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旱地玉米不同覆膜形式集雨补灌分析

2023-07-19黄梦琪

种子科技 2023年11期

黄梦琪

摘    要:不同覆膜形式对于旱地玉米的生长有着一定影响,为提高旱地玉米产量,对旱地玉米采取适宜的覆膜形式十分必要。基于此,文章对旱地玉米不同覆膜形式集雨补灌进行简要分析,以期能够为提高旱地玉米产量提供参考。

关键词:旱地玉米;覆膜形式;集雨补灌

文章编号:1005-2690(2023)11-0135-03       中国图书分类号:S513       文献标志码:A

近年来,如何在干旱地区利用有效的覆膜形式集雨以达到节水的目的,是旱地玉米种植过程中值得研究的方向。相关种植试验表明,覆膜对于干旱地区的玉米种植产业有着积极影响,不仅能够有效改善干旱地区的作物结构,还能够扩大玉米的种植区域。

1 旱地玉米覆膜的意义

1.1 增温促长

旱地玉米生长对温度有着一定的要求。如果旱地玉米长期处于低温状态,会对其光合速率造成一定影响,制约玉米生长。如果旱地玉米在生长过程中处于0 ℃左右的低温环境中,将遭受冷害,叶片逐渐变黄,甚至有可能枯萎。这是由于旱地玉米叶片中的叶绿素被破坏,致使整个旱地玉米植株代谢失调,破坏了酶促反应的平衡。如果在开花期遭受冷害,会导致玉米的开花期推迟;如果在灌浆期遭受冷害,会导致淀粉粒变形或者破裂,延长灌浆时间,导致旱地玉米的籽粒成熟度较差,籽粒的平均重量下降,降低了旱地玉米的品质。为了使旱地玉米正常生长,呈现苗全、苗齐、苗壮的良好状态,需要控制旱地玉米的生长温度。

对旱地玉米进行覆膜可以达到增温促长的作用。覆盖地膜可以提高旱地玉米生长土壤的温度,在春播时期能够提升2~4 ℃,并且地膜内部的温度较为稳定,能够为旱地玉米生长提供一个稳定的环境,加快旱地玉米生长进程,避免过高温或者过低温影响旱地玉米生长。在覆膜的处理下,可以将旱地玉米的出苗期提前6~12 d,并且能使旱地玉米长势良好。

1.2 保湿防旱

旱地玉米对于生长环境的湿度比较敏感,适宜的湿度为土壤持水量的60%~70%。在干旱地区,土壤的湿度无法满足玉米生长对湿度的需求,因此,需要采取人工方式解决,覆膜就是一种十分有效的处理办法。覆膜可以阻止表层土壤的水分散失,使水分能够长时间保存在土壤中,有效提高土壤表层的水分含量,发挥抗旱保墒的作用,利于旱地玉米出苗,提高旱地玉米的产量。

1.3 提高土壤肥力

旱地玉米对于土壤肥力也有一定的要求。旱地玉米喜欢较为肥沃的土壤,提升土壤肥力的条件之一就是保证土壤的通气性。覆膜后,土壤不易出现板结的情况,可以保证土壤具有良好的通气性,能够加强土壤内有机物质的分解以及氮素的消化作用。此外,覆膜还可以提高膜内的温度,使土壤中的微生物更加活跃,促进微生物活动,继而促进有机物分解,有效提高土壤肥力,促进旱地玉米生长,增强其抗性。

1.4 抑制杂草生长

旱地玉米生长期间,灰菜、稗草杂草会与其争光抢肥,影响旱地玉米正常生长,使其减产10%~20%,严重时甚至可能减产30%~50%。覆膜可以提高膜内温度,不利于杂草生长。因此,覆膜可以有效抑制杂草生长,为旱地玉米提供更多光照和肥料,促进旱地玉米健康生长,提高旱地玉米的产量。

2 旱地玉米覆膜集雨补灌形式

2.1 垄沟覆膜

垄沟覆膜是旱地生态型的一项高产、节水、低耗、操作较为简单的旱地玉米种植技术。基于平铺法,在间距40 cm的2行玉米之間的垄背上覆膜。

垄沟覆膜集雨补灌形式需要选择适宜旱地玉米生长的土地,尽量选择土层比较深厚、土质松软且有机质比较丰富的肥沃土地来种植旱地玉米,通过整地使田面平整,达到上虚下实的状态。在选取好抗逆性较强的旱地玉米种类后,即可开始播种。将旱地玉米种植在垄沟内,选用宽度为40 cm的地膜覆盖在垄背上,在这一过程中,需要保证土壤状态符合标准,起垄较为均匀,覆盖地膜时要压紧。为了提高地膜的稳定性,每隔3~5 m设置“土腰带”,将地膜紧压在垄背表面,防止大风揭膜。之后,需要时常检查“土腰带”,发现覆膜区域被风揭膜时需要及时进行处理,将膜重新埋入[1]。

垄沟覆膜通过拦截汇集垄面上的露水或自然降水,并形成径流,将集中的雨水引入低凹处的种植区域,再加上原本种植区域的自然降水,能够大量增加水分灌溉,减少人工灌溉,缓解了旱地缺乏雨水的现象。

2.2 槽式覆膜

槽式覆膜的集雨灌溉形式同样需要将土地处理平整之后进行常规的平铺覆盖。在此基础上,使用铁锹等工具将周围的土壤翻至地膜两边,在两边形成小土堰,高度控制在5~10 cm,中间形成1个膜槽,收集地膜下的雨水,为玉米生长提供水分。采用槽式覆膜的集雨灌溉形式时,2行玉米的种植间距可以保持在35~40 cm,保证每株玉米都能够得到充分的自然降水供养。

2.3 全膜双垄沟覆膜

全膜双垄沟覆膜形式在旱地玉米种植中效果很好,是旱地农业领域的一项创新型技术,集雨灌溉效果十分显著。

在常规选地、整地后进行开沟起垄,大垄高10 cm、宽70 cm,小垄高15 cm、宽40 cm,确保每幅垄都有一高一低2个垄面。在起垄之后,需要对土壤进行消毒处理,尤其是在病虫害比较严重的区域,然后才能进行覆膜。全膜双垄沟覆膜形式宜采用宽度为120 cm、厚度为0.008~0.010 mm的地膜,沿边线开深5 cm的浅沟,地膜展开后,靠边线的一边放置在浅沟内,用土壤将地膜压实,另一边放置在大垄中间。为保证地膜稳固,且使每株玉米获得充足的自然降水,在地膜上每隔1 m左右的位置用土壤固定,每隔2~3 m的位置设置“土腰带”。2幅地膜的连接处在大垄中间,挖取下一个大垄的土壤进行覆盖并压实,在覆膜7 d左右,使用工具在地膜上每隔50 cm左右的位置设置渗水孔,以便收集到的自然降水能够顺利入渗,渗水孔可以设置为直径3 mm的圆孔。完成地膜覆盖后,在后续种植期间需要时常检查“土腰带”,如果覆膜区域被风揭膜,需要及时处理。此外,还需要时常检查渗水孔是否被堵塞,若阻碍了雨水的渗入,应及时处理。

2.4 半膜覆盖

半膜覆盖的集雨补灌形式有2种播种方式:一种是先播种,后盖膜;另一种是先盖膜,之后进行打孔播种。在旱地玉米种植中,通常会采用第2种播种方式。在降水后土壤墒情较好的时间段,提前覆盖地膜,锁住土壤的水分,使得在后续打孔播种时能够将玉米种子种植在较为湿润的土壤中。

在选地、整地后,采用厚度为0.005~0.008 mm的聚乙烯线型地膜,地膜的材质最好选用渗水地膜,将收集到的降水及时渗入土壤中,提高降水的利用率。采取半膜覆盖形式的播种时间宜比常规种植提前10~15 d。地膜的边缘压入深度为5 cm,用土壤压实,每隔3~5 m的位置设置“土腰带”。

先盖膜,后打孔播种的半膜覆盖形式可以使膜内的温度比周围环境高4~8 ℃,不仅能够促进旱地玉米健康生长,增加膜内土壤的温度梯度,充分利用土壤深处的水分,还能够有效减少水分蒸发,通过集雨灌溉的方式降低干旱地区种植玉米时对人工灌溉的需求程度。

2.5 蓄水高产沟覆膜

蓄水高产沟覆膜集雨灌溉形式主要应用于干旱地区坡地玉米种植中,在自然降水后的一段时间内修筑丰产沟,沿着坡地边缘、以等高线为基准设置种植带,种植带的宽度应设置在1.2 m左右。从种植带的上半部分区域进行开沟,沟的深度为30 cm、宽度为60 cm,使用开沟剩余的土壤在种植带的下半部分进行筑垄,垄的底宽为60 cm、高度为30 cm[2]。挖筑完成后,使用超薄膜地膜覆盖蓄水沟,不覆盖垄,采用半覆盖形式,地膜的边缘与垄底的间距约为8 cm,以便水分充分渗透。

蓄水高产沟覆膜能够将干旱地区有限的自然降水收集在蓄水沟内,为玉米生长提供充足的水分,还能增强地膜内的增温保墒能力,为玉米提供更良好的生长环境,是干旱地区坡地种植玉米的有效覆膜形式。

2.6 全膜平铺覆膜

全膜平铺覆膜集雨灌溉形式是十分有效的干旱地区玉米种植节水方式,改善了传统地膜覆盖玉米种植中玉米苗穴发生错位而导致出苗率较低的问题,在很大程度上提高了旱地玉米产量。

在初步选地、整地后,清除杂草,采用厚度为0.008~0.010 mm的地膜进行覆膜处理,使用履带式传输覆膜覆土机可以一次性完成全膜平铺的覆膜工作,极大地减少人力劳动。全膜平铺覆盖形式采用不开沟的处理办法,在压膜过程中每幅地膜之间的连接应十分紧密,不留孔隙,尽量不要重叠[3]。当土层深度5~10 cm的位置温度保持在10 ℃以上时即可开展播种作业,播种深度应为3~5 cm,根据土壤的肥力情况确定播种密度。在旱地玉米生长过程中,如果出现部分穴苗错位现象,需要及时放苗封口。时常检查杂草生长情况,如果有杂草钻出地膜,应及时进行人工铲除。

3 不同覆膜形式集雨补灌对于旱地玉米生长的影响

3.1 对出苗时间的影响

不同覆膜形式对于旱地玉米生长有着不同的影响。通过监测不同覆膜形式的旱地玉米田间种植实践发现,不同覆膜形式对于旱地玉米的出苗时间具有一定影响。全膜双垄沟覆膜形式对于旱地玉米的出苗影响最大,出苗最早,生长发育速度也较快,相较于全膜平铺覆膜形式可以提前4~8 d,相较于露地种植形式提前10~15 d。在玉米生长拔节时期,对于补灌的需求量降低,在补灌后可以将玉米的生育期延长5~7 d,能够有效防止玉米后期生长中出现早衰现象。全膜双垄沟覆膜形式可以使旱地玉米在出苗时期免受早霜危害,在中后期能够正常生长,尤其是一些中晚熟的玉米品种在干旱地区可以正常生长发育,提高旱地玉米的出苗率,为提高玉米产量奠定良好的基础。

3.2 对生长性状的影响

不同覆膜形式对于旱地玉米后期的生长状态也有着一定程度的影响,会影响玉米的株高、穗长、双穗率及穗粒数等。相比于露地种植,不同覆膜形式对于旱地玉米的生长性状有着积极影响,能够使玉米的平均株高增加20 cm左右,平均穗长增加3~4 cm,双穗概率提高4%~5%,穗粒数增加30~80粒。由此可见,不同覆膜形式对于玉米的生长性状有着积极影响[4]。全膜双垄沟覆膜形式对于旱地玉米生长性状的影响程度最大,半膜覆盖形式次之,全膜平铺覆膜形式对于玉米生长性状的影响程度较低。不同覆膜形式在不同程度上能够使旱地玉米的生长状态良好,叶片颜色较深,叶片较大且较舒展,抗旱性较强,减少旱地玉米对于水分灌溉的需求量。

3.3 对产量的影响

不同覆膜形式对于旱地玉米的产量也有着一定的积极影响,能够增产26%~68%。全膜双垄沟覆膜形式对旱地玉米的产量提升效果最显著,相比于露地种植,能够使玉米增产60%以上;半膜覆盖形式次之,能够增产30%以上,与槽式覆膜形式的增产效果基本持平;全膜平铺覆膜形式的增产效果较差,仅能够增产26%~32%。

3.4 对水分利用率的影响

在干旱地区,水分利用率对于玉米的生长有着一定影响,通过有效的方式收集自然降水,再加上人工补灌的处理方式,既能减少灌溉所需的资金投入,又能为玉米提供充足的水分,是旱地玉米种植最重要的研究方向之一[5]。检测采用不同覆膜形式的旱地玉米收获后的土壤含水量可以发现,半膜覆盖的覆膜形式收获后的土壤含水量最高,全膜平铺覆膜形式以及槽式覆膜形式次之,全膜双垄沟覆膜形式收获后的土壤含水量最低。由此可见,全膜双垄沟覆膜形式对于土壤中水分的利用率最高,半膜覆盖的覆膜形式对于土壤中水分的利用率最低。此外,随着旱地玉米产量提高,玉米植株对土壤中水分的吸收量逐渐增加。因此,在旱地玉米快速生长时期对于土壤水分的吸收总量增多,导致收获后土壤中的含水量降低。

3.5 对经济效益的影响

旱地玉米种植的经济效益是种植者最值得关注的方面之一。经济效益是指在种植前期对肥料、地膜、种子、农药以及人工等资金的投入,与收获后的玉米产出量带来的收获资金相比计算得出的净产值。通过田间种植实践可以发现,相比露地种植,不同覆膜形式对于经济效益增加都有着促进作用。半膜覆盖的覆膜形式对经济效益的促进作用最小,仅能够达到2 000~3 000元/hm2;全膜双垄沟覆膜形式对经济效益的促进作用最大,能达到6 000~8 000元/hm2。

4 结束语

覆膜集雨补灌方式对于旱地玉米生长有着积极作用,不同的覆膜集雨补灌形式对于旱地玉米的出苗时间、生长性状、產量、水分利用率及最终的经济效益都有着重要影响。除了蓄水高产沟覆膜是针对坡地等特殊地形设计的覆膜形式外,其他覆膜形式中全膜双垄沟覆膜对于旱地玉米的影响最大,适宜广泛应用于干旱地区玉米种植中。

参考文献:

[1]任爱天.地膜减量背景下接种丛枝菌根真菌对旱地玉米生产力及土壤有机碳的影响及机理[D].兰州:兰州大学,2020.

[2]金岩.不同覆膜方式对旱地玉米土壤理化性状及产量的影响[D].咸阳:西北农林科技大学,2020.

[3]刘颖川,杨凯,王金贵.青海东部旱地玉米覆膜对产量及水热效应的影响[J].中国农学通报,2021,37(22):17-21.

[4]胡云,王小春,陈诚.四川丘陵旱地玉米穴灌覆膜施肥播种机设计与参数优化[J].东北农业大学学报,2020,51(2):61-68.

[5]王凯.旱地垄沟覆膜玉米不同氮肥处理氮素损失与氮肥管理评价[D].咸阳:西北农林科技大学,2022.