玉米栽培中采用土壤保水劑對促進其產量提高的作用分析

王俊霞

（東明縣城關街道辦事處，山東東明 274500）

0 引言

玉米是山東主要糧食栽培作物，種植面積大且單產增長速度快，促進玉米產量的提高對保障山東糧食安全具有重要意義。近些年來，受到干旱缺水情況的制約，全世界農林業的可持續發展都受到很大影響。迫于缺水形勢愈來愈嚴峻，作物需水與耗水規律受到重視，相應的諸多研究隨之開展。此外，農田的節水技術、保水措施等也受到廣泛關注，旨在通過多管齊下的方法達到節水、高產的綜合目標[1-2]。

土壤保水劑是一種使用強吸水性樹脂制作而成的，具有超高吸水保水功能的高分子聚合物，可以速度極快地吸收相較于自身重數百倍、甚至上千倍的去離子水。這種吸水功能具有反復性，吸水后，土壤保水劑會通過膨脹成為水凝膠，并以較慢的速度釋放開來，以供植物利用，以此達到強化土壤保水性、保證土壤養分、提高作物水肥利用率、促進產量提高等作用[3]。諸多試驗研究表明，土壤保水劑的使用有利于促進作物出苗，增強其抗旱性，提高成活率，使作物的生長發育得到保障，從而提高作物產量[4-5]。本研究對土壤保水劑在玉米栽培中的應用進行研究，并進一步探討不同保水劑用量對提高作物產量的作用。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

試驗玉米品種為鄭單958。試驗設置在山東省某鄉鎮玉米種植地。玉米栽培時間為6～9月份，降水主要集中在7月下旬至8月中旬，玉米栽培前期與生長后期缺水突出問題。試驗地土壤性質為壤土，種植土層為0～40 cm，含有堿解氮80.82 mg/kg、速效磷35.38 mg/kg、速效鉀119.25 mg/kg、有機質14.21 g/kg。

供試保水劑是沃特多功能保水劑，由勝利油田東營華業新材料有限公司生產，是一種有機無機雜化保水劑，有著500～600的吸水倍率，粒徑超過0.18～2.00 mm的在95%以上，pH值6.0～8.0。

1.2 試驗設計

本試驗設置4個處理：設計施用土壤保水劑的水平分別是30 kg/hm2（處理1組）、60 kg/hm2（處理2組）、90 kg/hm2（處理3組）和不施用土壤保水劑的對照組，采取隨機區組設計方法，各組重復3次。各小區面積設計為4 m×5 m=20 m2，株行距30 cm×50 cm，種植密度設計6.5萬株/hm2。基肥施用559 kg/hm2的磷酸二銨，于大喇叭口期時追施450 kg/hm2的尿素，其他管理同大田。

保水劑具體施用方法：處于玉米苗期，即3葉期時，結合試驗設計保水劑的使用量，計算出各試驗小區相應用量，把保水劑同小區內的細土按照1∶10的質量比進行均勻混合，再參考小區玉米栽培密度，計算得到保水劑的不同穴施量。在玉米種植行兩株玉米的中間、相距玉米植株10 cm范圍內，使用手鏟挖長10 cm、寬5 cm、深10 cm的穴，再按照各處理組規定的施入不同用量。

試驗地將前茬作物秸稈還田，切碎成3～5 cm的小段，翻壓還田，還田深度為20 cm。還田量為9 000 kg/hm2，配施尿素量為300 kg/hm2，用以促進秸稈的腐解。供試玉米品種為鄭單958，使用氣吸式播種機進行精量播種，一體化完成播種、鋪設滴灌帶與覆土。滴灌帶鋪設在窄行間，干土播種，于播種之后滴灌。

1.3 測定指標

1）生長指標：于玉米主要生育期，在各個處理組隨機選擇出典型的5株植株，分別對其株高、莖粗、地上部生物量進行測定。株高測定：使用卷尺測量即可，測量范圍自玉米莖的基部到頂端（心葉）這一高度，單位為cm。莖粗測定：使用游標卡尺進行測量，測量范圍是玉米植株莖基部的直徑數據，單位為mm。地上部生物量：選擇那些長勢基本一致的植株進行殺青干燥，對其地上部生物量進行測定，單位是g/株。

2）產量：在玉米收獲期，于各個處理組分別選擇3個點，在各點收獲3 m雙行果穗，進行脫粒、干燥處理，并稱量，籽粒的產量以14%含水量計算。

1.4 數據分析

測定數值使用Excel整理后，以SPSS25.0軟件做出分析。P＜0.05代表數據之間的差異顯著。

2 結果分析

2.1 采用土壤保水劑對玉米生長的影響

采用土壤保水劑對玉米生長發育的影響數據（表1）。處理2組、處理3組中玉米生育期株高和莖粗，皆較對照組有顯著差異（P＜0.05），玉米莖粗在抽雄期達到最大，處理1組、2組、3組抽雄期時莖粗分別較對照組提高了9.23%、15.73%、15.19%。尤其處理2組、處理3組的玉米生長發育更為顯著。

表1 采用土壤保水劑對玉米不同生育期時株高、莖粗的影響（）

表1 采用土壤保水劑對玉米不同生育期時株高、莖粗的影響（）

注：同列數據后不同小寫字母之間表示數據差異顯著，P＜0.05。下同。

2.2 采用土壤保水劑對地上部生物量的影響

土壤保水劑對玉米地上部生物量的數據影響（表2）。分析可見在不同處理下，玉米主要生育期地上部生物量呈現出不斷上升的變化趨勢，并于收獲期時到達最大，且處理2組整個生育期玉米地上部生物量皆顯著高于對照組（P＜0.05）。

表2 采用土壤保水劑對地上部生物量的影響（）

表2 采用土壤保水劑對地上部生物量的影響（）

2.3 采用土壤保水劑對玉米產量的影響

采用土壤保水劑對于促進玉米栽培產量提高的影響（表3）。各處理組玉米產量從高到低依次是處理2組、處理3組、處理1組、對照組，采用土壤保水劑的各處理組玉米產量顯著高于對照組（P＜0.05），處理1組、處理2組、處理3組較對照組分別提高24.96%、36.16%、30.30%，且處理2組玉米籽粒產量更高于處理1組和處理3組（P＜0.05）。

表3 采用土壤保水劑對玉米產量的影響（，kg/hm2）

表3 采用土壤保水劑對玉米產量的影響（，kg/hm2）

3 試驗結論

3.1 土壤保水劑可以促進玉米生長發育

據研究報道，土壤保水劑在進行反復吸水膨脹和釋水收縮的過程中，對土壤容重與孔隙度具有明顯改善作用[6]。這樣有利于提高作物在不同生育期的土壤蓄水能力與持水能力，因此可以有效抵御干旱，在很大程度上緩解土壤的缺水情況，確保作物在此條件下得以正常生長發育。

本次研究發現，采用秸稈還田技術，采用土壤保水劑相較于對照組，玉米生長更為良好，尤其是采用保水劑用量在60～90 kg/hm2時，可以使玉米獲得最佳的生長發育效果。阿斗我其原因，可能是適量土壤保水劑的施用輔助秸稈還田改善了土壤的孔隙結構，同時又進一步強化了土壤保水劑的保水和保肥效果，為作物生長發育提供了根本保障。在土壤保水劑使用量較低時，這種促進玉米生長發育的效果并不顯著[7]。

3.2 土壤保水劑可以提高玉米產量

從本質上而言，農作物秸稈是極其重要的肥料資源。近些年，秸稈還田技術也使土壤中有機質顯著增加，減少田間水分的蒸發，使田間耗水量減小，相應的土壤提高了其保水性能，提高了水分利用效率，作物產量也得到提高[8]。

本次研究表明，采用土壤保水劑的各處理玉米產量，均顯著高于對照組，尤其是處理2組玉米籽粒產量更高于處理1組和處理3組，且采用60 kg/hm2的保水劑效果最好。分析其原因，是由保水劑強大的稀釋水與保肥功能，改善了土壤水肥環境，以此使玉米產量得到提高。需注意的是，過量采用土壤保水劑可能影響作物產量。因為采用了過多的土壤保水劑之后，其易于和作物爭奪一部分的水分，加重作物受到的干旱脅迫，損傷其膜透性，繼而影響到產量[9]。

4 結語

綜上所述，在玉米栽培中采用土壤保水劑，有利于促進玉米的生長發育和產量提高。同時，采用60 kg/hm2的保水劑效果最好，玉米生長發育與增產效果更佳，建議在山東省玉米栽培中推廣使用。