玉米栽培中采用土壤保水劑對(duì)促進(jìn)其產(chǎn)量提高的作用分析

王俊霞

（東明縣城關(guān)街道辦事處，山東東明 274500）

0 引言

玉米是山東主要糧食栽培作物，種植面積大且單產(chǎn)增長(zhǎng)速度快，促進(jìn)玉米產(chǎn)量的提高對(duì)保障山東糧食安全具有重要意義。近些年來(lái)，受到干旱缺水情況的制約，全世界農(nóng)林業(yè)的可持續(xù)發(fā)展都受到很大影響。迫于缺水形勢(shì)愈來(lái)愈嚴(yán)峻，作物需水與耗水規(guī)律受到重視，相應(yīng)的諸多研究隨之開(kāi)展。此外，農(nóng)田的節(jié)水技術(shù)、保水措施等也受到廣泛關(guān)注，旨在通過(guò)多管齊下的方法達(dá)到節(jié)水、高產(chǎn)的綜合目標(biāo)[1-2]。

土壤保水劑是一種使用強(qiáng)吸水性樹(shù)脂制作而成的，具有超高吸水保水功能的高分子聚合物，可以速度極快地吸收相較于自身重?cái)?shù)百倍、甚至上千倍的去離子水。這種吸水功能具有反復(fù)性，吸水后，土壤保水劑會(huì)通過(guò)膨脹成為水凝膠，并以較慢的速度釋放開(kāi)來(lái)，以供植物利用，以此達(dá)到強(qiáng)化土壤保水性、保證土壤養(yǎng)分、提高作物水肥利用率、促進(jìn)產(chǎn)量提高等作用[3]。諸多試驗(yàn)研究表明，土壤保水劑的使用有利于促進(jìn)作物出苗，增強(qiáng)其抗旱性，提高成活率，使作物的生長(zhǎng)發(fā)育得到保障，從而提高作物產(chǎn)量[4-5]。本研究對(duì)土壤保水劑在玉米栽培中的應(yīng)用進(jìn)行研究，并進(jìn)一步探討不同保水劑用量對(duì)提高作物產(chǎn)量的作用。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)玉米品種為鄭單958。試驗(yàn)設(shè)置在山東省某鄉(xiāng)鎮(zhèn)玉米種植地。玉米栽培時(shí)間為6～9月份，降水主要集中在7月下旬至8月中旬，玉米栽培前期與生長(zhǎng)后期缺水突出問(wèn)題。試驗(yàn)地土壤性質(zhì)為壤土，種植土層為0～40 cm，含有堿解氮80.82 mg/kg、速效磷35.38 mg/kg、速效鉀119.25 mg/kg、有機(jī)質(zhì)14.21 g/kg。

供試保水劑是沃特多功能保水劑，由勝利油田東營(yíng)華業(yè)新材料有限公司生產(chǎn)，是一種有機(jī)無(wú)機(jī)雜化保水劑，有著500～600的吸水倍率，粒徑超過(guò)0.18～2.00 mm的在95%以上，pH值6.0～8.0。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

本試驗(yàn)設(shè)置4個(gè)處理：設(shè)計(jì)施用土壤保水劑的水平分別是30 kg/hm2（處理1組）、60 kg/hm2（處理2組）、90 kg/hm2（處理3組）和不施用土壤保水劑的對(duì)照組，采取隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)方法，各組重復(fù)3次。各小區(qū)面積設(shè)計(jì)為4 m×5 m=20 m2，株行距30 cm×50 cm，種植密度設(shè)計(jì)6.5萬(wàn)株/hm2。基肥施用559 kg/hm2的磷酸二銨，于大喇叭口期時(shí)追施450 kg/hm2的尿素，其他管理同大田。

保水劑具體施用方法：處于玉米苗期，即3葉期時(shí)，結(jié)合試驗(yàn)設(shè)計(jì)保水劑的使用量，計(jì)算出各試驗(yàn)小區(qū)相應(yīng)用量，把保水劑同小區(qū)內(nèi)的細(xì)土按照1∶10的質(zhì)量比進(jìn)行均勻混合，再參考小區(qū)玉米栽培密度，計(jì)算得到保水劑的不同穴施量。在玉米種植行兩株玉米的中間、相距玉米植株10 cm范圍內(nèi)，使用手鏟挖長(zhǎng)10 cm、寬5 cm、深10 cm的穴，再按照各處理組規(guī)定的施入不同用量。

試驗(yàn)地將前茬作物秸稈還田，切碎成3～5 cm的小段，翻壓還田，還田深度為20 cm。還田量為9 000 kg/hm2，配施尿素量為300 kg/hm2，用以促進(jìn)秸稈的腐解。供試玉米品種為鄭單958，使用氣吸式播種機(jī)進(jìn)行精量播種，一體化完成播種、鋪設(shè)滴灌帶與覆土。滴灌帶鋪設(shè)在窄行間，干土播種，于播種之后滴灌。

1.3 測(cè)定指標(biāo)

1）生長(zhǎng)指標(biāo)：于玉米主要生育期，在各個(gè)處理組隨機(jī)選擇出典型的5株植株，分別對(duì)其株高、莖粗、地上部生物量進(jìn)行測(cè)定。株高測(cè)定：使用卷尺測(cè)量即可，測(cè)量范圍自玉米莖的基部到頂端（心葉）這一高度，單位為cm。莖粗測(cè)定：使用游標(biāo)卡尺進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量范圍是玉米植株莖基部的直徑數(shù)據(jù)，單位為mm。地上部生物量：選擇那些長(zhǎng)勢(shì)基本一致的植株進(jìn)行殺青干燥，對(duì)其地上部生物量進(jìn)行測(cè)定，單位是g/株。

2）產(chǎn)量：在玉米收獲期，于各個(gè)處理組分別選擇3個(gè)點(diǎn)，在各點(diǎn)收獲3 m雙行果穗，進(jìn)行脫粒、干燥處理，并稱量，籽粒的產(chǎn)量以14%含水量計(jì)算。

1.4 數(shù)據(jù)分析

測(cè)定數(shù)值使用Excel整理后，以SPSS25.0軟件做出分析。P＜0.05代表數(shù)據(jù)之間的差異顯著。

2 結(jié)果分析

2.1 采用土壤保水劑對(duì)玉米生長(zhǎng)的影響

采用土壤保水劑對(duì)玉米生長(zhǎng)發(fā)育的影響數(shù)據(jù)（表1）。處理2組、處理3組中玉米生育期株高和莖粗，皆較對(duì)照組有顯著差異（P＜0.05），玉米莖粗在抽雄期達(dá)到最大，處理1組、2組、3組抽雄期時(shí)莖粗分別較對(duì)照組提高了9.23%、15.73%、15.19%。尤其處理2組、處理3組的玉米生長(zhǎng)發(fā)育更為顯著。

表1 采用土壤保水劑對(duì)玉米不同生育期時(shí)株高、莖粗的影響（）

表1 采用土壤保水劑對(duì)玉米不同生育期時(shí)株高、莖粗的影響（）

注：同列數(shù)據(jù)后不同小寫(xiě)字母之間表示數(shù)據(jù)差異顯著，P＜0.05。下同。

2.2 采用土壤保水劑對(duì)地上部生物量的影響

土壤保水劑對(duì)玉米地上部生物量的數(shù)據(jù)影響（表2）。分析可見(jiàn)在不同處理下，玉米主要生育期地上部生物量呈現(xiàn)出不斷上升的變化趨勢(shì)，并于收獲期時(shí)到達(dá)最大，且處理2組整個(gè)生育期玉米地上部生物量皆顯著高于對(duì)照組（P＜0.05）。

表2 采用土壤保水劑對(duì)地上部生物量的影響（）

表2 采用土壤保水劑對(duì)地上部生物量的影響（）

2.3 采用土壤保水劑對(duì)玉米產(chǎn)量的影響

采用土壤保水劑對(duì)于促進(jìn)玉米栽培產(chǎn)量提高的影響（表3）。各處理組玉米產(chǎn)量從高到低依次是處理2組、處理3組、處理1組、對(duì)照組，采用土壤保水劑的各處理組玉米產(chǎn)量顯著高于對(duì)照組（P＜0.05），處理1組、處理2組、處理3組較對(duì)照組分別提高24.96%、36.16%、30.30%，且處理2組玉米籽粒產(chǎn)量更高于處理1組和處理3組（P＜0.05）。

表3 采用土壤保水劑對(duì)玉米產(chǎn)量的影響（，kg/hm2）

表3 采用土壤保水劑對(duì)玉米產(chǎn)量的影響（，kg/hm2）

3 試驗(yàn)結(jié)論

3.1 土壤保水劑可以促進(jìn)玉米生長(zhǎng)發(fā)育

據(jù)研究報(bào)道，土壤保水劑在進(jìn)行反復(fù)吸水膨脹和釋水收縮的過(guò)程中，對(duì)土壤容重與孔隙度具有明顯改善作用[6]。這樣有利于提高作物在不同生育期的土壤蓄水能力與持水能力，因此可以有效抵御干旱，在很大程度上緩解土壤的缺水情況，確保作物在此條件下得以正常生長(zhǎng)發(fā)育。

本次研究發(fā)現(xiàn)，采用秸稈還田技術(shù)，采用土壤保水劑相較于對(duì)照組，玉米生長(zhǎng)更為良好，尤其是采用保水劑用量在60～90 kg/hm2時(shí)，可以使玉米獲得最佳的生長(zhǎng)發(fā)育效果。阿斗我其原因，可能是適量土壤保水劑的施用輔助秸稈還田改善了土壤的孔隙結(jié)構(gòu)，同時(shí)又進(jìn)一步強(qiáng)化了土壤保水劑的保水和保肥效果，為作物生長(zhǎng)發(fā)育提供了根本保障。在土壤保水劑使用量較低時(shí)，這種促進(jìn)玉米生長(zhǎng)發(fā)育的效果并不顯著[7]。

3.2 土壤保水劑可以提高玉米產(chǎn)量

從本質(zhì)上而言，農(nóng)作物秸稈是極其重要的肥料資源。近些年，秸稈還田技術(shù)也使土壤中有機(jī)質(zhì)顯著增加，減少田間水分的蒸發(fā)，使田間耗水量減小，相應(yīng)的土壤提高了其保水性能，提高了水分利用效率，作物產(chǎn)量也得到提高[8]。

本次研究表明，采用土壤保水劑的各處理玉米產(chǎn)量，均顯著高于對(duì)照組，尤其是處理2組玉米籽粒產(chǎn)量更高于處理1組和處理3組，且采用60 kg/hm2的保水劑效果最好。分析其原因，是由保水劑強(qiáng)大的稀釋水與保肥功能，改善了土壤水肥環(huán)境，以此使玉米產(chǎn)量得到提高。需注意的是，過(guò)量采用土壤保水劑可能影響作物產(chǎn)量。因?yàn)椴捎昧诉^(guò)多的土壤保水劑之后，其易于和作物爭(zhēng)奪一部分的水分，加重作物受到的干旱脅迫，損傷其膜透性，繼而影響到產(chǎn)量[9]。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在玉米栽培中采用土壤保水劑，有利于促進(jìn)玉米的生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)量提高。同時(shí)，采用60 kg/hm2的保水劑效果最好，玉米生長(zhǎng)發(fā)育與增產(chǎn)效果更佳，建議在山東省玉米栽培中推廣使用。