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夏玉米花期高温热害及其缓解措施探讨

2021-01-13张新龙

安徽农学通报 2021年24期
关键词:夏玉米花期

张新龙

摘 要:该文结合阳谷县夏玉米生产实际,分析了玉米花期高温热害产生的原因及症状,从科学选择品种、合理调整播种时间及方式、推广秸秆还田技术、合理肥水运筹、人工辅助授粉、适时晚收等方面提出了缓解措施。

关键词:夏玉米;花期;高温热害;缓解措施

中图分类号 S513 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2021)24-0044-02

玉米是第三大谷类作物,是我国重要的经济及饲料作物之一。黄淮海平原的夏季正好处于雨热同步,非常适合种植夏玉米,目前是我国夏玉米生产的最大区域,当地夏玉米的产量在全国夏玉米总产中占比达35%[1]。阳谷县地处黄淮海平原的腹地区域,夏玉米种植一直在当地农业生产中占据着重要的地位。近些年来,由于全球气温的异常变化,夏玉米主产区在7—8月频繁发生高温热害天气,给正处于抽雄吐丝阶段的玉米生产造成了极大的影响,导致其散粉量减少,出现花粉败育、花粉管伸长时间延迟等问题,影响到夏玉米的产量,在发生程度重的情况下其产量可降低30%以上,给当地夏粮的生产带来了极为不利的影响。如果高温热害的持续时间长,程度更重,导致的损失更是不可估量[2]。因此,阳谷县夏玉米生产中面临的关键问题即为解决花期的高温热害问题。本文现结合实际,对玉米花期高温热害出现的症状、原因以及缓解措施开展分析。

1 夏玉米花期出现高温热害的症状及原因分析

1.1 伤害玉米营养器官 夏玉米生产中如果遇到高温热害气候,可对营养器官产生伤害,其中以叶片上表现出的症状最早[3]。一般情况下,温度高多数伴着干旱天气,降低了叶片的光合作用效率以及运输养分的能力,对夏玉米植株吸收养分及水分非常不利。在温度高的情况下,植株内光合蛋白酶的活性水平降低,同时叶绿体的结构也遭到了高温的破坏,叶片的气孔关闭,随着高温条件持续时间的延长,或者高温的程度越重,各类叶绿素以及类胡萝卜素的含量就越低[1]。植物体内在进行光合作用时,多数环节均有酶的参与,而在高温胁迫的环境下酶活有不同程度的降低,进而抑制叶绿色的合成,影响到光合效率。而夏玉米籽粒灌浆的主要碳源即为光合作物产物,如果光合效率降低,则直接会影响到产量。花期前后如果出现高温天气,还会对夏玉米根系的活力产生影响,导致根系出现衰老、死亡。温度高的情况下夏玉米植株的呼吸作用增强,对养分的消耗量也随之增加,降低了植株体内的干物质积累量、导致减产[2]。

1.2 伤害玉米的生殖器官 玉米生育的过程中,对高温天气最为敏感的阶段即为花期。成产结构各因子中,一个关键性的因素即为穗粒数,而对穗粒数产生影响的重要原因即包括花粉的活力情况。高温情况下,相对于雌小穗,花粉产生的不利影响更为明显[2]。长时间的高温条件下影响到花粉粒的发育,降低了花粉的活力。在高温条件下,夏玉米植株维管组织破坏程度严重,出现了排列紊乱等情况,对养分及水分的供给造成影响,花粉粒在营养物质无法充足供应的情况下出现败育情况。

一般夏玉米雄穗开花的温度适宜范围在25℃左右,在短期出现极端高温天气等异常情况下可导致玉米花粉活力大幅度降低。夏玉米开花散粉阶段如果遇到温度在30℃以上,再加上空气中相对湿度低,则夏玉米很少开花,在温度条件在38℃以上时,则雄穗出现不开花情况。如果玉米雄穗正处于散粉期时,如果遇到连续3d的高温胁迫(≥38℃)天气,则其散粉即停止[3]。夏玉米花期遇到高温天气后对雌穗的影响主要在花丝上表现出来。温度越低,玉米的雌花寿命越长,反之则越短,如温度20~26℃情况下花丝可存活168h,而37℃左右温度下花丝寿命可存活72h[4]。

2 缓解夏玉米花期高温热害的对策措施

2.1 科学选用适合当地气候条件、耐热能力强的夏玉米品种 不同的夏玉米品种,在面对外界的环境变化时表现出的敏感程度不同。因此,夏玉米种植品种的选择上,要结合各品种的特点以及各地实际天气情况而定,要求适合种植地当地的气候、耐热耐旱能力强、株型紧凑或者半紧凑、耐密植、结实能力强、对高温气候敏感性弱、雌雄穗之间发育协调、通过国家或者地方农作物品种委员会的品种。目前,适合阳谷县主推的夏玉米品种主要有登海605、裕丰303、沃玉3、农大372等。

2.2 合理调整播种时间及方式 当地夏玉米播种的时间一般在6月上中旬,高温热害气候一般在7月底至8月初发生,而夏玉米7月25日至8月10日一般为抽雄吐丝阶段,正处于高温热害发生的时间范围,影响到花粉的发育,从而不利于夏玉米产量与品质的提高。而通过对前茬作物收获的时间进行适当的调整,适当使夏玉米播种的时间提前或者延迟,适时抢墒播种,与当地高温的阶段错开,即可降低高温热害天气导致的危害[4]。种植方式的调整也有利于缓解花期的高温热害症状,可采取宽窄行种植的方式,宽、窄行因品种的不同而有所差异,以改善玉米田间的通风透光效果,对缓解花期高温热害有明显的效果。选择单粒播种机进行机械化播种,实现免耕、施肥、播种、覆土、镇压等多道工序一体化,播种要求落籽均匀,播深以3~5cm为好。不同的品种适合的播种密度有所差异,一般对于同一品种来说,适当的降低密度有利于降低田间个体之间对肥水条件的竞争,利于提高植株对高温热害的抵抗能力。对于半紧凑型的夏玉米品种,适合的播种密度在5.25~6.00万株/hm2;对于紧凑型夏玉米品种,适合控制在6.00~6.75万株/hm2。

2.3 推广秸秆还田技术 上茬作物小麦的秸秆可采取全量还田模式,选择联合收割机进行收获,要求具备秸秆粉碎还田功能,直接在收获小麦籽粒的同时将小麦秸秆粉碎后均匀抛洒在田间。一般小麦的留茬高度最高不得超过20cm,秸秆粉碎的长度最长不得超过10cm[5]。

2.4 合理运筹肥水 肥料使用中要做到合理运筹,促使长势健壮,进而提高其抗高温热害的能力。肥料类型选择上要增加有机肥的比例,主要选择高效生物有机复合肥,统筹安排有机肥与无机肥的施入量及时间。一般夏玉米生长发育阶段纯氮总量在240~270kg/hm2,其中基肥与追肥中氮肥分别占60%、40%左右。基肥除氮肥以外,还需要施入纯磷肥、钾肥,分别为60~75、60~90kg/hm2。小喇叭口期封行之前追肥1次,施入纯氮量90~120kg/hm2。施基肥时要求肥料与种子之间保持8~10cm的水平距离,以免发生烧种。除此之外,肥料的类型还可以选择一些水溶性肥料,如腐殖酸、磷酸二氢钾、尿素等,一是可以确保植株的养分充足,二是有利于使玉米植株的温度降低、减缓高温热害。为了提高籽粒的千粒重,要适时施入攻粒肥,受害程度重的玉米植株可直接清除,以提高田间的透气条件、改善植株生长的小气候环境。如果田间夏玉米植株出现高温热害,要及时选择尿素15kg/hm2+磷酸二氢钾6kg/hm2混合均匀后进行叶面喷施,每7d喷1次,连续喷2次,有助于缓解植株的高温热害症状。水分管理上,要及时灌溉,以提高土壤中含水量,降低夏玉米田间小环境的温度,为夏玉米植株的正常生长发育、结实等创造良好的条件。如果播种时土壤的墒情不足,可在播种结束后浇灌蒙头睡1次,促使一播全苗的实现。玉米植株进入到抽雄吐丝期时处于对水分最为敏感的阶段,此阶段如果遇到高温干旱天气,则要及时灌溉,以降低田间温度、缓解高温热害对玉米生产的不利影响。

2.5 采用无人机辅助授粉 夏玉米的花期如果遇到高温干旱天气,则很大程度上影响了授粉。传统为人工辅助授粉,随着现代农业技术推进,如今可采取植保无人机辅助授粉的方式,可让无人机低空飞行,通过气流扰动促进花粉飘散,辅助花粉花丝相遇提高玉米结实率,从而降低高温干旱气候下因授粉效果不佳而产生的穗粒数减少的几率。

2.6 适时晚收 玉米完熟的标志即为玉米黑层的形成,适时晚收,使籽粒的灌浆延长,达到增加籽粒重量、实现增产的效果[5]。

3 结语

阳谷县所处的黄淮海平原区域是山东省夏玉米主产区,当地夏玉米的安全生产在全省粮食安全生产中意义重大。近些年频繁发生的花期高温热害给夏玉米的生产带来了不利的影响,导致了不同程度的减产。生产上需要结合各地实际找出当地发生高温热害的原因,并针对性采取缓解措施,以获取高产。

参考文献

[1]陈翔,鲍杨俊,李庆,等.黄淮海夏玉米花期高温发生特点、危害机理与防控措施综述[J].安徽农业大学学报,2020,47(2):304-308.

[2]賈相春,杨志强,贾朝阳.花期高温热害对周口市夏玉米种植的影响及管理对策[J].农民致富之友,2018(23):55.

[3]刘源.玉米花期耐高温品种的筛选与综合评价[D].郑州:河南农业大学,2015.

[4]安盼盼,明博,董朋飞,等.黄淮南部玉米产量对气候生态条件的响应[J].作物学报,2018,44(3):442-453.

[5]河南省气象科学研究所.夏玉米花期高温热害预警方法:CN 202011507062.3[P].2021-04-27.

(责编:张宏民)

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