影響玉米授粉及結(jié)實的原因分析

張永勝

（鹽山縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局 河北 鹽山 061300）

1 玉米授粉概述

1.1 授粉過程。每個雄穗能提供200萬～500萬粒花粉，而穗粒數(shù)一般為750～1 000粒，正常情況下不會出現(xiàn)花粉不足、不能授粉的問題。玉米在晌午進(jìn)入散粉高峰，如果偏干旱會在傍晚前大量揚(yáng)花。通常，玉米散粉會避開正午或每天溫度最高的時段。

1.2 結(jié)實過程。玉米形成飽滿籽粒需經(jīng)歷以下4個階段：①雄穗產(chǎn)生花粉；②散粉，雌穗花絲吸附花粉粒；③精子經(jīng)花粉管與卵子結(jié)合，完成受精；④胚和胚乳的發(fā)育，淀粉積累及形成飽滿籽粒。

1.3 散粉。雄穗散粉過程受品種的遺傳和大田環(huán)境共同影響。當(dāng)花粉粒成熟后，花藥逐漸脫水，在每天的晌午，隨著溫度的升高和陽光照射，花藥開始大量開裂，花粉散出。花粉粒從散出到失活只有短暫的幾分鐘時間，一個雄穗能持續(xù)散粉5 d，大田從最早開始散粉到完全結(jié)束持續(xù)2周。

1.4 吐絲。子房頂端外壁凸起形成花絲，花絲在穗尖部伸出苞葉，接收花粉，協(xié)助完成精子的運(yùn)輸和受精過程。通常，果穗下部花絲先吐出，上部果穗最后吐絲，前后相差4～8 d。花絲吐出后，隨著時間推移，花絲接收花粉的能力不斷減弱。此外，吐絲后，若未能接收花粉，花絲將不斷伸長，持續(xù)10 d。

1.5 如何判斷是否完成授粉。正常條件下，雄穗先抽雄、散粉，雌穗在幾天后快速完成吐絲和接收花粉。授粉過后2～3 d，花絲即與子房外壁分離，當(dāng)掰開苞葉晃動果穗時，如花絲能大量掉落，說明授粉完成；如花絲仍緊附果穗，說明還未授粉或未能成功授粉。

2 影響授粉和結(jié)實的因素分析

花粉粒在花藥中發(fā)育和散粉。花粉粒成熟后，花藥開始脫水，隨之開裂、散出花粉。環(huán)境因素會影響散粉過程。一般夜晚冷涼、濕度大，花藥含水量高；進(jìn)入清晨，隨著溫度上升和濕度下降，花藥逐漸脫水、干燥；進(jìn)入晌午，花藥開始集中開裂、散粉。通常，一個雄穗的散粉期可持續(xù)5 d左右。此外，溫濕度還影響著雌穗花絲的發(fā)育進(jìn)程。在理想條件下，吐絲較快，群體吐絲均勻，利于統(tǒng)一授粉。干旱發(fā)生時，花絲延伸速度降低，植株間吐絲進(jìn)度參差不齊，影響群體授粉效率。吐絲前后的3周里，對外界環(huán)境最為敏感。此時，授粉效率影響結(jié)實率，并進(jìn)一步影響穗粒數(shù)，不可逆轉(zhuǎn)。

2.1 干旱影響花絲伸長和接收花粉。花期不遇是導(dǎo)致結(jié)實率降低的重要原因之一。通常，花絲伸長時需要土壤水充足，此時缺水，花絲發(fā)育推遲，開花—吐絲期的間隔拉大，導(dǎo)致花絲吐出前，散粉已完成大半，影響結(jié)實，出現(xiàn)果穗禿尖。如果吐絲嚴(yán)重滯后，會出現(xiàn)整穗花粒。花絲在伸出苞葉后的7 d內(nèi)都能接收花粉。大田環(huán)境下，一般吐絲后的1～2 d內(nèi)就能授粉，授粉后的24 h內(nèi)就完成受精。但發(fā)生干旱時，不僅花絲生長速度降低，花粉管的伸長生長也會減慢50%以上，花粉管需要48 h甚至更長的時間才能延伸到子房。由于花絲衰老失活是從基部靠近子房的一頭開始，而花粉管是從頂部開始發(fā)育，一旦授粉推遲，干旱又引起花粉管伸長速度降低，很可能基部花絲在花粉管達(dá)到之前就已經(jīng)失活，無法完成受精。但是，一般吐絲后的24 h內(nèi)就能接收花粉，很少發(fā)生先吐絲后散粉的情況。

2.2 高溫影響散粉。雄穗位于植株上部，受陽光直射和潛在的高溫影響，大于38℃的持續(xù)高溫和陽光直射會抑制花藥中的花粉生成，影響花粉粒的發(fā)育和花粉活性。當(dāng)雄穗持續(xù)處于高溫環(huán)境下，花粉活性顯著下降，而缺水處理時，即使葉片出現(xiàn)明顯萎蔫，花粉活性也幾乎不受影響。因此，在花粉的形成過程中，高溫要比干旱影響更大。但同時，由于群體的花粉供應(yīng)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于授粉的需求量，因此，只有發(fā)生極端的高溫天氣，才會因花粉不足引起結(jié)實問題。

2.3 籽粒敗育。授粉后發(fā)生干旱會引起玉米葉片光合作用減弱，碳水化合物供給量下降。干旱不僅會引起花期不遇，還會導(dǎo)致授粉后籽粒敗育。

2.4 害蟲啃食花絲。玉米螟、黏蟲、金龜子、蝽蟓等害蟲喜歡啃食玉米花絲，影響授粉。通常，花絲被咬斷后還會繼續(xù)伸長，重新接收花粉，但如果持續(xù)受到害蟲的啃食，則會降低結(jié)實率。

3 授粉率對結(jié)實和產(chǎn)量的影響

散粉和吐絲同步能提高結(jié)實率；果穗下部先發(fā)育出花絲，穗頂部最后出現(xiàn)花絲，同樣，授粉時也是從果穗下部先開始；花絲吐出后，花絲活性和接收花粉的能力持續(xù)5～6 d；果穗吐絲后的第5 d，是花絲伸長速度最快時，1 d內(nèi)可伸長4 cm；穗粒數(shù)(結(jié)實率)與產(chǎn)量正相關(guān)。果穗的養(yǎng)分分配上，存在補(bǔ)償機(jī)制，如穗基部結(jié)實率較低，條件改善后，果穗上部會出現(xiàn)比正常果穗更多的飽滿籽粒。