影響玉米生長發(fā)育及產(chǎn)量的因素分析

熊啟松

（貴州省畢節(jié)市大方縣興隆苗族鄉(xiāng)人民政府，貴州 大方 551600）

1 耕作方式對玉米的影響

農(nóng)田的耕作方式有很多種，其中常用的耕作方式有免耕、少耕、翻耕和深耕等，農(nóng)田耕作主要是改變土壤的物理結(jié)構(gòu)，讓土壤松散，這樣有利于土壤環(huán)境中空氣的交換，土壤中的養(yǎng)分也會重新分布，更加均勻，這也為農(nóng)作物的高產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。所以，根據(jù)土壤的性質(zhì)和特點，農(nóng)戶要采用適宜的耕作方法進行耕作，有助于提高玉米的產(chǎn)量。有研究發(fā)現(xiàn)，深耕的方式可以有效提高玉米的群體葉面積指數(shù)，進而提高玉米群體的光合作用能力，增加玉米的籽粒的飽滿程度。還有研究發(fā)現(xiàn)，翻耕和超深翻耕與常規(guī)的耕作相比，能夠有效提高玉米的產(chǎn)量，這也從側(cè)面說明了翻耕可以通過改善耕地的物理特性從而增加玉米產(chǎn)量。

水資源的匱乏也是制約農(nóng)作物生長發(fā)育的主要因素[]，土壤中水分的多少直接影響農(nóng)作物的生長發(fā)育，土壤中的含水量受多種因素的影響，其中水分的滲入和儲存能力對土壤的儲水量影響最顯著。有研究發(fā)現(xiàn)，選擇合適的耕作方式不但可以改變土壤的儲水能力，還可以改善土壤的肥力和土壤本身的環(huán)境，這也從基礎(chǔ)上起到了增加玉米產(chǎn)量的效果。另外，單獨使用化肥追肥會降低土壤的含水量，當有機肥和化肥聯(lián)合使用的時候能夠有效提高土壤的含水量，值得注意的是，施肥對深層土壤的含水量的影響比較小。保護性耕作對于土壤的儲水量是很有利的，與深耕和翻耕相比，少免耕這種耕作方式能夠讓土壤的含水量要分別高出17個百分點和8個百分點。旋耕也是耕作的一種方式，有研究發(fā)現(xiàn)，與翻耕相比，旋耕可以有效提高玉米拔節(jié)期和成熟期耕層的土壤水分含量。等到玉米收割完后，被碾碎的秸稈直接還田也能有效減少土壤中的水分蒸發(fā)，從而提高土壤中的含水量。

土壤的緊實度是衡量土質(zhì)和評價土壤的可耕性的重要指標，土壤的緊實度在一定程度上代表了土壤顆粒之間的松緊程度以及土壤的結(jié)持度的大小，反映的是固態(tài)土壤，液態(tài)水分和空氣在土壤中的比例，這個比例與耕作方式、有機肥和秸稈還田殘渣的存在等一些管理措施有很大的關(guān)系。土壤的緊實度還會影響到化肥和有機肥的利用效率，土壤中養(yǎng)分的循環(huán)利用對農(nóng)作物的生長以及農(nóng)作物產(chǎn)量都有很大的影響，土壤顆粒排列得越緊密，土壤的緊實度就會越高，農(nóng)作物的根系發(fā)育就會受到很大的限制。相反，如果土壤顆粒之間排列的過松，土壤的結(jié)構(gòu)和功能就會在一定程度上發(fā)生改變[]，同時土壤的滲透率和入滲量也會降低，當土壤的持水能力下降的時候，就會加劇水土流失的風險，從而造成土壤的質(zhì)量下降，這對農(nóng)作物的生長發(fā)育有嚴重的影響。我國東北地區(qū)由于土壤緊實度增加，土壤中水和肥的供應以及儲存能力都會受到嚴重的影響，一旦土壤肥力下降，農(nóng)作物的產(chǎn)量將大打折扣，同時這也會增加土壤的負擔，即便是投入了肥料成本，其收成未必很好。因此，實時合理的翻耕可以有效降低耕層和犁底層的土壤緊實度，改變土壤的物理結(jié)構(gòu)和剖面結(jié)構(gòu)，從而使農(nóng)作物的根系向下扎并與土壤中的水、肥和空氣交換，為玉米的增產(chǎn)奠定堅實的基礎(chǔ)。

2 種植密度對玉米的影響

當前，我國玉米種植面積有限，在有限的種植面積下，增加玉米的種植密度可以提高玉米的產(chǎn)量。有研究發(fā)現(xiàn)，與低密度種植量相比，較高密度種植玉米可以有效提高玉米產(chǎn)量，這也說明了通過增加群體庫的方法實現(xiàn)較高密度種植條件下提高玉米產(chǎn)量是可行的。影響玉米產(chǎn)量的因素有很多，常見的有玉米的種植密度、土壤養(yǎng)分管理和土壤的耕作措施等，這些都會對玉米產(chǎn)量產(chǎn)生影響，且影響程度各不相同，其中玉米種植密度的增加對玉米產(chǎn)量的影響是最明顯的。國外有學者通過模擬發(fā)現(xiàn)，如果將我國玉米的種植密度從6萬株/hm2增加到8.25萬株/hm2，玉米的產(chǎn)量可以提高20%以上。有統(tǒng)計表明，我國玉米的最高產(chǎn)量是1511.74kg/667m2，是在2014年，而美國玉米的畝產(chǎn)在1985年就達到了這個水平。我國東西部和南北部地區(qū)的差異也會影響玉米的畝產(chǎn)量，在北方地區(qū)農(nóng)民種植的傳統(tǒng)思想觀點相對比較落后，他們更重視單穗產(chǎn)量、規(guī)避倒伏，通常情況下會選擇低密度種植。即便是現(xiàn)代化水平提高了，播種質(zhì)量卻沒有大幅度提升，播種質(zhì)量不高，造成玉米苗的整齊度非常差，玉米的空桿率比較高。北方地區(qū)干旱時間長，土壤的墑情變得很差，從而影響了玉米的出苗率。有很多學者認為，現(xiàn)在玉米在單位面積上的增產(chǎn)不單單是單株玉米產(chǎn)量高的增加，更重要的原因是玉米種植密度的提高，導致了玉米群體的增大。有研究發(fā)現(xiàn)，玉米的密度與群體的質(zhì)量有密切的關(guān)系，因為玉米的密度首先影響到的是玉米群體中個體的數(shù)量和個體的發(fā)育情況，而玉米的個體數(shù)量和個體的發(fā)育情況又決定了玉米群體內(nèi)部個體間相互影響程度的大小，最終的結(jié)果是，這將影響玉米群體質(zhì)量的好壞和玉米產(chǎn)量的高低。

有研究發(fā)現(xiàn)，玉米的生長發(fā)育和產(chǎn)量還受到栽培措施的影響，主要是影響玉米冠層的結(jié)構(gòu)和功能，當然，玉米冠層的結(jié)構(gòu)和功能也會受到很多因素的影響，其中最為明顯的就是玉米的種植密度。一個良好群體的構(gòu)建是實現(xiàn)玉米高產(chǎn)的基礎(chǔ)，由于玉米群體結(jié)構(gòu)的構(gòu)建受玉米種植密度的影響非常大，所以，要想構(gòu)建良好的玉米群體結(jié)構(gòu)，就要選擇比較合適的玉米種植密度，尤其是在玉米生長旺盛的時候，通過構(gòu)建玉米合理的、足夠的葉面積指數(shù)，為玉米群體生長提供足夠的光合作用，增加玉米的生長速度和葉片的光合能力，這也為玉米產(chǎn)量的增收打下堅實的基礎(chǔ)。玉米的密度與產(chǎn)量之間有一個數(shù)量關(guān)系，呈單峰曲線關(guān)系，所以，玉米葉片要是利用更多的光能產(chǎn)生更多的物質(zhì)，農(nóng)戶就要在合適的范圍內(nèi)增加玉米的種植密度，因為適宜的玉米種植密度可以通過增加葉片的面積促進玉米的光合作用，從而從根本上促進玉米產(chǎn)量的增加。玉米葉片面積除了增加之外，也會衰減。它的衰減速度會隨著玉米種植密度的增加而加快，葉片的有效持綠時間會明顯地縮短，所以，玉米個體的干物質(zhì)積累、玉米產(chǎn)量以及產(chǎn)量的構(gòu)成因素都會隨著玉米種植密度的增加而減少。也有研究發(fā)現(xiàn)，隨著玉米種植密度的增加，玉米葉片指數(shù)也在增加，這就說明了玉米群體內(nèi)部的單株在種植密度發(fā)生改變的時候，可以進行自我調(diào)節(jié)。因此，農(nóng)戶在種植玉米的時候要選擇合適的種植密度，因為合適的種植密度可以自行調(diào)節(jié)好群體與玉米單株之間的關(guān)系，使玉米產(chǎn)量達到最大化，農(nóng)戶才能獲得高產(chǎn)。如果玉米種植密度超過了這個適宜的范圍，其結(jié)果就是玉米群體通風透光不太好，即便是玉米葉片生長茂盛，也不能增加單位面積的有效光合作用，還容易使玉米花絲受到葉片的掩蓋不能正常授粉，從而導致玉米穗上的粒數(shù)和穗重量都會減少。

根據(jù)當?shù)丨h(huán)境條件和土壤特性選擇合適的玉米耕作措施并追加適量的有機物能夠增加玉米干物質(zhì)的積累和分配規(guī)律。眾所周知，玉米作物的產(chǎn)量是玉米作物自身通過光合作用直接或者間接形成的，且這個產(chǎn)量受到光合產(chǎn)物的積累與分配的影響。也就是說，提高玉米籽粒的飽滿度和數(shù)量的途徑之一就是提高玉米作物干物質(zhì)的積累。玉米籽粒中的干物質(zhì)來自玉米生育后各個器官的轉(zhuǎn)運，然而玉米各個部位干物質(zhì)分配也隨著玉米生長中心的轉(zhuǎn)移而變化。因此，要促進玉米根部和葉片在發(fā)育前期的生長，而在生育中期要壯稈和擴大綠葉面積，從而使光合產(chǎn)物合理地向玉米籽轉(zhuǎn)移。

玉米種植并非盲種，而是有其適宜的種植密度的，大量的研究數(shù)據(jù)表明，玉米個體效應會隨著玉米的種植密度的增大而降低，當玉米群體效應對玉米總產(chǎn)量的影響降低，低于玉米個體效應的時候，這個個體與群體之間的平衡自然就被打破了，玉米群體產(chǎn)量就會嚴重下滑，這主要是因為玉米種植密度一旦增加，個體間競爭就會加劇，進而造成玉米發(fā)育受到嚴重的限制，干物質(zhì)的積累量也會嚴重減少，最終導致玉米產(chǎn)量的下降。玉米產(chǎn)量與種植密度的關(guān)系可以用曲線表示，就是拋物線，也就是說，在一定范圍內(nèi)玉米產(chǎn)量會隨著種植密度的增加而增加，當種植密度超過這個范圍后，玉米的產(chǎn)量反而會下降。所以要科學種田，在最適宜的密度范圍既可以減少成本的投入，又可以實現(xiàn)高產(chǎn)。

3 施肥方式對于玉米的影響

在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)當中，合理的施肥能夠起到培肥地力，增加玉米產(chǎn)量，改善玉米品質(zhì)，提高玉米的經(jīng)濟效益的作用[]，施肥并不是把粉料或者化肥灑到地里就行了，而是要根據(jù)肥料的自身的特點和土壤的情況以及當?shù)氐臍夂驐l件制定科學合理的施肥計劃，讓肥料的作用得到最大的發(fā)揮。有的地區(qū)由于缺乏科學合理的施肥計劃，如東北地區(qū)因忽視有機肥料的投入，長期使用大量的化肥，其結(jié)果是土壤逐漸變得板結(jié)、土地的可耕性變得非常差。有研究發(fā)現(xiàn)氮肥的使用能夠有效提高玉米的產(chǎn)量，這主要是因為氮肥能夠影響玉米產(chǎn)量的主要構(gòu)成因素，并對這個因素起到積極的作用，因此提高玉米產(chǎn)量。玉米在吐絲期需要大量的氮肥，因為這個時期所需氮肥的量占整個生長周期所需氮肥總量的40%～48%，因此，這個時期追加氮肥對玉米高產(chǎn)有很大的幫助。但是研究發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)在很多農(nóng)戶為了省事，在玉米還沒有吐絲之前大量追加氮肥，這種施肥方式不但沒有增加玉米產(chǎn)量，反而會降低氮肥的利用率和污染土壤環(huán)境。

玉米自身的生長發(fā)育是通過根部吸收土壤中的養(yǎng)分來滿足的，氮肥又是玉米生長周期中需求量最大的元素之一，也是限制玉米生長發(fā)育的重要元素之一。土壤中的氮素有兩種形式存在，一種是以銨態(tài)氮的形式存在，另一種是以硝態(tài)氮的形式存在[]，農(nóng)作物能夠吸收利用的也就是這兩種氮素。進入土壤中的尿素首先要在尿素酶的催化作用下轉(zhuǎn)化為銨態(tài)氮，這種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轉(zhuǎn)化為硝酸根，這種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轉(zhuǎn)化為氣體導致氮元素的損失。無論如何，銨態(tài)氮和硝態(tài)氮在土壤中的分布主要是上層土壤含量高，下層土壤含量低。在土壤0～30cm的深度范圍內(nèi)，隨著施氮量的增加，這兩種容易被吸收的氮素的含量會增加。總之，合理的施肥對改善土壤的性質(zhì)，提高玉米的產(chǎn)量有很大的幫助。

4 根系對玉米的影響

玉米根系具有吸收水分和營養(yǎng)、合成玉米所需物質(zhì)以及支持等功能[]，如果玉米根系發(fā)達且長時間保持著較高的活力將直接影響玉米的生長狀況和玉米產(chǎn)量的高低。有研究發(fā)現(xiàn)，玉米根系的生長發(fā)育程度在一定程度上與玉米的產(chǎn)量呈正相關(guān)，也就是說如果玉米根系發(fā)育得比較好，則地面以上的玉米秸稈生長就比較旺盛，從而實現(xiàn)玉米高產(chǎn)。相反，如果玉米根系發(fā)育得并不好，則地面上玉米秸稈生長就不良，玉米產(chǎn)量也不會高。在玉米整個生長周期中，吐絲期是玉米根量生長發(fā)育最快，也是最大的時期，玉米的根量越大大小、數(shù)量多少地面上部分的生長發(fā)育情況就越好。因此，如果要想獲得高產(chǎn)，農(nóng)戶需要想辦法在吐絲期建立強大的根系。

眾所周知，玉米的根系對肥料、水源和土壤都有很大的向性，所以，我們要根據(jù)玉米根系的生長特點，合理調(diào)整土壤中的水分和養(yǎng)分，進而影響玉米根系的生長發(fā)育。施肥在玉米根系的生長發(fā)育中有著舉足輕重的作用，無論是化肥還是有機肥的使用都可以明顯地增加玉米根長密度和根干重密度，尤其是在自然資源不足的情況下，玉米根系生長發(fā)育的好，它對土壤中的水分和養(yǎng)分的吸收就越充分。要注意的是，玉米的根系與土壤中的水分兩者之間并非獨立存在的，而是有一定的關(guān)聯(lián)性，一方面，玉米根系的生長和自身的生理上的變化會受到土壤中含水量的制約，與此同時，玉米根系的生長也在一定程度上促進了土壤中水分的吸收和利用，它可以讓水分在更短的時間內(nèi)高效率被吸收到玉米的根部。農(nóng)田的耕作既能改變土壤的物理結(jié)構(gòu)，也在一定程度上影響水分在土壤中的分布，進而對玉米根系的生長發(fā)育與根系的分布產(chǎn)生很大的影響。翻耕的耕作方式有助于打破犁底層，促進玉米根系向下生長，有利于玉米根系對深層土壤中的水分和營養(yǎng)物質(zhì)的吸收。這也為玉米高產(chǎn)打下物質(zhì)基礎(chǔ)。隨著玉米品種的更替，玉米根系的空間分布主要表現(xiàn)為橫向縮緊和縱向延伸，玉米根系整體上看是呈現(xiàn)T字形分布的，且主要生長在距離地面較近的土層。有研究發(fā)現(xiàn)，在土壤深松耕30cm后，玉米的根長、根體積、根部表面積能夠得到顯著的增加，玉米根系的容納量也會增多，這就更有利于根部對水分和養(yǎng)分的吸收了?？傊?，發(fā)達、健壯的根系是玉米生長發(fā)育和高產(chǎn)的生理基礎(chǔ)。