浅谈东北雨养区地膜覆盖条件下种植密度对玉米田间土壤水分和产量的影响

杨肖雨

【摘 要】玉米是东北重要的农作物，当前雨养农业区的高产栽培技术已经得到普遍的应用，为进一步提高该技术的应用水平，本文就东北雨养区地膜覆盖条件下种植密度对玉米田间土壤水分和产量的影响进行研究，就该实验的方案设计及具体方法进行分析，从土壤水分和玉米产量两个方面，对实验结果进行分析。

【关键词】东北雨养区；地膜覆盖；玉米田间

随着玉米种植技术水平的不断提升，玉米的产量得到极大的提升，这使得玉米逐渐成为继稻谷后的国内第一大粮食作物。东北雨养区是玉米种植的重要区域，为进一步提升玉米种植产量，必须对种植密度对土壤、水分及根系的影响进行详细分析。

1 东北雨养区地膜覆盖条件玉米高产密植试验区

本次针对东北雨养区地膜覆盖条件下玉米高产密植实验的场地选择在黑龙江某农业学院的试验场实施。本试验区的土壤为潮性的棕壤土，土壤的平均种植容量和平均持水率分别为1.41g和30.12%。由于周边设置有监测气温、降雨、风速等气候条件的水文站，因此可以便捷获取实验相关的气象数据。

2 东北雨养区地膜覆盖条件下玉米高产密植实验

2.1 实验方案

本次试验区采用的种植方式为大垄双行种植方式，其中沟宽和垄台分别为90m和40m，选用的研究材料为了良玉99玉米。为了保障实验结果的可靠性，以完全随机区组的设计方式为主，设置种植密度分别为每公顷65700株、75200株和98500株这三种方案，地膜覆盖的方式主要有普通塑料膜覆盖、不覆盖这两种方式。整个培育期间都不进行人工灌溉，将自然降雨作为补充水分的唯一方式，一次性施磷、氮、钾这三种底肥，数量分别为每公顷135kg、243kg和117kg，在培育期间不再施肥。对于18个实验区域均采用相同的田间管理办法。

2.2 实验方法

为分析不同种植差异下的产量差异，本次实验主要对以下三个项目进行测定，分别是土壤水分、根系生产和玉米产量。就土壤水分的测定来看，主要采取时域反射仪这种方式，对每个实验区域内的土壤水分进行测定，测定的频率为5～7天一次，特殊时期需要增加测量的次数，例如降雨期间、典型生育阶段等；就根系生长的测定来看，主要对每个实验区域内的玉米生长情况进行全面分析，以长势均匀程度为根据选择最佳的样本点，将获取的根系样本洗干净后进行封装，再用WinRHIZO對扫描成图的样本进行电子分析，最终能够得到根系长、粗、体积和表面积等准确数值；就玉米产量而言，主要对每个实验区域内部的第2行和第4行果穗进行采摘，期间对行数和粒数进行详细记录，最终获取风干后的重量。

2.3 数据分析

在本次实验中需要对气候的变化情况有比较准确的把握，因此需要对在水文站获取相关的气象数据。经过观测可知，2017年本试验区的年平均降水量为563.2mm，参考1970～2017年间该水文站的气象资料可知，该区域的历史年平均降水频率为86%，因此实验期间的年份属于该区域的偏干旱年份。对各项数据信息进行处理时，主要采用的是Origin软件、SAS软件和Excel表格，将数据以图表的形式直观展示出来，然后进行方差分析，最终通过比较分析实验结果[1]。

3 地膜覆盖条件下玉米高产密植实验结果

3.1 不同方式对土壤水分的影响

3.1.1 土壤深度 就玉米的生长发育来看，整体会经历3个典型的阶段，分别为营养生长阶段、生殖生长与营养生长并进阶段和生殖生长阶段。就营养生长阶段来看，玉米主要经历出苗和拔节的过程；就生殖生长与营养生长并进阶段来看，玉米主要经历拔节和抽雄的过程；就生殖生长来看，玉米主要经历抽雄和成熟的过程，而三种阶段的时间分别为5.1～7.9、7.10～8.11和8.12～9.27，在前期、中期和后期这三个不同的生长发育阶段，玉米种植所在区域的土壤水分受到土壤深度的显著影响。

3.1.2 覆膜方式 普通塑料覆膜和不覆膜两种方式对土壤水分具有显著影响。具体来看，主要体现在以下几个方面：其一，在0～20cm的土层，覆膜情况下低密度种植区域的土壤水分受最大影响。在玉米生长发育的前期、中期和后期，覆膜方式下的土壤水分比不覆膜方式下的土壤水分整体高出9.93%、7.51%和8.62%；其二，在20～40cm的土层，覆膜情况下高密度种植区域的土壤水分受最大影响，M1-3相比L1-3的土壤水分分别达到10.24%、11.34%和13.77%；其三，在40～60cm的土层，M1-3相比L1-3的土壤水分分别达到15.13%、8.42%和6.24%的差率。

3.1.3 种植密度 本次实验的玉米种植密度共分为三种类型，分别是低密度种植、中密度种植和高密度种植，在不同的生长发育阶段，种植密度对土壤水分的需求具有显著差异。具体来看，主要体现在以下几个方面：其一，在0～20cm的土层，中密度种植对土壤水分的需求明显大于高密度种植和低密度种植，尤其是生长的中后期阶段，中密度的土壤水分超出其他两个区域平均13.3%的差率；其二，在20～40cm的土层，高密度种植对土壤水分的需求明显大于中密度种植和低密度种植，其土壤水分超出其他两个区域平均5.12%的差率；其三，在20～40cm的土层，低密度种植对土壤水分的需求明显大于中密度种植和高密度种植，其土壤水分超出其他两个区域平均7.32%的差率。整体来看，在覆膜条件下，中密度种植对土壤水分的需求是最大的，因此中密度条件下的土壤水分含量最低。而在不覆盖地膜的情况下，三种种植密度下的不同深度的土壤水分变化具有显著差异，变化没有明显规律[2]。

3.2 不同方式对玉米产量的影响

根据不同方式下的玉米产量结果可知，在不覆膜的条件下，中密度种植的玉米产量最高，但是种植密度与玉米产量之间并没有明显的规律；在覆膜条件下，玉米产量与种植密度之间会呈现反向对比的关系，即玉米的种植密度越大，玉米的产量越低，而覆膜种植下的玉米产量显著高于不覆膜种植下的玉米产量。但是在相同的密度下，覆膜方式下的高密度和低密度种植产量高于不覆膜方式4.2%和2.9%，但是中密度种植没有显著差异，这说明地膜覆盖的种植方式并不能完全保证所有种植密度条件下都能够提升玉米的产量，因此在覆膜种植时需要对密度范围进行合理设计，从而保证玉米的产量[3]。

4 结论

实践来看，在种植密度增加的情况下，玉米的产量呈现出先上升在下降的变化趋势，土壤的深度不同，种植密度对土壤水分的影响也不同，但地膜覆盖条件下实施高产密植技术相比裸地种植能够明显提高玉米的产量，因此对这一技术的研究是很有必要的。希望本文能够为相关人员提供参考。

参考文献：

[1] 陈志君，孙仕军.东北雨养区覆膜和种植密度对玉米田间

土壤水分和根系生长的影响[J].水土保持学报，2017，31

（01）：224-229+235.

[2] 孙仕军，樊玉苗.东北雨养区地膜覆盖条件下种植密度对

玉米田间土壤水分和产量的影响[J].生态学杂志，2014，33

（10）：2650-2655.

[3] 闫瀛. 东北雨养农业区种植密度对玉米田间土壤水分和

产量的影响研究[D].沈阳农业大学，2011.