[摘 要] 玉米地膜覆盖可以增产是因为覆膜后有利于增加土壤温度,保持土壤水分,改变土壤结构,聚集土壤养分。可以为玉米的播种和出苗创造良好的局部小生态环境,争取早播种,促壮苗,使玉米的颗粒灌浆期处于一年中温度最适宜的季节,从而增加粒重,提高玉米单产。
[关 键 词] 玉米;地膜覆盖;土壤
[中图分类号] F304 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603(2017)18-0192-01
玉米地膜覆盖栽培技术是20世纪80年代开始在我国推广的一项增产技术。据统计,覆膜以后的玉米产量要比普通的大田露地玉米产量提高100~300公斤。特别是在我国北方的高纬度、无霜期短的地区和南方一年多熟的地区,采用此项技术,可以比较好地解决玉米生长期短,热量、光照不足的问题,能有效地起到增产作用,其增产的主要原因有以下两点。
一、生态学效应
(一)增加温度
玉米在覆盖地膜之后,太阳光透过地膜照射到土壤上,从而使土壤获得辐射热能,提高地温。热量在土层中逐层传导,使耕作层温度逐步升高,同时还有部分热能作用于水分,使土壤中的水分蒸发。地膜在这一过程中减少了膜内热量的流失,阻止了土壤中热量向大气扩散,提高了耕作层的温度。有关研究得出,太阳辐射波的透射率在80%~90%之间,覆盖地膜以后可以有效减少长波辐射的透射,这些热量在地膜下被土壤和膜布之间的水分和二氧化碳吸收,保留起来。水分在地膜下的缝隙间流动,有效减少了热量的损失,增加了土壤的热容量,提高了土壤温度。即使有部分热量随着土壤中水分的蒸发流出,到了晚上又会在地膜下凝结成小水珠,这样就可以在较长的时间内保持土壤温度的稳定。据统计,玉米覆膜之后比露地栽培在全生育周期积温增加了大约200℃~300℃。其中,絕大部分的有效积温增加在玉米的幼苗期,对玉米的发芽、出苗和壮苗都起到了关键的作用。玉米覆膜之后,温度增加最明显的是土壤以下10cm处,再往下走,随着土壤深度的增加,温度增加幅度逐步下降。经过多年的栽种试验,在一定的积温范围内,覆膜玉米的产量会随积温的增加而呈现递增。
(二)保持水分
玉米覆膜以后具有保持、稳定和提高土壤墒情的作用。覆膜以后,土壤中原有的水分蒸发后被留在地膜下的环境中,使水分只能在膜下聚集,改变了原有的运行规律,阻断了水分和大气的交换,从而减少水分蒸发,将水分保留在土壤中。同时,由于土壤中热量增加,膜下温度升高,表层土壤的温度差异变大,深层土壤的水分逐步向耕作层聚集,提高了耕作层土壤的水分含量。水分在膜下的不断凝聚的同时,在昼夜温差的作用下,水分在膜下不断从气态向液态转化,从而使水分在表层土壤中逐步增多,土壤含水量保持在较高一个水平上。
(三)疏松土壤
玉米覆膜之后,表层土壤受到农业灌溉水和自然降水的冲刷会大幅度减少,同时,覆膜之后农民田间管理的(如除草、中耕等)次数也会明显减少,这样自然和人为因素对土壤影响就会降低,土壤就能保持播种时的良好结构,不被踩踏而板结。同时,覆膜后膜下表层土壤的温度升高,水分流动加快,使土壤颗粒之间的空隙变大,通气性、土壤物理性状得以改善。
(四)聚集养分
玉米覆膜之后,表层土壤的物理形状得到了改善,微生物活动比之前有了增加,表层土壤中养分的供给随之得到加强。与露地栽培的玉米地相比,覆膜玉米地中的细菌数量增加82%~140%,放线菌数量增加70%~125%,硝化细菌增加40%~57%,自生固氮菌增加4~8%,可见表层土壤中的微生物种群增加明显。土壤中微生物数量及其活动的增加,使土壤中的矿物质营养快速地转化为作物可以吸收的养分。
二、生物学效应
玉米覆膜后有利于增加土壤温度,保持土壤水分,改变土壤结构,聚集土壤养分。增强了玉米植株群体的光合作用能力,为玉米出好苗、出壮苗提供了良好的条件。
(一)出早苗,出齐苗
玉米覆膜之后使出苗速度加快,实现了出苗早,出苗齐。据山西省高纬度地区的实验,玉米覆膜之后的9~10天开始出苗,3天出全苗,而露地栽培的玉米15天左右出苗,一周出全苗。
(二)根系发达,植株健壮
玉米覆膜后,膜下的土壤生态小环境得到改善,植株根系更发达,各个发育时期的主根、次生根的层级、数目、长度、重量等均有不同程度的提高,尤其是对玉米植株生长的早期,这种促进作用更加明显。
(三)玉米植株群体的光合作用得到增强
玉米覆膜之后,植株的叶片宽度增加,植株群体的叶面积随之得到明显提高,从而使玉米植株生长健壮,有利于光合作用和干物质的积累。覆膜玉米的群体叶面积增长规律具体表现为:植株生长早期增长快速,生长中期可以保持相对稳定,生长末期的衰亡又比较慢。早期叶面积增长快可以迅速使绿叶覆盖地面,减少漏光损失,中后期保持一定的叶面积,有利于积累更多的光合产物向籽粒中转移。
(四)增加粒重,早熟高产
籽粒重量增加,产量提高。玉米在腹膜之后,最重要的一点是热量得到增加,可以更好地满足玉米早期成长所需要的热量,从而使成熟期提前,产量增加。腹膜玉米出苗早、苗全、苗壮,生长发育提前,从而使籽粒灌浆期处在最适宜的温度范围内。有关研究表明:腹膜玉米比露地栽培的玉米出苗早3~4天,抽穗早2~4天,腊熟期要早6~13天,完熟期早8天,全生育期则要缩短4~5天。
玉米薄膜栽培的增产机理就在于增温保墒,特别是为玉米播种和出苗创造良好的生态环境条件,把玉米籽粒灌浆阶段安排在适宜的气温条件下,显著增加粒重,提高产量。
参考文献:
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本文标题:浅谈玉米地膜覆盖栽培增产机理
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