玉米割苗技术应用研究初探

2018-01-16 13:33李本帅
农业科技与装备 2018年3期
关键词:根系植株叶片

李本帅

(辽宁省农机质量监督管理站,沈阳 110034)

近年来,随着我国进一步优化种植结构和区域布局,玉米种植面积不断调减。2017年辽宁省玉米种植面积约为218万hm2,2018年将继续针对非优势区玉米种植调减4万hm2以上。同时,玉米收购价格在连续下跌2 a后在2017年实现小波回弹,这势必会激发广大农户种植玉米的积极性。玉米割苗技术是一项可促进玉米增产增收的新兴技术。基于近年玉米割苗试验成果,概括玉米割苗技术的作业规范,分析其对玉米产量的影响,旨在为该技术的进一步应用、推广、研究提供参考和借鉴。

1 玉米割苗技术发展历程

美国明尼苏达大学的Hicks博士是最早对玉米割苗技术进行试验性研究的科研人员,并将结果刊载于美国《作物与土壤杂志》1976年第3期。试验数据表明:针对生长期为90 d的春播杂交玉米,在其生长到5片叶时切去植株,原本促进叶片生长的营养物质反馈到根系,导致玉米3 a平均增48%;干旱地区不宜应用玉米割苗技术,晚熟玉米如进行苗期去叶将导致减产。试验结果公布,引起国内相关研究人员的极大兴趣,因其方法简易可行,专家相继进行了一系列试验。

1977年,陕西省农业科学院针对3个品种的夏播玉米进行苗期去叶试验,结果显示:去叶后,植株穗位和株高降低,茎秆加粗,叶片变宽,叶片面积变小,根须数量呈增加趋势。20世纪80年代,陕西省粮食作物研究所及山东省农业科学院玉米所的农业专家再次进行类似试验,试验结果却显示苗期去叶并不能提高产量。

由于当时没有相关的割苗机械,以及对割苗时期控制不严,各试验的玉米产量增减表现不一。2013年,河北廊坊的技术人员研制PG-5GD-4A2型玉米割苗机,为研究提供了大田可操作技术。2014—2016年,河北农业大学的有关专家应用该型号的玉米割苗机,在内蒙古通辽市、山西省临汾市洪洞县和河北廊坊市安次区进行田间试验及测产。试验数据表明:割苗处理能显著降低玉米的株高和穗位高,且抗倒伏性显著提高;早期割苗处理可减轻病虫害;割苗使抽雄吐丝期延后4~7 d,避免高温对玉米授粉的影响,显著增加玉米穗粒数;玉米割苗处理的产量平均增加15.6%。

2016年,澳大利亚联邦科学与工业研究组织(CSIRO)高级研究员刘春吉教授到河北廊坊盘古玉米割苗增产研究试验中心基地考察,认为玉米割苗增产在理论上是有可能的。并于同年10月在澳大利亚布里斯班进行玉米割苗试验。试验结果表明:割苗能显著提高玉米秸秆的抗旱能力,有效减少分蘖和增大果穗。

2 玉米割苗技术对玉米生长的影响分析

2.1 抗倒伏性能提高

玉米割苗后,营养物质受控,造成玉米秸秆节间变短,玉米高度比未割苗玉米矮20~30 cm,穗位比未割苗降低20~30 cm。割苗玉米植株总体偏矮,底部1~3节明显缩短,抗倒伏能力明显增强。同时,利用此特性增加种植密度,亦可达到提高玉米产量的目的。

2.2 根系发达

作物出苗后适当控制水肥,会促使茎和叶把更多的营养供给根,达到根系发达的目的。割苗措施人为地控制地上部分生长,通过增大根冠比促进根系生长,根系平均增加15%,为玉米丰产奠定了基础。割苗后再生长的叶片面积变小,有利于根系下扎。相关研究表明,割苗植株的根系长度比未割苗约长10 cm,总数多15%。

2.3 病虫害减少

玉米螟、粘虫、玉米蚜、蓟马等是玉米幼苗期寄生于叶片上的主要害虫。幼苗时期,虫害会在叶片上生卵繁殖,割去玉米幼苗,虫卵就会失去生长环境。叶片割落于田间地表后,由于地面表层温度较高,其上寄生的幼虫被高温杀死,可有效减低虫口密度。待新玉米苗重新长出,周围环境不再适宜病虫害生长,从而减小病虫害的发生。

2.4 光合作用增强

割苗后根系更加发达,玉米总体叶片光合作用增强,储存更多的营养,生长后期不脱肥,减少玉米秃尖情况的发生。割苗机械化作业使苗高度一致,恢复进度也相对一致,具有控大苗促小苗、苗齐苗壮的作用,并使玉米授粉期一致。

2.5 干物质积累增加

吐丝期到灌浆期是决定玉米产量的关键时期。试验数据表明,割苗能增加灌浆期干物质积累。玉米植株根系下扎后,在植株生长后期产生一个反馈作用,叶片更绿,光合性能更好,大量营养向果穗转移,使果穗变大变粗。抗旱、抗倒伏效果增强和虫害的有效控制,也为玉米增产供创造了有利条件。

3 玉米割苗机作业技术要求

3.1 耕整地

播种前,一般要进行机械化深耕作业,深耕深度一般为450 mm,有利于玉米植株根系下扎,吸收更多养分;深耕后进行整地碎土作业,使地块尽量平整,以免割苗时机器行走不畅,造成割后的玉米苗高度相差太多或刀盘进入土壤。

3.2 播种

选择适合本地区的优良玉米品种,并且要求种粒饱满整齐;使用多行播种机播种,且尽量控制作业的直线度和往返时的行距一致性;根据玉米种子的性能及当地农艺要求,适当增加播种密度。

3.3 割苗

当5~6片叶的植株数量占地总植株数量的70%以上时,使用玉米割苗机进行割苗作业。根据土壤及玉米苗生长情况调整割刀的离地高度 (一般为5 cm左右),将距离根部最近的第一个叶片以上的部分割掉。

3.4 不宜进行割苗作业的情况

板结严重和未深耕地块,影响玉米根系生长;地块明显凹凸不平时,割苗高度差别过大;玉米苗在4个叶片或者8个叶片时割苗,不利于增加玉米产量;割苗时间太晚,不能保障玉米积温需要的时间;因土壤、种子或其他因素导致的玉米苗叶片相差太大,不易掌握割苗时机。

4 结语

玉米生长受多方面影响,土壤、种子、水分、光照、授粉、种植方式、田间管理、收获方式等,都可能影响玉米产量。不同地区的光土资源及农艺有差异,割苗后可能表现出不同的增产效果。玉米割苗后的生长发育发生显著变化,包括叶面积、光合特性、茎秆力学特征、根系特征及生长发育、干物质积累与分配、植株体内生化物质水平的变化,以及抗病性能、抗旱性能的变化等。这就需要更广泛地开展地区试验研究,进一步丰富和完善玉米机械化割苗技术理论,以求在未来真正服务于玉米生产。

猜你喜欢
根系植株叶片
果树根系修剪的作用
山桐子雌树根系结构分析*
露天矿排土场草本植物根系加固效果
植物抗冷性分子生物学相关研究进展
准确辨识辣椒植株徒长及徒长的防控措施
哈密葡萄黄化病的发生情况及补救措施
沙地柏根系抗拉力学特性研究
我的植物朋友
基于CFD/CSD耦合的叶轮机叶片失速颤振计算