摘? ? 要:產(chǎn)量是評判玉米種植效果的重要指標(biāo),而影響玉米產(chǎn)量的因素多種多樣,如環(huán)境因素、種植策略等。地膜覆蓋是一種調(diào)節(jié)種植區(qū)域溫度、促進(jìn)植物產(chǎn)量提高的種植技術(shù),廣泛應(yīng)用于玉米種植領(lǐng)域中。現(xiàn)階段,地膜類型多種多樣,不同地膜對玉米種植的影響有所差異。為探究地膜技術(shù)在玉米種植領(lǐng)域中的應(yīng)用效果,文章分別設(shè)立了3個(gè)試驗(yàn)區(qū)和1個(gè)對照區(qū),選擇3種不同的地膜應(yīng)用于玉米種植中,并在玉米生長不同周期測定玉米各項(xiàng)指標(biāo),以此挑選最佳的地膜技術(shù)。
關(guān)鍵詞:玉米種植;地膜技術(shù);產(chǎn)量
文章編號:1005-2690(2023)08-0121-03? ? ? ?中國圖書分類號:S513? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼:B
作者簡介:徐守軍(1980—),男,漢族,甘肅會寧人,本科,農(nóng)藝師,研究方向?yàn)檗r(nóng)業(yè)技術(shù)推廣。
地膜技術(shù)具有保溫、改善土壤理化性質(zhì)的優(yōu)勢,不僅能夠減少不利環(huán)境因素對玉米植株生長的負(fù)面影響,還能夠?yàn)橛衩谞I造良好的生長環(huán)境,提高產(chǎn)量。為進(jìn)一步發(fā)揮地膜技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值,需要對市場中常見的地膜進(jìn)行試驗(yàn)分析[1]。
1 地膜技術(shù)對玉米種植的影響
1.1 對玉米光合特性的影響
玉米是一種喜光農(nóng)作物,光合作用是促進(jìn)玉米籽粒形成的先決條件,技術(shù)人員常用玉米光合作用強(qiáng)弱來判定玉米產(chǎn)量。環(huán)境因素會對玉米光合作用產(chǎn)生一定影響。當(dāng)玉米接受日照時(shí)間較短,會對自身生長產(chǎn)生正向影響;當(dāng)玉米長時(shí)間接受日照,會對自身生長起到阻礙作用。有關(guān)研究表明[2],遮陽處理會對玉米葉片光合作用產(chǎn)生影響,致使玉米產(chǎn)量下降。
傳統(tǒng)耕作期間,部分農(nóng)戶因?qū)G色種植產(chǎn)生認(rèn)知偏差而過量使用化肥,造成土壤富營養(yǎng)化,不適合農(nóng)作物的種植?,F(xiàn)階段,提升玉米植株光合速率是提高玉米產(chǎn)量、落實(shí)可持續(xù)發(fā)展理念的重要途徑。地膜技術(shù)在玉米種植領(lǐng)域中的應(yīng)用,能夠有效優(yōu)化玉米光合作用強(qiáng)度,提升玉米產(chǎn)量。從技術(shù)原理角度來看,農(nóng)戶覆蓋地膜后,太陽光在地膜的影響下會增加反射率,且不會額外造成水汽與熱量的傳輸[3-4],會為玉米生長營造一個(gè)良好的生長環(huán)境,有效提升玉米光合速率及產(chǎn)量。
若玉米種植區(qū)域?yàn)楹涞貐^(qū),玉米植株會在溫度的影響下降低氣孔導(dǎo)度以及吸收CO2的能力,同時(shí)也會對光合速率產(chǎn)生一定影響。地膜技術(shù)能夠有效解決這一現(xiàn)實(shí)困境,農(nóng)戶覆蓋地膜后,能夠有效避免外界溫度對玉米光合速率產(chǎn)生影響,提高玉米的凈光合速率。
1.2 對玉米生長發(fā)育和干物質(zhì)積累的影響
地膜技術(shù)在玉米種植領(lǐng)域中的應(yīng)用,能夠增加玉米單株葉面積以及葉綠素含量。某研究人員在對比傳統(tǒng)種植以及地膜覆蓋種植對玉米穗長增長速率試驗(yàn)中得出結(jié)論:相比于傳統(tǒng)種植技術(shù),覆蓋地膜能夠提高9%~19%玉米穗長增長速率。從玉米產(chǎn)量影響因素角度來看,玉米通過光合作用促進(jìn)碳水化合物在體內(nèi)積累,玉米植株內(nèi)干物質(zhì)積累與玉米籽粒產(chǎn)量呈正相關(guān)。
1.3 對玉米氮素積累的影響
在玉米生長期,玉米干物質(zhì)積累量以及氮素的積累、分配、運(yùn)輸?shù)忍卣鳑Q定了玉米產(chǎn)量。氮素對總產(chǎn)量的貢獻(xiàn)率達(dá)到38%~52%。氮素在玉米種子中的積累最多,隨著生長進(jìn)程推進(jìn),玉米植株內(nèi)的氮素逐步向籽粒轉(zhuǎn)移,最終積累在玉米籽粒中[5]。玉米籽粒中近90%的氮素都是通過轉(zhuǎn)運(yùn)得來,其他氮素來自于玉米營養(yǎng)器官的運(yùn)輸,少部分氮素則來自于土壤。
2 玉米種植中地膜技術(shù)應(yīng)用試驗(yàn)
2.1 試驗(yàn)材料
種植時(shí)間:2020—2021年。
種植區(qū)域:我國某村(海拔為1 140 m,前茬作物為玉米。土質(zhì)為粉砂質(zhì)黏壤土,土壤肥力中等。年降水量為132.7 mm,日平均溫度為20.68 ℃)。
種植品種:早熟品種A、中早熟品種B。
地膜類型:透明可降解地膜、透明不可降解地膜以及黑色不可降解地膜(3種地膜規(guī)格均為寬100 cm、厚0.007 mm)。
設(shè)備:SPSS數(shù)據(jù)分析與處理軟件。
2.2 種植策略
種植方式為大壟雙行,各項(xiàng)參數(shù)具體如下:行距1.1 m、上行距0.38 m、壟長10 m,設(shè)立3個(gè)試驗(yàn)區(qū)和1個(gè)對照區(qū),試驗(yàn)區(qū)分別采用上述3種不同的地膜覆蓋。每小區(qū)10大壟,面積為115 m2,種植密度為75 000株/hm2。氮、磷、鉀肥的施肥比例分別為150、90、75 kg/hm2。地膜覆蓋期間應(yīng)嚴(yán)格遵循高效利用原則,可先行覆蓋地膜,隨后播種,避免土壤溫度影響玉米體內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)的積累。播種期間需要利用扎眼器進(jìn)行扎眼播種,播種環(huán)節(jié)結(jié)束前還需進(jìn)行封口處理。也可采用先播種再覆蓋地膜的方式,確保播種、噴灑農(nóng)藥以及覆蓋地膜等環(huán)節(jié)有序進(jìn)行,確保玉米種植養(yǎng)護(hù)的連貫性。田間管理策略:需要先做好引苗出膜工作,若近期氣候溫度顯著升高,需及時(shí)引苗出膜,避免過高溫度損毀葉片。當(dāng)玉米幼苗長出第1片葉子后需要進(jìn)行破膜處理,隨后利用細(xì)土封堵破損的膜孔,再進(jìn)行定苗操作。根據(jù)實(shí)際情況對玉米苗施加苗肥,也可在玉米拔節(jié)期前對長勢較緩的玉米植株再施加1次苗肥。
2.3 組分測定
玉米組分測定主要是干物質(zhì)積累、氮素積累、生長性狀分析、產(chǎn)量分析。
干物質(zhì)積累:在玉米植株生長的50、90、140 d選擇長勢相當(dāng)?shù)?株植株,將營養(yǎng)器官和生殖器官摘除并放置在105 ℃高溫環(huán)境下殺毒消菌,再進(jìn)行烘干稱重處理。在此期間,分別計(jì)算玉米不同生長周期下干物質(zhì)積累情況,例如成熟期干物質(zhì)積累與吐絲期干物質(zhì)積累的差值即為玉米花后干物質(zhì)積累量。吐絲期干物質(zhì)與成熟期玉米營養(yǎng)器官干物質(zhì)積累的差值即為玉米干物質(zhì)轉(zhuǎn)移量。玉米干物質(zhì)轉(zhuǎn)移量與玉米開花期營養(yǎng)器官干重的比值即為玉米干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)率。干物質(zhì)轉(zhuǎn)移總量與玉米籽粒完全成熟時(shí)干物質(zhì)含量的比值即為干物質(zhì)轉(zhuǎn)移對籽粒的貢獻(xiàn)率。
氮素積累:玉米植株摘取、營養(yǎng)器官和生殖器官烘干步驟與測定干物質(zhì)積累時(shí)的步驟相同,隨后利用機(jī)械粉碎處理并測定氮素含量。
生長形狀分析:玉米植株摘取步驟與測定干物質(zhì)積累時(shí)的步驟相同,分別測定不同時(shí)期玉米植株的株高、莖粗和葉面積。
產(chǎn)量分析:玉米成熟后室內(nèi)考種,對穗長、行粒數(shù)、穗行數(shù)以及百粒重進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)及分析。
3 試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析
為探究地膜技術(shù)在玉米種植領(lǐng)域中的應(yīng)用效果,本研究在3個(gè)試驗(yàn)區(qū)分別采用透明可降解地膜、透明不可降解地膜和黑色不可降解地膜3種地膜覆蓋,對照區(qū)不覆蓋任何地膜。將3個(gè)試驗(yàn)區(qū)分別設(shè)為A、B、C,對照區(qū)設(shè)為D,探究地膜技術(shù)對玉米各指標(biāo)的影響情況。
3.1 產(chǎn)量及穗部性狀變化
對所有試驗(yàn)區(qū)及對照區(qū)玉米室內(nèi)考種并對穗長、行粒數(shù)、穗行數(shù)以及百粒重進(jìn)行數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn),試驗(yàn)區(qū)A、B、C產(chǎn)量均高于對照區(qū)D。這一現(xiàn)象說明玉米種植期間覆蓋地膜能夠?yàn)橛衩谞I造一個(gè)良好的生長環(huán)境,避免不良生長因素抑制玉米植株的健康生長。對比試驗(yàn)區(qū)A和C可以得出,對玉米覆蓋透明可降解地膜相比黑色不可降解地膜能夠進(jìn)一步促進(jìn)玉米產(chǎn)量提升。為避免不可降解塑料地膜對種植區(qū)域造成白色污染,應(yīng)當(dāng)將透明可降解地膜作為玉米種植地膜覆蓋技術(shù)的首選。
對3個(gè)試驗(yàn)區(qū)和1個(gè)對照區(qū)玉米穗部性狀進(jìn)行數(shù)據(jù)分析得出結(jié)論:穗行數(shù)一致,A區(qū)百粒重、穗長、穗粗相比B、C、D區(qū)具有顯著差異,如表1所示。
根據(jù)表1可以得出,采用透明可降解地膜處理后的試驗(yàn)區(qū)A穗部性狀優(yōu)于B、C、D區(qū),這一現(xiàn)象也是A區(qū)產(chǎn)量顯著高于B、C、D區(qū)的主要原因。相比傳統(tǒng)種植技術(shù),依托地膜技術(shù)能夠有效改善玉米穗部性狀,有效提高玉米產(chǎn)量。選擇綠色環(huán)保的透明可降解地膜,能夠進(jìn)一步優(yōu)化穗部性狀以及產(chǎn)量,還能夠有效避免環(huán)境污染對土地帶來的影響。
3.2 干物質(zhì)積累
試驗(yàn)人員需要分別在玉米生長的不同生命周期(分別為播種后50、65、90、140 d)測量干物質(zhì)積累情況,數(shù)據(jù)結(jié)果如表2所示。
根據(jù)表2可以得出,玉米干物質(zhì)積累量會隨著玉米植株生長進(jìn)程的推進(jìn)而不斷提高。播種前期玉米干物質(zhì)積累量增幅明顯,以A區(qū)為例,50~65 d區(qū)間內(nèi)干物質(zhì)積累總量雖不高,但干物質(zhì)積累量增幅率近2倍。65~90 d以及90~140 d干物質(zhì)積累量增幅率下降,但干物質(zhì)積累總量明顯提升。相比于試驗(yàn)區(qū)A、B、C,對照區(qū)D玉米干物質(zhì)積累總量在全生命周期都相對較低。相比于試驗(yàn)區(qū)B、C,A區(qū)干物質(zhì)積累總量在全生命周期都具有較大的優(yōu)勢。上述現(xiàn)象說明地膜技術(shù)相比傳統(tǒng)種植技術(shù)能夠有效促進(jìn)玉米干物質(zhì)積累總量提高,透明可降解地膜能夠進(jìn)一步促進(jìn)干物質(zhì)積累總量提升。
3.3 氮素積累動態(tài)變化
試驗(yàn)人員需要分別在玉米生長的不同生命周期(分別為播種后50、65、90、140 d)測量氮素積累情況。以A區(qū)為例,通過數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn),在播種后50 d以及65 d時(shí),氮素積累速率呈飛速上升趨勢,當(dāng)播種90 d以及140 d再次測量時(shí),發(fā)現(xiàn)氮素積累速率上升緩慢,最終維持在(137.38±3.31)kg/hm2范圍內(nèi)。
通過對B、C、D區(qū)氮素累積動態(tài)變化數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn),B、C區(qū)氮素積累量相似,低于A區(qū)。D區(qū)氮素積累量最低。上述現(xiàn)象說明氮素在玉米播種50~65 d時(shí)氮素增長速率達(dá)到峰值,65~90 d時(shí)氮素量顯著上升,后續(xù)生長期間氮素增長速率以及總量平穩(wěn)緩慢增長。地膜技術(shù)能夠促進(jìn)氮素積累,透明可降解地膜效果更佳。
3.4 生長發(fā)育變化
試驗(yàn)人員需要分別在玉米生長的不同生命周期(分別為播種后50、65、90、105 d)測量玉米植株株高情況。如表3所示。
根據(jù)表3可以得出,接受地膜覆蓋的試驗(yàn)區(qū)A、B、C全生命周期的株高都維持在33、85、250 cm以上,其中,接受透明可降解地膜覆蓋的試驗(yàn)區(qū)A玉米植株長勢最佳,未接受地膜覆蓋的對照區(qū)D玉米株高全生命周期均與上述3者有所差距。上述現(xiàn)象說明地膜技術(shù)能夠促進(jìn)玉米植株生長,透明可降解地膜對玉米株高增長的作用更為顯著。
4 結(jié)束語
透明可降解地膜在玉米種植領(lǐng)域中的應(yīng)用,能夠有效促進(jìn)玉米干物質(zhì)積累以及氮素積累、改善玉米的穗部性狀以及株高,最終顯著提升產(chǎn)量。
參考文獻(xiàn):
[1]高海河,劉宏金,高維常,等.作物地膜覆蓋技術(shù)適宜性及其在東北春玉米上的應(yīng)用[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),2021,37(22):95-107
[2]楊恒山,張明偉,張瑞富,等.滴灌灌溉量、施氮量和種植密度對春玉米產(chǎn)量的影響[J].灌溉排水學(xué)報(bào),2021,40(5):16-22.
[3]張明偉,楊恒山,張玉芹,等.寬窄行種植下不同施氮量對春玉米冠層物質(zhì)生產(chǎn)性能的影響[J].內(nèi)蒙古民族大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2019,34(2):129-133.
[4]馮定明,蔣志成,李鴻,等.黏性土壤不同覆蓋方式和不同施氮量對玉米產(chǎn)量及氮肥利用的影響[J].南方農(nóng)業(yè),2019,13(22):12-15.
[5]何雨桔,劉瓊,王焜,等.施氮量對不同株葉型小麥旗葉光合及籽粒灌漿特性的影響[J].四川農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2022,40(5):707-713.