[摘 要] 玉米是我國種植面積較廣的糧食作物之一,在部分地區由于水資源缺乏,玉米的節水栽培技術成為了研究的重點。當前,我國常用的玉米節水栽培技術主要有4種類型:耕作節水技術、灌溉節水技術、農田覆蓋節水技術、化學調控節水技術。利用以上節水栽培技術,有利于提高我國水資源缺乏地區的玉米產量。基于此,本文詳細介紹玉米節水高效栽培關鍵技術,以供參考。
[關鍵詞] 玉米;節水栽培;關鍵技術
[中圖分類號] S513 [文獻標識碼] A [文章編號] 1674-7909(2017)29-70-2
玉米在我國南方、北方地區均有種植,每年我國玉米的總種植面積超過2 000多萬hm2。但由于地區氣候原因,我國華北、東北、西北地區每年的降水量較少,以至于我國以上地區的玉米產量一直難以得到大幅度提高。為了解決這一問題,玉米節水高效栽培技術應運而生,并在實際應用中取得了較好的成效。
1 耕作節水技術
1.1 深耕蓄墑技術
大量研究表明,玉米的產量與耕作深度成正比例關系,也就是說耕深越深,玉米的產量越高。這是由于耕作深度對玉米種植土壤的物理特性具有重要的影響。通常來說,深耕的土壤往往比淺耕的土壤含水量更高,并且由于深耕的土壤犁底層大多被破除,因此土壤通透性較淺耕的土壤更好。另外,由于深耕過程中土壤的毛管孔隙被切斷,深耕土壤的下層水分不會直接被蒸發,不僅可以增加耕層厚度,而且有利于促進土壤養分的轉化,減少病蟲害發生率等[1]。通常深耕深度最好在20 cm以上,原因是耕作深度超過20 cm才能夠保證土壤的犁底層被破除,并有利于提高土壤的蓄水量,尤其是在伏雨前起壟培土,可以使土壤需水量提高20%以上。
1.2 耙平保墑和鎮壓提墑技術
耙平保墑技術和鎮壓提墑技術的主要作用都是防止水分蒸發,從而提高土壤含水量。其中,耙平保墑技術主要是利用土壤平整工具平整種植土壤表面,再將耕層壓緊,使耕層表面看起來疏松平整。其主要目的是為了封閉土壤的毛孔空隙,從而減少水分蒸發,以達到節水目的。而鎮壓體墑技術主要是在播種后鎮壓可壓碎顆粒,從而封閉地面裂隙,避免地面氣態水擴散,從而實現保墑提墑目的。
2 灌溉節水技術
2.1 調虧灌溉技術
調虧灌溉技術是灌溉節水技術中較為常用的一種方法,該技術在20世紀70年代便已經研究成功。該技術的節水增產機理主要是通過作物本身的調節和補充效應,屬于生物節水范疇。該技術主要是在植物的某些生長階段施加水分脅迫,從而促進植物光合作用的產物分配朝著人們期望的方向發展,從而提高作物的產量。國外對于調虧灌溉的應用主要是用于果樹的種植方面,而我國則主要將其運用于玉米、小麥等糧食作物中[2]。但目前,我國對于調虧灌溉技術的研究還處于初級階段,雖然在實際運用中已經起到了顯著的節水增產效果,但總體來說還需要進一步完善。
2.2 控制性分根交替灌溉技術
控制性分根交替灌溉技術和調虧灌溉技術一樣,都是從植物的水分生理特性角度提出的。具體來說,控制性分根交替灌溉技術是一種人為限制植物部分根系吸水,同時人工控制植物根系在水平面或垂直面干燥區域交替出現,從而調節植物的蒸騰效率。一方面可以減少植物濕潤時的無效蒸發量和灌溉用水量,另一方面可以降低土壤的機械強度,從而提高土壤的通透性,促進植物根系的補償生長,從而實現玉米節水栽培的目的。
3 覆蓋節水技術
3.1 秸稈覆蓋技術
秸稈覆蓋技術主要是在玉米地表面覆蓋上其他的諸如麥糠、麥秸、玉米稈等物質,從而減少玉米地表面和空氣的接觸,避免玉米種植土壤水分的蒸發。同時,在雨天玉米地表面覆蓋的物質還可以幫助土壤吸收水分,從而提高玉米土壤的蓄水量,有利于促進玉米植株根系的生長。該方法在我國玉米種植中較為常見,主要原因是該覆蓋節水技術節水增產效果較好,成本較低,便于采用。
3.2 地膜覆蓋技術
地膜覆蓋技術在我國已經有60年的研究歷史,該技術是從日本流入我國的,之后被我國運用于蔬菜種植領域。由于其種植效果顯著,目前被廣泛運用于我國各種農作物的栽培中。在玉米種植中,地膜覆蓋技術在節水增產方面具有較高的效能,目前其主要應用于春玉米種植中。地膜覆蓋技術主要是在種植土壤表面覆蓋上一層保護膜,從而將土壤和空氣隔絕,并且還可以實現土壤增溫,有利于促進農作物的生長[3]。另外,采用地膜覆蓋技術在一定程度上還可以避免農作物遭受病蟲害的侵襲,有利于提高玉米的產量,提高玉米種植的經濟效益。
4 化學調控節水技術
4.1 抗旱劑
抗旱劑是一種能夠顯著提高玉米抗旱能力的化學試劑,其抗旱機理主要是通過減緩超氧化物歧化酶的下降幅度和丙二醛的增加幅度,以降低玉米葉片膜質過氧化水平以及膜通透性的增加程度,從而減少玉米葉片中葉綠素含量的下降以及葉片衰老速率,使玉米的光合作用水平保持在較為恒定的范圍。通常采用抗旱劑的玉米植株根系的發育水平較普通植株的根系發育水平要高,而根系發育水平越高,植株的抗旱水平也就越高,有利于減少玉米植株的灌溉用水[4]。此外,采用抗旱劑在一定程度上可以增加玉米植株葉片的氣孔阻力,從而降低玉米的蒸騰效率,從而在玉米的生理特性上減少水分蒸發,實現玉米種植節水增產的目的。
4.2 保水劑
保水劑的應用在我國玉米節水高效栽培中也是較為常見的方法之一。通常節水劑指的是一種高吸水性樹脂材料,利用其較高的吸水性能和保水性能,在施加到土壤之后,可以大幅度提高玉米種植土壤的蓄水量,同時可以提高土壤對肥料的吸附力,降低土壤肥料的流失,提高玉米植株的生長效率,減少玉米灌溉用水,實現節水高效栽培的目的。
4.3 脯氨酸
在玉米節水高效栽培中,脯氨酸除了參與滲透調節外,對于玉米植株的生長還具有許多其他方面的作用。一方面,采用脯氨酸的玉米葉片含水量和飽和含水量較未采用脯氨酸的玉米植株葉片較高;另一方面,采用脯氨酸可以有效地提高玉米植株葉綠素的功能,主要原因在于脯氨酸可以直接參與葉綠素的形成,從而提高玉米植株的光合作用效能,有利于提高玉米植株的產量。但值得注意的是,脯氨酸的使用對玉米植株葉片氣孔的阻力現象較少,也就是說采用脯氨酸不會影響玉米植株的蒸騰效率。因此,在節水方面,脯氨酸并非是利用氣孔因素降低玉米植株的生理水分蒸發,但采用脯氨酸的確可以提高玉米植株葉片的相對含水量和飽和含水量,從這一點來看,利用脯氨酸同樣有利于促進玉米植株的節水高效栽培。
4.4 乙醇胺
乙醇胺在玉米種植中的作用主要是為了提高玉米植株的抗旱性能,提高玉米葉片氣孔阻力,延緩玉米葉片的衰老等。相對來說,乙醇胺的節水性能主要是通過玉米的生理特性來完成的。通常在玉米的干旱處理中,在玉米葉片上施加一定濃度的乙醇胺可以有效地增加玉米葉片氣孔阻力,從而降低玉米植株蒸騰速率,減少玉米生理水分蒸發,實現節水目的。另外,利用乙醇胺還可以降低玉米葉片的相對電導率和丙二醛含量,有助于維持玉米葉片葉綠素的活性,從而提高玉米葉片光合作用效能,促進產量的提高。
5 結語
目前,我國玉米節水栽培技術已經得到了一定程度的發展,其中部分節水栽培技術在我國的玉米節水栽培中已經逐漸發展成熟,但部分較為先進的節水栽培仍然在不斷研究。相信在今后的研究發展中,我國的玉米節水栽培技術將會更加成熟,從而促進我國玉米產量得到大幅度提高。
參考文獻
[1]王國棟,劉隴生,賀春貴,等.甘肅河西灌區飼用玉米全膜覆土高產節水栽培技術[J].畜牧獸醫雜志,2015(4):66-67,69.
[2]李強.渠縣青龍鄉玉米膜側集雨節水栽培技術研究與應用[J].農技服務,2015(7):51-52.
[3]杜雄,崔彥宏.春玉米“肥水一體化”高產節水栽培技術[N].河北科技報,2015-12-08(B06).
[4]杜雄,崔彥宏.春播玉米“秋貯春供”旱作節水栽培技術[N].河北科技報,2015-11-28(006).