
高温热害是玉米生产中会遭遇到的一种自然灾害。
进入7月下旬后,大部分地区夏玉米正处于旺盛的营养生长到生殖生长转化的关键时期,处于对光、肥、水、热、气等气候因素非常敏感的时期。当玉米处在日平均最高气温大于等于35度以上持续5天以上,无效降雨持续8天以上的气象条件下,高温热害就必然发生。
尤其是黄淮海夏玉米生产,因其种植生产处于6月至9月这四个月期间,也是一年中温度最高和降水最集中的季节。而7月下旬到8月上旬,通常是一年中平均气温最高的时间段,常出现日最高气温35℃以上的极端高温天气。
在这个时期,如果适宜的温度、光照和水份条件能与玉米生长发育同步发生,将有利于生长发育,提高产量,相反,如果遇到连续的高温干旱或阴雨寡照等灾害性气候条件,将严重影响生长发育,导致产量降低。严重的可以达到减产30%以上,更严重的有可能会导致绝产绝收。

玉米高温热害的主要症状是,雌雄分化发育严重受阻,发育不良,花粉和花丝活力下降,甚至败育,花粉量少,散粉和受精时间短,造成授粉结实不良,果穗秃尖缺粒现象十分突出,产量严重下降。
如在吐丝散粉之前的孕穗期遇到高温,常导致果穗发育严重迟缓滞后障碍,出现空秆或多种形式的畸形穗,如弯曲的“香蕉穗”、状如手掌的复穗、苞叶不能正常伸长的露尖穗甚至裸穗等情况。
如在吐丝散粉期遇上高温天气则危害更大,会导致花粉和花丝活力严重下降,不能正常授粉结实,常导致花粒满天星,甚至完全不能结实的空秆或空穗。如高温热害再与干旱以及黄淮海另一种常遇到的寡照天气相连或叠加,将使危害更大更严重。
今年将有40天伏天,这对夏季作物生长是个严重的挑战。进入7月下旬后,大部分地区夏玉米正处于旺盛的营养生长到生殖生长转化的关键时期,对光、肥、水、热、气等气候因素非常敏感。当玉米处在日平均气温大于等于35℃以上且持续5天以上,无效降雨持续8天以上的气象条件下,高温热害就必然发生。
由于这段时间是夏玉米完成抽雄、散粉和形成籽粒的重要时期,高温热害的一个重要表现就是果穗花粒、缺粒等现象。
近几年河北、山东、河南等地夏季高温均造成大面积的缺粒现象,并表现出从北往南逐渐加重的趋势;缺粒在果穗上呈满天星式分布,即农民常说的“花粒”,而不是有规则的出现在果穗顶端的秃尖。

01
玉米果穗出现缺粒的温度和湿度条件
从生物学角度说,玉米正常授粉、受精对外界气温、湿度和土壤水分要求最为严格,也是对温度条件反应最敏感的时期。玉米抽雄至受精的最适的为气温25~28℃、空气相对湿度65%~90%、土壤相对含水量80%左右。当温度高于32℃、湿度低于50%时,开花迅速减少,且花粉在1.5个小时内丧失活性;当遇到持续高于38℃的高温伴随干旱天气时,玉米花粉死亡,花丝丧失受精能力,无法完成受精过程,严重的甚至绝收。
02
果穗缺粒与耐高温性在不同品种间的表现
玉米属于禾本科、黍亚科、玉蜀黍属、玉米种。玉米品种不同,是玉米小种内存在非常细微的杂交差异。在正常环境下,常年表现稳定的杂交玉米品种今年发生花粒现象,主要是受抽雄、吐丝和授粉期间持续高温和干旱的影响。
现在市面上的玉米从轴色上可简单分为白轴和红轴类型。玉米轴色由控制轴色的基因决定,与控制其他性状的基因相关性不大,而且玉米轴色与产量和抗高温能力没有必然联系。
玉米是典型的异花授粉作物,在同一植株上,雄穗抽出时间一般比雌穗吐丝早2~4天,抽穗后2~5天开始散粉。每枝雄穗有3~25个分枝,长有2000~4000个小花,共产生1500万~5000万个花粉粒。一般情况下,单个玉米果穗籽粒为400~700个,花粉供应量远远超过雌穗的需求量。也就是说雄穗分枝多少,果穗需要的花粉量都是足够的。而且雄穗分枝越多,对叶片的遮光作用就越强;花粉量越大,消耗的养分就越多。因此,现代玉米品种分枝数较少,比重减小,有利于通风透光和减少散粉过程的养分消耗,而且从今年大田玉米长势来讲产生花粒的原因和玉米雄穗分支多少没有必然联系。
03
玉米花粒原因分析
玉米高温热害等级
玉米热害指标,以中度热害为准,苗期36℃,生殖期32℃,成熟期28℃。开花期气温高于32℃不利于授粉。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33℃,减产52.9%;严重热害36℃,将造成绝产。最高气温38-39℃造成高温热害,其时间越长受害越重,恢复越困难。
授粉不良导致的花粒现象。2018年河北省平原区7月20日至8月10日,气温几乎均在32℃以上。6~8月份全省共出现35度以上高温天气51天,其中7月份23天,8月份9天;40度以上高温天气4天,最高气温达到43度。高温对今年玉米授粉造成了严重的影响,玉米果穗缺粒也因此发生。除了高温这一主要原因外,还有空气湿度、土壤含水量、田间肥力等原因有关。
因此,可能出现以下现象:
1.同一品种不同时期播种,因开花授粉时期不同,受高温热害影响的花粒程度不同。
2.不同品种同一时期播种,因生育期长短差异,开花授粉时间不同,受高温热害影响的花粒程度不一样。
3.同一品种不同地块同一时间播种,管理水平不同,会影响授粉时间,受高温热害影响的花粒程度不一样。因此我们发现,玉米花粒主要是受到播期的影响,不同播期的花粒程度存在明显差异;同期播种的不同品种间花粒程度差异不显著;从播期来看,早播夏玉米(特别是6月6日至6月14日之间播种)偏重。6月15日以后播种的偏轻。
(1)对光合作用的影响
在高温条件下,光合蛋白酶的活性降低,叶绿体结构遭到破坏,引起气孔关闭,从而使光合作用减弱;另一方面,在高温条件下呼吸作用增强,消耗增多,干物质积累下降。38℃-39℃的高温胁迫时间越长,植株受害就越严重,越难恢复,所用时间也越长。
(2)缩短生育期
高温迫使玉米生育进程中各种生理生化反应加速,各个生育阶段缩短。如雌穗分化时间缩短,雌穗小花分化数量减少,果穗变小。在生育后期高温使玉米植株过早衰亡,或提前结束生育进程而进入成熟期,灌浆时间缩短,干物质积累量减少,千粒重、容重、产量和品质降低。
(3)对雄穗和雌穗的伤害
在孕穗阶段与散粉过程中,高温都可能对玉米雄穗产生伤害。当气温持续高于35℃时不利于花粉形成,开花散粉受阻,表现在雄穗分枝变小、数量减少,小花退化,花药瘦瘪,花粉活力降低,受害的程度随温度升高和持续时间延长而加剧。当气温超过38℃时,雄穗不能开花,散粉受阻。
高温还影响玉米雌穗的发育,致使雌穗各部位分化异常,延缓雌穗吐丝,造成雌雄不协调、授粉结实不良、籽粒瘦瘪。
另外,高温易引发病害,并使产量和品质下降。

04
技术建议
前期持续高温对夏玉米果穗结实所造成的危害已经无法挽回或弥补,所提出的技术对策更主要是为今后玉米生产选用合理技术措施提供有效借鉴。
1. 宽窄行种植。通过宽窄行种植,能很大程度增加田间的通风性,一定程度降低田间整体温度,从而减轻玉米花粒现象的发生。
在低密度条件下,个体间争夺水肥的矛盾较小,个体发育健壮,抵御高温伤害的能力较强,能够减轻高温热害。在高密度条件下,采用宽窄行种植有利于改善田间通风透光条件、培育健壮植株,增加对高温伤害的抵御能力。
2. 品种选择与合理搭配。选择具有综合表现稳定的品种。在一个地区的玉米种植计划中要合理进行品种搭配,避免因天气异常变化而造成的大面积减产。
3. 播期调控。夏播区的高温天气多出现在6、7月份和8月上旬(立秋前),其中6月份对夏玉米的生长发育影响不大,而7、8月份的高温对玉米花粉活力以及果穗结实影响较大。因此,在安排和调整夏玉米播期时,要尽量使抽雄至散粉期避开高温天气的影响。总体来看,6月中旬播种的夏玉米,吐丝期一般出现在8月中旬(8月10-15日),散粉期基本上可以避开高温天气的影响;而早夏播玉米抽雄至散粉期(7月下旬-8月上旬)极易遇到高温天气影响而导致授粉受精不良。
4. 人工辅助授粉。在遇到异常高温天气的年份,可在玉米散粉高峰期通过人工辅助授粉的方法来提高植株的结实能力。一般可在两根竖杆顶端绑上一根横杆或粗绳,两人一起操作,中间横跨几行玉米,边走边用横杆(绳)击打雄穗,帮助植株散粉。
5. 用作青贮玉米。对于今年已经出现明显结实不良现象的地块,可在籽粒灌浆的蜡熟初期用作青贮(饲用)玉米收获,以减少生产损失。
6. 延迟收获。对于结实情况稍好的地块,可在不影响冬小麦正常晚播的情况下,适当推迟玉米的收获时间,一般可推迟到10月10号左右再进行收获,以充分发挥粒重的增产作用,尽可能减少结实不良造成的产量损失。
7.水肥管理。在肥料运筹上,增加有机肥使用量,重点普施基肥促早发,重视微量元素的施用,玉米出苗后早熟苗肥促壮秆,大喇叭口期至抽雄前主攻穗肥增大穗。另结合灌水,采用以水调肥的办法,加速肥效发挥,改善植株营养状况,增强抗旱能力。高温时期可采用叶面喷肥,既有利于降温增湿,又能补充玉米生长发育必需的水分及营养。
高温常伴随着干旱发生,高温期间提前喷灌水,可直接降低田间温度。同时,在灌水后玉米植株获得充足的水分,蒸腾作用增强,使冠层温度降低,从而有效降低高温胁迫程度,也可以部分减少高温引起的呼吸消耗,减免高温热害。有条件的可利用喷灌将水直接喷洒在叶片上,降温幅度可达1-3℃。
文章来源:种子天下及网络
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