一种玉米渍涝灾害的综合防控技术的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种玉米渍涝灾害的综合防控技术，利用土壤起垄或厢垄调控：在玉米播种时宽窄行播种，玉米5叶期进行中耕培土起垄或开沟，在玉米宽行内开沟，在玉米窄行培土起垄，或每4行或6行为一厢，厢两侧宽行内开沟，在玉米涝害发生后，立即增施氮氧混配肥料，同时进行叶面喷施亚精胺化学调节剂，于早晚各喷1次，连续喷施2~3天，其它与正常管理一样，待玉米果穗均出现苞叶干枯，籽粒乳线消失，黑色层出现即籽粒完全生理成熟时收获。本发明本发明以其提前预防和灾后补救的综合预控优势可有效降低和减缓渍涝后根部缺氧，降低土壤有害物质积累的毒害效应，增强根系生长和吸收能力，从而促进地上部和根系协同生长，提高产量。
【专利说明】一种玉米渍涝灾害的综合防控技术
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种农艺和化控有机结合控制玉米溃涝危害的综合防控管理技术，属于农学领域。
【背景技术】
[0002]随着全球气候变化，溃涝在在我国农业自然灾害中已成为第二大灾害，占24.2%左右，且土壤溃涝危害造成农作物产量损失已是全球性的问题。据统计，全球约10%的耕地遭受湿涝灾害，导致作物减产20%,约50%的水浇地受到排水不良的影响。由于溃涝灾害发生的区域性、突发性和不可预测性，溃涝的危害比干旱对农业生产的威胁更大。20世纪90年代以来，洪涝灾害范围逐年扩大、发生频率不断提高的趋势，据统计，1998年我国共有28个省级区遭受洪涝灾害，农作物受灾面积达2544万hm2，成灾面积达1599万hm2，直接经济损失2642亿元。2003年淮河流域又出现了大洪水，据江苏、安徽、河南三省受灾农作物520多万hm2，绝收120万hm2。玉米是我国第一大粮食作物，其生产与我国粮食安全和社会的可持续发展问题有着密切关系。但近些年来在我国玉米主产区由于降雨的分配不均给农作物生产和产量造成了严重影响，尤其是在我国的黄淮海平原和东北的松河辽河流域，7-9月份的集中降雨给玉米的生长和产量形成造成了严重影响，轻则造成玉米减产幅度15-30%，严重年份可高达40%以上，甚至部分区域绝收，溃涝害已经成为严重影响玉米稳产和丰产性重要因素之一。
[0003]玉米涝害的原初伤害是水分过多，其次是引起一系列次生胁迫灾害，如缺氧胁迫和土壤有毒有害的离子胁迫等，导致土壤固、液、气三相失调，有毒有害物质积累，造成根系缺氧环境，有氧呼吸困难，水分和营养物质吸收受阻，因此选育和推广耐涝的品种是目前减轻溃涝灾害重要的措施之一，但因不同作物品种、生育时期、土壤类型和年份而异，如玉米4叶期是溃涝的敏感期，玉米`7叶以前土壤湿度超过90%以上时，玉米就发育不良，玉米幼苗期间，持续3天以上就会出现涝害症状，在黄淮海玉米产区，夏播玉米在雨季早的年份极易出现芽涝现象。淹水Id对玉米产量影响甚微，淹水3d以上减产率40%以上，拔节期淹水5-7d，抽雄期淹水7d夏玉米基本绝收。玉米淹水15d后，增生大量不定根，根区细胞解体成通气组织，严重影响根的生长，叶片中的细胞器一液泡和叶绿体膜结构破坏，最终导致叶片细胞死亡和影响干物质积累，且玉米在苗期、穗期和花粒期对淹水的敏感程度不同，其中苗期最为敏感，产量降幅可到19-27%，其次是穗期，降幅为14.1-19.1%，花粒期降低幅度最小，降幅为9.5-11.6%。大量试验表明，洪涝发生愈早对玉米最终产量影响愈重，而洪涝后田间积水排出越早，则玉米减产幅度越小。尽管选择品种可以一定程度减轻损失，但往往不能提前预防或在发生后有效减轻灾害程度，虽然以往研究表明增施N肥，可以减轻苗期涝害，明显改善生长，但只能在灾后干预且缓解效果非常有限，因此如何能提前采取措施预防和减轻涝害，以及如何采取土壤和化学调控等综合技术抵御和防治玉米溃涝灾害，减轻产量损失则显得至关重要关键，但这一系列问题尚缺乏系统研究。因此进一步开展农艺和化学调控相结合的综合配套措施研究，已成为我国玉米生产中溃涝灾害亟待解决的问题。从2009年以来，我们开始玉米耐溃涝的生理生态效应研究，发现以土壤调控为核心，结合农艺和化学调控措施可以有效预防和减轻溃涝灾害造成的玉米产量大幅下降，这不仅有利于保障粮食安全生产，而且有利于农业的可持续发展，这无疑对保障国家的粮食安全和社会发展具有重要意义。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题是针对易涝区玉米溃涝灾害这一生产实际问题，提供了一种以土壤和化学调控为核心的定量化综合控制技术来控制玉米溃涝危害，以实现玉米的高产稳产和降低病虫害发生率及产量损失。
[0005]为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案:本发明的玉米溃涝灾害的防控技术，包括以下内容:
本发明的玉米溃涝灾害的综合防控技术，包括以下步骤:
Cl) 土壤起垄或厢垄调控:在玉米播种时宽窄行播种，宽行间距7(T80cm，窄行间距4(T50cm，玉米5叶期进行中耕培土起垄或开沟，在玉米宽行内开沟，在玉米窄行培土起垄，垄高15~20cm,距垄沟底25~30cm,垄宽5(T60cm ;或每4行或6行为一厢,厢两侧宽行内开沟，沟深20~25cm，宽30~35cm ；
(2)定量化学调控和农艺措施:在玉米涝害发生后，立即增施氮氧混配肥料，以纯氮肥为标准，施肥量为3飞公斤/亩，同时进行叶面喷施亚精胺化学调节剂，浓度为0.5^1mmol/L，于早晚各喷I次，连续喷施2~3天； (3)适时晚收:待玉米果穗均出现苞叶干枯，籽粒乳线消失，黑色层出现即籽粒完全生理成熟时收获。
[0006]所述步骤(2)中氮氧混配肥料为速效氮肥与增氧肥重量比为2:1的混配肥料。
[0007]所述增氧肥为含有效氮30%和活性氧16.5%的肥料。
[0008]本发明的有益效果:本发明采用起垄或者厢垄的土壤调控方式，可以提前消除或降低溃涝灾害，因土壤垄作或厢垄可以避免或减轻溃涝后根系在水层的浸泡，使多余的水分能顺着垄沟排出或者贮存于垄沟内，增加了玉米根部的气体含量，消除或降低溃涝对根系产生的次生缺氧伤害。同时由于减少了水分对根际土壤的浸泡及浸泡时间，也减轻了土壤中还原性物质增加，降低了其对作物根系造成的毒害作用。另外起垄和厢垄增加了玉米根系活土层厚度，使得土壤耕作层的厚度增加到了 35cm以上，土壤肥力大大增加，扩大根系吸收面积，增加了根干重和根系活力，增强作物的抗逆性，有效延缓了后期根系衰老。
[0009]本发明在涝害发生后采用定量化学调控和农艺相结合的补救措施可以有效减轻溃涝危害，首先是增氧肥能够释放和增加土壤氧气含量，缓解溃涝后的缺氧现象，从而减少无氧呼吸造成的伤害；其次是通过增施氮肥和叶面喷施亚精胺，可以有效补偿溃涝伤害后造成的根系生长层速效养分的流失和短缺，调控玉米体内激素代谢平衡，减缓玉米叶片的快速衰老进程，显著增强地上部叶色值和叶片的光合能力，减缓根系衰老，增强根系生长和吸收能力，从而促进地上部和根系协同生长，提高产量。本发明以其提前预防和灾后补救的综合预控优势可有效降低和减缓溃涝后根部缺氧，降低土壤有害物质积累的毒害效应，增强根系生长层土壤肥力和协调改善玉米根系和地上部生长发育等优越性，加之具有较强的可操作性，在易涝的夏玉米区加以实施和应用后必将发挥其突出优势，取得显著的生态、经济和社会效益。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1为实施例6中玉米吐丝期不同措施对淹水胁迫下玉米叶面积的影响。
[0011]图2为实施例6中玉米吐丝期不同措施对淹水胁迫下叶色值的影响。
[0012]图3为实施例6中玉米吐丝期不同措施对淹水胁迫下玉米干物质的影响。
[0013]图4为实施例6中玉米吐丝期不同措施对淹水胁迫下玉米产量的影响。
[0014]图5为实施例7中玉米拔节期不同措施对淹水胁迫下玉米叶面积的影响。
[0015]图6为实施例7中玉米拔节期不同措施对淹水胁迫下玉米叶色值的影响。
[0016]图7为实施例7中玉米拔节期不同措施对淹水胁迫下玉米生物产量的影响。
[0017]图8为实施例7中玉米拔节期不同措施对淹水胁迫下玉米经济产量的影响。
【具体实施方式】
[0018]实施例1
本实施例的玉米溃涝灾害的防控技术，步骤如下:
Cl) 土壤起垄或厢垄调控:在玉米播种时宽窄行播种，宽行间距7(T80cm，窄行间距4(T50cm，玉米5叶期进行中耕培土起垄或开沟，在玉米宽行`内开沟，在玉米窄行培土起双行大垄，垄高15~20cm，距垄沟底25~30cm，垄宽5(T60cm ;或每4行或6行为一厢，厢两侧宽行内开沟，沟深20~25cm，宽30~35cm ；
(2)定量化学调控和农艺措施:在玉米涝害发生后，立即增施氮氧混配肥料，氮氧混配肥料为速效氮肥与增氧肥质量比为2:1的混配肥料，增氧肥为含有效氮30%和活性氧16.5%的肥料，以纯氮肥为标准，施肥量为:Te公斤/亩，同时进行叶面喷施亚精胺化学调节剂，浓度为0.5~lmmol/L，于早晚各喷I次，连续喷施2~3天；
(3)适时晚收:待玉米果穗均出现苞叶干枯，籽粒乳线消失，黑色层出现即籽粒完全生理成熟时收获。
[0019]实施例2
本实施例的玉米溃涝灾害的防控技术，步骤如下:
(1)土壤起垄:在玉米播种时宽窄行播种，宽行间距70cm，窄行间距40cm，玉米5叶期进行中耕培土起垄或开沟，在玉米宽行内开沟，在玉米窄行培土起双行大垄，垄高15 cm，垄高距垄沟底25cm，垄宽50cm ；
(2)定量化学调控和农艺措施:在玉米涝害发生后，立即增施氮氧混配肥料，氮氧混配肥料为速效氮肥与增氧肥质量比为2:1的混配肥料，其中速效氮肥4公斤/亩，增氧肥2公斤/亩，其中增氧肥为含有效氮30%和活性氧16.5%的肥料，同时进行叶面喷施亚精胺化学调节剂，浓度为0.5mmol/L,于早晚各喷I次,连续喷施3天；
(3)适时晚收:待玉米果穗均出现苞叶干枯，籽粒乳线消失，黑色层出现即籽粒完全生理成熟时收获。
[0020]实施例3
本实施例的玉米溃涝灾害的防控技术，步骤如下:
(I)土壤起垄:在玉米播种时宽窄行播种，宽行间距80cm，窄行间距50cm，玉米5叶期进行中耕培土起垄或开沟，在玉米宽行内开沟，在玉米窄行培土起双行大垄，垄高20 cm，垄高距垄沟底30cm，垄宽60cm ；
(2)定量化学调控和农艺措施:在玉米涝害发生后，立即增施氮氧混配肥料，氮氧混配肥料为速效氮肥与增氧肥质量比为2:1的混配肥料，其中速效氮肥3公斤/亩，增氧肥1.5公斤/亩，其中增氧肥为含有效氮30%和活性氧16.5%的肥料，同时进行叶面喷施亚精胺化学调节剂，浓度为lmmol/L，于早晚各喷I次，连续喷施2天；
(3)适时晚收:待玉米果穗均出现苞叶干枯，籽粒乳线消失，黑色层出现即籽粒完全生理成熟时收获。
[0021]实施例4
本实施例的玉米溃涝灾害的防控技术，步骤如下:
(1)土壤厢垄调控:在玉米播种时宽窄行播种，宽行间距75cm，窄行间距45cm，玉米5叶期进行厢垄调控，每4行为一厢，厢两侧宽行内开沟，沟深20cm，宽30cm ；
(2)定量化学调控和农艺措施:在玉米涝害发生后，立即增施氮氧混配肥料，氮氧混配肥料为速效氮肥与增氧肥质量比为2:1的混配肥料，其中速效氮肥5公斤/亩，增氧肥2.5公斤/亩，其中增氧肥为含有效氮30%和活性氧16.5%的肥料，同时进行叶面喷施亚精胺化学调节剂，浓度为0.8mmol/L,于早晚各喷I次,连续喷施3天；
(3)适时晚收:待玉米果穗均出现苞叶干枯，籽粒乳线消失，黑色层出现即籽粒完全生理成熟时收获。
[0022]实施例5
本实施例的玉米溃涝灾害的防控技术，步骤如下:
(1)土壤厢垄调控:在玉米播种时宽窄行播种，宽行间距75cm，窄行间距45cm，玉米5叶期进行厢垄调控，每6行为一厢，厢两侧宽行内开沟，沟深25cm，宽35cm ；
(2)定量化学调控和农艺措施:在玉米涝害发生后，立即增施氮氧混配肥料，氮氧混配肥料为速效氮肥与增氧肥质量比为2:1的混配肥料，其中速效氮肥4公斤/亩，增氧肥2公斤/亩，其中增氧肥为含有效氮30%和活性氧16.5%的肥料，同时进行叶面喷施亚精胺化学调节剂，浓度为lmmol/L,于早晚各喷I次,连续喷施2天；
(3)适时晚收:待玉米果穗均出现苞叶干枯，籽粒乳线消失，黑色层出现即籽粒完全生理成熟时收获。
[0023]实施例6
采用本发明的方法在某试验基地进行连续两年(2011和2012年)的小区试验，采用人工淹水试验，在玉米吐丝期进行淹水处理，设置7个处理:(I)对照CKl:不淹水；(2) CK2:淹水；(3)T1:垄作+淹水；(4)Τ2:淹水+增施氧肥+喷施多胺(过氧化尿素与尿素1:2混合配施)；(5)Τ3:淹水+增施氮肥；(6)Τ4:淹水+本发明；(7)T5:厢垄+淹水。对上述处理进行了叶面积、叶绿素和产量及构成因素等有益效果进行了调查分析。结果见图1和图2，采取厢垄或垄作、增施氮肥、喷施多胺和本发明均可以促进茎叶生长，增加后期绿叶面积指数，其中本发明在吐丝后30天和成熟期比淹水对照平均增加21.8%和33.9%，叶片叶绿素含量提高2.6%和24.8%，有效延缓后期叶片衰老，增加了后期干物质量，成熟期本发明比淹水对照、垄作、增氧肥配施多胺和增施氮肥干物质量分别增加了 16.6%、15.1%、12.3%和16.5%;由于物质的充分供应因此减少了果穗秃尖长，玉米百粒重提高，显著增加了玉米产量，其中本发明的籽粒百粒重比垄作、增施氮肥和增氧肥配施多胺分别提高了 7.2%、10.7%、4.2%和5.4%，且玉米产量表现为本发明比淹水对照、垄作、增施氧肥、增施氮肥和厢垄20.7%,33.2%、12.7%、8.1%和20.6%，其产量还略高于不淹水对照。可见本发明缓解灾害胁迫和提高玉米产量效果较优。
[0024]实施例7
采用本发明和其他方法对比在某试验基地进行大田试验，每个方法的处理面积333.3m2采用人工淹水试验，在玉米拔节期进行淹水处理，设置(I) CKl:不淹水；(2)CK2:淹水；(3) Tl:垄作+淹水；(4)T2:淹水+增施氧肥+喷施多胺；(5)T3:淹水+增施氮肥；
(6)Τ4:淹水+本发明，(7)Τ5:厢垄+淹水。分别调查了各处理的叶面积、叶绿素、干物质积累和产量等有益效果进行了调查分析。结果如图3和图4所示，采取垄作、增施氮肥、增氧肥配施多胺和本发明均可以促进淹水后玉米茎叶生长，改善叶色值和增加后期绿叶面积，减缓逆境下的叶片衰老，但不同处理措施均以本发明效果最优。其中在拔节后20天垄作、增施氮肥、增氧肥配施多胺和本发明比淹水对照叶面积分别平均增加14.5%、8.5%、6.8%和10.0%，叶色值也较淹水对照略有增加。本发明不仅改善了淹水后玉米的生长发育，也提高了玉米的物质累积量和产量，其中干物质积累表现为本发明比垄作、增施氧肥多胺、增施氮肥和淹水对照高5.1%、12.3%、16.5%、18.6%，经济产量增加幅度分别是4.3%、10.1%、12.0%和21.2%，可见本实验采用的各种措施中仍以本发明缓解灾害胁迫和提高玉米产量效果最佳。
[0025]实施例8
采用本发明的方法在低洼区进行大田对比试验:
实验组:小麦收获后夏玉`米铁茬播种前，选择耐溃涝的品种浚单20，种植密度4000株/亩，宽窄行种植，宽行80cm，窄行40cm，玉米5叶期进行中耕培土起双行大垄，垄高20cm (距垄沟底)，垄宽50cm，每亩配施纯氮25公斤，其中苗期施N肥7 kg /亩，大喇叭口期施纯氮18kg/亩，当田间积水溃涝后采取本发明的农艺和化学调控措施进行及时处理，玉米完全成熟后收获。
[0026]对照组:小麦收获后夏玉米铁茬播种前，选择耐溃涝的品种浚单20，等行距种植，种植密度4000株/亩，每亩配施纯氮25公斤，其中苗期施N肥7 kg /亩，大喇叭口期施纯氮18kg/亩,玉米完全成熟后收获。
[0027]结果表明，在本发明栽培方式下夏玉米产量性状表现较好。与对照相比，穗粒数有所增加5.6%，夏玉米秃尖长变短，千粒重提高4.5%，本发明实际产量比对照组增加9.2%。
【权利要求】
1.一种玉米溃涝灾害的综合防控技术，其特征在于包括以下步骤: (1)土壤起垄或厢垄调控:在玉米播种时宽窄行播种，宽行间距7(T80cm，窄行间距4(T50cm，玉米5叶期进行中耕培土起垄或开沟，在玉米宽行内开沟，在玉米窄行培土起垄，垄高15~20cm，垄高距垄沟底25~30cm，距垄沟底25~30cm，垄宽5(T60cm ;或每4行或6行为一厢，厢两侧宽行内开沟，沟深2(T25cm，宽3(T35cm ； (2)定量化学调控和农艺措施:在玉米涝害发生后，立即增施氮氧混配肥料，以纯氮肥为标准计量，每亩增施肥量含纯氮3飞公斤，同时进行叶面喷施亚精胺化学调节剂，浓度为0.5^1mmol/L,于早晚各喷I次，连续喷施2~3天，其它与正常管理一样； (3)适时晚收:待玉米果穗均出现苞叶干枯，籽粒乳线消失，黑色层出现即籽粒完全生理成熟时收获。
2.根据权利要求1所述的玉米溃涝灾害的综合防控技术，其特征在于:所述步骤(2)中氮氧混配肥料为速效氮肥与增氧肥重量比为2:1的混配肥料。
3.根据权利要求2所述的玉米溃涝灾害的综合防控技术，其特征在于:所述增氧肥为含有效氮30%和活性氧16 .5%的肥料。
【文档编号】A01G13/00GK103814779SQ201410073246
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2014年3月3日 优先权日:2014年3月3日
【发明者】王群, 李潮海, 袁刘正, 董鹏飞, 苌建峰 申请人:河南农业大学