黄淮地区夏玉米抽雄吐丝期高温热害的发生及应对策略
2018-02-12谷登瑞王立华
谷登瑞 王立华
(1.沈丘县北杨集镇政府,河南 沈丘 466311;2.项城市农业局,河南 项城 466200)
近几年,黄淮夏玉米产区多次遭受高温热害,主要原因是7月下旬至8月上旬夏玉米生长发育正处于抽雄吐丝期,持续出现高于35℃以上的高温天气,甚至极端最高气温超过40℃。加之土壤墒情偏差,高温与干旱叠加作用,导致雄穗花粉败育,雌穗花丝抽出困难或接受花粉能力减弱,进而因结实不良而造成严重减产。
由于黄淮地区夏玉米高温热害有频发的趋势,严重影响玉米的产量和品质,农民的损失惨重。因此,引起的农民与农资经销商纠纷不断,给玉米生产和社会安定带来了严重的不利影响。应引起高度重视,积极采取应对措施,避免和减轻灾害危害。
1 玉米高温热害概述
1.1 玉米高温热害的概念
高温热害是玉米生产中遭遇到的一种自然灾害,指玉米抽雄开花期遭遇高于35℃的天气,空气湿度接近30%的高温干燥气象条件,导致花粉因迅速失水而干瘪,活力降低,授粉不良影响结实。雌穗接受花粉的能力也大大降低,出现空穗、秃顶或花粒,造成产量下降或绝产的现象。
1.2 玉米热害指标
根据李少昆[1]的定义,以中度热害为准,苗期温度为36℃,生殖期温度为32℃,成熟期温度为28℃。以全生育期平均气温为准,轻度热害为29℃,减产11.9%;中度热害为33℃,减产52.9%;严重热害为36℃,将造成绝产。
1.3 玉米发生热害的田间症状
夏玉米遭受高温热害后田间主要表现是雌雄分化发育严重受阻,发育不良或不同步,花粉和花丝活力显著下降,甚至出现败育现象。高温热害发生后雄穗不散粉或者花粉量少,散粉和受精时间短;雌穗花丝不能抽出或抽出后枯萎死亡,造成受粉结实不良,出现果穗秃尖、缺粒、花粒(满天星)、空穗等。发生高温热害的时间不同还会形成花脸或半边脸,棒子成弯月形、畸形穗,甚至出现空棵等异常现象。
2 黄淮地区夏玉米高温热害的发生特点
2.1 发生时间集中
高温热害发生时间普遍集中在7月下旬或8月初。这一时期是黄淮地区一年中温度最高时段,夏玉米正处于抽雄吐丝期,高温导致生殖生长受阻。
2.2 高温热害一般都伴随干旱相互叠加危害
热害发生时期高温将导致土壤失墒过快,本就“三天一小旱,五天一大旱”,高温干旱相互叠加则使危害更加严重。
2.3 品种不同受害程度不同
不同品种对环境变化的敏感程度不同。田间表现及调查显示:雄穗分枝少、花粉量少的先玉335类红轴品种受害较重,而雄穗分枝较多、花粉量大的郑单958类白轴品种受害相对较轻。
2.4 播期不同受害程度不同
玉米发育到抽雄吐丝期若刚好与高温干旱出现时间吻合,受害就重。据田间调查,6月5—10日播种的地块受害较重,较早或较晚播种的地块受害相对较轻。
2.5 密度不同受害程度不同
种植密度大的地块发生重,密度小的发生轻;田间分布也不同,地头地边发生轻,田间通风透光好的地方发生轻;田间郁闭、通风透光不良的地方发生重。
2.6 玉米长势弱受害重,生长健壮受害轻
生长健壮的玉米抗御灾害的能力强,受害轻;反之,受害就重。
2.7 单一品种纯播受害重,混(套)播受害轻
不同基因型品种混(套)播达到了优势互补,增强了抗御热害的能力,受害较轻。
2.8 不同水肥管理条件受害不同
管理优越的地块玉米生长健壮,热害发生轻,反之则重。
3 高温热害对夏玉米生长发育的影响机理
3.1 影响雄穗发育和花粉活力
玉米抽雄吐丝期是对高温最敏感的时期,黄淮地区玉米开花授粉集中在7月末至8月上旬。玉米开花最适宜的温度为22~26℃,高于30℃花粉活力降低,花粉数量明显减少。高于35℃花粉受影响较重,出现开花困难,雄穗花粉生活力显著降低,生存时间缩短。持续高温天气,对玉米开花散粉影响更大,尤其是在黄淮地区夏玉米生产中,因其生长期处于6—9月,这几个月是一年中温度最高的季节。而7月下旬至8月上旬又是平均气温最高的时间段,常出现连续多日35℃以上高温天气,甚至出现高于40℃的极端高温天气。特别是抽雄吐丝期温度超过38℃,雄穗不能开花,散粉受阻。高温干旱导致玉米花粉活力下降甚至丧失活力,造成籽粒败育,形成秃尖、缺粒或空穗。
3.2 影响雌穗发育
夏玉米处于抽雄吐丝期,对光、温、水、肥等环境条件的要求非常高,也是最为敏感的阶段。此时如果出现连续高温天气或某一天出现极端高温超过38℃,对雌穗发育影响极大,将造成花丝活力严重下降甚至干枯,接受花粉能力减弱,影响花丝伸长、完全不能够吐丝或吐丝困难迟滞,造成雌雄不遇、受粉不良、籽粒瘦瘪,甚至出现空秆、空穗、严重秃尖、果穗结实满天星等情况。
3.3 影响光合作用和干物质积累
玉米抽雄吐丝期若遭遇持续高温天气影响,其光合蛋白酶活性显著下降,植株的叶绿体结构被破坏。高温情况下其生理反应还会使气孔关闭,使光合能力大大减弱。同时,高温条件下会导致呼吸作用增强,营养消耗增多,干物质积累显著下降而减产。
3.4 温度越高、持续时间越长,受害越重
当气温高于32℃时,不利于授粉。花粉粒在正常情况下可保持8 h左右,在高温条件下只能保持1~2 h。试验证明:玉米受害l h,光合效率下降40%;受38~39℃热害3 h后,光合效率下降70%;受害6 h,光合效率下降75%。说明温度越高、高温持续时间越长,玉米受害越重。
3.5 抗逆能力减弱,病虫危害加重
受到高温热害后,玉米养分运输、转化不正常,导致其抗逆能力显著降低,易引发病虫灾害,从而导致产量和品质下降。
3.6 高温干旱叠加危害加重
抽雄吐丝期是玉米需水高峰期,若此期高温与干旱叠加发生危害,玉米受害更重。生殖生长严重受阻,雄穗不能正常开花散粉甚至花粉干瘪,雌穗花丝也不能正常抽出甚至干枯,导致抽雄提前和吐丝延迟,致使玉米授粉受精不良而出现突尖、缺粒(花粒)、空秆或空穗。
4 高温热害的应对措施
4.1 良种良法配套增强抗灾能力
生产实践证明,选用高产、稳产、抗灾能力强的优良品种是一种行之有效的措施。从大田玉米品种的表现看,不同品种抗高温能力和耐高温性有较大差异。针对黄淮夏玉米产区高温热害多发的现象,应特别重视耐高温品种的选择和推广。雄穗分枝少、短小且颖壳不饱满的玉米品种,通常花粉量较少、散粉周期短、抗高温热害能力差,可少用或不用。宜选用雄穗较长、分枝多、颖壳饱满、花粉量多的品种。
在选用良种的同时,还要注重良种良法配套,推广综合配套高产栽培措施,提玉米高抗逆能力,有效防御高温热害发生,实现高产稳产。
4.2 采取人工授粉,提高结实率
在抽雄吐丝期遭遇持续高温天气,可及时采用人工辅助授粉,提高结实率,从而有效提高玉米产量。
4.3 及时灌溉
持续高温会造成土壤快速失水而缺墒,高温干旱是影响玉米生长发育的主要因素,及时抗旱浇水可起到补墒和降温的双重作用,可改善田间小气候,降低田间温度,有效缓解高温热害的危害。根据天气预报,在高温来临前要及时灌水,以减轻高温热害造成的危害。
4.4 双基因型玉米间(混)作
按照生态互补和生物多样性原理,将不同抗性的玉米品种进行间作或混作,可有效提高整体抗性水平。玉米品种间散粉周期和花粉数量不一样,特别是在出现高温热害的情况下,实行间(混)作可以延长授粉期,实现玉米高产稳产。采用间(混)作种植时,所选的品种应生育期、株高相近,在抗性上有互补效应。
4.5 秸秆覆盖保墒
小麦收获后,将粉碎的秸秆均匀撒于地表,既可减少土壤水分蒸发,改善田间小气候,大幅度减轻高温热害危害,还能抑制杂草发生。
4.6 调节播种时间,避开高温
实践证明,高温热害的发生与播期关联度非常高。因此,可采取提前或推迟播种时间的方法,避开抽雄吐丝期易遭遇高温热害的时间段,减轻高温危害。
4.7 合理密植
种植密度不同,个体发育情况不同,抵御高温热害的能力也不尽相同。适当减少播种量,降低种植密度,保障个体发育健壮,可提高抵御高温热害的能力,减轻高温危害。高密度品种可采用宽窄行种植,改善田间通风透光条件,培育健壮个体,增强对高温热害的抵御能力。
4.8 配方施肥
采用配方施肥,掌握“施足底肥,轻施苗肥,重施拔节肥和孕穗肥,巧施攻籽肥,重视微肥”的原则,磷钾肥、有机肥底肥一次性施入,40%的氮肥作底肥,60%的氮肥作追肥,在拔节、孕穗期各追一次,后期适当追施攻粒肥。同时巧喷叶面肥,增加喷水量,补充玉米生长发育必需的水分及营养。
4.9 加强病虫害防治
在玉米抽雄吐丝期,切实加强病虫害防治,减轻病虫危害,增强玉米抗高温能力。喷药防治时要适当加大用水量,既可增强防效,又能降低玉米植株温度。
参考文献
[1]李少昆.玉米抗逆减灾栽培[M].北京:金盾出版社,2010.