夏玉米种植中水分问题的研究进展
2016-12-15秦光普
秦光普
摘要:玉米作为我国粮食作物中的一种,对人们的生产和生活都非常重要,但因全球气候条件和生态环境的变化,全年平均雨量分配不均匀,使得玉米在生长发育期间受到干旱的威胁,通过对夏玉米种植中水分问题的深入研究,以促进水资源的合理化配置。
关键词:夏玉米;种植;水分问题;研究
虽然夏玉米是属于南方地区大面积种植的农作物,其生长阶段也恰逢降雨季节,一般年份无需引水灌溉,但是因种植夏玉米的多数地区均存在降雨分布不均匀的问题,使得夏玉米受到短期干旱的影响,直接影响着玉米总产量。本文就夏玉米种植中水分问题的研究进展进行简单探讨。
一、水分利用效率相关研究
1.叶片水平水分利用效率
叶片水平水分利用效率可以用Pn/Tr(光合速率/蒸腾速率)来表示,即可以利用光合系统测定仪和叶室分析仪等直接获得,其研究成果数量巨大。根据相关研究发现,夏玉米的单叶叶层中水分利用效率最高的就是顶层第二叶,时间段为上午的九时到十一时。有相关学者对玉米叶片的光合速率、气孔阻力、叶片水分利用效率、蒸腾速率之间关系进行研究,指出叶片水分利用效率不稳定,且与Rs(气孔阻力)呈现出弱负相关,同时两者之间的相关性会受到玉米的生长状态、周围环境等方面的影响而发生改变。
2.群体水平水分利用效率
通过对周围环境的影响因素进行分析,对测定玉米作物群体瞬时水平的水分利用效率具有重要的现实意义。目前,对玉米作物群体水分利用效率进行测定通常采用同化箱法,但此种方法因使玉米作物的周围环境被改变,所以测定的数据很难保证其准确性。根据相关调查表明可以利用红外分析系统与能量平衡法相结合,得出夏玉米瞬时水分利用效率值,同时表明水分利用效率与六十厘米之内的土层土壤平均含水量呈负相关。即:当土壤含水率在百分之三十到百分之八十范围内时,如果含水率增加,则水分利用效率随之降低。
二、耗水量与耗水规律相关研究
现阶段,国内并没有与农作物耗水量相关的权威性定义,只是将其定义为某种农作物在正常生长状态、适宜的土壤水分、平均产量较高的情况下,水面或棵间土壤的植株蒸腾量、蒸发量、光合作用消耗、植物体组成等农作物生长过程中总需水量。对于夏玉米来说,其耗水量关键在于生长发育期间相邻两颗夏玉米之间蒸发量和玉米叶片表面的蒸腾量。因为夏玉米受到气候、产量水平、品种等方面差异化的影响,使得其耗水量也各不相同。
虽然夏玉米受到多种因素的影响,其耗水量有所不同,但夏玉米的耗水规律却呈现出一致性。在研究夏玉米耗水规律的过程中,发现在不同的生长培育阶段,夏玉米的耗水量也呈现出明显的差异性。在夏玉米拔节之前,因其植株体积相对较小,所以其耗水量也小;在夏玉米拔节到抽雄期间内,因生殖与营养的需求,其耗水量比较大,这一期间段约占夏玉米生长所需总耗水量的百分之二十七;在夏玉米的灌浆期,虽然玉米叶面随季节变化开始减少,但因其所需时间较长,因此耗水量较大,该阶段在总耗水量中约占百分之四十一。
三、农艺节水措施相关研究
灌溉作为实现农业生产稳定增收的重要手段,但灌溉的依据就是降水量、土壤含水量以及农作物的需水量等,所以按照农作物的需求情况,对夏玉米生长阶段进行研究,找出夏玉米需水的关键阶段,将有限的水灌溉在夏玉米关键需水期,使其灌溉效果得到最大发挥。经过相关实验证明,夏玉米对水分敏感的时期就是生长发育阶段,特别是在夏玉米抽雄吐丝阶段前后的四十天左右对水分最为敏感,该时间段内的田间持水量应将土壤水分保持在百分之七十以上。拔节期作为夏玉米的次要需水关键阶段,在此期间段内的田间持水量应将土壤水分保持在百分之六十到百分之七十之间,一旦田间持水量高于土壤水分的百分之六十,则会直接影响夏玉米根系吸收养分,进而影响着夏玉米的子粒数和果穗长度。除此之外,在夏玉米的出苗期,其田间持水量的土壤水分应保持在百分之五十左右,当田间持水量的土壤水分保持在百分之七十时,能够保证其最佳出苗率。
在我国的很多地区,处于生长发育阶段的夏玉米都恰逢雨季,通常情况来讲,正常年份降水量已经可以满足夏玉米在该阶段对水分的需求量,但近年来降水时空分布不均,使其在生长发育阶段频繁遭受干旱的威胁,针对此种问题,可以采用地膜覆盖或秸秆覆盖等方式,以减少无效的水分蒸发,从而使土壤水尽可能地转化为农作物所需水分,使其利用率得到显著提升。其中,秸秆覆盖的保水机理主要是通过对覆盖将夏玉米和外部空气隔离使土壤温度降低,因为在我国的处于生长阶段的夏玉米都避免不了高温天气,所以在该阶段对夏玉米进行秸秆覆盖,能够有效保证水分的充分利用。
四、结语
通过对水分利用效率相关研究、耗水量与耗水规律相关研究、农艺节水措施相关研究进行分析可知,水分对夏玉米的生长发育阶段是非常重要的,因此在夏玉米生长发育阶段应给予其充足的水分,保证果穗长度和子粒数量,使其经济效益得到最大程度的发挥。