豫北地区玉米栽植密度控制与施肥管理
2023-01-21河南省安阳市北关区柏庄镇政府河南安阳455111
●李 艳(河南省安阳市北关区柏庄镇政府 河南 安阳 455111)
2021年,河南粮食播种面积达1077.2万公顷,较去年增长0.3%,玉米播种面积为385.3万公顷,较去年增长0.9%。受洪灾影响,玉米总产量205亿千克,比2020年降低了12.4%,平均单产为554.97 kg/667 m2,比2020年降低13.2%。结合当前玉米种植方法,栽植密度、肥料施加这两个因素受人为因素影响较大,部分农户为保产量,存在栽植过密、过量施肥等错误种植理念,对玉米产量、土壤土情等均造成不利影响。适度提高栽植密度、科学使用肥料才能促进玉米健康生长,提高单产。
1 栽植过密对玉米生长的不良影响
1.1 减弱植株光合作用
玉米喜阳,有较好的向光生长趋势,干物质产量的90%来源于植株的光合作用。玉米产量是大田环境下的群体产量,只有群体受光状况良好时,玉米群体光合势和光合生产率才能提高。栽植密度过高时,高密度群体内部的光照不足,植株的干重和物质积累量下降。随着栽植密度的增大,群体叶面积指数增大,不同株型的玉米光合有效辐射均会出现递减趋势[1]。
1.2 降低茎秆支持作用
玉米茎秆不仅是内部养分的贮藏和运输的主干道,还具有良好的支持作用,通过不同的节位来增强玉米茎秆的刚度和载荷能力。但玉米容易受群体密度影响,当种植密度较大时,玉米的个体发育就会受到相对抑制,植株形态、茎秆干物质积累和抗倒伏能力也会相应改变。玉米植株的节间会随着种植密度的提高出现伸长推迟,干物质积累量不足,茎秆变细,进而造成整个茎秆抵抗外部弯曲的载荷能力也会下降。王祥宇等[2]研究发现,随着玉米种植密度增大,中晚熟品种“登海605”的倒伏率显著提高。田再民等[3]也发现,随着栽植密度的提高,玉米植株的第2~6节间茎秆的穿刺强度逐渐下降,植株倒伏率呈上升趋势。
1.3 影响玉米产量
玉米产量和群体数量存在“矛盾”关系,适量提高玉米栽植密度,可以促进群体光合产物的积累。但随着栽植密度的增加,植株间相互遮阴,田间透光、透气性变差,中下部叶层的光合条件变差,叶片的叶绿素含量降低,下层光合有效辐射减弱,叶片不仅容易发生早衰,玉米的群体产量也会下降[4]。党根友等[5]研究发现,栽植密度会造成玉米穗部性状指标发生改变,高密度群体下,玉米穗上部的百粒重变化幅度要明显大于穗中部和穗下部,玉米穗粒数、千粒重会随着玉米栽植密度的提高呈逐渐降低趋势。而随着栽植密度的提高,鲜食玉米的商品穗长、穗粗、单穗重也会不断下降,进而影响玉米商品性状,降低玉米群体产量[6]。
2 不合理施肥对玉米生长的不良影响
2.1 施肥时间不精准的影响
当前玉米普遍存在追肥时间偏晚的问题,造成植株干物质积累不足,延长玉米生育期,降低玉米产量。
2.2 施肥量不当或比例不均衡的影响
玉米生长发育阶段不能缺少氮、磷、钾常量元素,需求量从高到低依次为:氮肥>钾肥>磷肥。过量施加氮肥会造成植株徒长,叶面积增大,田间遮阴严重,降低群体光合作用,茎秆的纤维素、木质素含量降低,易发生倒伏;氮肥不足则叶片颜色变黄,叶片早衰,群体产量降低。过量施加磷肥会加速玉米繁殖器官生殖,茎叶生长受到抑制,还会影响微量元素的吸收、代谢;磷肥不足导致幼苗矮小、叶片伸展无力,叶尖干枯,抽穗、授粉不良,甚至出现秃顶。过量施加钾肥会影响籽粒赖氨酸的形成和积累,降低玉米品质[7];钾肥不足会造成叶脉变黄,节间缩短,穗棒和籽粒变小,产量降低。
2.3 施肥方式不科学的影响
施肥后不覆细土,造成土肥表施,养分会蒸发和流失。施肥后马上浇水,肥料会溶解到水内,并顺着土壤孔隙向下渗,提高土壤的反硝化速率,加剧温室效应。部分农户在施肥时会在根茎部直接施肥,轻则烧苗,重则呈死杆。
3 玉米栽植密度及施肥现状
3.1 玉米栽植密度现状
玉米属于短日照农作物,每天8~10 h的日照可以确保其正常开花、抽穗和结实,若日照时数超过12 h,玉米植株的成熟期提前,但日照时间过长则会延迟开花,结穗率明显降低。玉米属于C4植物,其光饱和度较高,7~8月中午强光照下,仍不表现光饱和状态,因此玉米可以适当密植。从豫北地区玉米的种植现状来看,种植单位为一家一户,在相对固定的种植面积内,许多农户存在种植密度和玉米产量呈“稳定”正比的错误观念,造成当前玉米种植过密。
3.2 玉米田间施肥现状
玉米是一种喜肥水的农作物,不同生长发育时期所需要的肥料种类不同,适量施肥不仅能促进根系生长,还可以为地上植株提供充足养分,提高植株抗逆性和产量。玉米种植期间所需的主要常量元素有氮、磷、钾,微量元素有钙、镁、硫。农民施肥主要问题有施肥时间不精准、施肥量不当或比例不均衡、施肥方式不科学等,这不仅影响玉米的正常生育期和产量,还会改变土壤土质,甚至破坏土壤层内微生物菌群数量和多样性,污染土壤环境。
4 玉米适宜栽植密度和科学施肥方法
4.1 合理控制栽植密度
4.1.1 优选紧凑型玉米品种不同株型玉米的光合速率不同,与平展型玉米相比,紧凑型玉米在群体内二氧化碳浓度分布更为均匀,其群体光合效率可提高17.2%[8]。另一方面,紧凑型玉米由于其茎叶夹角较小,可以捕获更多的光能,进而提高玉米叶片叶绿素含量和光合性能,有利于单株干物质的积累和稳定,因此有高密度栽植习惯的农户,可选择紧凑型玉米品种,并在此基础上选择符合生产目的玉米良种。如豫北地区常栽植的‘沃玉3号’,其株型紧凑,栽植密度为60 084~61 914株 /hm2。
4.1.2 根据土壤墒情适量密植土壤养分含量也会影响密植效果,养分充足时可以适量密植,如夏播玉米“迪卡653”“裕丰303”栽植密度分别可达75 000株/667 m2、82 500株/667 m2。土壤贫瘠时要降低栽植密度,以防产量下降。
4.2 科学施肥操作
4.2.1 测土配方施肥以安阳为例,其土壤养分测结果显示,平均有机质含量为15.9 g/kg,全氮、有效磷、速效钾平均含量分别为0.99 g/kg,22.6 mg/kg,138 mg/kg,整体养分含量不高,且区域间的土壤养分差异较大[9],会影响玉米其他作物的产量。测土配方施肥可以了解种植区域土壤肥力情况,并有针对性地增施或减施肥料,减少因过量施肥或比例不均衡造成的作物肥料利用率低等问题。
4.2.2 分阶段施肥首先,根据玉米需肥规律合理搭配肥料,每产出100 kg玉米,至少需要N、P2O5、K2O分别为3,1,2.5 kg。一般中高肥力土壤(目标产量在700 kg左右)每667 m2施加30~40 kg的纯氮、10~15kg的P2O5、15~20 kg的K2O。其次,根据目标产量和测土配方结果进行分阶段施肥。玉米苗期(1~6叶)生长发育较缓慢,株高较低,养分需求量少,此时肥料供应量为总肥料量的10%。拔节至开花期(7~16叶)植株生长速度快,主要为营养生长阶段,此时养分需求量大、吸收速度快,此阶段肥料供应量为总肥料量的70%。玉米生长后期(>17叶)生长速度减缓,为了促进籽粒生长,提高百粒重,此阶段肥料供应量为总肥料量的20%。
4.2.3 选择科学的追肥方式首先,追肥时间可以根据底肥施加量、苗色苗情、植株生长状态等进行合理调整。其次,选用“穴施覆土”方法进行施肥,距离玉米根部(9±1)cm施入,这样既能避免根茎烧毁,还能提高土肥利用率。
5 总结
选种是玉米栽植的第一步,为挖掘密植增产潜力,农户可选择紧凑型玉米品种,并根据土壤贫瘠的适量调整栽植密度,保障群体光合速率,提高玉米群体产量。为促进不同生长期营养供给,玉米施肥时可分次施肥,并结合测土配方施肥方法进行精准施肥,减少化肥表施,合理控制植株和肥料间距,以科学施肥方法提高玉米植株的肥料利用率。