防治方案。常用防治方法有：5%辛硫磷或二嗪磷等有機磷殺蟲顆粒劑120～150kg/hm2，均勻撒施地表，結合耕地，翻埋地下深施，可起到良好的防治效果。

提高防治效果的關鍵因素在于：（1）均勻撒施?？刹捎每妫ǔ郑┦诫妱尤鍪┢鞯葯C械均勻撒施，不均勻率≤0.5%。（2）縮短農藥在地面的裸露時間。農藥施用應結合耕翻進行，施藥后立即耕翻，可有效降低農藥有效成分揮發和光照分解的損失。（3）深施。實踐表明，有機磷類農藥深施25～30cm可充分發揮其土壤熏蒸和觸殺作用（尤其對金針蟲、蠐螬、螻蛄等），有效期可達35d。

2.5 苗床類型與構建主要分為壟作和平作兩種形式，應根據具體條件及氣候特點，選擇相適應的苗床形式。黃淮海（及北京）平原區以平作為主；有效積溫不足（如冷涼山區及部分北方春玉米區）地區，壟作苗床可有效提高早春耕層土壤溫度[8]，達到提早播種、充分利用有效積溫的目的；在海南及其他降雨充沛、易形成澇害的地區，可起到排水防澇的作用。

2.5.1 平作苗床平作苗床耕作以耕翻、旋耕為主。耕翻作業標準為田間耕層上虛下實，松碎平整，地表無殘留秸稈；春整地要求土壤含水量控制在70%～75%；耕翻與播種時間間隔小于2d，盡量減少田間水分散失；耕深≥30cm，以打破犁底層為佳；開壟寬度≤35cm，閉壟高度＜1/4耕深，重耕、漏耕率≤1%，立垡、回垡率≤3%；秸稈翻壓徹底，翻埋率≥98%。旋耕作業標準為破除明、暗坷垃，拉平土壤表面，將施入土壤中的肥料混拌均勻；旋耕深度≥15cm，耕深合格率≥95%；土壤碎土率≥95%，地表平整度≤3cm；麥茬（或油菜茬等）試驗田旋耕后地表秸稈殘留量≤50g/m2[9]。對于耕翻、旋耕不到的地邊，結合人工翻地將其平整。

2.5.2 壟作苗床相比平作苗床主要優勢在于：（1）地表面積增加25%～30%，利于吸熱、散熱，白天耕層土溫比平作增高2～3℃[10]；（2）壟溝利于干旱時順溝灌溉、大雨后排水防澇；（3）方便集中施肥，不易板結，促進作物根系生長、不易倒伏。冷涼地區主張冬前耕地、起壟，有利于冬季降水沉實土壤，通過凍融作用細碎表土。

目前壟作試驗田在耕翻后，旋耕、起壟聯合作業機一次成壟，主要優點為效率高（旋耕、施肥、植保、起壟、鎮壓一次完成）、失墑少。起壟作業標準為：（1）按試驗要求調整行距和壟高，成壟行距誤差≤1cm、壟高誤差≤1cm。（2）按試驗要求調整肥料和農藥使用量，不均勻度≤1%。（3）鎮壓后壟臺上平整度≤1cm，壟面土壤細碎，粒徑0.5cm以上土粒量≤5%。

3 播種

3.1 種子準備首先對試驗用種進行人工精選，去除破損粒、霉粒、雜粒、癟粒，留下顏色一致、大小均勻，具有該品種（或材料）特征的種子；其次對試驗材料測定發芽率；然后按試驗規劃密度和發芽測試結果確定每行下種量，按行裝袋、編號、排序。建議曬種和對種子包衣或藥劑拌（浸）種，預防地下害蟲為害。

3.2 播種方式主要有機器開溝人工點播、點播器人工點播和精密點播機播種等方式。

3.2.1 機器開溝人工播種（平作玉米試驗）基本操作順序：機器開溝→試驗小區田間規劃→按規劃書排種→借助點播桿（繩）精密點播→撒施殺蟲劑→覆土→鎮壓。此種方式優點在于機器開溝深淺一致、行距均勻，深開溝淺覆土，提高耐旱性；培土后根節位于壟溝底以下，抗倒能力相對提高[11]，但對整地、播種時間要求較緊，一般在播種前一天傍晚開溝、規劃田間小區，第2天起早排種播種、覆土鎮壓，遇大風易散墑。

作業標準：（1）駕駛員操作技術熟練，設備調整準確，作業后行距誤差＜1cm、溝深誤差＜1cm。（2）小區規劃兩端測量準確一致，行長誤差＜1cm，標記清晰。（3）根據密度確定株距，點播桿（繩）標記清晰、準確，株距誤差＜1cm。（4）按計劃書要求和種子袋序號，準確排放種子在播種溝內一端，排后復查，確保無誤。（5）按計劃書要求密度，選用相應的點播（繩）桿，準確播放種子（頂土能力弱的甜玉米等試驗材料每穴應適當增加種子量）；為便于定苗，種子之間要有一定間距，播后踩實，在區頭或區尾播種適量種子備用。（6）在播種溝內均勻撒施顆粒殺蟲劑防治地下害蟲。（7）播完后核對并確認播種信息無誤，及時覆土，覆土深淺一致，誤差＜1cm；表層土壤見干時及時鎮壓，防止出現地面板結。

3.2.2 點播器人工播種主要程序為機械劃行（平作）→試驗小區田間規劃→按計劃書排種→調整點播器株距→播種→踩實。壟作播種省去機器劃行，其他程序與平作一致。此方法操作簡便、保墑，但易出現不同播種操作者播種深度不一致，播種過于集中，出苗后才能確定播種質量等問題。

作業標準為：（1）劃行器調整準確，駕駛員操作技術熟練，作業后行距誤差＜1cm，行跡平直清晰。（2）小區規劃兩端測量準確一致，行長誤差＜1cm，標記清晰。（3）根據種植密度準確調整點播器播種穴距，誤差＜0.5cm。（4）按計劃書要求和種子袋序號準確排放種子在播種行一端，排放后復查，確保無誤。（5）按計劃書要求密度選用相應株距的點播器，同一試驗或重復安排同一人播種，按要求準確播放種子；播種株距誤差＜1cm，播深誤差＜0.5cm，播后踩實；在區頭或區尾播種適量種子備用。

3.2.3 精量點播機播種使用精量點播機播種具有播量、播深均勻一致，準確性高、作業效率高，出苗質量好，施肥、施藥、播種、鎮壓一次完成，勞動強度低，節省人工等優點，是國內外（平作）大型品種測試類試驗播種的趨勢。

作業標準為：（1）精選試驗用種，田間測試出苗率≥95%。（2）播種機行距、株距、播深調整準確，駕駛員操作技術熟練；作業后行距誤差＜1cm，株距誤差＜1cm，播深誤差＜0.5cm。（3）駕駛員與下種操作員配合默契，下種時機準確，小區兩端整齊一致，行頭相錯＜3cm。（4）播種機肥料、農藥施用量調整準確，肥料、農藥施用不均勻率≤1%。

4 化學除草

玉米試驗田采用播后苗前土壤封閉形式進行化學除草。應選擇相對試驗作物安全的除草劑，如三氮苯類、酰胺類等，對于玉米/大豆輪作試驗田，應選用玉米、大豆通用除草劑（如酰胺類中異·丙-甲草胺等）。一般采用大中型噴藥車進行噴施作業，具有效率高、施藥均勻、藥液量充足、地表形成藥膜完整等優點，應避開高溫天氣，選擇無風條件下進行。

作業標準為：按農藥配施操作規程及最佳使用量配制藥液；噴藥機械行走平直，噴施均勻，不重噴、不漏噴，噴施藥液量≥300kg/hm2，不均勻度≤1%。

5 幼苗期管理

玉米試驗苗期誤差控制的最后階段，主要作業項目有查苗、補苗，鳥、鼠、蟲害防治，間、定苗等。

5.1 查苗、補苗出苗期是檢查播種質量的最佳時期，播后苗前如遇降雨，易形成地表板結，應適時破除，引苗出土。發現缺穴、缺苗時，應在3葉期之前用區頭播種的備用苗，帶土、坐水移栽，移栽后第2天再補澆水1次，力爭苗情長勢一致。

5.2 鳥、鼠、蟲害防治玉米播種后至3葉期最易遭受鳥、鼠、蟲侵害，也是鳥為害種子、幼苗最嚴重的時期，要及時進行人工或設施驅鳥。及時投放鼠藥或安裝塑料薄膜圍擋等有效措施防治鼠害。發現玉米苗有被地下害蟲咬傷、咬斷的情況時，應扒開附近3～5cm表土查找和清除幼蟲，同時采用撒施毒餌、農藥灌根等有效措施進行防治。黏蟲是玉米苗期主要食葉害蟲[7]，發生嚴重時，地上部可被吃光，應加強田間監測，一旦發現應立即進行防治。刺吸式口器害蟲（灰飛虱、蚜蟲、薊馬等）對幼苗的為害，是玉米粗縮病等病毒病傳播的主要方式[12]，當田間百株蟲量達到防治指標時，應及時進行農藥防治。

5.3 間苗、定苗原則為早間苗、適時定苗，一般在3～4片葉時進行間苗，間除病、弱苗，保留具有該材料苗期特征的壯苗2～3株/穴；5～6葉時定苗，應選擇晴天進行，易于識別和去除受病、蟲危害或生長不良的幼苗，定苗時拔斷的幼苗應將根節清除，防止根節再生。

玉米田間試驗的實施和管理過程是試驗誤差的控制過程，而誤差控制則貫穿在每一項操作之中，需要對每個環節制定相應的作業標準，同時嚴格按標準執行，才能確保試驗的可靠性。各試驗基地多年試驗管理的實踐表明，以上操作規程及作業標準的制定、完善與實施，對玉米試驗田一次全苗、減小試驗誤差起到了積極的支撐和保障作用。