玉米栽培中采用土壤保水剂对促进其产量提高的作用分析.pdf

152试验研究农业开发与装备2023年第7 期玉米栽培中采用土壤保水剂对促进其产量提高的作用分析王俊霞（东明县城关街道办事处，山东东明274500)摘要：通过大田试验，以不采用土壤保水剂作为对照组，以不同保水剂用量（3 0 kg/hm、6 0 k g/h m、90kg/hm）作为试验处理组，探讨秸秆还田条件下采用土壤保水剂及不同剂量对促进玉米产量提高的作用，为促进玉米栽培产量以及选择合适的土壤保水剂用量提供理论参考。关键词：玉米；土壤保水剂；秸秆还田；产量0引言玉米是山东主要粮食栽培作物，种植面积大且单产增长速度快，促进玉米产量的提高对保障山东粮食安全具有重要意义。近些年来，受到干旱缺水情况的制约，全世界农林业的可持续发展都受到很大影响。迫于缺水形势愈来愈严峻，作物需水与耗水规律受到重视，相应的诸多研究随之开展。此外，农田的节水技术、保水措施等也受到广泛关注，旨在通过多管齐下的方法达到节水、高产的综合目标-2 。土壤保水剂是一种使用强吸水性树脂制作而成的，具有超高吸水保水功能的高分子聚合物，可以速度极快地吸收相较于自身重数百倍、甚至上千倍的去离子水。这种吸水功能具有反复性，吸水后，土壤保水剂会通过膨胀成为水凝胶，并以较慢的速度释放开来，以供植物利用，以此达到强化土壤保水性、保证土壤养分、提高作物水肥利用率、促进产量提高等作用3 。诸多试验研究表明，土壤保水剂的使用有利于促进作物出苗，增强其抗旱性，提高成活率，使作物的生长发育得到保障，从而提高作物产量4-5。本研究对土壤保水剂在玉米栽培中的应用进行研究，并进一步探讨不同保水剂用量对提高作物产量的作用。1材料和方法1.1试验材料试验玉米品种为郑单9 58。试验设置在山东省某乡镇玉米种植地。玉米栽培时间为6 9 月份，降水主要集中在7 月下旬至8 月中旬，玉米栽培前期与生长后期缺水突出问题。试验地土壤性质为壤土，种植土层为0 40 cm，含有碱解氮8 0.8 2 mg/kg、速效磷35.38mg/kg、速效钾119.2 5mg/kg、有机质14.2 1g/kg。供试保水剂是沃特多功能保水剂，由胜利油田东营华业新材料有限公司生产，是一种有机无机杂化保水剂，有着50 0 6 0 0 的吸水倍率，粒径超过0.182.00mm的在9 5%以上，pH值6.0 8.0。1.2试验设计本试验设置4个处理：设计施用土壤保水剂的水平分别是3 0 kg/hm（处理1组）、6 0 kg/hm（处理2组）、9 0 kg/hm（处理3 组）和不施用土壤保水剂的对照组，采取随机区组设计方法，各组重复3 次。各小区面积设计为4m5m=20m，株行距3 0 cm50cm，种植密度设计6.5万株/hm。基肥施用559 kg/hm的磷酸二铵，于大喇叭口期时追施450 kg/hm的尿素，其他管理同大田。保水剂具体施用方法：处于玉米苗期，即3 叶期时，结合试验设计保水剂的使用量，计算出各试验小区相应用量，把保水剂同小区内的细土按照1：10 的质量比进行均匀混合，再参考小区玉米栽培密度，计算得到保水剂的不同穴施量。在玉米种植行两株玉米的中间、相距玉米植株10 cm范围内，使用手铲挖长10cm、宽5cm、深10 cm的穴，再按照各处理组规定的施入不同用量。试验地将前茬作物秸秆还田，切碎成3 5cm的小段，翻压还田，还田深度为2 0 cm。还田量为9 0 0 0 kg/hm，配施尿素量为3 0 0 kg/hm，用以促进秸秆的腐解。供试玉米品种为郑单9 58，使用气吸式播种机进行精量播种，一体化完成播种、铺设滴灌带与覆土。滴灌带铺设在窄行间，干土播种，于播种之后滴灌。1.3测定指标1）生长指标：于玉米主要生育期，在各个处理组随机选择出典型的5株植株，分别对其株高、茎粗、地上部生物量进行测定。株高测定：使用卷尺测量即153试验研究农业开发与装备2023年第7 期可，测量范围自玉米茎的基部到顶端（心叶）这一高度，单位为cm。茎粗测定：使用游标卡尺进行测量，测量范围是玉米植株茎基部的直径数据，单位为mm。地上部生物量：选择那些长势基本一致的植株进行杀青干燥，对其地上部生物量进行测定，单位是g/株。2）产量：在玉米收获期，于各个处理组分别选择3个点，在各点收获3 m双行果穗，进行脱粒、干燥处理，并称量，籽粒的产量以14%含水量计算。1.4数据分析测定数值使用Excel整理后，以SPSS25.0软件做出分析。P0.05代表数据之间的差异显著。2结果分析2.1采用土壤保水剂对玉米生长的影响采用土壤保水剂对玉米生长发育的影响数据（表1）。处理2 组、处理3 组中玉米生育期株高和茎粗，皆较对照组有显著差异（P0.05），玉米茎粗在抽雄期达到最大，处理1组、2 组、3 组抽雄期时茎粗分别较对照组提高了9.2 3%、15.7 3%、15.19%。尤其处理2 组、处理3 组的玉米生长发育更为显著。2.2采用土壤保水剂对地上部生物量的影响土壤保水剂对玉米地上部生物量的数据影响（表2）。分析可见在不同处理下，玉米主要生育期地上部生物量呈现出不断上升的变化趋势，并于收获期时到达最大，且处理2 组整个生育期玉米地上部生物量皆显著高于对照组（P0.05）。2.3采用土保水剂对玉米产量的影响采用土壤保水剂对于促进玉米栽培产量提高的影响（表3）。各处理组玉米产量从高到低依次是处理2组、处理3 组、处理1组、对照组，采用土壤保水剂的各处理组玉米产量显著高于对照组（P0.05），处理1组、处理2 组、处理3 组较对照组分别提高2 4.9 6%、36.16%、3 0.3 0%，且处理2 组玉米籽粒产量更高于处理1组和处理3 组（P0.05）表3 采用土壤保水剂对玉米产量的影响向（xs，k g/h m)处理组籽粒产量对照组8 283.41153.36c处理1组10351.43109.32b处理2 组11278.39114.28a处理3 组10 793.65 141.54b3试验结论3.1土壤保水剂可以促进玉米生长发育据研究报道，土壤保水剂在进行反复吸水膨胀和释水收缩的过程中，对土壤容重与孔隙度具有明显改善作用。这样有利于提高作物在不同生育期的土壤蓄水能力与持水能力，因此可以有效抵御干旱，在很大表1采用土壤保水剂对玉米不同生育期时株高、茎粗的影响向（xs)拔节期抽雄期吐丝期灌浆期收获期处理组株高茎粗株高粗株高粗株高茎粗茎粗株高（cm）(cm)(mm)(cm)(mm)(cm)(mm)(cm)(mm)(mm)45.6211.19120.7722.32247.3820.31269.6121.02270.6521.08对照组土土土土土土土土土土3.45h1.24h8.56c2.04h12.09h1.04h15.42h1.41h13.481.24h55.3113.38124.1824.38288.0422.83285.3721.13284.7921.55处理土土土土土土土土土1组4.03a1.22a9.03b2.13a11.17a1.42a14.15a1.28h16.01h1.31ah68.4114.83155.0225.83284.3522.68293.0723.76295.1322.68处理土土土土土土土土2组5.12a1.26a10.142.1712.03a1.5513.78a1.3515.48a1.28a69.1314.71153.7125.71286.3121.92293.1222.95291.0222.41处理土土土土土土土土土3组5.09a1.25*10.05a2.15412.11a1.3712.65a1.6214.19a1.09注：同列数据后不同小写字母之间表示数据差异显著，P0.05。下同。表2采用土壤保水剂对地上部生物量的影响（x土s）处理组拔节期抽雄期吐丝期灌浆期收获期对照组10.25 1.31h32.41 2.36c114.82 10.71b205.33 14.21d284.36 12.25处理1组11.54 1.33a37.55 2.48h186.43 12.32a310.4517.34387.62 15.51h处理2 组11.29 1.27a51.14 2.094190.43 13.32a389.47 16.36a423.41 17.31a处理3 组11.17 1.08a40.62 2.51b189.57 12.46a356.24 13.13h418.2215.11a154试验研究农业开发与装备2023年第7 期程度上缓解土壤的缺水情况，确保作物在此条件下得以正常生长发育。本次研究发现，采用秸秆还田技术，采用土壤保水剂相较于对照组，玉米生长更为良好，尤其是采用保水剂用量在6 0 9 0 kg/hm时，可以使玉米获得最佳的生长发育效果。阿斗我其原因，可能是适量土壤保水剂的施用辅助秸秆还田改善了土壤的孔隙结构，同时又进一步强化了土壤保水剂的保水和保肥效果，为作物生长发育提供了根本保障。在土壤保水剂使用量较低时，这种促进玉米生长发育的效果并不显著7。3.2土壤保水剂可以提高玉米产量从本质上而言，农作物秸秆是极其重要的肥料资源。近些年，秸秆还田技术也使土壤中有机质显著增加，减少田间水分的蒸发，使田间耗水量减小，相应的土壤提高了其保水性能，提高了水分利用效率，作物产量也得到提高。本次研究表明，采用土壤保水剂的各处理玉米产量，均显著高于对照组，尤其是处理2 组玉米籽粒产量更高于处理1组和处理3 组，且采用6 0 kg/hm的保水剂效果最好。分析其原因，是由保水剂强大的稀释水与保肥功能，改善了土壤水肥环境，以此使玉米产量得到提高。需注意的是，过量采用土壤保水剂可能影响作物产量。因为采用了过多的土壤保水剂之后，其易于和作物争夺一部分的水分，加重作物受到的干旱胁迫，损伤其膜透性，继而影响到产量。4结语综上所述，在玉米栽培中采用土壤保水剂，有利于促进玉米的生长发育和产量提高。同时，采用60kg/hm的保水剂效果最好，玉米生长发育与增产效果更佳，建议在山东省玉米栽培中推广使用。参考文献1 李荣，夏雷，王艳丽，等.滴灌下施用保水剂对土壤水肥及玉米收益的影响J.排灌机械工程学报，2 0 18，3 6（12）：1337-1344.2庄文锋，韩伟，侯金星，等.秸秆还田方式与保水剂对玉米产量及土壤水分的影响J.节水灌溉，2 0 2 0（11）：1-5.3 李荣，勉有明，侯贤清，等.秸秆还田下保水剂用量对砂性土性状与玉米产量的影响J.农业机械学报，2 0 2 1，52(9):260-271.4王瑜，魏琛琛，杨培岭，等.保水剂与氮磷肥配施对雨养玉米生长的影响 排灌机械工程学报，2 0 18，3 6（9）：903-908.5 范震，丁新惠，赵丹，等.玉米秸秆基纤维素保水剂对土壤持水性能及冬小麦根系生长的影响J.中国农学通报，2021,37(17):51-57.6Gao X,Yu Z,Tang X,etal.Augmented antibacterialmechanism of ZnO nanoparticles by labyrinthian-channelconfiguration of maize-stalk carbohydrate columns andsustainable strategy for water decontamination.J HazardMater,2022（43 6):12 9 2 58.7余高，陈芬，谢英荷，等.有机无机复合保水材料对玉米苗期土壤水分及幼苗生长的影响J.河南农业科学，2 0 19,48(10):23-29.8 王坤，高鸿雁，田伟，等。“绿涵”农林专用保水剂在玉米上的试验效果J.现代农业，2 0 2 0（3）：7 0-7 1.9张艳，王民乾，汤其宁，等.不同秸秆覆盖保水剂处理对夏玉米产量和水分利用效率的影响 江西农业学报，2020，3 2(9):13-17，2 2.