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Cultivation technologies and benefit analysis multiple cropping maize after winter wheat summer harvest in Qingyang City

  • YANG Jianxia 1 ,
  • LIU Haixia 2 ,
  • LIU Yongji 2 ,
  • BU Ting 1 ,
  • LIU Lingxia 1
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  • 1. College of Agriculture and Biological Engineering, Longdong University, Qingyang 745000, China
  • 2. Agricultural Technology Extension Center of Zhenyuan County, Qingyang City, Gansu Province, Zhenyuan 744500, China

Received date: 2025-06-24

  Online published: 2025-12-25

Abstract

Based on the practical experience of the winter wheat-summer maize multiple cropping model in Qingyang City,Gansu Province, the key high yield cultivation techniques were systematically summarized and its economic benefits were analyzed in this paper. For variety selection, early-maturing varieties with strong stress resistance and a requirement of ≤2 100℃ effective accumulated temperature, such as Kewo028, KWS7340, and KWS6333, were preferred. In terms of production management, emphasis was placed on timely land preparation and sowing with haste, with sowing should be completed by June 30 at the latest; integrated mechanical sowing combining “no-tillage, fertilization, and seeding” was adopted. Planting density was optimized, and 2-3 seeds per hole was recommended for mechanical sowing. Scientific fertilization was implemented, with a one-time application of 20 kg of pure nitrogen and 12 kg of pure phosphorus per 667 m². Weed control was conducted via unmanned aerial vehicle (UAV) spraying of herbicides such as 6 g of 30% topramezone and 180 g of 25% mesotrione-terbuthylazine per 667 m². Integrated pest and disease control was achieved through a combination of agricultural (selection of pest-and-disease-resistant varieties and implementation of scientific crop rotation), biological (introduction of natural enemies, etc.), and chemical (application of 7% cyantraniliprole suspension concentrate, 75% trifloxystrobin-tebuconazole water-dispersible granules, etc.) measures to manage pests and diseases including Spodoptera frugiperda and Setosphaeria turcica. A three-level prevention and control system consisting of “meteorological early warning, field monitoring, and emergency response” was established to reduce the risk of meteorological disasters, and timely harvesting was carried out during October 20-30. Economic benefit analysis shows that suitable varieties (Kewo028) can achieve a net profit of 320 yuan/667 m². At present, the disaster resistance and mitigation capacity of this model need further improvement, and the technical systems such as agricultural machinery adaptation, agronomic integration, and variety breeding also require continuous refinement. To this end, it is necessary to strengthen the construction of agricultural infrastructure and promote the transformation of high-standard farmland; establish a technical service network to facilitate technology transfer. This study provides a reference for similar crop cultivation in relevant regions.

Cite this article

YANG Jianxia , LIU Haixia , LIU Yongji , BU Ting , LIU Lingxia . Cultivation technologies and benefit analysis multiple cropping maize after winter wheat summer harvest in Qingyang City[J]. Anhui Agricultural Science Bulletin, 2025 , 31(24) : 10 -13 . DOI: 10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2025.24.003

庆阳市地处甘肃省东部,是重要的粮食产区之一,以玉米、小麦等传统作物为主。当地冬小麦、冬油菜夏收后仍具备丰富的光热水复种资源[1]。为实现一年一熟耕作制度向一年两熟或两年三熟转变,促进粮食增产、农户增收,研究区启动百万亩复种增粮增效工程,依区域特点推行多元复种。例如,李晓莉等[1]总结了该地区的“冬油菜+玉米+冬小麦”两年三熟栽培模式应用实践,指出该模式提高了作物单位面积产量,增加了农户收益,推动了资源和技术的高效利用。穆红霞等[2]在该地区进行了冬油菜茬复种马铃薯品种筛选试验,结果表明,陇薯7号、陇薯15号等品种适宜推广种植。
玉米作为研究区主要粮食作物之一,冬小麦夏收后复种玉米对提升土地利用率、保障粮食安全意义重大[3-4]。但在西北干旱地区,受自然条件与农机农艺限制,小麦夏收后复种玉米缺乏成熟经验。甘肃省庆阳市经多年实践,成功探索出小麦夏收后复种玉米“一年两熟”模式,本文总结了该模式的丰产栽培技术,为西北干旱地区同类种植提供参考。

1 冬小麦夏收后复种玉米关键技术要点

1.1 品种选择

研究区地处西北黄土高原干旱、半干旱区,气候特殊,需选用抗逆性强、中早熟的优良玉米品种,确保霜前成熟。选种时,要严格控制玉米品种有效积温在2 100 ℃以内,有效积温超2 200 ℃的品种在研究区复种难成熟,且宜选米质好、脱水快的品种。经大田试验验证,科沃028、KWS7340、KWS6333、金穗3号等中早熟品种适合在当地复种。

1.2 整地播种

冬小麦收获后,需及时整地施肥、抢时播种复种玉米,最迟于6月30日前完成抢时播种,以充分利用生长季,保障玉米适时出苗生长。复种模式推荐采用“免耕+施肥+播种”一体化机械播种模式,该模式局部开沟有利于保墒出苗、增强抗倒伏能力,适宜小麦茬后复种。研究区小麦夏收后环境温度较高,地膜覆盖会导致地温过高,阻碍玉米种子萌发,烫伤幼苗,影响齐苗与前期生长,因此不建议地膜覆盖栽培。大田试验表明,研究区采用一体化机械播种,复种玉米出苗率明显高于常规方式,后期抗倒伏能力更强。复种玉米生长遇夏季高温,需水量大,研究区具有完善的灌溉设施,为复种玉米提供了充足水分,保障其正常生长发育。

1.3 合理密植

根据复种玉米的品种特性和土壤肥力状况,合理确定种植密度,保证植株有足够的生长空间和养分供应。不同的玉米品种,其适宜的种植密度有所不同。对于一些紧凑型的玉米品种,如先玉335、中单909、郑单958等,可适当增加种植密度,以提高单位面积产量;而对于一些松散型的玉米品种,如花甜糯1号、蜜玉1号等,则需适当降低种植密度,以保证植株的通风透光。研究区机械播种的种植密度以2~3粒/穴为宜,在实际种植过程中,种植户可根据土壤肥力情况适当调整。若土壤肥力较高,可适当增加播种量;若土壤肥力较低,则适当减少播种量。

1.4 科学施肥

复种作物生长周期较短,其生长发育对养分需求具有集中性和紧迫性,因此需重视基肥施用。基肥需实现有机肥与速效化肥的科学配施,通过提升磷、钾肥施用量,可有效促进作物生长发育进程。在小麦茬后复种玉米的种植模式中,增施磷肥具有重要意义。磷元素作为植物生长发育的关键元素,能够显著促进花芽分化、果实发育以及作物早熟[5]。实际生产中,磷肥通常与氮肥配合施用,以实现养分平衡供应。根据田间试验与生产实践总结,建议施纯氮20 kg/667 m2、纯磷12 kg/667 m2,并采用一次性施肥方式。这主要是基于复种玉米生育期短的特性,后期追肥难以实现养分的有效吸收与利用,一次性施肥能够满足其全生育期的养分需求。研究区开展的田间试验表明,采用科学施肥技术后,复种玉米在有限的生长周期内,能够充分吸收土壤养分,实现植株健壮生长,最终获得较高产量。

1.5 苗后除草

冬小麦夏收后,田间杂草数量相对较少,但随着玉米出苗,杂草开始快速生长,与玉米幼苗竞争光、水、养分等资源,严重影响玉米正常生长[6]。因此,及时开展苗后除草作业至关重要。目前,主要采用化学除草方式,其中无人机喷施与人工喷洒是两种常见的作业形式。以研究区农田作业实践为例,采用无人机喷施30%苯唑草酮6 g/667 m2+25%硝磺特丁津180 g/667 m2进行苗后除草,相较于人工喷洒(30%辛酰·烟·滴异50 g/667 m2+30%硝·烟·莠去津50 g/667 m2)方式,作业效率提升至80%,且杂草防效在95%以上,同时大幅降低了人力投入与作业时间成本,实现了现代农业技术在农田管理中的高效性与优越性。在实际操作中,化学除草需严格遵循农药使用规范,根据玉米苗龄、杂草生长阶段合理调整药剂浓度与喷施时间,避免因施药不当导致药害发生。同时,可结合机械中耕除草,通过疏松土壤、切断杂草根系等措施,进一步巩固除草效果,为复种玉米创造良好的生长环境。

1.6 病虫害防治

在复种玉米生产中,构建“监测—预防—治理”一体化防控体系,综合运用农业、生物和化学防治方法,是保障作物生长的关键。农业防治方面,选育抗病虫品种并科学轮作,降低病虫害发生风险;生物防治则是依托生态系统的自然调控机制,通过引入或保护病虫害的自然天敌、施用生物源制剂等方式实现绿色防控;化学防治则在病虫害初期及时介入,遏制蔓延。复种玉米苗期主要受草地贪夜蛾和玉米大斑病为害。草地贪夜蛾高龄幼虫暴食性强,玉米小喇叭口至大喇叭口期种群增长快,需加强监测。7%溴氰虫酰胺悬浮剂30 mL/667 m²或4%高氯·甲维盐微乳剂40 mL/667 m²叶面喷施,防治效果较好,如研究区2023年某示范田,通过高频监测与3龄前施药,虫口减退率达90%。玉米大斑病发生主要与温度、湿度相关,研究区立秋后的温度、湿度有利于病害发生,需重点防控。多雨低温年份应提前7~10 d预防,前期用75%肟菌酯·戊唑醇水分散粒剂15 g/667 m²或30%吡唑·戊唑醇悬浮剂30 g/667 m²保护性喷雾;发病初期用25%丙环唑乳油30 g/667 m²与30%吡唑醚菌酯悬浮剂30 g/667 m²复配控制。药剂喷施时添加功能性助剂,可提升植物抗逆性。研究区2022—2024年示范田实践显示,综合防控使玉米大斑病病情指数下降65%,玉米增产12.3%。

1.7 适时收获

复种玉米生长后期受低温胁迫影响,籽粒灌浆进程显著减缓。为降低气象灾害风险,需构建“气象预警—田间监测—应急处置”三级防控体系。当预测气温降至2 ℃以下时,应及时采取秸秆覆盖、熏烟增温等物理防护措施。采用秸秆全覆盖处理可提高地表温度,熏烟作业可形成一定的增温效应,有效延缓霜冻危害[7-8]。研究区近5年的田间试验数据表明,日均温低于15 ℃时,灌浆速率较适温期(20~25 ℃)下降58.3%。基于籽粒生理成熟指标,当籽粒乳腺完全消失、含水量降至30%以下时,标志着玉米进入最佳收获期。结合研究区复种玉米生育周期特征(夏播时间为6月20—30日,全生育期约120 d),理论收获窗口期为10月20—30日。

2 经济效益分析

为系统评估冬小麦夏收后复种玉米的经济效益,于2022—2024年在庆阳市镇原县屯字镇开展全程生产试验。试验遵循随机区组设计原则,每个处理设3次重复,以探究不同品种在区域生态条件下的适应性及经济潜力。
2022年在屯字镇下郑村大沟组复播199 200 m2的科沃028(有效积温需求2 100 ℃),因品种积温需求与当地气候匹配度高,籽粒成熟度达100%,平均产量400 kg/667 m2;同期在屯字镇田岭村及上肖镇王塬村各设置667 m2对比试验田,对科沃028、KWS7340(有效积温2 050 ℃)和KWS6333(有效积温2 000 ℃)进行品比试验,结果显示,3个品种均实现完全成熟,验证了低积温品种在当地复种模式下的可行性。2023年,在屯字镇仓口村种植233 450 m2的先玉335(有效积温需求2 280 ℃),受生育后期低温胁迫影响,籽粒成熟度仅达70%,平均产量150 kg/667 m2。2024年,于屯字镇田岭村夏播266 800 m2的先玉1219(有效积温需求2 200 ℃),成熟度提升至80%,平均产量200 kg/667 m2
基于2024年市场玉米收购均价2.8元/kg、种子、化肥、农药、机械作业等生产成本800元/667 m2的基准数据,对各试验处理经济效益进行量化分析。结果表明,2022年科沃028因完全成熟实现净利润320元/667 m2;而2023—2024年试验中,先玉335与先玉1219因成熟度不足导致产量下降,出现240~380元/667 m2亏损。这表明选择与区域积温条件适配的玉米品种,是保障小麦夏后复种玉米模式经济效益的关键因素。

3 结语与展望

研究区冬小麦夏收后复种玉米模式是提升农户收益的实践,但在推广中面临较多制约因素,需针对性解决。首先,复种玉米播种期正值高温胁迫高发期,高温会抑制玉米生长。近10年西北地区≥35 ℃高温日数年均增加2.3 d,增加了热害风险。如镇原县2023年数据显示,无灌溉农田因高温干旱,玉米出苗率不足50%,较有灌溉地块低38%。要加强农业基础设施建设,推进高标准农田改造,完善节水灌溉系统。其次,该模式在农机适配、农艺集成、品种选育等环节有待完善。现有农机播种效率低,延误生育期;缺乏专用化肥农药配方及精准施用技术;早熟高产抗逆品种研发滞后。2024年试验数据显示,传统农机作业使播种误差率达12%,导致减产15%~20%。可通过产学研合作,构建全链条技术体系。如制定分阶段推广计划,开展技术培训,组建专家服务团队,构建技术服务网络,促进技术转化;在水利、农机、品种研发等方面给予资金倾斜,设立专项基金,吸引社会资本,保障技术推广。
综上,研究区为提高土地利用率、保障粮食安全,依托当地光热水资源优势,启动百万亩复种增粮增效工程。本文结合冬小麦夏收后复种玉米模式,系统总结其丰产栽培技术要点。品种选择上,需选抗逆性强、有效积温2 100 ℃以内的中早熟品种,如科沃028、KWS7340、KWS6333等;栽培管理中,强调及时整地抢播,采用“免耕+施肥+播种”一体化机械播种,合理密植、科学施肥,并做好苗后除草、病虫害防治及适时收获。经济效益分析显示,品种积温与当地气候适配度直接影响收益,适配品种可实现净利润320元/667 m2,不适配品种可能导致亏损。未来可通过加强农业基础设施建设,构建技术服务网络等措施进一步推动该模式的规模化发展,为相关地区同类种植提供参考。
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