[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(qū)由于水資源缺乏,玉米的節(jié)水栽培技術(shù)成為了研究的重點。當(dāng)前,我國常用的玉米節(jié)水栽培技術(shù)主要有4種類型:耕作節(jié)水技術(shù)、灌溉節(jié)水技術(shù)、農(nóng)田覆蓋節(jié)水技術(shù)、化學(xué)調(diào)控節(jié)水技術(shù)。利用以上節(jié)水栽培技術(shù),有利于提高我國水資源缺乏地區(qū)的玉米產(chǎn)量。基于此,本文詳細介紹玉米節(jié)水高效栽培關(guān)鍵技術(shù),以供參考。
[關(guān)鍵詞] 玉米;節(jié)水栽培;關(guān)鍵技術(shù)
[中圖分類號] S513 [文獻標(biāo)識碼] A [文章編號] 1674-7909(2017)29-70-2
玉米在我國南方、北方地區(qū)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(qū)氣候原因,我國華北、東北、西北地區(qū)每年的降水量較少,以至于我國以上地區(qū)的玉米產(chǎn)量一直難以得到大幅度提高。為了解決這一問題,玉米節(jié)水高效栽培技術(shù)應(yīng)運而生,并在實際應(yīng)用中取得了較好的成效。
1 耕作節(jié)水技術(shù)
1.1 深耕蓄墑技術(shù)
大量研究表明,玉米的產(chǎn)量與耕作深度成正比例關(guān)系,也就是說耕深越深,玉米的產(chǎn)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(fā),不僅可以增加耕層厚度,而且有利于促進土壤養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化,減少病蟲害發(fā)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(zhèn)壓提墑技術(shù)
耙平保墑技術(shù)和鎮(zhèn)壓提墑技術(shù)的主要作用都是防止水分蒸發(fā),從而提高土壤含水量。其中,耙平保墑技術(shù)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(fā),以達到節(jié)水目的。而鎮(zhèn)壓體墑技術(shù)主要是在播種后鎮(zhèn)壓可壓碎顆粒,從而封閉地面裂隙,避免地面氣態(tài)水?dāng)U散,從而實現(xiàn)保墑提墑目的。
2 灌溉節(jié)水技術(shù)
2.1 調(diào)虧灌溉技術(shù)
調(diào)虧灌溉技術(shù)是灌溉節(jié)水技術(shù)中較為常用的一種方法,該技術(shù)在20世紀(jì)70年代便已經(jīng)研究成功。該技術(shù)的節(jié)水增產(chǎn)機理主要是通過作物本身的調(diào)節(jié)和補充效應(yīng),屬于生物節(jié)水范疇。該技術(shù)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(chǎn)物分配朝著人們期望的方向發(fā)展,從而提高作物的產(chǎn)量。國外對于調(diào)虧灌溉的應(yīng)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(diào)虧灌溉技術(shù)的研究還處于初級階段,雖然在實際運用中已經(jīng)起到了顯著的節(jié)水增產(chǎn)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(shù)
控制性分根交替灌溉技術(shù)和調(diào)虧灌溉技術(shù)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(shù)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(qū)域交替出現(xiàn),從而調(diào)節(jié)植物的蒸騰效率。一方面可以減少植物濕潤時的無效蒸發(fā)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(xiàn)玉米節(jié)水栽培的目的。
3 覆蓋節(jié)水技術(shù)
3.1 秸稈覆蓋技術(shù)
秸稈覆蓋技術(shù)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(zhì),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(fā)。同時,在雨天玉米地表面覆蓋的物質(zhì)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(jié)水技術(shù)節(jié)水增產(chǎn)效果較好,成本較低,便于采用。
3.2 地膜覆蓋技術(shù)
地膜覆蓋技術(shù)在我國已經(jīng)有60年的研究歷史,該技術(shù)是從日本流入我國的,之后被我國運用于蔬菜種植領(lǐng)域。由于其種植效果顯著,目前被廣泛運用于我國各種農(nóng)作物的栽培中。在玉米種植中,地膜覆蓋技術(shù)在節(jié)水增產(chǎn)方面具有較高的效能,目前其主要應(yīng)用于春玉米種植中。地膜覆蓋技術(shù)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(xiàn)土壤增溫,有利于促進農(nóng)作物的生長[3]。另外,采用地膜覆蓋技術(shù)在一定程度上還可以避免農(nóng)作物遭受病蟲害的侵襲,有利于提高玉米的產(chǎn)量,提高玉米種植的經(jīng)濟效益。
4 化學(xué)調(diào)控節(jié)水技術(shù)
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(xué)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(zhì)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(fā)育水平較普通植株的根系發(fā)育水平要高,而根系發(fā)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(fā),實現(xiàn)玉米種植節(jié)水增產(chǎn)的目的。
4.2 保水劑
保水劑的應(yīng)用在我國玉米節(jié)水高效栽培中也是較為常見的方法之一。通常節(jié)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(xiàn)節(jié)水高效栽培的目的。
4.3 脯氨酸
在玉米節(jié)水高效栽培中,脯氨酸除了參與滲透調(diào)節(jié)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(chǎn)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(xiàn)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(jié)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(fā),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(jié)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(jié)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(fā),實現(xiàn)節(jié)水目的。另外,利用乙醇胺還可以降低玉米葉片的相對電導(dǎo)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(chǎn)量的提高。
5 結(jié)語
目前,我國玉米節(jié)水栽培技術(shù)已經(jīng)得到了一定程度的發(fā)展,其中部分節(jié)水栽培技術(shù)在我國的玉米節(jié)水栽培中已經(jīng)逐漸發(fā)展成熟,但部分較為先進的節(jié)水栽培仍然在不斷研究。相信在今后的研究發(fā)展中,我國的玉米節(jié)水栽培技術(shù)將會更加成熟,從而促進我國玉米產(chǎn)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(qū)飼用玉米全膜覆土高產(chǎn)節(jié)水栽培技術(shù)[J].畜牧獸醫(yī)雜志,2015(4):66-67,69.
[2]李強.渠縣青龍鄉(xiāng)玉米膜側(cè)集雨節(jié)水栽培技術(shù)研究與應(yīng)用[J].農(nóng)技服務(wù),2015(7):51-52.
[3]杜雄,崔彥宏.春玉米“肥水一體化”高產(chǎn)節(jié)水栽培技術(shù)[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(jié)水栽培技術(shù)[N].河北科技報,2015-11-28(006).