朱瑞華 丁永青 姜常松 楊錦忠
隨著我國玉米機械化收獲技術的普及,特別是機械直接收獲籽粒技術的推廣,玉米倒伏以及未發生實際倒伏但是卻存在巨大風險的潛在倒伏,正在成為玉米生產上日益嚴重的問題,務必充分重視。倒伏玉米造成機械收獲困難,增加落穗落粒,既降低了收獲速度影響工效,又增大了產量損失。潛在倒伏玉米外觀上植株直立田間,看起來一切正常,但是,在機收時一碰即倒,因而產量損失巨大。對于籽粒機收玉米,由于玉米在生理成熟后還要7~10天進行田間站稈脫水,倒伏和潛在倒伏問題就顯得更加嚴重。
本文旨在梳理復雜的玉米倒伏現象,區分類型、明確響應、警示危害、辨析原因、提出對策,為廣大農民及相關從業者開展玉米防倒減災,提供理論和技術支撐。
1 玉米倒伏的類型
按照玉米莖稈發生彎折的位置,可以把玉米倒伏劃分為以下4種類型。
第一,根倒。指大風吹倒植株,莖稈基部發生傾斜不再與地面垂直,并且,當風停后無法立刻恢復直立的現象。
第二,莖彎或者莖倒。指大風吹彎植株,并且當風停后無法立刻恢復直立的現象。莖倒與根倒的區別是,莖稈基部仍然保持與地面垂直狀態。
第三,節間折。指大風吹折植株,莖稈自節間處縊折,但是沒有斷為兩截。節間折與莖倒不同的是,莖稈有明顯縊痕,莖稈彎折角接近90或者更小。
第四,節折。指大風吹斷植株,莖稈自節處斷為兩截,即完全斷掉。
倒伏類型的判定,應當以大風停止后立即進行的田間觀察為準,因為大風后若干天內植株姿態將會發生明顯變化,影響倒伏類型判斷的準確性。對于潛在倒伏,只有專門的儀器和方法才可以識別其風險和類型。目前,我國已經有了自主知識產權的鑒定作物莖稈和根系抵抗力的儀器和方法,能夠準確比較不同玉米品種或者群體的抗倒性。
2 玉米倒伏的響應
玉米屬于禾本科植物,莖稈具有居間生長能力。除節間折和節折外,玉米倒伏后會利用這種能力,節間基部開始背向地面的不對稱生長,植株直立性會有不同程度的恢復。
倒伏發生的時期越早,玉米開始進行背地向恢復性生長的節間越靠近地面,植株恢復直立的效果越好。不同品種的恢復能力不同。有些玉米品種的恢復性居間生長發生在較低的節間,也就是說它們具有更強的倒伏后恢復能力。估計這種能力與節間的木質化程度有關,程度越低越容易恢復居間生長。
3 玉米倒伏的危害
玉米發生根倒和莖彎后,植株之間莖葉相互遮蔽,光合作用下降,通風透光不良,病害加重,最終導致減產和品質下降。玉米發生節折和節間折后,光合面積減小,生殖器官發育嚴重受阻甚至死亡,可能造成絕產。據調查,輕度倒伏玉米減產5%~10%,重度倒伏減產30%~50%,最嚴重者絕產。
玉米4種倒伏類型的減產幅度從大到小依次為:節折>節間折>根倒>莖彎。果穗以下部位發生的節折和節間折的危害最為嚴重,常常造成絕產;根倒造成的莖稈與地面夾角越小,則倒伏的危害越嚴重;莖彎曲程度越嚴重,則倒伏的危害越嚴重。
除節間折和節折外,玉米倒伏的危害程度因玉米的生育時期而異:灌漿期>抽雄吐絲期和大喇叭口期>拔節以后>拔節以前。對于節間折和節折,發生時期越早則危害越嚴重。
4 倒伏產生的原因
玉米倒伏的直接原因是植株遭受的風力超過植株自身的抵抗力。當風力超過根系的抵抗力但低于莖稈的抵抗力時,易發生根倒;當風力超過莖稈的抵抗力但低于根系的抵抗力時,發生莖彎或者莖折;當莖稈韌性強時發生莖彎,韌性弱脆性強時發生莖折;莖折發生時,若節的脆性大于節間的脆性則為節折,否則為節間折。
玉米倒伏的間接原因包括外部環境和玉米自身兩個方面。
大雨或者灌溉后,土壤含水量很高,此時遭遇大風玉米容易發生根倒。
易受大風襲擊的地區和地塊,容易發生倒伏。顯然,風力等級越大,則倒伏的風險越高,危害越大。
干旱、澇漬、鹽堿、蛀食性害蟲、莖稈病害等引起玉米莖、根生長發育不良或者受損,這類玉米田遇到大風時容易發生倒伏。
土壤結構松軟、或者土壤水分飽和或者過高,根系與土體結合力薄弱,這類玉米田遇到大風時容易發生倒伏。
品種選用不當。玉米不同品種的抗倒性存在很大差異。有的品種莖稈和根系不發達,強度和韌性差,導致其本身抵抗力低;有的品種植株高大、葉片寬厚,兜風面大,容易遭受大風襲擊。以上兩個方面共同造成某些品種的抗倒性差,遇到大風時容易發生倒伏。
種植密度過大。玉米群體的密度大時,植株之間擁擠加劇,個體的地下和地上的生長空間過小,養分和水分供應受限,光照強度弱,光合產物少,纖維素和木質素合成不足,導致莖稈和根系的強度和韌性降低,抗倒能力下降,遇到大風時容易發生倒伏。
田間管理不當。生育前期特別是拔節前后大水大肥,植株下部節間伸長過快機械強度降低,莖稈的抵抗力下降;地表施肥,造成表土層根量偏多深層根量偏少,根系抓地力量弱,根系的抵抗力下降;土壤的水、肥、氣供應不足,有害物質積聚,植株纖細脆弱,根系和莖稈抵抗力雙雙下降。在這些條件下,玉米抗倒性明顯下降。
5 倒伏后的補救措施
若根倒發生在大喇叭口之前,不必人工干預,玉米可以自行恢復直立狀態,減產幅度較小。
若根倒發生在大喇叭口之后吐絲期之前,應根據倒伏程度和品種特性決定是否進行扶起作業。若莖稈和地面夾角大小30°,且可以自穗位以下節間恢復直立的品種,不必人工干預。否則,需要人工干預進行扶直作業。
若根倒發生在吐絲期之后蠟熟期之前,要及時扶起。
若倒伏發生在蠟熟期之后,可以考慮及時收獲,及時晾曬以防止穗粒腐病發生。
根倒發生后最好當天進行扶直作業,最遲在倒伏后2天內完成全部扶直工作。扶起時要動作慢速輕柔,防止對根系造成二次傷害。
對于絕產的地塊,要及時清理,種植生育期短的救災作物,以減少損失。
6 提前預防倒伏的措施
防風林帶。以高大樹木建設防風林帶,可以有效降低農田風速,從而大大降低玉米遭受的風力,為抗倒栽培提供條件和保障。
選用抗倒品種。玉米不同品種的抗倒性能差異很大。目前一般根據生產調查獲取品種的抗倒表現,不久的將來可望通過專門的鑒定程序,類似于病害抗性鑒定那樣,獲取品種的抗倒性等級。在黃淮海夏玉米區,可選擇鄭單958、登海605、金海2010、金海13、隆平240、澤玉8911等抗倒性較強的品種種植。
加厚耕層,改良土壤。對于麥后直播夏玉米,應當于小麥播種前深翻土地,加厚耕層(即活土層),增大根系生長空間,以利于根系充分發育,擴大根土結合體的體積,提高根系的抵抗力。對于春玉米,也應當每3年1次,對土地深翻或者深松。對于酸化土壤,宜施用生石灰進行改良再種植玉米;對于鹽漬化土壤,宜采取有效的消減鹽害措施。
免耕或者少耕。對于夏玉米,應當于小麥收獲后免耕貼茬直播玉米,充分利用較好的土壤結構和較高的麥茬,可以有效降低苗期的根倒風險。對于春玉米,實行苗帶耕種行間免耕,也可以在一定程度上降低根倒風險。土壤墑情差的地塊,隨播隨鎮壓或者播后鎮壓,不僅有利于一播全苗,而且有利于預防根倒。
合理密植。根據地力水平和玉米品種說明書指定的密度,種植玉米,切忌隨意增加密度。合理密植可以在一定程度上規避倒伏風險。
配方施肥,適期追氮。通過配方施肥,實現各種不同養分的均衡供應,促進玉米植株健壯生長,增強抗倒性。嚴防過早追施氮肥,首次追施應在小喇叭口至大喇叭口期之間。
節水灌溉。放棄大水漫灌,實行隔行(溝)灌溉,或者滴灌,或者虧缺灌溉,不僅節水,而且還可以有效減少根倒風險。根據天氣預報,盡量避免大風來臨之際進行灌溉,也可以降低根倒風險。
化控抗倒。對于生長過旺的高水肥地玉米,可施用玉黃金等生長調節劑進行化學調控。應當嚴格按照藥物的說明書進行操作,千萬不可隨意更改施藥時期、濃度和藥液量,以免出現藥害。有的玉米品種對藥物特別敏感,容易發生藥害,要注意鑒別。
防病治蟲。采取有效的生態、農藝、化學措施,預防玉米螟等蛀食性害蟲和莖腐病等嚴重影響玉米莖稈和根系抵抗力的病蟲,減少因病蟲危害造成的倒伏。
通訊作者:楊錦忠。本研究得到國家重點研發計劃[2016YFD0300306]資助。