玉米不同生长发育期对气温和降水的响应

李轩，郭子晗，张铄

（1.韶关市气象局，广东 韶关 512028；2.唐山市气象局，河北 唐山 063000；3.唐山市生态气候中心，河北 唐山 063000）

玉米作为我国主要的粮食作物和经济作物之一，加强对玉米生长环境的分析，可以不断挖掘玉米产量、质量提高的潜力。综合多方面数据来看，玉米产量、质量的提高会受到气温和降水等多方面因素的影响，未来还需要不断优化玉米的种植技术，找到最适合玉米种植的区域。

1 玉米不同生长发育期的特点分析

近几年来，我国对生态化建设工作的重视程度不断提高，作为农业大国，我国始终致力于农业现代化、机械化建设，也取得了一定的成绩，但想要实现生态农业可持续发展，还需要对其他方面进行创新。尤其是在过往农业发展过程中，化肥、农药使用量过大，对土地和周围环境都造成了严重的负面影响，同时也威胁到了人体健康安全。绿色农业、生态农业理念不断落实的过程中，创新发展新的植物保护技术，尽可能采用物理、生物技术，减少化学手段的应用，不仅可以提高农业本身的经济效益，还从侧面实现了环境效益和社会效益的和谐统一。玉米作为主要的粮食作物和经济作物之一，在我国拥有着广阔的种植面积，保证其产量、质量是现阶段重点。玉米这一作物在生长过程中对外界环境有着较高的要求，根据目前我国玉米的种植区域来看，所有种植区域的年降水量都在800～1500 mm，且夏季的平均气温＞18℃，年有效积温≥1900℃。如果在不满足上述气候条件的地区种植，很可能出现减产甚至绝收的情况。玉米对温度的变化非常敏感，在生长发育期间气温必须要≥10℃，且年有效积温要在1800～2300℃，其中24℃时玉米发芽最快。若气温＜10℃或者＞25℃，均不适合播种，会造成播种-出苗期较长。拔节期和开花期的最佳温度分别为20℃、25℃，其中开花期对温度要求较高，如果气温＞31℃，那么很有可能导致玉米结穗率下降。另外，当气温＜16℃、＞25℃时，还会导致成熟期较晚，严重的情况下，可能会出现减产减质的情况。综合来看，玉米在不同生长周期中对气温有着严格要求，在气温20℃～25℃时整体生长效果较优，花粉活性、淀粉酶活性都会得到保证，玉米生长发育期的养分得到了保证，质量和产量也得到了有效提高。从降水角度来看，玉米在不同的生长发育期对降水量都有着较高的需求，耗水量直接影响到最终的产量[1]。根据不完全统计，当玉米产量为7500 kg/hm2时，降水量必须要达到500 mm，在这个过程中一共需要消耗水4500～5550 m3/hm2，不同生长阶段对降水量的需求存在一定差异，其中播种期-出苗期的耐旱性较强，拔节期、抽穗期、开花期对水量的需求较高，根据不完全统计，拔节、抽穗阶段需水量占全生长周期的50%，拔节期后对水量的要求较低。想要保证出苗率，就必须要确保土壤水分持水量在60%～70%，但也需要在出苗期保持必要的湿度，以此让幼苗得到健康成长。拔节期-抽雄期需水量较高，此时土壤水分要控制在80%左右，进入乳熟期后水分需求量较低，维持在60%即可。

2 玉米不同生长发育期对气温和降水的影响分析

2.1 数据分析

为了更好地分析玉米产量和气温、降水条件之间的关系，选择了高产稳产区域深入调查分析不同生长发育周期内气温、降水的情况。将玉米的生长发育分为了播种-出苗期、出苗-拔节期、抽雄-乳熟期、成熟期四个阶段，对应的时间段分别为5月上旬-5月中旬、5月下旬-7月上旬、7月中旬-8月下旬、9月上旬-9月下旬。相比较而言，高产稳产区的出苗-拔节期更长，而低产不稳定区域成熟期较短、出苗期较长，因此很难保证产量。在高产稳产区域，播种-出苗期在20天左右，从具体数据来看，这一周期气候条件正常，而在和低产稳定区域的气候条件对比分析后发现，出苗阶段降水量和气温都没有达到玉米生长的最低指标，因而导致出苗期较长，玉米产量受到了影响。综合来看，播种-出苗期这一周期内，降水量是最为主要的控制因子。进入玉米的生长中后期，气温对玉米产量的影响呈现出负效应，降水量则和玉米产量呈现出正效应。但随着玉米的生长，这种效应会逐渐发生转变，当玉米进入生长末期气温对玉米的产量也会从负效应转变为正效应，降水量则从正效应变为负效应。综合来看，玉米生长期间，气候条件保持在较高气温、降水量较少的大环境较优。如果出现低温干旱的情况，极有可能会对玉米的生长和产量产生负面影响。玉米进入生殖生长期后，对气温、降水都有着一定的要求，抽雄-乳熟期是玉米生长过程中最为关键的时间段，气温对玉米产量具有正效应，而降水对玉米产量具有负效应，但随着玉米的生长，这种正面影响会逐渐下降，进入8月中下旬后，降水量的负效应逐渐转为正效应，而气温的影响会逐渐转为负效应。随着气温的升高，玉米产量也会逐渐减少，但如果降水量随之增加，那么玉米产量也会有所回升。综合来看，玉米在抽雄-乳熟期需要保证处于气温较低、降水量较多的环境。如果种植地区气温较高且降水量较少，那么玉米的产量也会受到影响。玉米生长后期，气温和降水量的影响再次对调，此时气温对玉米产量产生负效应，降水量则产生正效应。但需要注意的是，即便气温处于负效应但在不断上升，反之降水量虽然处于正效应却在逐渐下降，在9月下旬，气温和降水量的影响发生变换，此时玉米处于籽粒灌浆成熟期，生长较为缓慢，气温升高、降水量下降有助于玉米更好地进行光合作用，对玉米成熟具有促进作用。需要注意的是，如果降水量较少，导致玉米无法正常灌浆，那么会出现籽粒不饱满的情况，玉米产量也会随之下降[2]。

2.2 结果分析

综合来看，在玉米不同生长发育期间，降水量和气温的影响非常关键，必须要为玉米提供最为合适的指标体系，根据气象条件对玉米生长发育的影响展开动态评估，明确气象条件对玉米产量的影响。从玉米整个生长周期出发，降水量是其中的主要影响因素，其次为气温，气温即便高于均值，若降水量相对合理，那么也可以达到理想的匹配状态，但在抽雄-乳熟期，气温在这一阶段非常关键，会对玉米的生长产生直接的影响。玉米在不同生长发育期可能会受到诸多因素的影响，出现发育期时间较长的情况，其中气温和降水量的影响最为突出。前文中以某地区玉米生长情况和气候数据进行统计分析可知，播种-出苗期对气温并没有明显的响应，敏感度较低，进入出苗-成熟期，则表现出了明显的线性关系，相关系数达到了-0.80。由此判断，在气温较高的情况下，玉米的生长发育期时间较短。在此基础上进一步研究降水量对玉米不同生长发育周期产生的影响，从不同生长发育期来看，在出苗期降水量的影响效果并不显著，进入出苗-拔节期降水量产生的影响逐渐凸显出来，降水量较大，拔节时间较早，拔节-开花期这一周期降水越多、气温越高，开花越早。但如果降水量过大，开花时间则较晚，开花-成熟期这一周期和降水量有着直接的关系，降水量越大、成熟日期越早，当降水量均值大于2.5 mm时，则成熟日期会相对较晚。综合多方信息数据来看，降水量对玉米不同生长周期影响更为显著，在玉米不同生长发育周期内均存在着显著影响，气温较高时玉米的生长发育期较短。出苗期前后受气温的影响较深、拔节期前后受降水量的影响较深。除此之外，人工补水、光照时长、玉米品种等因素也会影响到最终效果[3]。

简言之，玉米生产潜力会受到气象因子的影响，在当前气候变化情况下，气温和降水量是最为主要的因素，也是评价玉米生长的重要指标。在实际生产中，也不能够仅针对单一的指标进行调控，要充分明确不同地区在种植玉米的过程中对气温、降水量的响应程度，从而制定出科学合理的玉米种植规划，提高玉米的产量，保证粮食安全。经过综合研究可以看出，在气候变暖的情况下，降水量成为了决定玉米产量高低的关键，但需要考虑到前期土壤温度、水分、光照等其他因素，科学布局、调整种植结构。未来，还需要展开精细的分析，以此确保玉米种植规划的科学性。在玉米种植过程中要充分调查分析当地的气候，趋利避害，形成相应的灾害防御机制，避免玉米出现减产、降质等问题，必要时可以采用人工增雨的方式，确保玉米的生长效果。在观测到将要出现强降雨天气后，要及时发布信息，安排抢墒播种，确保玉米不同生长发育周期的生长效果。除此之外，还要结合地区情况推行有机旱作栽培技术，从而采取科学合理的玉米栽培措施，降低气温和降水量对玉米产量的影响，更好地应对降水时间推迟、夏季干旱、气温较低等情况，从科学的角度解决气温和降水量对玉米生长带来的影响，让玉米的产量和质量得到提高。在实际调查分析的过程中发现，种植地区所处的地理位置是影响该地气温和降水量的主要因素，因此需要合理地规划种植地区，在无法改变地区的情况下，推出针对性的种植技术[4]。

2.3 种植技术

由上可知，气温和降水量是影响玉米产量、质量的关键，尤其是在不同的生长发育期间，对降水量和气温有着严格的要求，可以从种植技术方面进行调节，具体表现为以下几个方面：

2.3.1 合理选择玉米种子

在北方地区无法避免低温干旱的情况下，此时玉米品种的选择非常重要，必须要充分考虑到地区的气候特点、品种的适应范围和具体特点，根据过往的气候信息数据，综合考虑所在地区的自然条件，在保证高产、抗旱、抗病的基础上，选择适应性较强的品种，配套高产栽培技术，可以最大程度削弱降水量和气温对产量、质量的影响[5]。种子的适应能力较强，在不同生长周期对外部环境的需求也会相对减弱，配合其他的灌溉、施肥手段，能够从根本上弥补外界环境的不足，如在北方旱地中应用范围较广的临玉3号，通过对种子进行全面处理，配合旱作技术，能最大程度实现高产稳产。但无论选择何种玉米品种，都需要建立在不同地区的地理气候条件基础上，配合信息数据综合各类气候信息分析地区种植玉米的潜力。无论何种种植技术或者种植需求，都需要对品种进行进一步的优化，以此提高良种的使用率。但在气候条件相对苛刻的地区，可以选择的玉米品种相对有限，更需要提高重视。

2.3.2 合理选择播种时机

由上可知，各地区可以根据气温、气候条件，抓住时机抢墒播种，以此保证玉米后续的生长。合适的玉米品种在实际生长过程中，具有一定的耐旱能力，但依然要保证基础的降水和适合的气温，并且在雨季到来前进行玉米幼苗培养工作，借助造墒播种、借墒播种等方式，可以有效提高保墒效果，为玉米的质量、产量提高奠定良好的基础。如果采用旱作栽培方式，要结合当地的降雨期，综合考虑播种地区的土壤情况，确定具体的播种时间。如果在播种期的降水量无法保证，那么后续的生长也会面临较大的困境，合适的播种时间也是提高玉米栽培质量的关键。

2.3.3 科学调整土壤情况

在确定好播种时间和种子品种之后，还要对种植土壤进行全面的处理，以此有效增强土壤肥力，让土壤水分的利用率得到充分提高。土壤内含水量的提高，可以让玉米在生长过程中对降水量的需求下降，保证整体的施肥效果。玉米生长对肥力有着较高的要求，需要施加15～30 t/hm2的有机肥或土杂肥，此外还需要施用复合混杂肥600～750 kg/hm2作为底肥。需要注意的是，肥料的施放要在整地深耕前进行，确认肥料施加完毕后，再进行相应的整地工作。不仅如此，在土壤的肥力较强，因此对水量也有着严格的要求。通过实际对比分析，在高肥田地中需要消耗的水量是普通肥力田地的4倍，因此在进行玉米种植时，要充分提高土壤水分利用率。

3 总结

综上所述，玉米在不同生长发育周期内对降水量和气温的要求各不相同，但在无法控制降水量和气温的情况下，地方农业农村部门需要做出综合性、科学性的部署规划。新时期，需要对气候条件展开综合性的监控，以此明确具体的种植需求，落实科学的种植计划，对于潜力较弱的地区可以选择相应的种植技术进行处理，以此确保玉米种植工作的稳定落实，强化我国的农业生产实力。