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玉米种植中地膜技术的实践探讨

2023-07-17徐守军

种子科技 2023年8期
关键词:氮素试验区植株

摘    要:产量是评判玉米种植效果的重要指标,而影响玉米产量的因素多种多样,如环境因素、种植策略等。地膜覆盖是一种调节种植区域温度、促进植物产量提高的种植技术,广泛应用于玉米种植领域中。现阶段,地膜类型多种多样,不同地膜对玉米种植的影响有所差异。为探究地膜技术在玉米种植领域中的应用效果,文章分别设立了3个试验区和1个对照区,选择3种不同的地膜应用于玉米种植中,并在玉米生长不同周期测定玉米各项指标,以此挑选最佳的地膜技术。

关键词:玉米种植;地膜技术;产量

文章编号:1005-2690(2023)08-0121-03       中国图书分类号:S513       文献标志码:B

作者简介:徐守军(1980—),男,汉族,甘肃会宁人,本科,农艺师,研究方向为农业技术推广。

地膜技术具有保温、改善土壤理化性质的优势,不仅能够减少不利环境因素对玉米植株生长的负面影响,还能够为玉米营造良好的生长环境,提高产量。为进一步发挥地膜技术的应用价值,需要对市场中常见的地膜进行试验分析[1]。

1 地膜技术对玉米种植的影响

1.1 对玉米光合特性的影响

玉米是一种喜光农作物,光合作用是促进玉米籽粒形成的先决条件,技术人员常用玉米光合作用强弱来判定玉米产量。环境因素会对玉米光合作用产生一定影响。当玉米接受日照时间较短,会对自身生长产生正向影响;当玉米长时间接受日照,会对自身生长起到阻碍作用。有关研究表明[2],遮阳处理会对玉米叶片光合作用产生影响,致使玉米产量下降。

传统耕作期间,部分农户因对绿色种植产生认知偏差而过量使用化肥,造成土壤富营养化,不适合农作物的种植。现阶段,提升玉米植株光合速率是提高玉米产量、落实可持续发展理念的重要途径。地膜技术在玉米种植领域中的应用,能够有效优化玉米光合作用强度,提升玉米产量。从技术原理角度来看,农户覆盖地膜后,太阳光在地膜的影响下会增加反射率,且不会额外造成水汽与热量的传输[3-4],会为玉米生长营造一个良好的生长环境,有效提升玉米光合速率及产量。

若玉米种植区域为寒冷地区,玉米植株会在温度的影响下降低气孔导度以及吸收CO2的能力,同时也会对光合速率产生一定影响。地膜技术能够有效解决这一现实困境,农户覆盖地膜后,能够有效避免外界温度对玉米光合速率产生影响,提高玉米的净光合速率。

1.2 对玉米生长发育和干物质积累的影响

地膜技术在玉米种植领域中的应用,能够增加玉米单株叶面积以及叶绿素含量。某研究人员在对比传统种植以及地膜覆盖种植对玉米穗长增长速率试验中得出结论:相比于传统种植技术,覆盖地膜能够提高9%~19%玉米穗长增长速率。从玉米产量影响因素角度来看,玉米通过光合作用促进碳水化合物在体内积累,玉米植株内干物质积累与玉米籽粒产量呈正相关。

1.3 对玉米氮素积累的影响

在玉米生长期,玉米干物质积累量以及氮素的积累、分配、运输等特征决定了玉米产量。氮素对总产量的贡献率达到38%~52%。氮素在玉米种子中的积累最多,随着生长进程推进,玉米植株内的氮素逐步向籽粒转移,最终积累在玉米籽粒中[5]。玉米籽粒中近90%的氮素都是通过转运得来,其他氮素来自于玉米营养器官的運输,少部分氮素则来自于土壤。

2 玉米种植中地膜技术应用试验

2.1 试验材料

种植时间:2020—2021年。

种植区域:我国某村(海拔为1 140 m,前茬作物为玉米。土质为粉砂质黏壤土,土壤肥力中等。年降水量为132.7 mm,日平均温度为20.68 ℃)。

种植品种:早熟品种A、中早熟品种B。

地膜类型: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种地膜规格均为宽100 cm、厚0.007 mm)。

设备:SPSS数据分析与处理软件。

2.2 种植策略

种植方式为大垄双行,各项参数具体如下:行距1.1 m、上行距0.38 m、垄长10 m,设立3个试验区和1个对照区,试验区分别采用上述3种不同的地膜覆盖。每小区10大垄,面积为115 m2,种植密度为75 000株/hm2。氮、磷、钾肥的施肥比例分别为150、90、75 kg/hm2。地膜覆盖期间应严格遵循高效利用原则,可先行覆盖地膜,随后播种,避免土壤温度影响玉米体内营养物质的积累。播种期间需要利用扎眼器进行扎眼播种,播种环节结束前还需进行封口处理。也可采用先播种再覆盖地膜的方式,确保播种、喷洒农药以及覆盖地膜等环节有序进行,确保玉米种植养护的连贯性。田间管理策略:需要先做好引苗出膜工作,若近期气候温度显著升高,需及时引苗出膜,避免过高温度损毁叶片。当玉米幼苗长出第1片叶子后需要进行破膜处理,随后利用细土封堵破损的膜孔,再进行定苗操作。根据实际情况对玉米苗施加苗肥,也可在玉米拔节期前对长势较缓的玉米植株再施加1次苗肥。

2.3 组分测定

玉米组分测定主要是干物质积累、氮素积累、生长性状分析、产量分析。

干物质积累:在玉米植株生长的50、90、140 d选择长势相当的3株植株,将营养器官和生殖器官摘除并放置在105 ℃高温环境下杀毒消菌,再进行烘干称重处理。在此期间,分别计算玉米不同生长周期下干物质积累情况,例如成熟期干物质积累与吐丝期干物质积累的差值即为玉米花后干物质积累量。吐丝期干物质与成熟期玉米营养器官干物质积累的差值即为玉米干物质转移量。玉米干物质转移量与玉米开花期营养器官干重的比值即为玉米干物质转运率。干物质转移总量与玉米籽粒完全成熟时干物质含量的比值即为干物质转移对籽粒的贡献率。

氮素积累:玉米植株摘取、营养器官和生殖器官烘干步骤与测定干物质积累时的步骤相同,随后利用机械粉碎处理并测定氮素含量。

生長形状分析:玉米植株摘取步骤与测定干物质积累时的步骤相同,分别测定不同时期玉米植株的株高、茎粗和叶面积。

产量分析:玉米成熟后室内考种,对穗长、行粒数、穗行数以及百粒重进行数据统计及分析。

3 试验数据分析

为探究地膜技术在玉米种植领域中的应用效果,本研究在3个试验区分别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种地膜覆盖,对照区不覆盖任何地膜。将3个试验区分别设为A、B、C,对照区设为D,探究地膜技术对玉米各指标的影响情况。

3.1 产量及穗部性状变化

对所有试验区及对照区玉米室内考种并对穗长、行粒数、穗行数以及百粒重进行数据分析发现,试验区A、B、C产量均高于对照区D。这一现象说明玉米种植期间覆盖地膜能够为玉米营造一个良好的生长环境,避免不良生长因素抑制玉米植株的健康生长。对比试验区A和C可以得出,对玉米覆盖透明可降解地膜相比黑色不可降解地膜能够进一步促进玉米产量提升。为避免不可降解塑料地膜对种植区域造成白色污染,应当将透明可降解地膜作为玉米种植地膜覆盖技术的首选。

对3个试验区和1个对照区玉米穗部性状进行数据分析得出结论:穗行数一致,A区百粒重、穗长、穗粗相比B、C、D区具有显著差异,如表1所示。

根据表1可以得出,采用透明可降解地膜处理后的试验区A穗部性状优于B、C、D区,这一现象也是A区产量显著高于B、C、D区的主要原因。相比传统种植技术,依托地膜技术能够有效改善玉米穗部性状,有效提高玉米产量。选择绿色环保的透明可降解地膜,能够进一步优化穗部性状以及产量,还能够有效避免环境污染对土地带来的影响。

3.2 干物质积累

试验人员需要分别在玉米生长的不同生命周期(分别为播种后50、65、90、140 d)测量干物质积累情况,数据结果如表2所示。

根据表2可以得出,玉米干物质积累量会随着玉米植株生长进程的推进而不断提高。播种前期玉米干物质积累量增幅明显,以A区为例,50~65 d区间内干物质积累总量虽不高,但干物质积累量增幅率近2倍。65~90 d以及90~140 d干物质积累量增幅率下降,但干物质积累总量明显提升。相比于试验区A、B、C,对照区D玉米干物质积累总量在全生命周期都相对较低。相比于试验区B、C,A区干物质积累总量在全生命周期都具有较大的优势。上述现象说明地膜技术相比传统种植技术能够有效促进玉米干物质积累总量提高,透明可降解地膜能够进一步促进干物质积累总量提升。

3.3 氮素积累动态变化

试验人员需要分别在玉米生长的不同生命周期(分别为播种后50、65、90、140 d)测量氮素积累情况。以A区为例,通过数据分析发现,在播种后50 d以及65 d时,氮素积累速率呈飞速上升趋势,当播种90 d以及140 d再次测量时,发现氮素积累速率上升缓慢,最终维持在(137.38±3.31)kg/hm2范围内。

通过对B、C、D区氮素累积动态变化数据分析发现,B、C区氮素积累量相似,低于A区。D区氮素积累量最低。上述现象说明氮素在玉米播种50~65 d时氮素增长速率达到峰值,65~90 d时氮素量显著上升,后续生长期间氮素增长速率以及总量平稳缓慢增长。地膜技术能够促进氮素积累,透明可降解地膜效果更佳。

3.4 生长发育变化

试验人员需要分别在玉米生长的不同生命周期(分别为播种后50、65、90、105 d)测量玉米植株株高情况。如表3所示。

根据表3可以得出,接受地膜覆盖的试验区A、B、C全生命周期的株高都维持在33、85、250 cm以上,其中,接受透明可降解地膜覆盖的试验区A玉米植株长势最佳,未接受地膜覆盖的对照区D玉米株高全生命周期均与上述3者有所差距。上述现象说明地膜技术能够促进玉米植株生长,透明可降解地膜对玉米株高增长的作用更为显著。

4 结束语

透明可降解地膜在玉米种植领域中的应用,能够有效促进玉米干物质积累以及氮素积累、改善玉米的穗部性状以及株高,最终显著提升产量。

参考文献:

[1]高海河,刘宏金,高维常,等.作物地膜覆盖技术适宜性及其在东北春玉米上的应用[J].农业工程学报,2021,37(22):95-107

[2]杨恒山,张明伟,张瑞富,等.滴灌灌溉量、施氮量和种植密度对春玉米产量的影响[J].灌溉排水学报,2021,40(5):16-22.

[3]张明伟,杨恒山,张玉芹,等.宽窄行种植下不同施氮量对春玉米冠层物质生产性能的影响[J].内蒙古民族大学学报(自然科学版),2019,34(2):129-133.

[4]冯定明,蒋志成,李鸿,等.黏性土壤不同覆盖方式和不同施氮量对玉米产量及氮肥利用的影响[J].南方农业,2019,13(22):12-15.

[5]何雨桔,刘琼,王焜,等.施氮量对不同株叶型小麦旗叶光合及籽粒灌浆特性的影响[J].四川农业大学学报,2022,40(5):707-713.

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