影响玉米生长发育及产量的因素分析

熊啟松

（贵州省毕节市大方县兴隆苗族乡人民政府，贵州 大方 551600）

1 耕作方式对玉米的影响

农田的耕作方式有很多种，其中常用的耕作方式有免耕、少耕、翻耕和深耕等，农田耕作主要是改变土壤的物理结构，让土壤松散，这样有利于土壤环境中空气的交换，土壤中的养分也会重新分布，更加均匀，这也为农作物的高产奠定基础。所以，根据土壤的性质和特点，农户要采用适宜的耕作方法进行耕作，有助于提高玉米的产量。有研究发现，深耕的方式可以有效提高玉米的群体叶面积指数，进而提高玉米群体的光合作用能力，增加玉米的籽粒的饱满程度。还有研究发现，翻耕和超深翻耕与常规的耕作相比，能够有效提高玉米的产量，这也从侧面说明了翻耕可以通过改善耕地的物理特性从而增加玉米产量。

水资源的匮乏也是制约农作物生长发育的主要因素[]，土壤中水分的多少直接影响农作物的生长发育，土壤中的含水量受多种因素的影响，其中水分的渗入和储存能力对土壤的储水量影响最显著。有研究发现，选择合适的耕作方式不但可以改变土壤的储水能力，还可以改善土壤的肥力和土壤本身的环境，这也从基础上起到了增加玉米产量的效果。另外，单独使用化肥追肥会降低土壤的含水量，当有机肥和化肥联合使用的时候能够有效提高土壤的含水量，值得注意的是，施肥对深层土壤的含水量的影响比较小。保护性耕作对于土壤的储水量是很有利的，与深耕和翻耕相比，少免耕这种耕作方式能够让土壤的含水量要分别高出17个百分点和8个百分点。旋耕也是耕作的一种方式，有研究发现，与翻耕相比，旋耕可以有效提高玉米拔节期和成熟期耕层的土壤水分含量。等到玉米收割完后，被碾碎的秸秆直接还田也能有效减少土壤中的水分蒸发，从而提高土壤中的含水量。

土壤的紧实度是衡量土质和评价土壤的可耕性的重要指标，土壤的紧实度在一定程度上代表了土壤颗粒之间的松紧程度以及土壤的结持度的大小，反映的是固态土壤，液态水分和空气在土壤中的比例，这个比例与耕作方式、有机肥和秸秆还田残渣的存在等一些管理措施有很大的关系。土壤的紧实度还会影响到化肥和有机肥的利用效率，土壤中养分的循环利用对农作物的生长以及农作物产量都有很大的影响，土壤颗粒排列得越紧密，土壤的紧实度就会越高，农作物的根系发育就会受到很大的限制。相反，如果土壤颗粒之间排列的过松，土壤的结构和功能就会在一定程度上发生改变[]，同时土壤的渗透率和入渗量也会降低，当土壤的持水能力下降的时候，就会加剧水土流失的风险，从而造成土壤的质量下降，这对农作物的生长发育有严重的影响。我国东北地区由于土壤紧实度增加，土壤中水和肥的供应以及储存能力都会受到严重的影响，一旦土壤肥力下降，农作物的产量将大打折扣，同时这也会增加土壤的负担，即便是投入了肥料成本，其收成未必很好。因此，实时合理的翻耕可以有效降低耕层和犁底层的土壤紧实度，改变土壤的物理结构和剖面结构，从而使农作物的根系向下扎并与土壤中的水、肥和空气交换，为玉米的增产奠定坚实的基础。

2 种植密度对玉米的影响

当前，我国玉米种植面积有限，在有限的种植面积下，增加玉米的种植密度可以提高玉米的产量。有研究发现，与低密度种植量相比，较高密度种植玉米可以有效提高玉米产量，这也说明了通过增加群体库的方法实现较高密度种植条件下提高玉米产量是可行的。影响玉米产量的因素有很多，常见的有玉米的种植密度、土壤养分管理和土壤的耕作措施等，这些都会对玉米产量产生影响，且影响程度各不相同，其中玉米种植密度的增加对玉米产量的影响是最明显的。国外有学者通过模拟发现，如果将我国玉米的种植密度从6万株/hm2增加到8.25万株/hm2，玉米的产量可以提高20%以上。有统计表明，我国玉米的最高产量是1511.74kg/667m2，是在2014年，而美国玉米的亩产在1985年就达到了这个水平。我国东西部和南北部地区的差异也会影响玉米的亩产量，在北方地区农民种植的传统思想观点相对比较落后，他们更重视单穗产量、规避倒伏，通常情况下会选择低密度种植。即便是现代化水平提高了，播种质量却没有大幅度提升，播种质量不高，造成玉米苗的整齐度非常差，玉米的空杆率比较高。北方地区干旱时间长，土壤的墒情变得很差，从而影响了玉米的出苗率。有很多学者认为，现在玉米在单位面积上的增产不单单是单株玉米产量高的增加，更重要的原因是玉米种植密度的提高，导致了玉米群体的增大。有研究发现，玉米的密度与群体的质量有密切的关系，因为玉米的密度首先影响到的是玉米群体中个体的数量和个体的发育情况，而玉米的个体数量和个体的发育情况又决定了玉米群体内部个体间相互影响程度的大小，最终的结果是，这将影响玉米群体质量的好坏和玉米产量的高低。

有研究发现，玉米的生长发育和产量还受到栽培措施的影响，主要是影响玉米冠层的结构和功能，当然，玉米冠层的结构和功能也会受到很多因素的影响，其中最为明显的就是玉米的种植密度。一个良好群体的构建是实现玉米高产的基础，由于玉米群体结构的构建受玉米种植密度的影响非常大，所以，要想构建良好的玉米群体结构，就要选择比较合适的玉米种植密度，尤其是在玉米生长旺盛的时候，通过构建玉米合理的、足够的叶面积指数，为玉米群体生长提供足够的光合作用，增加玉米的生长速度和叶片的光合能力，这也为玉米产量的增收打下坚实的基础。玉米的密度与产量之间有一个数量关系，呈单峰曲线关系，所以，玉米叶片要是利用更多的光能产生更多的物质，农户就要在合适的范围内增加玉米的种植密度，因为适宜的玉米种植密度可以通过增加叶片的面积促进玉米的光合作用，从而从根本上促进玉米产量的增加。玉米叶片面积除了增加之外，也会衰减。它的衰减速度会随着玉米种植密度的增加而加快，叶片的有效持绿时间会明显地缩短，所以，玉米个体的干物质积累、玉米产量以及产量的构成因素都会随着玉米种植密度的增加而减少。也有研究发现，随着玉米种植密度的增加，玉米叶片指数也在增加，这就说明了玉米群体内部的单株在种植密度发生改变的时候，可以进行自我调节。因此，农户在种植玉米的时候要选择合适的种植密度，因为合适的种植密度可以自行调节好群体与玉米单株之间的关系，使玉米产量达到最大化，农户才能获得高产。如果玉米种植密度超过了这个适宜的范围，其结果就是玉米群体通风透光不太好，即便是玉米叶片生长茂盛，也不能增加单位面积的有效光合作用，还容易使玉米花丝受到叶片的掩盖不能正常授粉，从而导致玉米穗上的粒数和穗重量都会减少。

根据当地环境条件和土壤特性选择合适的玉米耕作措施并追加适量的有机物能够增加玉米干物质的积累和分配规律。众所周知，玉米作物的产量是玉米作物自身通过光合作用直接或者间接形成的，且这个产量受到光合产物的积累与分配的影响。也就是说，提高玉米籽粒的饱满度和数量的途径之一就是提高玉米作物干物质的积累。玉米籽粒中的干物质来自玉米生育后各个器官的转运，然而玉米各个部位干物质分配也随着玉米生长中心的转移而变化。因此，要促进玉米根部和叶片在发育前期的生长，而在生育中期要壮秆和扩大绿叶面积，从而使光合产物合理地向玉米籽转移。

玉米种植并非盲种，而是有其适宜的种植密度的，大量的研究数据表明，玉米个体效应会随着玉米的种植密度的增大而降低，当玉米群体效应对玉米总产量的影响降低，低于玉米个体效应的时候，这个个体与群体之间的平衡自然就被打破了，玉米群体产量就会严重下滑，这主要是因为玉米种植密度一旦增加，个体间竞争就会加剧，进而造成玉米发育受到严重的限制，干物质的积累量也会严重减少，最终导致玉米产量的下降。玉米产量与种植密度的关系可以用曲线表示，就是抛物线，也就是说，在一定范围内玉米产量会随着种植密度的增加而增加，当种植密度超过这个范围后，玉米的产量反而会下降。所以要科学种田，在最适宜的密度范围既可以减少成本的投入，又可以实现高产。

3 施肥方式对于玉米的影响

在农业生产当中，合理的施肥能够起到培肥地力，增加玉米产量，改善玉米品质，提高玉米的经济效益的作用[]，施肥并不是把粉料或者化肥洒到地里就行了，而是要根据肥料的自身的特点和土壤的情况以及当地的气候条件制定科学合理的施肥计划，让肥料的作用得到最大的发挥。有的地区由于缺乏科学合理的施肥计划，如东北地区因忽视有机肥料的投入，长期使用大量的化肥，其结果是土壤逐渐变得板结、土地的可耕性变得非常差。有研究发现氮肥的使用能够有效提高玉米的产量，这主要是因为氮肥能够影响玉米产量的主要构成因素，并对这个因素起到积极的作用，因此提高玉米产量。玉米在吐丝期需要大量的氮肥，因为这个时期所需氮肥的量占整个生长周期所需氮肥总量的40%～48%，因此，这个时期追加氮肥对玉米高产有很大的帮助。但是研究发现，现在很多农户为了省事，在玉米还没有吐丝之前大量追加氮肥，这种施肥方式不但没有增加玉米产量，反而会降低氮肥的利用率和污染土壤环境。

玉米自身的生长发育是通过根部吸收土壤中的养分来满足的，氮肥又是玉米生长周期中需求量最大的元素之一，也是限制玉米生长发育的重要元素之一。土壤中的氮素有两种形式存在，一种是以铵态氮的形式存在，另一种是以硝态氮的形式存在[]，农作物能够吸收利用的也就是这两种氮素。进入土壤中的尿素首先要在尿素酶的催化作用下转化为铵态氮，这种氮中的一部分被玉米吸收，另一部分在消化酶的催化作用下转化为硝酸根，这种硝酸根可能被玉米直接吸收，也可能在反消化酶的催化作用下转化为气体导致氮元素的损失。无论如何，铵态氮和硝态氮在土壤中的分布主要是上层土壤含量高，下层土壤含量低。在土壤0～30cm的深度范围内，随着施氮量的增加，这两种容易被吸收的氮素的含量会增加。总之，合理的施肥对改善土壤的性质，提高玉米的产量有很大的帮助。

4 根系对玉米的影响

玉米根系具有吸收水分和营养、合成玉米所需物质以及支持等功能[]，如果玉米根系发达且长时间保持着较高的活力将直接影响玉米的生长状况和玉米产量的高低。有研究发现，玉米根系的生长发育程度在一定程度上与玉米的产量呈正相关，也就是说如果玉米根系发育得比较好，则地面以上的玉米秸秆生长就比较旺盛，从而实现玉米高产。相反，如果玉米根系发育得并不好，则地面上玉米秸秆生长就不良，玉米产量也不会高。在玉米整个生长周期中，吐丝期是玉米根量生长发育最快，也是最大的时期，玉米的根量越大大小、数量多少地面上部分的生长发育情况就越好。因此，如果要想获得高产，农户需要想办法在吐丝期建立强大的根系。

众所周知，玉米的根系对肥料、水源和土壤都有很大的向性，所以，我们要根据玉米根系的生长特点，合理调整土壤中的水分和养分，进而影响玉米根系的生长发育。施肥在玉米根系的生长发育中有着举足轻重的作用，无论是化肥还是有机肥的使用都可以明显地增加玉米根长密度和根干重密度，尤其是在自然资源不足的情况下，玉米根系生长发育的好，它对土壤中的水分和养分的吸收就越充分。要注意的是，玉米的根系与土壤中的水分两者之间并非独立存在的，而是有一定的关联性，一方面，玉米根系的生长和自身的生理上的变化会受到土壤中含水量的制约，与此同时，玉米根系的生长也在一定程度上促进了土壤中水分的吸收和利用，它可以让水分在更短的时间内高效率被吸收到玉米的根部。农田的耕作既能改变土壤的物理结构，也在一定程度上影响水分在土壤中的分布，进而对玉米根系的生长发育与根系的分布产生很大的影响。翻耕的耕作方式有助于打破犁底层，促进玉米根系向下生长，有利于玉米根系对深层土壤中的水分和营养物质的吸收。这也为玉米高产打下物质基础。随着玉米品种的更替，玉米根系的空间分布主要表现为横向缩紧和纵向延伸，玉米根系整体上看是呈现T字形分布的，且主要生长在距离地面较近的土层。有研究发现，在土壤深松耕30cm后，玉米的根长、根体积、根部表面积能够得到显著的增加，玉米根系的容纳量也会增多，这就更有利于根部对水分和养分的吸收了。总之，发达、健壮的根系是玉米生长发育和高产的生理基础。