樊萍
摘要:玉米是中國三大糧食作物之一,盡管其作為口糧的需求比例不斷下降,但作為飼料糧和工業(yè)原料的需求卻迅速增長,因此我們要加快中國玉米生產(chǎn)的發(fā)展。玉米在生長過程中對溫度、水分、肥料等條件要求嚴(yán)格,玉米喜溫,屬于短日照作物,播種期要求日平均氣溫穩(wěn)定高于8℃,10~12℃發(fā)芽正常,生長期間要求15℃,幼苗期要求日平均氣溫低于18℃,有利于“蹲苗”,后期要求適當(dāng)高溫,抽穗開花時(shí)期適宜溫度為25~28℃,氣溫低于18℃或高于38℃不開花,氣溫在32~35℃以上花粉粒1~2小時(shí)即喪失生活力。在籽粒灌漿、成熟期要求日平均氣溫保持在20~24℃。玉米種植耗水很多,每畝春玉米耗水171~400立方米,夏玉米約250立方米,每生產(chǎn)1公斤糧食約耗水1000公斤。產(chǎn)量90%~95%來自光合作用的產(chǎn)物,5%~10%來自土壤吸收。玉米生長的三個(gè)階段,需肥數(shù)量比例不同,苗期占需肥總量的2%,穗期占85%,粒期占13%。玉米從拔節(jié)到大喇叭口期,是需肥的高峰期,施肥時(shí)做到合理施肥,即底肥、種肥、追肥結(jié)合;氮肥、磷肥、鉀肥結(jié)合。
關(guān)鍵詞:溫度;水分;肥料;玉米產(chǎn)質(zhì)量
玉米是中國三大糧食作物之一,盡管其作為口糧的需求比例不斷下降,但作為飼料糧和工業(yè)原料的需求卻迅速增長,因此我們要加快中國玉米生產(chǎn)的發(fā)展。世界玉米播種面積在緩慢增長,其中發(fā)達(dá)國家的玉米面積略有下降,但發(fā)展中國家的玉米面積則成倍增長。近年來,由于全球石油資源緊張,價(jià)格居高不下,玉米加工燃料乙醇已成為新的能源來源和經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)。因此,玉米不僅是糧食作物、經(jīng)濟(jì)作物和飼料作物,電子式面團(tuán)拉伸儀可以對這些經(jīng)濟(jì)作物進(jìn)行面團(tuán)拉伸,可以很好的現(xiàn)在亦發(fā)展成為重要的能源作物。我國是玉米生產(chǎn)與消費(fèi)第二大國,玉米在國民經(jīng)濟(jì)中占有舉足輕重的地位,是保障我國食物安全供給的重要基礎(chǔ)因素。玉米是利用雜種優(yōu)勢時(shí)間最早、面積較大的農(nóng)作物,雜交玉米的培育和推廣,是種子商品發(fā)展史上的一個(gè)里程碑,更是玉米種業(yè)發(fā)展的前提條件之一。目前,雜交玉米覆蓋率已逾90%,為所有農(nóng)作物雜種利用最高。可以說正是在20世紀(jì),玉米種業(yè)從萌芽緩慢發(fā)展到曲折發(fā)展再到變革發(fā)展,直鏈淀粉測定儀對玉米中的淀粉進(jìn)行測量,找出種子對玉米的影響;從原始自留種發(fā)展到種業(yè)產(chǎn)業(yè)化,由遲滯封閉的傳統(tǒng)化走向蓬勃開放的現(xiàn)代化,亦代表著中國農(nóng)作物種業(yè)的現(xiàn)代化。因此玉米產(chǎn)質(zhì)量的提高意義重大。
1溫度對玉米產(chǎn)量的影響
1.1地下溫度對玉米產(chǎn)量的影響
通常所說的地下溫度是指地下土壤的溫度,又稱“地下熱”。地下溫度主要分為三層:分別為外熱層、常溫層和內(nèi)熱層。在合適的溫度下,溫度對玉米產(chǎn)量的影響是非常重要的。玉米的生長速率與土壤溫度密切相關(guān),在水分條件比較適宜的前提下,氣候變暖對各地區(qū)玉米單產(chǎn)提高是有利的。土壤的好與否與土壤的保水性、保肥性、透氣性等息息相關(guān),這些因素則直接關(guān)系到玉米的產(chǎn)量。
1.1.1地下溫度的變化有著特定的規(guī)律火山噴發(fā)、溫泉以及礦井隨深度而增溫的現(xiàn)象表明地球內(nèi)部儲存有很大的熱能,可以說地球是一個(gè)巨大的熱庫。因此隨著地下溫度的不同變化影響著玉米的生長速率。根據(jù)調(diào)查結(jié)果表明:溫度對玉米各階段生長速率的影響呈顯著的線性關(guān)系,平均氣溫提高1℃,出苗速率提升18%,幼苗生長速率提升7%~8%,出苗至乳熟期生長速率提高13.2%左右,生殖生長和灌漿成熟速率提升8%。如果該氣候正常,那么在合適是氣候下,玉米的生長速率是按照以上的規(guī)律來生長發(fā)育的。
1.1.2土壤的保水性土壤水分的充足性會間接影響到玉米的含水量。在雨水充足的年代,風(fēng)調(diào)雨順玉米生長的將會非常有利。反之,在干旱的年代,所產(chǎn)生的效果將會截然相反的。那么在干旱的時(shí)候該如何繼續(xù)保持土壤的水分呢?這就需要保水劑作用的發(fā)揮。保水劑有利于對玉米養(yǎng)分的吸收與積累,保水劑增加土壤速效鉀的養(yǎng)分含量,保水劑增加土壤的濕度。供水條件的改善降明顯促進(jìn)玉米的生長和根系的發(fā)育,隨著生物量的增大以及根系的生長,使得分泌物增多,會更有利于玉米根系的生長。
1.1.3土壤的保肥性土壤的保肥性、酸堿性、緩沖性和氧化性是土壤重要的化學(xué)性質(zhì)。土壤的保肥性是指土壤吸收、保持養(yǎng)分的能力。春季的雨,夏季的瓢潑大雨等都會對土壤的肥力產(chǎn)生一定影響。保肥工作如果做得好的話這對于土壤肥力的增加、提高將會是非常有利的。那么我們該如何保持土壤的肥力呢?土壤肥力是土壤物理、化學(xué)、生物化學(xué)和物理化學(xué)特性的綜合表現(xiàn),也是土壤不同于母質(zhì)的本質(zhì)特性。包括自然肥力、人工肥力和二者相結(jié)合形成的經(jīng)濟(jì)肥力。土壤本身擁有的叫自然肥力,光靠土壤自身的肥力是完全不夠的,還需人工施肥來增加土壤肥力。人工肥力是指通過人類生產(chǎn)活動(dòng),如耕作、施肥、灌溉、土壤改良等人為因素作用下形成的土壤肥力。保持土壤肥力的方法有以下幾種:一是多施有機(jī)肥,合理使用無機(jī)肥料;二是使用土壤改良劑,可以有效的改變土壤微環(huán)境;三是實(shí)施輪作這一有效方法;四是種植綠肥植物(多為豆科類);五是人工施肥。
1.1.4土壤的透氣性種植玉米必須要保持土壤的透氣性。透氣性好壞是評價(jià)土壤質(zhì)量的重要原因。首先,增施有機(jī)肥。其次,合理澆水。再次,重施生物菌肥,提高微生物活性。
2地上溫度對玉米產(chǎn)量的影響
2.1低溫對玉米的影響
當(dāng)外界環(huán)境條件發(fā)生變化時(shí),首先影響生物膜的物理化學(xué)性質(zhì)的改變。低溫冷害是指低溫使玉米生育過程中因熱量不足,造成生育期延遲,后期易遇低溫、霜凍造成減產(chǎn)。玉米播種至出苗遇有低溫,出現(xiàn)出苗推遲,苗弱、瘦小,種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢降低等現(xiàn)象。展葉期至吐絲期,低溫持續(xù)時(shí)間長,株高、莖稈、葉面積及單株干物質(zhì)重量受到影響。冷敏植物低溫傷害的主要原因是冷誘導(dǎo)的細(xì)胞質(zhì)酸化,可能與液泡膜質(zhì)子轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)的破壞密切相關(guān)。冷害是東北地區(qū)普遍遇到的現(xiàn)象,冷害首先是損傷細(xì)胞的膜結(jié)構(gòu),然后引起生理生化過程的破壞。在低溫的情況下,植物機(jī)體會感受到外部環(huán)境的變化從而引起了過氧化氫酶活性明顯的增加,維持體內(nèi)環(huán)境的正常運(yùn)行。
2.2高溫對玉米的影響
高溫?zé)岷κ谴悍N秋收玉米生育前中期經(jīng)常遇到的不利氣候因素。在東北地區(qū)高溫是畢竟的過程,因此在夏季是高溫頻發(fā)的季節(jié),這會對玉米產(chǎn)生不利影響。因?yàn)檫@時(shí)正處夏季6、7、8月,太陽高度角大、輻射強(qiáng)烈,地面吸收和累積的熱量多,常出現(xiàn)高溫天氣。在高溫條件下呼吸強(qiáng)度增強(qiáng),消耗明顯增多,而使凈光合積累減少。在20℃的環(huán)境中經(jīng)過6小時(shí),光合效率僅能恢復(fù)至65%。說明38~39℃的高溫?zé)岷r(shí)間越長受害越重,恢復(fù)愈難。當(dāng)氣溫高于32~35℃時(shí)不利于開花受粉,由于花粉粒在通常情況下,其活力只能保持5~6小時(shí);8小時(shí)以后活力顯著下降;24小時(shí)以后完全喪失活力。玉米種在玉米籽粒灌漿成熟期,當(dāng)日平均氣溫高于25℃時(shí),因淀粉酶的活性受影響而不利于干物質(zhì)的運(yùn)輸與積累。這種危害時(shí)間較短,但受害后難以恢復(fù)正常,表現(xiàn)為禿頂、缺粒、缺行甚至無果穗而減產(chǎn)較大。如果成熟期沒有明顯延遲,千粒重也影響不大。主要因粒數(shù)少、生長弱而減產(chǎn)在高溫條件下,可降低光合酶的活性,破壞葉綠體結(jié)構(gòu)和引起氣孔關(guān)閉,從而影響光合作用。
3水分對玉米產(chǎn)質(zhì)量的影響
3.1玉米對水分的要求
水是人體所必須的,那對于植物來說,沒有水和光合作用他們是不能夠生長的。玉米不僅需要來自于土壤的水分,也需要來自于大自然的水分,比如正常的雨水、人工施雨等。人體的70%~80%都是由水構(gòu)成的,玉米也是一樣,離不開水分,所以在種植作物期間,要給予適量的水分,以便作物更好的生長。玉米對水分往往十分敏感,在拔節(jié)以后這種敏感性越顯增強(qiáng),如果無法滿足玉米對水分的要求很有可能造成不同幅度的減產(chǎn)。當(dāng)然玉米對于水分的要求也不可一概而論,不同地區(qū)、不同氣候以及不同土壤條件下,玉米對于水分的要求也呈現(xiàn)著不同的特征。比如在生育期時(shí),春玉米每畝耗水量保持在300~340立方米,夏玉米需水量則要比春玉米少50立方米左右。與此同時(shí),豐產(chǎn)情況下的耗水量可能會更多,因此在判斷玉米水分是否得當(dāng)時(shí)一定要結(jié)合具體情況具體分析。以丹東市為例,由于地處遼寧東部的濱海地區(qū),總降水量雖可滿足玉米對水分的需求,但是降水比較集中,4、5、9月份水分普遍較少,因此為確保產(chǎn)量應(yīng)該結(jié)合具體情況進(jìn)行灌水和排水。從玉米的整個(gè)生長周期層面進(jìn)行分析,播種到出苗階段需水量較少,出苗到拔節(jié)階段起需水量就會明顯增加,在拔節(jié)到抽雄期間,需水量會繼續(xù)上升,到灌漿期間將會達(dá)到頂峰。結(jié)合具體玉米生長周期以及當(dāng)?shù)貧夂?、土壤以及栽培條件等因素進(jìn)行綜合考慮,合理安排灌溉與排水工作才是保證玉米產(chǎn)量的最好辦法,讓降水量少時(shí)及時(shí)進(jìn)行灌溉,保證玉米正常拔節(jié)與抽雄;降水量多時(shí)及時(shí)進(jìn)行排水,防止植株被淹死。在出苗、幼苗等關(guān)鍵時(shí)期更應(yīng)該做好水分的控制與調(diào)節(jié)。如果種植玉米的土壤水分不充足,可以采取地膜覆蓋的措施來增加土壤的保水性。
5.2澇災(zāi)對玉米生長及產(chǎn)質(zhì)量的影響
水分多或是少都會影響玉米產(chǎn)量。缺水會造成玉米大量減產(chǎn),澇災(zāi)也是一樣。如果土壤濕度超過最大持水量的80%時(shí),玉米就會面臨澇災(zāi)的威脅。在玉米種子吸水膨脹和主胚根開始萌動(dòng)時(shí)澇災(zāi)的危害性更大,淹沒三天就有可能造成植株死亡。澇災(zāi)發(fā)生后必須根據(jù)實(shí)際情況制定補(bǔ)救措施,加強(qiáng)對于田間的管理,以免災(zāi)害損失擴(kuò)大化。
解決澇災(zāi)的措施有:(1)排水降漬。疏通田頭溝、圍溝和腰溝,及時(shí)排除田間積水。(2)中耕松土。及時(shí)中耕松土,破除土壤板結(jié),促進(jìn)土壤散墑透氣,改善根際環(huán)境。(3)早施苗肥。在施肥的同時(shí)噴施高效葉面肥(1%的尿素加0.2%的磷酸二氫鉀)和促根劑,促進(jìn)恢復(fù)生長。(4)加強(qiáng)病蟲害防治。防治大小斑病可用百菌清或甲基托布津。(5)補(bǔ)種玉米。對受淹時(shí)間過長,缺苗嚴(yán)重的田塊,災(zāi)后應(yīng)及時(shí)重新播種或改種其他作物。(6)及時(shí)采取防御措施,積極做好防災(zāi)工作。政府及其他各部門要謹(jǐn)慎做好減災(zāi)措施,使農(nóng)民在面對災(zāi)害的同時(shí)能夠得到國家相關(guān)部門的幫助,減少損失,提高農(nóng)民對種玉米的熱情和信心。(7)加強(qiáng)對玉米良種的研究,增強(qiáng)玉米良種的抗?jié)晨沟狗芰?,有利于減少不必要的經(jīng)濟(jì)損失。
3.3旱災(zāi)對玉米生長及產(chǎn)量的影響
植物吸收土壤中肥料的效率很大程度上受到水分因素的影響。如果玉米缺失水分很容易影響植株養(yǎng)肥的合成與轉(zhuǎn)移,在沒有及時(shí)成穗的情況下可能導(dǎo)致生長期延長,造成玉米減產(chǎn)。
3.3.1受旱玉米的表現(xiàn)(1)植株生長緩慢,葉片發(fā)黃,莖稈細(xì)小,雨水調(diào)和也不能形成粗壯莖稈孕育大穗。(2)抽雄前期干旱,雄蕊抽出推遲,造成受粉不良,形成花籽粒。(3)授粉期如果遇到干熱天氣,造成花粉生命力下降,影響受粉,形成稀粒棒或空棒。外觀上花絲不斷伸出苞葉,形成長長的胡須。(4)一直處于干旱或半干旱狀態(tài)的植株,其植株矮小,生長緩慢或停止生長,葉片卷皺,發(fā)黃,甚至枯死。穗棒松軟,有的穗軸上籽粒呈從大至小梯狀排列。
3.3.2受旱的原因 (1)根據(jù)年份的影響。由于年份不同,那么降水量則也會不同。根據(jù)氣象部門顯示這一年的降水量偏少的話,那么就很有可能影響玉米的收成。(2)收來自氣流的影響。某年份風(fēng)調(diào)雨順,降水量預(yù)計(jì)會很多,但是受來自不同氣流的影響,則會受到該氣流的作用導(dǎo)致干旱。
3.3.3減輕旱災(zāi)的措施(1)深耕土壤,增施有機(jī)肥,增加土壤蓄水保水能力。深耕土壤更有利于增加土壤濕度,保證土壤持水量。增施有機(jī)肥能夠保證玉米在生長期內(nèi)的養(yǎng)料供應(yīng),增加玉米自身的抗?jié)衬芰?。?)做好防旱工作,有嚴(yán)密可實(shí)施的計(jì)劃。結(jié)合當(dāng)?shù)赝寥馈夂蛞约霸耘鄺l件等因素,根據(jù)玉米不同生長期制定詳細(xì)的計(jì)劃。降水量少的月份可以適當(dāng)采取人工灌溉措施,保證土壤中的持水量適合玉米生長的最低需要。降水量多的月份及時(shí)做好排水工作,以免玉米因被水淹而減產(chǎn)。(3)提高防災(zāi)減災(zāi)的能力,多參加一些農(nóng)學(xué)知識講座,普及基本耕種嘗試,掌握一定災(zāi)害應(yīng)對策略。(4)控制用水量,減輕災(zāi)害。雨季時(shí)一定要謹(jǐn)慎采取灌溉措施,出現(xiàn)干旱的情況也要在了解近期天氣情況之后再?zèng)Q定是否灌溉,以免在突然降雨的情況下造成澇災(zāi)的發(fā)生。(5)采取技術(shù)措施,節(jié)約用水量,提高重復(fù)用水的利用率。農(nóng)田灌溉最節(jié)水的灌溉技術(shù)就是滴灌技術(shù),該技術(shù)最大的缺點(diǎn)就是價(jià)格相對較高,但是其實(shí)際效果缺十分明顯。隨著近些年滴灌技術(shù)的不斷推廣與普及,現(xiàn)在其成本已經(jīng)明顯減小,可以適用于普通大田作物。滴灌技術(shù)對于提高玉米產(chǎn)量,控制土壤持水量將會起到明顯的作用,在節(jié)約水資源利用率的同時(shí)保證玉米的最佳生長環(huán)境。(6)優(yōu)化區(qū)域用水的方式。部分農(nóng)業(yè)地區(qū)可能會有蓄水池和天然的水庫,這對于當(dāng)?shù)剞r(nóng)學(xué)發(fā)展將會帶來不小的利好影響。在農(nóng)業(yè)灌溉過程中如果能夠充分考慮地區(qū)問的水源及設(shè)施協(xié)調(diào)利用會帶來意想不到的結(jié)果。(7)防止污染,保護(hù)現(xiàn)有清潔水資源。不同類型農(nóng)藥可能會對作物產(chǎn)生不可逆轉(zhuǎn)的影響,如果這些農(nóng)學(xué)順著雨水流進(jìn)蓄水池很有可能對周邊作物造成毀滅性打擊,因此保證水資源的清潔很有必要。(8)政府相關(guān)部門采取財(cái)政補(bǔ)貼措施,提高植被覆蓋率。植被在保持水土方面功效明顯,為防止水土流失也應(yīng)該在提高植被覆蓋率上多下工夫。
4肥料對玉米產(chǎn)質(zhì)量的影響
玉米的生長發(fā)育決定著它的產(chǎn)量,肥料的供應(yīng)對玉米產(chǎn)量及生長的影響是客觀的。通常情況下,適度肥料的使用對于提高玉米總產(chǎn)量,促進(jìn)玉米的生長發(fā)育的作用是很大的。正如哲學(xué)上所講的,堅(jiān)持適度的原則,任何實(shí)物都有質(zhì)變和量變的過程,要把握好質(zhì)和量,量積累到一定程度則會發(fā)生質(zhì)的飛躍,所以把握好這個(gè)尺度,將會是益處居多。
4.1氮肥對玉米生長發(fā)育及產(chǎn)量的影響
就如人體的生長需要水分和實(shí)物一樣,玉米的生長以及產(chǎn)量也會需要相應(yīng)的養(yǎng)料,氮肥就是玉米生長所需的營養(yǎng)。氮是玉米進(jìn)行生命活動(dòng)不可缺少的元素。沒有氮就不能形成細(xì)胞,生命活動(dòng)就失去了物質(zhì)基礎(chǔ)。沒有氮肥植物的生命活動(dòng)就失去了物質(zhì)能量的基礎(chǔ)。因此,氮元素在玉米生長發(fā)育中的作用是多方面的,對玉米產(chǎn)量影響是十分重要的,所以要保證氮肥的及時(shí)供應(yīng)。氮是普通作物需求最大的元素之一,氮肥在我國是最為廣泛使用的化肥。氮肥可以明顯促進(jìn)作物生長,快速改善葉色。氮肥是促進(jìn)花卉根、莖、葉生長的主要肥料。玉米是需肥量大的高產(chǎn)作物,每產(chǎn)出100公斤玉米需從土壤中吸收2.22~4.24公斤氮。玉米地上各部分中氮的累積隨著用氮量的增加而增加,花絲期前的吸收量均多于后期,但高氮區(qū)的前期吸氮比大于低氮區(qū)。氮肥對土壤呼吸、土壤基礎(chǔ)呼吸、根系呼吸和根際微生物呼吸有著重要影響,其在玉米的抽穗期和開花期增幅明顯。施氮肥處理土壤基礎(chǔ)呼吸、根系呼吸和根際微生物呼吸對土壤呼吸的貢獻(xiàn)率分別為36.2%、45.9%和17.9%,由此可見氮肥的重要性。
4.2磷肥對玉米生長發(fā)育及產(chǎn)量的影響
磷是細(xì)胞的重要組成部分之一,并且直接參與糖、蛋白質(zhì)和脂肪的新陳代謝,磷在碳水化合物代謝過程中起重要作用。磷對玉米生長發(fā)育和各種生長過程均有促進(jìn)作用,特別是在苗期,磷能不僅能夠促進(jìn)發(fā)根,適應(yīng)供磷的玉米根桿重比明顯增加。而且磷還可以促進(jìn)玉米莖中的糖分和淀粉的合成,玉米缺磷肥的時(shí)候要及時(shí)補(bǔ)磷,保證磷肥的及時(shí)供應(yīng),可以促進(jìn)幼苗生長。玉米嚴(yán)重缺磷時(shí),也導(dǎo)致葉片變黃枯死。幼苗生長緩慢、矮小、葉片不舒展、生長初期葉片和莖桿呈暗綠并帶綠色,葉尖干枯變成暗褐色,這些都是缺磷肥的典型癥狀。所以,當(dāng)出現(xiàn)這些癥狀的時(shí)候就是缺磷了。當(dāng)玉米缺乏磷,能阻止蛋白質(zhì)合成,從而使得玉米的生長速度減慢,出現(xiàn)各類癥狀,不利于玉米的生長,導(dǎo)致農(nóng)作物減產(chǎn)。但是磷肥使用過多也會對玉米產(chǎn)生不利影響,磷肥施用過量造成其葉片肥厚而密集,葉子葉色濃綠,植株矮小。所以,在玉米的生產(chǎn)中,要合理使用磷肥。
4.3鉀肥對玉米生長發(fā)育及產(chǎn)量的影響
鉀肥對玉玉米產(chǎn)量的影響與上面我所敘述的良種肥料相似,都是研究肥料對于玉米生長的影響,以及缺少氮肥會有什么樣的癥狀,使用鉀肥要適量,使用過多的使用會產(chǎn)生什么樣的不良影響。鉀肥也是玉米生長所必須的養(yǎng)料之一,鉀是肥料三元素之一,植物體內(nèi)含鉀一般占干物質(zhì)重的0.2%~4.1%,僅次于氮。鉀元素常被稱為“品質(zhì)元素”,鉀肥不僅能夠使作物更好的吸收氮肥,加速水果和其他作物的成熟,而且鉀可以提高作物抗逆性,如抗旱、抗寒、抗倒伏、抗病蟲害侵襲的能力。
隨著玉米實(shí)用、飼料、工業(yè)價(jià)值的凸顯,我國玉米生產(chǎn)快速發(fā)展,玉米種植中的科技要素也越來越高。溫度、水份及肥料作為影響玉米產(chǎn)質(zhì)量的重要因素之一,只有充分認(rèn)清當(dāng)前玉米種植中溫度、水分及施肥現(xiàn)狀與問題,全面了解玉米的生長過程中所需各要素特性,正確認(rèn)識各要素對玉米生理作用,掌握科學(xué)的玉米種植及經(jīng)營技巧,才能從根本上提高玉米的產(chǎn)質(zhì)量。