一種玉米漬澇災害的綜合防控技術的製作方法
2023-05-31 10:12:11
一種玉米漬澇災害的綜合防控技術的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種玉米漬澇災害的綜合防控技術，利用土壤起壟或廂壟調控：在玉米播種時寬窄行播種，玉米5葉期進行中耕培土起壟或開溝，在玉米寬行內開溝，在玉米窄行培土起壟，或每4行或6行為一廂，廂兩側寬行內開溝，在玉米澇害發生後，立即增施氮氧混配肥料，同時進行葉面噴施亞精胺化學調節劑，於早晚各噴1次，連續噴施2~3天，其它與正常管理一樣，待玉米果穗均出現苞葉乾枯，籽粒乳線消失，黑色層出現即籽粒完全生理成熟時收穫。本發明本發明以其提前預防和災後補救的綜合預控優勢可有效降低和減緩漬澇後根部缺氧，降低土壤有害物質積累的毒害效應，增強根系生長和吸收能力，從而促進地上部和根系協同生長，提高產量。
【專利說明】一種玉米漬澇災害的綜合防控技術
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種農藝和化控有機結合控制玉米潰澇危害的綜合防控管理技術，屬於農學領域。
【背景技術】
[0002]隨著全球氣候變化，潰澇在在我國農業自然災害中已成為第二大災害，佔24.2%左右，且土壤潰澇危害造成農作物產量損失已是全球性的問題。據統計，全球約10%的耕地遭受溼澇災害，導致作物減產20%,約50%的水澆地受到排水不良的影響。由於潰澇災害發生的區域性、突發性和不可預測性，潰澇的危害比乾旱對農業生產的威脅更大。20世紀90年代以來，洪澇災害範圍逐年擴大、發生頻率不斷提高的趨勢，據統計，1998年我國共有28個省級區遭受洪澇災害，農作物受災面積達2544萬hm2，成災面積達1599萬hm2，直接經濟損失2642億元。2003年淮河流域又出現了大洪水，據江蘇、安徽、河南三省受災農作物520多萬hm2，絕收120萬hm2。玉米是我國第一大糧食作物，其生產與我國糧食安全和社會的可持續發展問題有著密切關係。但近些年來在我國玉米主產區由於降雨的分配不均給農作物生產和產量造成了嚴重影響，尤其是在我國的黃淮海平原和東北的松河遼河流域，7-9月份的集中降雨給玉米的生長和產量形成造成了嚴重影響，輕則造成玉米減產幅度15-30%，嚴重年份可高達40%以上，甚至部分區域絕收，潰澇害已經成為嚴重影響玉米穩產和豐產性重要因素之一。
[0003]玉米澇害的原初傷害是水分過多，其次是引起一系列次生脅迫災害，如缺氧脅迫和土壤有毒有害的離子脅迫等，導致土壤固、液、氣三相失調，有毒有害物質積累，造成根系缺氧環境，有氧呼吸困難，水分和營養物質吸收受阻，因此選育和推廣耐澇的品種是目前減輕潰澇災害重要的措施之一，但因不同作物品種、生育時期、土壤類型和年份而異，如玉米4葉期是潰澇的敏感期，玉米`7葉以前土壤溼度超過90%以上時，玉米就發育不良，玉米幼苗期間，持續3天以上就會出現澇害症狀，在黃淮海玉米產區，夏播玉米在雨季早的年份極易出現芽澇現象。淹水Id對玉米產量影響甚微，淹水3d以上減產率40%以上，拔節期淹水5-7d，抽雄期淹水7d夏玉米基本絕收。玉米淹水15d後，增生大量不定根，根區細胞解體成通氣組織，嚴重影響根的生長，葉片中的細胞器一液泡和葉綠體膜結構破壞，最終導致葉片細胞死亡和影響乾物質積累，且玉米在苗期、穗期和花粒期對淹水的敏感程度不同，其中苗期最為敏感，產量降幅可到19-27%，其次是穗期，降幅為14.1-19.1%，花粒期降低幅度最小，降幅為9.5-11.6%。大量試驗表明，洪澇發生愈早對玉米最終產量影響愈重，而洪澇後田間積水排出越早，則玉米減產幅度越小。儘管選擇品種可以一定程度減輕損失，但往往不能提前預防或在發生後有效減輕災害程度，雖然以往研究表明增施N肥，可以減輕苗期澇害，明顯改善生長，但只能在災後幹預且緩解效果非常有限，因此如何能提前採取措施預防和減輕澇害，以及如何採取土壤和化學調控等綜合技術抵禦和防治玉米潰澇災害，減輕產量損失則顯得至關重要關鍵，但這一系列問題尚缺乏系統研究。因此進一步開展農藝和化學調控相結合的綜合配套措施研究，已成為我國玉米生產中潰澇災害亟待解決的問題。從2009年以來，我們開始玉米耐潰澇的生理生態效應研究，發現以土壤調控為核心，結合農藝和化學調控措施可以有效預防和減輕潰澇災害造成的玉米產量大幅下降，這不僅有利於保障糧食安全生產，而且有利於農業的可持續發展，這無疑對保障國家的糧食安全和社會發展具有重要意義。
【發明內容】
[0004]本發明所要解決的技術問題是針對易澇區玉米潰澇災害這一生產實際問題，提供了一種以土壤和化學調控為核心的定量化綜合控制技術來控制玉米潰澇危害，以實現玉米的高產穩產和降低病蟲害發生率及產量損失。
[0005]為解決上述技術問題，本發明採用以下技術方案:本發明的玉米潰澇災害的防控技術，包括以下內容:
本發明的玉米潰澇災害的綜合防控技術，包括以下步驟:
Cl) 土壤起壟或廂壟調控:在玉米播種時寬窄行播種，寬行間距7(T80cm，窄行間距4(T50cm，玉米5葉期進行中耕培土起壟或開溝，在玉米寬行內開溝，在玉米窄行培土起壟，壟高15~20cm,距壟溝底25~30cm,壟寬5(T60cm ;或每4行或6行為一廂,廂兩側寬行內開溝，溝深20~25cm，寬30~35cm ；
(2)定量化學調控和農藝措施:在玉米澇害發生後，立即增施氮氧混配肥料，以純氮肥為標準，施肥量為3飛公斤/畝，同時進行葉面噴施亞精胺化學調節劑，濃度為0.5^1mmol/L，於早晚各噴I次，連續噴施2~3天； (3)適時晚收:待玉米果穗均出現苞葉乾枯，籽粒乳線消失，黑色層出現即籽粒完全生理成熟時收穫。
[0006]所述步驟(2)中氮氧混配肥料為速效氮肥與增氧肥重量比為2:1的混配肥料。
[0007]所述增氧肥為含有效氮30%和活性氧16.5%的肥料。
[0008]本發明的有益效果:本發明採用起壟或者廂壟的土壤調控方式，可以提前消除或降低潰澇災害，因土壤壟作或廂壟可以避免或減輕潰澇後根系在水層的浸泡，使多餘的水分能順著壟溝排出或者貯存於壟溝內，增加了玉米根部的氣體含量，消除或降低潰澇對根系產生的次生缺氧傷害。同時由於減少了水分對根際土壤的浸泡及浸泡時間，也減輕了土壤中還原性物質增加，降低了其對作物根系造成的毒害作用。另外起壟和廂壟增加了玉米根系活土層厚度，使得土壤耕作層的厚度增加到了 35cm以上，土壤肥力大大增加，擴大根系吸收面積，增加了根乾重和根系活力，增強作物的抗逆性，有效延緩了後期根系衰老。
[0009]本發明在澇害發生後採用定量化學調控和農藝相結合的補救措施可以有效減輕潰澇危害，首先是增氧肥能夠釋放和增加土壤氧氣含量，緩解潰澇後的缺氧現象，從而減少無氧呼吸造成的傷害；其次是通過增施氮肥和葉面噴施亞精胺，可以有效補償潰澇傷害後造成的根系生長層速效養分的流失和短缺，調控玉米體內激素代謝平衡，減緩玉米葉片的快速衰老進程，顯著增強地上部葉色值和葉片的光合能力，減緩根系衰老，增強根系生長和吸收能力，從而促進地上部和根系協同生長，提高產量。本發明以其提前預防和災後補救的綜合預控優勢可有效降低和減緩潰澇後根部缺氧，降低土壤有害物質積累的毒害效應，增強根系生長層土壤肥力和協調改善玉米根系和地上部生長發育等優越性，加之具有較強的可操作性，在易澇的夏玉米區加以實施和應用後必將發揮其突出優勢，取得顯著的生態、經濟和社會效益。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010]圖1為實施例6中玉米吐絲期不同措施對淹水脅迫下玉米葉面積的影響。
[0011]圖2為實施例6中玉米吐絲期不同措施對淹水脅迫下葉色值的影響。
[0012]圖3為實施例6中玉米吐絲期不同措施對淹水脅迫下玉米乾物質的影響。
[0013]圖4為實施例6中玉米吐絲期不同措施對淹水脅迫下玉米產量的影響。
[0014]圖5為實施例7中玉米拔節期不同措施對淹水脅迫下玉米葉面積的影響。
[0015]圖6為實施例7中玉米拔節期不同措施對淹水脅迫下玉米葉色值的影響。
[0016]圖7為實施例7中玉米拔節期不同措施對淹水脅迫下玉米生物產量的影響。
[0017]圖8為實施例7中玉米拔節期不同措施對淹水脅迫下玉米經濟產量的影響。
【具體實施方式】
[0018]實施例1
本實施例的玉米潰澇災害的防控技術，步驟如下:
Cl) 土壤起壟或廂壟調控:在玉米播種時寬窄行播種，寬行間距7(T80cm，窄行間距4(T50cm，玉米5葉期進行中耕培土起壟或開溝，在玉米寬行`內開溝，在玉米窄行培土起雙行大壟，壟高15~20cm，距壟溝底25~30cm，壟寬5(T60cm ;或每4行或6行為一廂，廂兩側寬行內開溝，溝深20~25cm，寬30~35cm ；
(2)定量化學調控和農藝措施:在玉米澇害發生後，立即增施氮氧混配肥料，氮氧混配肥料為速效氮肥與增氧肥質量比為2:1的混配肥料，增氧肥為含有效氮30%和活性氧16.5%的肥料，以純氮肥為標準，施肥量為:Te公斤/畝，同時進行葉面噴施亞精胺化學調節劑，濃度為0.5~lmmol/L，於早晚各噴I次，連續噴施2~3天；
(3)適時晚收:待玉米果穗均出現苞葉乾枯，籽粒乳線消失，黑色層出現即籽粒完全生理成熟時收穫。
[0019]實施例2
本實施例的玉米潰澇災害的防控技術，步驟如下:
(1)土壤起壟:在玉米播種時寬窄行播種，寬行間距70cm，窄行間距40cm，玉米5葉期進行中耕培土起壟或開溝，在玉米寬行內開溝，在玉米窄行培土起雙行大壟，壟高15 cm，壟高距壟溝底25cm，壟寬50cm ；
(2)定量化學調控和農藝措施:在玉米澇害發生後，立即增施氮氧混配肥料，氮氧混配肥料為速效氮肥與增氧肥質量比為2:1的混配肥料，其中速效氮肥4公斤/畝，增氧肥2公斤/畝，其中增氧肥為含有效氮30%和活性氧16.5%的肥料，同時進行葉面噴施亞精胺化學調節劑，濃度為0.5mmol/L,於早晚各噴I次,連續噴施3天；
(3)適時晚收:待玉米果穗均出現苞葉乾枯，籽粒乳線消失，黑色層出現即籽粒完全生理成熟時收穫。
[0020]實施例3
本實施例的玉米潰澇災害的防控技術，步驟如下:
(I)土壤起壟:在玉米播種時寬窄行播種，寬行間距80cm，窄行間距50cm，玉米5葉期進行中耕培土起壟或開溝，在玉米寬行內開溝，在玉米窄行培土起雙行大壟，壟高20 cm，壟高距壟溝底30cm，壟寬60cm ；
(2)定量化學調控和農藝措施:在玉米澇害發生後，立即增施氮氧混配肥料，氮氧混配肥料為速效氮肥與增氧肥質量比為2:1的混配肥料，其中速效氮肥3公斤/畝，增氧肥1.5公斤/畝，其中增氧肥為含有效氮30%和活性氧16.5%的肥料，同時進行葉面噴施亞精胺化學調節劑，濃度為lmmol/L，於早晚各噴I次，連續噴施2天；
(3)適時晚收:待玉米果穗均出現苞葉乾枯，籽粒乳線消失，黑色層出現即籽粒完全生理成熟時收穫。
[0021]實施例4
本實施例的玉米潰澇災害的防控技術，步驟如下:
(1)土壤廂壟調控:在玉米播種時寬窄行播種，寬行間距75cm，窄行間距45cm，玉米5葉期進行廂壟調控，每4行為一廂，廂兩側寬行內開溝，溝深20cm，寬30cm ；
(2)定量化學調控和農藝措施:在玉米澇害發生後，立即增施氮氧混配肥料，氮氧混配肥料為速效氮肥與增氧肥質量比為2:1的混配肥料，其中速效氮肥5公斤/畝，增氧肥2.5公斤/畝，其中增氧肥為含有效氮30%和活性氧16.5%的肥料，同時進行葉面噴施亞精胺化學調節劑，濃度為0.8mmol/L,於早晚各噴I次,連續噴施3天；
(3)適時晚收:待玉米果穗均出現苞葉乾枯，籽粒乳線消失，黑色層出現即籽粒完全生理成熟時收穫。
[0022]實施例5
本實施例的玉米潰澇災害的防控技術，步驟如下:
(1)土壤廂壟調控:在玉米播種時寬窄行播種，寬行間距75cm，窄行間距45cm，玉米5葉期進行廂壟調控，每6行為一廂，廂兩側寬行內開溝，溝深25cm，寬35cm ；
(2)定量化學調控和農藝措施:在玉米澇害發生後，立即增施氮氧混配肥料，氮氧混配肥料為速效氮肥與增氧肥質量比為2:1的混配肥料，其中速效氮肥4公斤/畝，增氧肥2公斤/畝，其中增氧肥為含有效氮30%和活性氧16.5%的肥料，同時進行葉面噴施亞精胺化學調節劑，濃度為lmmol/L,於早晚各噴I次,連續噴施2天；
(3)適時晚收:待玉米果穗均出現苞葉乾枯，籽粒乳線消失，黑色層出現即籽粒完全生理成熟時收穫。
[0023]實施例6
採用本發明的方法在某試驗基地進行連續兩年(2011和2012年)的小區試驗，採用人工淹水試驗，在玉米吐絲期進行淹水處理，設置7個處理:(I)對照CKl:不淹水；(2) CK2:淹水；(3)T1:壟作+淹水；(4)Τ2:淹水+增施氧肥+噴施多胺(過氧化尿素與尿素1:2混合配施)；(5)Τ3:淹水+增施氮肥；(6)Τ4:淹水+本發明；(7)T5:廂壟+淹水。對上述處理進行了葉面積、葉綠素和產量及構成因素等有益效果進行了調查分析。結果見圖1和圖2，採取廂壟或壟作、增施氮肥、噴施多胺和本發明均可以促進莖葉生長，增加後期綠葉面積指數，其中本發明在吐絲後30天和成熟期比淹水對照平均增加21.8%和33.9%，葉片葉綠素含量提高2.6%和24.8%，有效延緩後期葉片衰老，增加了後期乾物質量，成熟期本發明比淹水對照、壟作、增氧肥配施多胺和增施氮肥乾物質量分別增加了 16.6%、15.1%、12.3%和16.5%;由於物質的充分供應因此減少了果穗禿尖長，玉米百粒重提高，顯著增加了玉米產量，其中本發明的籽粒百粒重比壟作、增施氮肥和增氧肥配施多胺分別提高了 7.2%、10.7%、4.2%和5.4%，且玉米產量表現為本發明比淹水對照、壟作、增施氧肥、增施氮肥和廂壟20.7%,33.2%、12.7%、8.1%和20.6%，其產量還略高於不淹水對照。可見本發明緩解災害脅迫和提高玉米產量效果較優。
[0024]實施例7
採用本發明和其他方法對比在某試驗基地進行大田試驗，每個方法的處理面積333.3m2採用人工淹水試驗，在玉米拔節期進行淹水處理，設置(I) CKl:不淹水；(2)CK2:淹水；(3) Tl:壟作+淹水；(4)T2:淹水+增施氧肥+噴施多胺；(5)T3:淹水+增施氮肥；
(6)Τ4:淹水+本發明，(7)Τ5:廂壟+淹水。分別調查了各處理的葉面積、葉綠素、乾物質積累和產量等有益效果進行了調查分析。結果如圖3和圖4所示，採取壟作、增施氮肥、增氧肥配施多胺和本發明均可以促進淹水後玉米莖葉生長，改善葉色值和增加後期綠葉面積，減緩逆境下的葉片衰老，但不同處理措施均以本發明效果最優。其中在拔節後20天壟作、增施氮肥、增氧肥配施多胺和本發明比淹水對照葉面積分別平均增加14.5%、8.5%、6.8%和10.0%，葉色值也較淹水對照略有增加。本發明不僅改善了淹水後玉米的生長發育，也提高了玉米的物質累積量和產量，其中乾物質積累表現為本發明比壟作、增施氧肥多胺、增施氮肥和淹水對照高5.1%、12.3%、16.5%、18.6%，經濟產量增加幅度分別是4.3%、10.1%、12.0%和21.2%，可見本實驗採用的各種措施中仍以本發明緩解災害脅迫和提高玉米產量效果最佳。
[0025]實施例8
採用本發明的方法在低洼區進行大田對比試驗:
實驗組:小麥收穫後夏玉`米鐵茬播種前，選擇耐潰澇的品種浚單20，種植密度4000株/畝，寬窄行種植，寬行80cm，窄行40cm，玉米5葉期進行中耕培土起雙行大壟，壟高20cm (距壟溝底)，壟寬50cm，每畝配施純氮25公斤，其中苗期施N肥7 kg /畝，大喇叭口期施純氮18kg/畝，當田間積水潰澇後採取本發明的農藝和化學調控措施進行及時處理，玉米完全成熟後收穫。
[0026]對照組:小麥收穫後夏玉米鐵茬播種前，選擇耐潰澇的品種浚單20，等行距種植，種植密度4000株/畝，每畝配施純氮25公斤，其中苗期施N肥7 kg /畝，大喇叭口期施純氮18kg/畝,玉米完全成熟後收穫。
[0027]結果表明，在本發明栽培方式下夏玉米產量性狀表現較好。與對照相比，穗粒數有所增加5.6%，夏玉米禿尖長變短，千粒重提高4.5%，本發明實際產量比對照組增加9.2%。
【權利要求】
1.一種玉米潰澇災害的綜合防控技術，其特徵在於包括以下步驟: (1)土壤起壟或廂壟調控:在玉米播種時寬窄行播種，寬行間距7(T80cm，窄行間距4(T50cm，玉米5葉期進行中耕培土起壟或開溝，在玉米寬行內開溝，在玉米窄行培土起壟，壟高15~20cm，壟高距壟溝底25~30cm，距壟溝底25~30cm，壟寬5(T60cm ;或每4行或6行為一廂，廂兩側寬行內開溝，溝深2(T25cm，寬3(T35cm ； (2)定量化學調控和農藝措施:在玉米澇害發生後，立即增施氮氧混配肥料，以純氮肥為標準計量，每畝增施肥量含純氮3飛公斤，同時進行葉面噴施亞精胺化學調節劑，濃度為0.5^1mmol/L,於早晚各噴I次，連續噴施2~3天，其它與正常管理一樣； (3)適時晚收:待玉米果穗均出現苞葉乾枯，籽粒乳線消失，黑色層出現即籽粒完全生理成熟時收穫。
2.根據權利要求1所述的玉米潰澇災害的綜合防控技術，其特徵在於:所述步驟(2)中氮氧混配肥料為速效氮肥與增氧肥重量比為2:1的混配肥料。
3.根據權利要求2所述的玉米潰澇災害的綜合防控技術，其特徵在於:所述增氧肥為含有效氮30%和活性氧16 .5%的肥料。
【文檔編號】A01G13/00GK103814779SQ201410073246
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2014年3月3日 優先權日:2014年3月3日
【發明者】王群, 李潮海, 袁劉正, 董鵬飛, 萇建峰 申請人:河南農業大學