玉米抗旱技术措施概述

刘浏

摘要：干旱是影响我国干旱与半干旱地区玉米生长发育和产量提高的第一限制因素。通过提高土壤蓄水保墒能力、选用节水模式、改善旱地作物营养状况、调整作物播期及布局、选育和选用抗旱品种、增强抗旱锻炼等措施，能有效降低干旱造成的玉米产量损失。

关键词：玉米；抗旱；产量；蓄水保墒

中图分类号：S513 文献标识码：A 文章编号：1674-1161（2015）01-0076-03

地球上约1/3的土地为干旱和半干旱地区，其他湿润、半湿润地区也常遇到周期性、季节性和难以预期的干旱，给农业生产带来巨大损失。我国是水资源十分紧缺的国家之一，降水量在600 mm以下的耕地占全国耕地面积的64%。干旱可使玉米产量降低25%～30%，是影响我国干旱与半干旱地区玉米生长发育和产量提高的第一限制因素。干旱主要损伤植株的生理代谢和光合作用，导致植株生长受阻、叶绿素含量减少、光合作用下降。通过采用适当的栽培技术、耕种方法、化控技术和抗旱品种，能有效降低干旱带来的产量损失。

提高旱地玉米的生产力和减轻阶段性干旱的损失可基于以下思路：1） 改造或改善水环境，使之适应玉米生长发育的需要。2） 改造或改良玉米品种和大田植株，使之适应不良的水环境。具体来讲，一是减少干旱发生的频率和干旱的程度；二是提高玉米品种和植株对干旱环境的适应性。

1 提高土壤蓄水保墒能力

在干旱、半干旱地区及其它地区的干旱季节，若没有灌溉条件，首先考虑充分利用有限的水资源——降水和地下水。一方面要使降水尽可能地渗入土壤，减少地面径流和水土流失；另一方面要使地下水得到最大可能的保存和利用。

1.1 传统耕作蓄水保墒

人们在与自然界长期斗争的过程中，发现了许多有效的抗旱耕作措施。我国古代十分重视耕后细耙和镇压的保墒抗旱作用。金元时代成书《种莳直说》指出：“古农法犁一摆，摆功到，土细又实，六根在细实土中，又碾过，根土相著，自耐旱。”传统的抗旱耕作措施主要有深耕、耙耱、镇压、深松和中耕。

新中国建立以来，我国各地形成一系列抗旱耕作体系，主要有三深耕作法（深耕、深种和深锄，大寨）、三墒整地法（耙耱保墒、镇压提墒和浅耕塌墒，太行山区）、四早三多耕作法（早灭茬、早深耕、早细犁、早带耙、多粗犁、多细犁和多耙地，山西省闻喜黄土丘陵地区）、砂田耕作法（甘肃省中部地区）、海绵田耕作法（太行山区的土石山区和大寨）和深松耕法。这些传统措施只要因地制宜，运用得当，就会在旱年产生明显的增产效果。深松耕法有利于蓄水保墒、根系下扎和土壤有机质积累，可在土层深厚的旱地农田中推广应用。从饱受旱灾之苦的吉林、山东的玉米生产调查来看，受灾程度与土壤耕层的深浅及土地的肥沃程度密切相关，加强土壤耕作管理，特别是深松深耕及培肥土壤，是确保玉米生产长期高产稳产的有效措施。

1.2 增施有机肥培肥土壤

土壤有机质是形成土壤良好结构和耕性的重要因素，其胶结是形成水稳性团聚体的主导因素，腐殖质含水量高且多，与粘粒紧密结合形成水稳性高的团聚体。有机质含量影响土壤的粘结性和粘着性，并通过表面积和分散度影响土壤的可塑性。具有良好结构和耕性的土壤在作物生长季节具有较强的蓄水能力，可蓄纳较多的天然降水，减少土壤蒸发。同时，有机质也是重要的土壤营养库。土壤有机胶体复合物具有强大的吸附能力，可吸附和保持大量的营养成分，尤其是吸附的有机小分子化合物和代化性的无机矿质元素，可迅速被植株利用，维持土壤供肥能力。山西近年提出的“有机旱作农业”就是基于土壤有机质的这种高蓄纳、少损失、高供肥特点，以肥（主要是有机肥）调水，大大提高旱地的生产力。

1.3 免耕和秸秆覆盖

采用作物副产品——作物秸秆覆盖地面，可减少高强度降水的地面径流，增加土壤纳水蓄水能力，减少地面水分无效蒸发，改良土壤结构，增加土壤养分，促进根系发育，从而减轻植株的干旱胁迫强度，增强植株的耐旱性。

由于旱地秸秆全地面覆盖的农事操作难度较大，因此山西农科院研究了免耕整株玉米和高粱秸秆半覆盖技术，该技术省时省工、简单易行，经济效益显著。具体作法是：晚熟玉米秋季摘收果穗后，不耕地，不去茬，将玉米或高粱秸秆全部覆盖在地面，翌年播种时将秸秆扒在垄上成为半覆盖，在垄间播种施肥，出苗前喷洒除草剂。免耕半覆盖技术可改善土壤结构，提高土壤肥力，增加耕层对降水的积纳能力，抑制土壤水分蒸发，提高干旱环境下土壤的含水量，使根系扎得深、范围大、根量多。在春旱、伏旱夹秋旱及春涝年份，免耕整株秸秆半覆盖可使玉米及高粱不同程度地增加产量，而且随免耕整株秸秆半覆盖年限的增加，增产幅度随之提高。

需要注意的是，秸秆覆盖地面阻隔太阳辐射，导致春天地温回升缓慢。试验研究表明，6月上旬以前，免耕秸秆半覆盖耕层日平均地温低于传统耕作2～3 ℃，其中5 cm土层约低3 ℃，10～20 cm土层低2 ℃左右；6月中旬，5 cm土层低于传统耕作2 ℃，10 cm以下地温接近传统耕作；6月下旬以后，地温与传统耕作才基本相同。

1.4 地膜覆盖技术

在甘肃河西地区，早霜使增产潜力较大的中晚熟品种在露地条件下难以成熟。玉米棵间蒸发是土壤水分损失的主要途径，约占全生育期耗水量的30%～40%。为此，甘肃农科院粮作所研究了条状地膜覆盖和全地面地膜覆盖技术，具有明显的节水增产效果。研究表明：在玉米拔节期以前，全覆盖日均耗水量低于条膜覆盖和露地，但之后日均耗水量明显高于条膜覆盖及露地；在大喇叭口至抽丝期，全膜覆盖玉米的日均耗水量比条膜覆盖增加34.4%，比露地增加48%；全生育期总耗水量比露地高44%。但全膜覆盖大大降低了耗水系数，分别比条膜覆盖和露地降低11.3%和17.5%，棵间蒸发（5月10日—9月10日）分别降低73.0%和77.6%，大大提高了玉米的水分利用率。同时，全膜覆盖能明显提高0～5 cm土层温度，促进玉米发育，使物候期明显提前，避免早霜危害。试验结果表明，全膜覆盖比条膜覆盖和露地分别增产13.9%和26.5%。条膜覆盖具有明显的抗旱增产效果，而且不揭膜的比中间揭膜的抗旱效果明显。

2 选用节水模式

以色列的旱地水浇农业世界闻名，是现代旱作农业的典范，其中滴灌技术、微灌技术及喷灌技术是实现旱作水浇农业的技术保证。在西北年降水量不足150 mm的干旱山区，玉米产量很低，许多年份颗粒无收，近年来，他们采用贮水地窖、池坑集水，玉米根区水肥注射技术，使玉米单产提升至5250～

6000 kg/hm2。合理利用降水和地下水，大力发展水养农业，巧用天上水和地下水，是稳定提高土地玉米生产力的关键。

3 改善旱地作物营养状况

施肥培肥，提高土地肥力，改善土壤养分状况，是旱地农作物增产的基本保证。频繁的表层土壤失水变干，使仅施于5～10 cm深度的肥料不能有效被作物根系吸收，大大降低了肥料的利用率。

肥沃土壤上作物所表现的抗旱性与某些营养在干旱下对作物仍有相对充足供应有关。我国北方大多数旱地肥料投入少，地力低下；而历来以“粪土”自居的东北黑土地由于长期的高产出、低投入特别是有机肥的低投入，许多地方的土壤肥力逐年退化和下降。适量施用化肥和有机肥，可改善营养供应、促进作物根系下扎，从而起到以肥调水、肥水相济的作用。

有机质中的矿质元素含量较低，分解释放速率较慢。无机肥料常含有一种或几种速效高量的矿质元素，可迅速而充足地供给植株营养，但住往不全面，且某些元素的效应比较短，因此有机肥和无机肥应配合使用。旱地表层土壤水分亏缺，大大降低无机肥料的有效性，因此无机肥料一定要深施。

4 调整作物播期及布局

对周期性和阶段性干旱地区，适当调整播期，使作物的生长发育或其水分临界期避开干旱期，可大大提高作物的生产力。干旱常导致玉米花期不遇，此时人工授粉可大幅度减少灾害损失。在干旱和半干旱地区，需合理安排耐旱与不耐旱作物及品种的比例。

5 选育和选用抗旱品种

遗传特性决定作物的抗旱性，不同品种的抗旱性有很大差异。中国农业科学院作物所在吉林省梨树县的品种试验表明，在百年不遇的大旱之年，中玉7号玉米杂交种一枝独秀，表现出了相当高的抗旱性。戴俊英等根据干旱下玉米品种的产量表现筛选出不同抗旱品种。

目前，培育抗旱品种的途径基本有：1） 正常水分条件下培育的高产品种，在干旱下仍有较高的绝对产量；2） 在特定的干旱环境下进行专门的抗旱育种；3）运用抗旱品种形态生理特征，在幼苗期大量筛选抗旱品种和材料；4）在逆境胁迫环境和正常生长条件下穿梭育种，以选育高产高抗稳产的品种。

值得注意的是，虽然某些高产品种在干旱环境下仍保持较高的产量，但品质却很差，加工及食用性能不好，营养价值较低。因此在胁迫育种特别是在穿梭育种中，应特别注意品质的选择。近年来，干旱诱导蛋白的研究引起人们的广泛关注，但对抗旱基因及其表达知之甚少，利用调控抗旱基因表达和基因克隆来提高玉米的抗旱性，还需进行长时间的研究。

6 增强抗旱锻炼

我国古代就注意到抗旱锻炼对作物耐旱性的影响。两千年前的《汜胜之书》溲种篇中曾记载：雪汁者，五谷之精也，使庄稼耐旱。通过一定的轻度预胁迫处理，使作物产生适应未来干旱环境的形态和内在生理生化变化的反应，称之为抗旱锻炼。根据锻炼时期的不同，可分为苗期胁迫锻炼和种子锻炼。蹲苗是一种有效的苗期锻炼措施，已被广泛应用于小麦、水稻、玉米等作物生产中。玉米苗期适当干旱，可促进根系深扎，扩大吸水范围，增强叶片的持水保水能力，提高植株耐旱力。苏联学者金杰里于20世纪50年代提出了播前锻炼的方法，经过几十年的研究和实践，该法在我国的增产幅度可达10%～15%，但效果不稳定。

根据处理方式的不同，种子锻炼可分为化学锻炼和物理锻炼2种。物理锻炼如雪水浸种，水合脱水处理，高频电流及磁场处理，脱水处理，吸湿回干、饱合水蒸气平衡处理等，均可增强幼苗的抗旱性。种子的化学锻炼主要是应用化学药剂浸种来提高作物植株的抗旱性，药剂主要有CaCL2·KH2PO4、腐殖酸类药物、CCC、VA菌根、吐温80、SPAMS80、SDS等一些离子和非离子性展层剂。

水合脱水处理、吸湿回干处理、饱水水蒸汽平衡处理等方法简单可行，成本低廉，且无污染，具有较好的发展前景。

参考文献

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Abstract： Drought is the first increase factor to corn growth in arid and semi arid regions in China. Through using improved soil water holding capacity， selection of water-saving mode， improve the nutritional status of dryland crops， crop sowing date and layout， drought resistant varieties， breeding and selection of increasing drought resistance， losses caused by drought corn yield can reduce.

Key words： corn； drought resisting； yield； water conservation