低溫冷害對玉米生長發育和玉米生產的影響

東北地區主要種植春玉米，種植面積和產量均為全國之首，玉米生長好壞受災與否直接關系到整個東北地區的糧食產量，對全國的糧食產量也有很大的影響。同江市位于東北地區三江平原，玉米是當地的主要糧食作物，低溫冷害是玉米生產經常面臨的重要自然災害。玉米低溫冷害是指低溫使玉米生育過程中因熱量不足，造成生育期延遲，后期易遇低溫、霜凍造成減產。東北地區為溫帶大陸型季風氣候，作物生長季熱量變化的波動比較大。玉米低溫冷害有兩種情況：一是夏季低溫。夏季低溫是該地區主要的農業氣象災害，持續時間較長，抽穗期推遲，在持續低溫影響下玉米灌漿期縮短，在早霜到來時籽粒不能正常成熟。如果早霜提前到來，則遭受低溫減產更為嚴重。二是秋季低溫。秋季降溫早，籽粒灌漿期縮短。玉米生育前期溫度不低，但秋季降溫過早，降溫強度強、速度快。初霜到來早，灌漿期氣溫低，灌漿速度緩慢，且灌漿期明顯縮短，籽粒不能正常成熟而減產。根據不同生育期遭受低溫傷害的情況，可以將玉米冷害分為延遲型冷害、障礙型冷害和混合型冷害。延遲型冷害指玉米由于生長季中溫度偏低，發育期延遲，致使玉米在霜凍前不能正常成熟，籽粒含水量增加，千粒重下降，最終造成玉米籽粒產量下降。障礙型冷害是玉米在生殖生長期間，遭受短時間的異常低溫，使生殖器官的生理功能受到破壞。混合型冷害是指在同一年度里或一個生長季節同時發生延遲型冷害與障礙型冷害。低溫對玉米的影響主要有兩個方面：一是對玉米生理生化的影響，主要表現為生理過程受阻、光合作用減弱、呼吸強度降低、作物生理失調。二是對玉米生長發育的影響，主要表現為營養生長、生殖生長受阻，最終導致產量降低。

一、玉米不同生育階段的低溫冷害

（1）幼苗期：低溫冷害對玉米種子的發芽勢和發芽率都有一定程度的影響。據試驗表明：在平均10℃的低溫情況下，種子的發芽勢比對照（平均15℃）降低9.4%；發芽率比對照（平均15℃）降低6.7%。由此可見，低溫主要通過延遲出苗的方式作用于玉米。受低溫影響，由于發芽率的顯著降低，則可導致大田的出苗率明顯降低。2～3℃低溫，影響正常生長；～1℃的短時低溫幼苗受傷，氣溫-2～-4℃時是受凍死亡的臨界溫度，日平均氣溫≤10℃，持續3～4天幼苗葉尖枯萎。日平均氣溫降至8℃以下，持續3～4d，可發生爛種或死苗；持續5～6d，死苗率可達30%～40%；持續7天以上，死苗率達60%。

（2）拔節期：低溫影響生長發育速度，21℃為輕度長發冷害，生長發育速度下降40%；17℃為中度冷害，生長發育速度下降60%；13℃為嚴重冷害，生長發育速度下降80%。

（3）幼穗分化期：日平均氣溫低于17℃，不利于穗分化。

（4）開花期：日平均氣溫低于18℃，授粉不良。

（5）灌漿成熟期：日平均氣溫低于16℃停止灌漿，低于3℃時則完全停止生長，氣溫到達～2～～4℃時導致植株死亡。

（6）玉米生育中后期：日平均氣溫15～18℃為中等冷害，13～14℃嚴重冷害。

二、玉米遭受低溫冷害的癥狀

玉米播種至出苗遇有低溫，出現出苗推遲，苗弱、瘦小，種子發芽率、發芽勢降低等現象，且對植株功能葉片的生長有阻礙作用，到四展葉期，植株明顯矮小，表現生長延緩，植株功能葉片的有效葉面積顯著降低光合能力下降；四展葉期至吐絲期，低溫持續時間長，株高、莖稈、葉面積及單株干物質重量受到影響；吐絲至成熟期，低溫造成有效積溫不夠，導致授粉困難，灌漿期延長，干物質積累緩慢，造成減產。同江市玉米低溫冷害危害主要發生在苗期。

三、防御玉米低溫冷害技術措施

低溫冷害是影響玉米生長發育造成減產的主要氣象災害。據統計，每3～4年發生1次，減產20%～30%。所以玉米低溫冷害防御技術顯得尤為重要，具體做法有：

1.品種選擇

玉米冷害多為延遲型冷害，主要是由于積溫不足引起的，且玉米品種間耐低溫差異很大，因此在選擇品種時，應充分考慮當地的自然狀況，品種本身所需積溫要求和栽培條件等，選用生育期適宜的耐低溫高產優質品種，杜絕越區種植，確保玉米在成熟時留有150℃的活動積溫。否則，或因早霜，或因過于早熟而減產。同時延長站桿晾曬的時間，降低玉米的含水量，提高玉米品質。

2.播前種子處理

提高玉米品種的抗逆性能，利用一切土壤環境因素發揮作用的內在因素，這是促進玉米出苗的有效措施。抗低溫、促出苗、保全苗，除了要選擇抗寒、抗旱品種，因地制宜地確定主推品種，改變品種多、雜、亂的局面外。還要做好選種、種子播前處理等工作，提高種子的生命力，提高發芽勢。

3.適期早播

適期早播可延長玉米的生長期，充分利用光熱資源，巧奪前期積溫100～240℃，增加營養物質的積累，避免因秋霜冷害而造成的玉米減產，起到“秋霜春防”的作用。嚴格依據當地氣溫回升情況科學地確定播種期，適期早播，使各生育階段溫度指標得到滿足。一般情況下，當土壤表層5～10cm的地溫穩定在7～8℃時即可播種，過早易導致種子霉爛。

4.育苗移栽

育苗移栽可以控制幼苗的生長，使植株矮壯，根系發達，實行等距定向栽植，植株在田間分布合理，可充分利用光能和地力，為玉米豐產打下基礎。采用育苗移栽這種栽培方式，選擇品種時要選擇生育期比當地直播的主栽品種長10～15d的品種，由于提早育苗，把生育期相應延長半個月左右，增加積溫200～300℃，使高產的中晚熟品種獲得充分的生長時間，避免了生育后期的低溫和霜凍，從而充分發揮晚熟品種的增產潛力。

5.苗期施磷

苗期施磷肥能改善玉米生長環境，對于緩解玉米低溫冷害有一定的效果。苗期施磷不僅可以保證玉米苗期對磷素的需要，而且還可以提高玉米根系的活性，是玉米抗低溫發苗的最有效措施。最好的辦法是在玉米種肥中施入磷肥總量的1/3磷肥，效果較好。

6.加強苗期田間管理

在玉米苗期采取深松、早趟、多趟等措施，改善土壤環境，提高玉米植株根系活性。通過改善玉米苗期的土壤環境，提高玉米的根系活性來促玉米發苗。

7.苗期早追肥

早追肥可以彌補因低溫低，土壤微生物活動弱，土壤養分釋放少，底肥、口肥不能及時滿足玉米對肥料需求量的要求，從而促進玉米早生快發，起到發苗、促早熟和增產的作用。據試驗，在低產地塊上，早追肥比拔節期追肥可增產5%～13%；在中等地塊上，早追肥與拔節期追肥增產效果相當，一般沒有較大的差異。