许志斌 研究员 宁夏农科院
2008-5-23
一、玉米生长发育对养分的要求
玉米在整个生长发育过程中,需要的营养元素很多。试验证明,氮、磷、钾、钙、镁、硫、锰、铜、锌、硼、钼等矿质元素及碳、氢、氧三种百矿质元素,都是玉米正常生长发育所必需的。其中,氮、磷、钾、硫、钙、镁六种元素需要量大,称为大量元素;铁、锰、铜、锌、硼、钼等元素需要量较微,称为微量元素。
一般土壤中硫、钙、镁并不十分缺乏,而氮、磷、钾则因需要量大,土壤中的自然供给量往往不能满足玉米生长的需要,所以必须通过施肥来弥补土壤天然肥力的不足。在各种必需元素中,一旦缺乏其中任何一种都会引进玉米生理生态上的抑制作用,而表现出不同的反映。因此,只有了解了各种营养元素对玉米生长机能所起的作用,才能有效地和合理地施用各种肥料。
1、氮、磷、钾的生理作用
(1)氮
氮是所有氨基酸的重要组成成分,氨基酸构成了复杂的蛋白质分子。蛋白质又参与在每个活细胞的生命过程中。氮素也是酶和叶绿素中的重要成分,没有酶,有机体内的各种生化反应就不能完成。而叶绿素的生物学功能是利用太阳光的能量,把无机物质转化为有机物质。变光能为化学能贮存在有机物质中。因此,氮素充足可以促进蛋白质的合成和原生质的增殖,增强了代谢过程,玉米就生长健壮,茎叶繁茂,叶色浓绿,光全作用强,积累有机物质多,产量也高。如果氮的补充不足,由于蛋白质、酶和叶绿素形成量减少,所以植株矮小,生长缓慢。最明显的特征是叶片呈现黄绿色或黄色,严重时整叶干枯如果植株长期缺氮,则会选成营养不良而导致雌穗发育停止,产生空秆或形成小穗,产量明显下降。相反如果氮素过多,促进了蛋白质合成,大量消耗碳水化合物,组织分化不良,则会发生倒伏。
(2)磷磷是核蛋白的主要成分,只有磷素不断地进入植物体内,才能形成核蛋白,促进细胞增殖。在光全作用中,如果没有磷的参加,光合作用就不可能进行。在玉米发育初期,短时间中断磷的供应,核蛋白就会停止合成,植物的生长和发育就会受到很大影响。在玉米的生育后期,植株体内养分的运输也离不开磷,充足的磷能使籽粒干物质的积累得以顺利进行。
玉米缺磷最主要的特征是根系发育不良,生长迟缓,植株发育受到障碍。在氮素比较丰富的情况下,缺磷植株沿叶缘出现紫红色,极度缺磷时,也会出现叶色浅绿症状。开花期缺磷,则抽花丝期延迟,易形成雌雄花不遇,影响正常授粉,致使果穗发育不良,穗行不齐,成熟期推迟。
(3)钾钾能促进胶体膨胀,使细胞和细胞壁维持正常状态,以保证新陈代谢和其它功能的顺利进行。如果缺钾,即使土壤中水分很充足,在炎热的中午,叶片也常因丧失膨压而出现萎蔫现象。钾能促进维管束的正常发育,厚角组织增厚,韧皮束变粗,既有利于水分与养分的输送和茎秆坚韧抗倒,也增强了玉米对根腐、茎腐病抗性。
玉米缺钾时,生长会受到阻碍,叶色黄绿,叶片边沿和叶尖变成紫色,随后干枯呈灼伤状,而叶的蹭部分仍然保持绿色。由于钾可以在植株体内移动,当钾供应不足时,老叶中的钾可以转移互新生组织中去,所以缺钾症状首先出现在老叶上。严重缺钾时,植株矮澌上,生长停滞,节间短缩,果穗发育不良,果穗失重明显,千粒重降低。
2、微量元素对玉米生长发育的作用
微量元素种类很多,如硼、锰、钼、铁、铜、钴等,虽然作物需要量都很少,但对玉米生长发育都是很重要和不可缺少的。也是不可相互代替的,如果土壤不能满足需要,对产量影响是很大的。根据现有资料表明,与玉米生长发育关系较大的微量元素主要是硼、锌和锰等。它们大多数是酶、辅酶或一些微元素的组成成分。
(1)硼硼在玉米的生长发育过程中,对吐丝受粒有良好作用,缺硼则生殖器官发育不良,造成空秆和部分小花败育。缺硼时,玉米植株表现矮小,根部变粗,叶脉间出现白色条纹。
(2)锌玉米对锌最为敏感。锌能促进生长素的合成,缺锌时,细胞壁因缺乏生长素而不能伸长,导致节间短缩,叶片叶脉间出现黄色条纹,严重缺锌,幼苗新生叶呈淡黄色乃至白色,老龄叶也相继出现细小白色斑点,并迅速扩大形成局部白色坏死斑块,这时叶面呈半透明的白绸状,风吹易撕裂。
(3)锰玉米对锰素也是比较敏感的。锰对植株体内的氧化还原过程和含氮物质的合成都起一定的作用。锰不足时由于叶绿素生成困难,叶脉间会出现缺绿症状。
3、玉米对氮、磷、钾营养元素的需要和吸收
需肥量:
在高产田,每生产1000公斤玉米籽粒,需纯氮27公斤左右(折合尿素58.7kg),五氧化二磷12公斤左右(折合二铵26.1kg),氧化钾25公斤左右(折合硫酸钾41.7kg)。
二、玉米营养物质运转和分配规律
(1)一般玉米在苗期到拔节期,生长较缓慢,植株较小,玉米从根中吸收和制造的养分运输中心是叶片,这时施肥主要作用是促进叶片的增长,为壮苗、壮杆、大穗打下基础。
(2)玉米拔节后至大喇叭口期,养分运输分配中心皆由叶片转为茎杆,并开始转向生殖器官。由于此时玉米正处于雌穗小穗、小花分化期,营养生长迅速,雌雄穗分化处于盛期,需要的营养物质最多,是决定果穗大小,籽粒多少的关键时期。这时是追穗肥的最佳时期。肥水齐攻既能满足穗分化对肥水的需求,又能提高中上部叶片的光全生产能率,使运往果穗的养分多,促进结籽,增加粒重。
(3)玉米进入抽雄以后,体内养分运输中心已由营养体转入生殖器官,养分逐渐大量供给籽粒,这还需要从土壤中吸收所需氮、磷总量40%左右的养分,同时,籽粒约计80%的重量是靠后期叶片制造的光合产物直接积累的。因此,后期土壤中缺乏,植株脱肥早衰是不能获得高产的。追施一定数量的粒肥,保证无机营养的充分供给,维持营养器官不早衰,提高光合生产率,促进营养器官中的养分向籽粒中转移。
三、田间管理
(一)小麦套种玉米
1、施肥原则
套种玉米应掌握“轻施苗肥,重施穗肥,巧施粒肥”的原则
小麦套种玉米,由于田间环境条件的改变。在共生期间,两种作物相互影响,相互制约。尤其玉米生长前期,生长较缓慢,受小麦的影响较大。如果此时玉米肥力不足,生长势就差,受小麦荫蔽就越越严重,会导致整个植株发育不良。即使在后期重施肥,也不可能使这种状况改变,反而会因此使玉米植株形成“头重脚轻”导致倒伏减产。1989年试验表明:施苗肥的比不施苗肥的玉米产量减少30.9%,其中单穗重降低42.5克,千粒重减少62.8克。苗期施肥量应占总追肥量的20-25%。而套种玉米进入拔节期(6月20日左右),这一阶段是玉米一生需水需肥的关键时期,对水肥极为敏感。水肥供应充足与否直接决定着穗的长度和穗粒数的多少。因此,此期应结合小麦灌水,施足穗肥。其施肥量应占总追肥量的50-60%。在7月20日左右,套种玉米进入灌浆阶段,要施好粒肥,施肥量应占总追肥量的20-25%,防治叶片早衰,延长叶片功能期,以保证穗大粒多。
2、田间管理
(1)早间苗、定苗
生产上应掌握三叶间苗,五叶定苗的原则。坚决改变不定苗的习惯作法。
(2)适时中耕
玉米苗期要求早中耕,多中耕,以促进根系生长。尤其麦套玉米,前期由于小麦连续灌水,土壤板结严重,透气性差,土壤氧气缺乏,苗易发黄、发紫,影响根系发育,不利于培育壮苗。因此,要适时中耕。麦套玉米应在小麦灌头水、二水后,待地表稍发白,就应该分别进行中耕。中耕掌握的原则是行中间深,苗旁浅。
(3)施好苗肥
玉米自出苗至拔节期主要增重器官是叶,此期施肥主要作用是促进叶片的增长,保证有较大的光合面积,为壮秆大穗打好基础。套种玉米追施苗肥适宜的时期是:银北地区一般在5月20日前(小麦灌二水时)。银南灌区在5月下旬到5月底。合理的施肥量是亩施尿素7.5~10kg。切不可过量,以免促的过猛,使玉米高度过早过多的超过小麦,反过来对小麦造成遮荫,影响小麦产量。
(4)施好拔节肥,灌足拔节水
灌区玉米6月10日前后进入拔节期,此时玉米由单纯的营养生长转入营养生长和生殖生长同时并进的阶段,即不但要继续长根、茎、叶的生长,而且还要进行雌雄穗的分化。这一时期主要是决定穗长、穗行数的关键时期。
这一阶段水肥供应充足与否直接决定着穗的长度和小花数的多少。如果水分、养分供应不足,即使以后营养条件改善,也不可改变穗小粒少的状况,最终导致产量下降。因此,玉米应在6月中旬(大喇叭口期),结合小麦灌麦黄水,重施穗肥。其施肥量应占总施肥量的55%~60%,一般亩施尿素25~30kg,以保证玉米幼穗分化期对水肥的需求。
同时采取有力措施保花保粒,玉米一个果穗能形成多少小花数和结多少粒数,这是由品种的遗传特性和外界条件两个因素决定的,但能结多少粒主要取决于保花保粒的措施。因此,在这一时期,首先应防治干旱缺水,减少小花退化。其次,应及时防治粘虫,保护叶片不受损害,使有机营养不断输送到幼穗,防止籽粒败育。
(5)合理施粒肥
玉米开花受精后,即进入籽粒灌浆阶段,营养物质的吸收虽不及抽穗前快,但仍需要吸收一定的养分。因此,要根据情况合理补追化肥。如果抽雄后,叶色淡绿,可亩施尿素7.5~10kg,延长叶片的功能期,防止茎叶早衰,制造和积累更多的有机物质向籽粒输入,促进灌浆,增加粒重。
(二)单种
1、施肥
(1)基肥 亩施有机肥2000-5000kg,氮磷钾复合肥50kg。
(2)种肥 播种时亩带种肥磷酸二铵10-15kg,要施在种子两侧或两穴之间或分层施肥。
(3)追肥 第一次于玉米拔节-大喇叭口期亩施尿素25-30kg,磷酸二铵10kg,钾肥10-15kg。第二次于玉米抽穗-开花期随灌水施碳酸氢铵20-25kg。
2、灌水 玉米苗期限不灌水。拔节期(6月中旬)灌第一水,抽雄期(7月中旬)灌二水,灌浆期限若遇雨季,7月下旬至8月上旬降水正常可不灌水,8月底至9月初灌第三次水。
3、间、定苗 玉米三叶时进行间苗,五叶时定苗,1穴1苗,缺穴处留双苗。
4、中耕、培土 5月上旬至6月上旬对玉米进行中耕,原则是苗旁浅,行间深,一般2次。中耕是玉米田间管理的一项重要措施,中耕松土有如下好处:
(1)疏松土壤,流通空气,提高地温
春玉米早春温度低,及时中耕松土,可以提高土温,有利根系下扎,促进幼苗生长健壮。同时有益于土壤微生物活动,加速有机质的分解,提高土壤有效养分,改善营养条件。
(2)调节水分,防旱保墒,促进玉米生长
中耕松土以后,破除土壤板结,截断毛细管,防止松土层以下水分蒸发,达到蓄水保墒作用。当土壤水分过多时,中耕松土又可使土壤水分蒸发,使玉米生长良好。
(3)防除杂草
玉米行间较宽,易生杂草,结合中耕松土可清除杂草,利于作物生长。中耕的时间应根据土壤、气候等条件而定,一般雨后不久就要进行中耕。中耕的次数,以保墒、除草为原则,土质粘、干旱、草多应勤中耕。
玉米培土是栽培技术中一个环节。培土能增加表土受光面积,减轻草害,提高肥效,防风抗倒。培土不宜过早,过高,以免损伤基部的叶片。培土的时间,一般在孕穗至抽雄前分二次进行,第一次培土低些,第二次高培土。如果进行一次培土的,最好在大喇叭口期进行。
四、微肥的施用
玉米对锌非常敏感,如果土壤中有效锌少于0.5毫克/千克—1.0毫克/千克,就需要施用锌肥。土壤中锌的有效性在酸性条件下比碱性条件要高,所以现在碱性和石灰性土壤容易缺锌。长期施磷肥的地区,由于磷与锌的拮抗作用,易诱发缺锌,应给予补充。常用锌肥有硫酸锌,基施亩用量0.5千克—2.5千克,拌种4-5克/千克,浸种浓度0.02%—0.05%。由于锌在土壤中移动较慢,且有一定残效,以基肥施用效果最好。