德州市夏玉米果穗秃顶和秕粒的原因分析及防治措施

王荣江，陈英丽，李晓生，王启柏，毕建杰

（1.山东省德州市德城区农业农村局，山东德州253000；2.山东农业大学农学院，山东泰安271018）

德州市位于山东省西北部，黄河下游冲积平原，是我国首个粮食高产创建市，玉米和小麦是德州市主要种植的粮食作物[1]。据植保部门统计，夏玉米常年种植面积在51 352 h m2，占耕地面积的80.18%，单产均在9 000 kg/h m2，夏玉米播种前均实施秸秆还田，种植的玉米品种以登海系列品种和郑单958为主，其他品种有金海5号、浚单18、浚单20、连胜216、豫玉33、先锋335，蠡玉86、德利农7、先玉335等。种植制度为“小麦—玉米”一年两熟制。受地理位置和积温条件的限制，夏玉米以夏直播种植方式为主，受玉米品种、天气气候、病虫草及栽培管理制度等各种因素的影响[2]，玉米大田的果穗常出现秃顶和秕粒现象，造成玉米产量降低、商品品质下降。笔者所在植保部门自2014年起，连续5年针对这一问题进行了调查研究，分析产生原因，并提出了防治的措施，以期为德州市夏玉米丰产稳产提供技术支撑。

1 夏玉米出现果穗秃顶和秕粒现象的原因

玉米秃顶和秕粒是由雌穗顶粒或其他部位的小花败育，或者正常的小花因为各种原因影响不能够正常受精结实或者受精后不能正常灌浆等形成的败育籽粒形成[3]。通常玉米果穗秃顶或秕粒发生在玉米果穗的上半部或上中部，发生秃顶或秕粒时，可占全果穗的长度的1/5~1/3，个别严重的可长达果穗长度的50%及以上，玉米的千粒重可下降10%~30%。可见玉米秃顶和秕粒对玉米产量的影响较大。有时可以观察到极端的玉米秃顶、秕粒情景，整个玉米果穗一半有籽粒，另一半完全没有籽粒的畸形果穗。2018年由于玉米秃顶和秕粒造成的严重减产地块，产量1 942.5 kg/h m2，减产超过10%以上。依据玉米田间调查结果得出，导致玉米秃顶、秕粒的主要原因有玉米品种、土壤肥力、天气气候、栽培技术等4个方面。

1.1 品种特性

玉米自身的遗传性是发生秃顶、秕粒的主要因素之一。通常，玉米果穗包叶长度及包裹程度决定玉米果穗的花丝裸露、雌穗的花丝接受雄穗的花粉的融合程度，因而直接影响玉米受精过程的完成，这对玉米籽粒的形成过程起着决定性的作用[4]，也就是玉米果穗的秃顶、秕粒与玉米品种本身的遗传特性有较高的相关性。从调查的玉米品种田间长势结果来看，登海605、金海5号、豫玉33、登海685、登海618、先玉335、鲁单9032、平玉8号、郑源玉432、浚单18、浚单20、连胜216等品种易发生秃顶、秕粒现象。

1.2 土壤肥力

通常，玉米田缺肥就会影响玉米的细胞分裂，特别是花丝的伸长期，如果土壤中磷元素不足，玉米花丝的伸长缓慢，就会影响授粉过程。土壤中的营养元素不均衡也是造成玉米秃顶、秕粒的原因。例如，土壤中的某些微量元素缺乏，缺锌、硼等微量元素，玉米的雄穗、花丝的形成和授粉时的花粉活力降低、花粉管萎缩；缺锌时，容易形成小叶，而且老叶出现白色斑点，或形成局部的白色区域、坏死斑、玉米的节间缩短，最后导致玉米果穗秃顶、缺粒的发生。

1.3 气象因素

玉米是喜温作物，在不同生育期都有不同的温度、光照和水分的需要。如果在玉米的幼穗分化、散粉、吐丝、授精、灌浆时期发生高温干旱、低温阴雨寡照，就有可能导致授粉不良或籽粒败育，形成秃顶和秕粒。德州市夏玉米生育期为6月上旬至9月下旬。6月初冬小麦成熟收获，夏玉米6月15日左右播种。7月20日前后，玉米的叶龄指数45%左右，可见7~8片展开叶。7月30日前后进入小喇叭口期，玉米雌、雄穗开始分化。8月10日前后，叶龄指数为60%左右，可见11~12片展开叶，捧三叶展开，玉米进入大喇叭口期。8月20—25日，玉米吐丝散粉。据德州市历史气象数据分析，德州市7—8月份常发生极端天气，如高温干旱，低温阴雨寡照、高温高湿等灾害性天气。其中2018年7—8月曾出现39.5℃以上的天气连续5 d，最高气温有的地区达到41℃，部分地区玉米田出现了雄穗败育的现象，因此影响了玉米正常的授粉，引起玉米秃顶、秕粒；8月份常出现低温阴雨寡照的天气，连续多日的这种天气导致花粉受潮，活力下降，影响玉米授粉和结实过程的正常进行，甚至导致花粉活力丧失、授粉不良等结果发生，花粉粒长时间吸水膨胀，易破裂死亡，或粘结成团，也会丧失了授粉能力，雌穗花丝因此不能及时受精，就会造成秃顶、秕粒。德州市近5年玉米秃顶、秕粒情况统计结果见表1。其中，2018年德州市玉米秃顶、缺粒面积达2.21万h m2。

表1 德州市近5年玉米秃顶秕粒情况

1.4 栽培技术

与其他粮食作物相比较，玉米所占空间较大，因而现在玉米栽培过程中，种植密度是否合理，在一定程度上影响着玉米的产量。通常，松散型的玉米品种，如果种植的密度过大（超过67 500~75 000株/h m2），容易造成玉米生育后期的通风不良。特别是下层的叶片就会郁蔽、遮阴，引起早衰，影响玉米的正常生长发育，营养不良，加重玉米秃顶、秕粒的发生。再一个是播种时期出了问题。德州市为了防止玉米粗缩病的发生，常常调整玉米播期，在4月20日之前种植春玉米，6月15号之后种植夏玉米，基本上不会出现大的问题；夏玉米的抽雄吐丝散粉期，避开了7—8月份的高温、低温阴雨寡照等灾害。在4月20日至5月30日之间播种的晚春早夏玉米，既没有躲开粗缩病，又没有躲开天气灾害，正好遭遇了7—8月份的高温、低温阴雨寡照，导致该时期播种的玉米发生秃顶、秕粒的比例明显增加。

2 玉米秃顶和秕粒的关系和形成时间分析

从表2可以看出，德州市近5年的8月份高温、干旱天气情况。夏玉米直播6月15号左右，7月10号前后夏玉米拔节，8月10号前后进入开花期，气温高于35℃，湿度低于45%，记录为高温、干旱天气。高温、干旱的发生天数和玉米缺粒秃顶的发生面积有一定的关联性，这说明高温干旱天气下，一些雄穗不发达的玉米品种，例如先玉335、登海605等，容易出现花粉失活，是造成玉米秃顶、缺粒的主要原因。

表2 德州市近5年玉米秃顶秕粒与8月份天气气候的关联情况

3 玉米秃顶和秕粒的防治措施

玉米秃顶是指玉米果穗上半部籽粒，因不受精，籽粒败育，不正常灌浆而造成的不结籽粒，或者虽然结了籽粒，但形成秕粒，就是通常讲的“秃顶”现象。从玉米栽培生理上看，秃顶的形成时间在灌浆期，也就是玉米授精后8~22 d。在籽粒灌浆期，如果遭遇了高温干旱、低温阴雨寡照等不良天气条件，玉米果穗顶部籽粒的灌浆就会自上而下逐渐停止发育，这主要是由玉米籽粒灌浆的生理规律决定的。即先从果穗中部开始，然后是下部至上部。但是外部因素也影响玉米秃顶、秕粒的发生程度，因此，玉米秃顶、秕粒的防治措施应考虑玉米全生育期的各种不利因素，开展综合防治。

3.1 合理选用品种，因地制宜

选用的玉米品种必须是通过国家或者省级审定的品种。每一个玉米品种都有其适宜的种植区域，如果不考虑这个因素，盲目听从玉米种子经销商的虚假宣传，选用了不适合德州市生态环境的玉米品种，就有可能在特殊气候条件的年份导致玉米秃顶、秕粒的大面积发生，造成玉米减产。通常，选用那些符合德州市生态环境条件的耐高温干旱、低温阴雨寡照的玉米品种，多数情况下可以正常授粉，这一类型的玉米品种具有叶片上伸、株型紧凑、绿叶时间长、群体通风适当良好等特点。如郑单958、浚单20、强盛369、隆平206、伟科702等。选用玉米良种的同时，注意种子精选和包衣，提高单粒玉米种子质量，适合当前机播单粒精播的质量要求，为玉米苗全、苗齐、苗壮打下坚实基础。

3.2 平衡施肥，科学施肥

通常来讲就是在保证施足底肥的基础上，结合玉米不同生育时期的田间发育情况，合理进行一定比例的追肥或叶面肥，避免“一炮轰”的施肥习惯。一般肥力的地块，建议施土杂肥、尿素、过磷酸钙、硫酸钾等，施肥原则是基肥占50%；苗期追肥占20%；大喇叭口期追肥占30%，确保碳水化合物的代谢平衡和充足的养分向果穗籽粒处运输。结合不同的地力情况，开展测土配方施肥技术的应用。在保证氮、磷、钾正常需要的同时，注意补充微量元素。在玉米的播种前，可在施用土杂肥和氮磷钾肥的同时，补充硫酸锌15~30 kg/h m2；如果施用基肥时，没有施用硫酸锌，可选择玉米拔节期—雌穗吐丝期，用2%硫酸锌溶液进行叶面喷施，进行补充。

3.3 加强天气预报预警

气象条件是影响夏玉米生长发育的重要因素。在夏玉米生长发育全阶段，提高对气象灾害的预警防御，很有必要。根据常年气象资料，做到适期播种，避开天气灾害时段。一般来讲，玉米从播种到抽雄、吐丝、散粉的时间是比较固定的，应避开玉米吐丝、散粉时段与高温干旱、低温阴雨寡照时段的重叠。2016年德州市7月中旬连续降水180.4 mm，导致低洼地段玉米死亡，地势较高的玉米秃顶、秕粒，影响了玉米产量。玉米需水高峰期有2个，分别是抽雄前10 d和抽雄后20 d。抽雄前10 d是雌穗小花分化阶段；抽雄后20 d是雌穗、包叶、穗轴和胚胎迅速生长的时期。因而这2个时期对土壤水分反应非常敏感，也是玉米生育最旺盛的时期。如果遭遇了干旱高温，应及时浇水，原则是保证地皮不干，田间的相对湿度在75%左右为宜；如果长时间阴雨低温寡照天气，应及时排除田间积水，喷施磷酸二氢钾。另外要加强德州市夏玉米生育期的气象灾害预警和花期阴雨的预报，有预案并能及时采取有针对性的防治措施。

3.4 加强田间管理，进行人工辅助授粉

在玉米苗期，保证合理的群体结构，可有效协调肥、水、光照资源。借鉴山东农业大学农学院毕建杰教授的双行交错种植技术，采用宽窄行种植技术，确保了每行玉米都处于边行优势，便于通风和尽量利用土壤养分[5]。在玉米拔节前后，结合中耕除草、培土，既增强了土壤的适气性，又促进了玉米根系的下扎深度；当遭遇高温干旱或低温阴雨寡照的不利天气条件时，采取人工辅助授粉，提高玉米结实率，减轻高温对玉米授精的影响。在上午10：00至下午16：00，采用拉绳法可有效防止玉米秃顶和秕粒的发生。同时，要加强玉米病害和虫害的防治工作。