花期高溫熱害對周口市夏玉米種植的影響及管理對策

賈相春 楊志強 賈朝陽

周口市位于河南省豫東平原，是玉米優勢主產區黃淮海夏玉米區的豫東平原區部，屬亞熱帶季風氣候和暖溫帶季風氣候區，無霜期185～220d，年均降水量689～8l6mm，多數集中在6月下旬至9月上旬，光、熱、水資源比較豐富，生態條件非常適合夏玉米的生長[1]。近年來，極端天氣頻發，2016年和2017年的高溫熱害造成周口夏玉米花粉發育不良，雄穗散粉困難，花粉失活快，造成玉米結實率低，給玉米生產帶來了嚴重影響。合理利用光熱資源，減少高溫熱害給夏玉米造成損失，為周口市的夏玉米種植提出栽培管理建議。

1、2016年和2017年周口夏玉米生長期間氣候情況

周口市2016年和2017年的7月下旬，均有35度以上連續6天以上的高溫，而此時的夏玉米正處于抽雄吐絲期，也就是玉米生長中對高溫最敏感的時候，給玉米造成不同程度的減產。

從表1可知：2017年7月下旬，最高溫度超過35℃的天數有6天，高溫持續時間最長達8h，并且無降雨。周口市夏播玉米此時正處于抽雄吐絲的關鍵時間，極端高溫造成夏玉米散粉困難，花粉活力下降，個別品種花藥不開裂。2017年在7月3日和4日、8日、10日、17日、18日均已經出現了高于35℃的高溫天氣，在該時期，周口夏玉米處于拔節期，此時的高溫對雌雌穗分化造成一定影響。

與2017年相比，2016年周口市遇到的高溫持續時間長，見表2，從7月22日到8月1日，持續11天。高溫持續天數多，日高溫時間長，并且無有效降雨。夏玉米處于抽雄吐絲期，是對高溫最敏感，給2016年的夏播玉米造成嚴重影響，局部減產達50%。

2、花期高溫熱害癥狀及原因

2.1花期高溫熱害對玉米營養器官的傷害

高溫熱害對玉米營養器官的傷害首先表現在葉片。一般來說，高溫伴著干旱，高溫帶來的干旱導致養分和水分的吸收受阻，葉片光合作用和養分運輸能力下降。高溫條件下，光合蛋白酶的活性降低，葉綠體結構遭到破壞，引起氣孔關閉，同時玉米葉片內葉綠素a、葉綠素b、葉綠素總量、類胡蘿卜素含量皆會隨著脅迫溫度和時間的增加而減小。光合作用過程中，絕大部分過程有酶參與合成植物體內葉綠素的生物過程，高溫脅迫下酶的活性降低的同時抑制葉綠素的生成，造成光合作用顯著降低。光合產物是籽粒灌漿的主要碳源之一，沒有長時間高強度的光合產物提供，高產就不能實現。

花期前后高溫脅迫顯著降玉米根系活力，導致玉米根系衰老和死亡加速。在高溫條件下呼吸作用增強，呼吸消耗明顯增多，干物質積累量明顯下降。

2.2花期高溫熱害對玉米生殖器官的傷害

玉米整個生育期間，花期是對高溫最敏感的時期。穗粒數是構成產量的關鍵因素之一，花粉活性是影響穗粒數的重要原因之一。高溫對花粉的影響大于雌小穗。持續的高溫熱害對花粉發育和活性均造成影響。

高溫脅迫對花粉粒發育影響較大。高溫脅迫下藥隔維管組織受到很大程度破壞，維管束細胞形狀異常，排列紊亂，木質部和韌皮部界限不清，從而引起輸導功能障礙，使花粉粒得不到充足的物質供應，導致花粉敗育。高溫影響雄穗散粉和花粉活力，從而影響玉米結實。雄穗開花的適宜溫度為25℃，短時間極端高溫和長時間持續高溫下玉米花粉活力顯著下降。降志兵等研究了常溫至38℃花粉的活性，受精和玉米的結實情況，發現隨著溫度升高花粉活力降低迅速，持續時間都不足1h，38℃則顯著降低了花粉的育性。開花散粉時如果溫度高于30℃，相對濕度較低則開花很少；溫度高于38℃時，雄穗不開花。玉米花粉含水量只有60%，且保水力弱，在高溫干燥環境下容易失水干癟，一般散粉后1～2h，花粉粒迅速失水，喪失活力而不能授粉。高溫縮短玉米散粉期。正在散粉期的玉米雄穗在38℃高溫下脅迫3d后便完全停止散粉，而在正常溫度下，玉米植株開始散粉后第3天進入盛期，第5天達到高峰，且單株雄穗開始散粉后2～5d散粉量最大。

花期高溫熱害對雌穗的影響主要表現在花絲。花粉落在玉米花絲的任何部分后，花粉管萌發，完成受精過程，進而發育成籽粒。玉米雌花的生活力與溫度相關，氣溫越高壽命越短，氣溫越低壽命越長。在氣溫20～26℃條件下花絲的壽命達168h，而34～37℃下花絲的壽命只有72h。高溫影響玉米雌穗的發育，使雌穗吐絲困難或果穗各部位花絲吐出較為紊亂，延緩雌穗吐絲或吐絲不協調，造成授粉不好。高溫熱害發生時，花絲失水枯萎，表面無粘液，喪失生活力，壽命縮短，引起玉米授粉不好；或者花粉管萌發后，花絲表面不能供給充足的水分，導致花粉管到達子房的速度減慢，授粉后僅有少量受精，最后結實率不高。

3、2018年周口市夏玉米種植建議意見和管理措施

3.1選擇推廣耐熱品種

不同品種對環境變化敏感程度不同，根據不同玉米品種的特點，選擇推廣耐熱耐旱能力強的品種。目前黃淮海推廣的玉米品種主要有鄭單958和先玉335兩大類型品種，2016和2017年先玉335類型品種均出現了高溫脅迫導致的畸形穗和結實性差的問題；而雄穗分枝較多、花粉量大的鄭單958類型的品種畸形穗的發生比率較小。

3.2加強田間管理

玉米抽雄吐絲期對水分最敏感，期間一旦遇到高溫干旱，應立即澆水，降低田間溫度，降低高溫熱害帶來的影響，促進正常抽雄吐絲散粉受精，提高結實率。同時，遇到38℃的高溫天氣，有條件的情況下，可以人工輔助授粉。一般在上午8：00—10：00采集新鮮花粉，用自制授粉器給花絲授粉，通過人工輔助授粉，提高結實率；也可以在上午10時左右，用竹竿等工具輕敲玉米植株上部，促使花粉提早散落，提高結實率，增加籽粒形成數量，減輕高溫干旱對穗粒數的影響。還可以葉面噴施磷酸二氫鉀、腐殖酸、尿素等水溶性肥料，既可補充營養，又降低植株溫度，對高溫熱害緩解效果十分明顯。追施攻粒肥可以提高千粒重；割除嚴重受害植株，改善田間小氣候，減輕病蟲害發生。

3.3 調整播種時間和方式

周口市2016年和2017年的高溫熱害出現在7月下旬至8月上旬，而夏播玉米一般是在6月5-20日播種，抽雄吐絲期在7月25日-8月10日，抽雄吐絲期和高溫重合，造成花粉敗育，花藥不開裂等，嚴重影響了玉米產量和品種。可以通過調整前茬作物的成熟時間，提早進行玉米播種，或者可以在6月下旬播種鮮食玉米，錯開高溫時期，減少高溫熱害。周口市夏玉米區以等行距種植60cm為主，70cm寬行、50cm窄行的寬窄行種植不僅有利于田間肥水管理等技術實施，更有利于群體通風透光散熱，在一定程度能夠緩解玉米花期高溫熱害。

3.4 適時晚收，增產增收

玉米黑層的形成是玉米完熟的標志。玉米生育后期完全成熟后再收，延長籽粒的灌漿時間，增加粒重，提高產量。

（作者單位：475400河南省周口市商水縣舒莊鄉農業服務中心、周口市川匯區氣象局、周口市農業科學院）