黃福順
(河北省承德市興隆縣孤山子鎮(zhèn)人民政府,河北 興隆 067399)
全球干旱和半干旱土地面積占陸地面積的1/3 以上,中國占耕地面積的1/2 以上,主要集中在北方地區(qū)。近年來,全球氣候變化導致降水量下降,西北地區(qū)單位面積水資源量僅為全國的1/6 左右,降水量小,蒸發(fā)量大,同時灌溉效率不高。玉米是重要的糧食、經(jīng)濟、飼料作物,為了擴大玉米產(chǎn)量,滿足農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展需求,應在干旱地區(qū)推廣抗旱種植技術。本文從高產(chǎn)量、高品質、抗逆種植的角度出發(fā),介紹幾種玉米抗旱種植技術。
育種是抗旱的根本途徑,可確保玉米在旱作農(nóng)業(yè)區(qū)也能夠更好生長。培育和選取抗旱品種,充分利用基因測序技術和高通量SNP 技術,做好基因選型[1]。在對玉米抗旱農(nóng)藝性狀進行分析的基礎上,選擇國內(nèi)外優(yōu)質抗旱品種進行篩選和改良,選育培養(yǎng)抗旱自交系和雜交系。
大力推動分子生物學發(fā)展,研究遺傳規(guī)律,分析干旱脅迫下的影響,定位抗旱性狀,研究QTL 等抗旱基因。由于目前轉基因技術在倫理上存在爭議,基因遺傳仍存在未知領域,在抗旱基因研究中要慎用轉基因技術。
根據(jù)抽雄到抽絲的目標性狀特征,結合玉米產(chǎn)量、葉、穗、顏色等性狀,選擇干旱條件下能夠出苗成長、葉色深綠、直立不卷葉、開花期果穗生長迅速、旱壓后恢復迅速、具有多穗性、嚴重干旱條件下不倒伏的品種。同時,葉片需保持長期功能,灌溉良好條件下高產(chǎn),水分利用度高,而且基因受到環(huán)境影響小。
在玉米抗旱培育中,要充分利用次生代謝物功能,以自然選擇的抗旱方式逐代提高其抗旱性。此方法雖然培育年限較長,但是培育的品種品質特征較好。在育種中通過適當?shù)母珊得{迫提高玉米品種的抗逆性,可使玉米植株內(nèi)部積累水分。也可利用玉米植株內(nèi)生菌次生代謝產(chǎn)物提高耐旱性,實現(xiàn)多個生物過程的協(xié)同。
播種前進行抗旱鍛煉,一般可采用干濕循環(huán)法。將玉米種子在溫水中浸泡48 h,撈出晾干。也可用藥劑浸種,使用1:100的CaCl2溶液,每千克CaCl2浸種500 kg,6 h 后即可播種。播種前要進行整地,以抗旱保墑為原則,蓄集自然降水,犁后及時鎮(zhèn)壓,避免水分蒸發(fā)。干旱缺乏水源地區(qū)要開溝等雨,抓住降雨時機及時播種。一般膜覆種植技術主要包括以下幾種:
地表干土層3~4 cm 厚時,趁露水未干和地表濕潤時耙耕2 遍,以保住露水墑。
借墑播種能夠確保種子充分吸收土壤底層水分、提高出苗率。一般在地表干土層超過5~6 cm 厚但底墑較好時,犁開一條較深的溝,把種子種在溝底的濕土層中,之后覆蓋一層薄薄的濕土。或先犁開寬溝,其中再開窄溝,把種子播種在濕土中,淺蓋后輕壓,并保留寬犁溝。
地表干土層超過10 cm 且底墑不佳時,為了避免耽誤農(nóng)時,應及時采取造墑播種的方法。利用可以利用的一切水源,完成開溝、注水、施肥等作業(yè)流程,在播種的同時將水注入種子底部,盡量滿足種子發(fā)芽到出苗前對水分的需求,解決春旱導致的出苗困難問題。比空坐水播種法種2 壟空1 壟,將3 壟的苗種在2 壟上,空出來的1 壟起到通風、透光的作用。通常39 cm、42.6 cm、46 cm 的壟種植時,玉米株距分別為33 cm、29 cm 和26 cm,每畝保苗3300~3600 株。
膜側播種特別適用于高寒山區(qū),采用寬窄行種植法,寬行90 cm,窄行40 cm,壟高5~10 cm,播后及時鎮(zhèn)壓。
干旱條件下,將種子播撒在毛細水帶,然后馬上覆土壓實。
用40 cm 寬膜蓋在行間,溝施緩釋肥,降雨后立刻覆膜,膜際栽苗,交替用水。實行配方施肥,用有機肥代替化肥,逐漸恢復土壤理化性質[2]。
玉米充分發(fā)育,至少要保障每天6 mm 降水。播種50 日后,如果出現(xiàn)1 天旱情則會減產(chǎn)3%,抽雄和抽絲期最多可減產(chǎn)13%。旱作農(nóng)業(yè)區(qū)雨水蒸騰量大,流失快。玉米需水量較大,抗旱技術的核心是在關鍵生長期確保水肥供給。傳統(tǒng)抗旱方式對自然降水保蓄率低,可采用地膜技術提高水分利用率,更好地抑制蒸騰作用。采用全膜雙壟溝播種植技術,可避免深層土壤水分耗盡,增加降水補給。
全膜雙壟溝播種植技術集合抑蒸、集雨和溝種技術于一體,能夠有效抑制水分蒸發(fā),降水量僅10 mm 時仍能將水分充分收集到玉米作物基部,可在年降雨量300 mm 以下地區(qū)大力推廣。
該技術采用全膜覆蓋,阻斷了土壤水汽與空氣之間的交換,雨水通過壟面形成集水面和受水面流入播種溝內(nèi),并且透過播種孔匯集在根系周圍。地膜下深層土壤中的水分通過毛細作用上升,即使是5 mm 左右的降水也能夠促使種子發(fā)芽,實現(xiàn)集水滲灌和積少成多的目的。同時還能夠減少風蝕和水蝕,更好地保持水土,提高保肥能力和肥料利用率。玉米在低溫下容易減產(chǎn),覆膜能顯著提高地表溫度,加快種子發(fā)芽,增大葉面積,提高光合作用利用率,能夠有效提高產(chǎn)量。
(1)生長物質調(diào)節(jié)
使用外源物質生長調(diào)節(jié)物質,比如利用DCPTA 增加Ci、NH4+、氨基酸和蛋白酶活性,改善玉米根系的時空分布,緩解干旱對氮代謝的抑制作用,從而提高其抗性。
(2)應用玉米抗旱增產(chǎn)劑
采用超強吸水材料吸收水分,如有機高分子吸水樹脂,強力吸水后形成凝膠,從而在玉米根系的周圍形成小水庫。同時在其中加入玉米生長所必須的微量元素、生長調(diào)節(jié)劑、殺菌殺蟲藥物,提高抗旱效果。
(3)應用生根粉
應用生根粉促進根系發(fā)育,提高水肥吸收能力。
(4)應用玉米抗旱化學技術
研究抗旱混合劑,如用硝酚鈉和糖醇鈣對生產(chǎn)過程進行調(diào)節(jié)[3]。
采用坐水機播技術,在玉米抗旱關鍵期進行淺埋滴灌,改變傳統(tǒng)機械直播方式,在實現(xiàn)節(jié)水灌溉的同時提升玉米產(chǎn)量和品質。此外還要對做水播種機械進行改進,使之具有滴灌功能,在田間管理中能夠進行滴灌作業(yè),適當給玉米補水,實現(xiàn)玉米種植一體化作業(yè)。
可以采用沼液灌溉;利用上茬秸稈還田,實現(xiàn)改鹽抑堿作用,提高玉米產(chǎn)量;綜合應用生物籬柔性防風和地上、地表、地下立體調(diào)控系統(tǒng),提高水分利用率,減少水分蒸發(fā);改變大水漫灌方式,利用低壓管導系統(tǒng)緩慢地向玉米根部滴水灌溉。
為了提升玉米抗旱性,要加強品種培育和選擇,采用先進的覆膜種植方式,改進農(nóng)機設備,實現(xiàn)種植管理一體化,同時應用抗旱試劑,實現(xiàn)抗旱種植目的。