玉米苗期凍害的影響及預防措施探究

鄒春野

摘? ? 要：2013年5月吉林省遼源市出現了一次春季霜凍災害，分析了在凍害發生前后的溫度條件及遭受凍害后的玉米苗后期生長情況，對玉米苗凍害期間的溫度指標進行了研究。通過對比分析法和數理統計法分析了本次凍害發生前后的溫度，調查結果顯示，在玉米苗期發生凍害時，氣溫驟降，最低可達-3.3 ℃，溫度持續低于0 ℃的時間長達4 h，導致玉米苗期葉片受凍明顯但生長點并沒有被凍死，后期可以緩慢恢復生長但發育期明顯推遲;在春季升溫期中遭遇突然的降溫對玉米苗所產生的凍害影響不可逆轉，直接影響玉米苗中后期的營養吸收，嚴重影響了玉米的產量。在春季氣候回暖過程中發生異常氣候，會對我國農業生產造成明顯的影響，應加強防范低溫環境對農業生產產生的不利影響。

關鍵詞：玉米苗期;凍害;低溫影響

文章編號：1005-2690（2021）21-0009-02? ? ? ?中國圖書分類號：S513? ? ? ?文獻標志碼：B

吉林省遼源市屬于溫帶季風性氣候，在春夏之交的4月底、5月初常常出現天氣變化無常的情況，極端天氣偶有出現。氣溫驟降的凍害較易發生在這個時間內，給東北春玉米生長造成了較大危害。農作物對天氣變化十分敏感，多地都曾經發生過氣溫急劇下降導致凍害的情況[1]。以低溫凍害的自然氣象災害為例，在玉米苗期遭受凍害會嚴重破壞其細胞組織，并且在細胞組織中會出現許多囊狀小泡，嚴重的則會導致玉米苗體內的細胞壁斷裂，影響后期正常的生長發育。另外，除了玉米苗內部會受到影響外，玉米苗的形態也會受到影響，具體表現為玉米植株縮短變粗、總根數明顯減少，導致產生畸形玉米，而且玉米的發芽率受到凍害的影響而明顯下降[2]。

大多數學者對玉米苗的研究是在室內開展的，缺少玉米苗遭受凍害后體內的細胞結構受到影響所產生的變化及受凍害的玉米在整個生長周期中的外在農藝性狀研究。為了在極端天氣出現前精準掌握在凍害情況下玉米苗的外部農藝性狀，為我國農業種植玉米苗提供理論依據，本試驗大多在室外進行，田間的試驗過程是定量災害指標的研究來源。本研究以遼源市境內一次典型的春季霜凍為例，對自然環境下遭受凍害后的玉米苗的整個生長周期以及玉米性狀進行跟蹤調查，并且不斷進行實地觀測，對凍害玉米苗以及正常玉米苗的溫度條件進行對比，研究極端天氣發生對我國農業造成的重大影響，為農業生產提供理論依據[3]。

1? ?研究區域和資料來源概況

1.1? ?研究區域

遼源市位于吉林省中南部，地處長白山余脈與松遼平原的過渡帶中。2013年5月20日遼源市出現了降溫霜凍天氣，其中東遼縣最低溫度達到了-3.3 ℃，東豐縣最低氣溫達到了-2.1 ℃，導致這兩個地區種植的玉米都受到了不同程度的凍害。發生凍害的東遼縣（北緯42°52′、東經125°22′）、東豐縣（北緯43°14′、東經125°50′）均位于遼源市東偏南20～30 km的位置。受災的兩個縣地勢平坦，受凍害的玉米苗品種為“大民3307”，整個生長周期約為120 d。本研究以東遼縣代表受凍害的影響地區，與遼源市氣象觀測資料進行對比分析。

1.2? ?資料來源與研究方法

本研究所用到的氣溫資料全部來自吉林省遼源市氣象局觀測站，遼源市東遼縣玉米苗受凍害時氣溫變化以及降水量變化均是自動觀測站的實時性數據資料，田間玉米苗的生長發育情況以及產量情況均來自田間的實地走訪、調查、預測以及遼源市農業局當年記錄的玉米產量數據[4]。為了保證試驗結果的真實性和科學性，保證檢驗數據資料的均一性，對氣象數據統一采用雙重標準和準確的控制方案進行統計、對比。

2? ?結果分析

2.1? ?玉米苗在凍害發生后的生長發育情況

凍害發生時，玉米苗的生長周期正處于3片葉子、1個苗心的狀態。通過對當地農民的調查走訪可知，5月20日清晨，每片玉米葉子全部被凍僵，呈現直立狀態。太陽出來后，經過照射，玉米苗逐漸枯萎，呈現出倒垂狀態。根據5月21日白天對玉米苗的觀察情況來看，玉米苗的3個葉片均出現倒伏、干枯情況，直立部位僅有地上1 cm的根莖處。但是，通過研究觀察可知，玉米苗的生長點并無任何異常[5]。6月6日對田間玉米地進行調查研究可知，玉米苗的生長點沒有受到凍害影響，已經進入正常的發育期，也均步入3葉期，生長發育狀況良好。對比同期數據可知，沒有受到凍害的同品種玉米苗已經長出7片葉子，進入7葉期。

2.2? ?凍害發生的溫度指標

2.2.1? ?發生凍害時期的氣溫變化

圖1是5月19日10：00 AM～20日10：00 AM東遼縣發生極端凍害情況時每個小時的氣溫變化。通過研究可知，5月19日10：00 PM氣溫是8.4 ℃，20日0：00 AM氣溫為4.3 ℃，1：00 AM時氣溫為0.4 ℃，5：00 AM時氣溫為-2.6 ℃。凍害情況發生時的極端天氣為-3.3 ℃，有持續4 h氣溫低于0 ℃。20日6：00 AM左右氣溫逐漸回升，10：00 AM時達到了16.7 ℃，4 h內溫度迅速上升了15.5 ℃。24 h內當地氣溫出現了急劇變化，對玉米的正常生長產生了較大影響[6]。

通過圖1可知，玉米苗遭受凍害的主要原因是氣溫低于0 ℃的時間較為持續，同時在凍害發生時氣溫溫差較大且溫度下降迅速。

2.2.2? ?凍害情況發生后的溫度分析

發生此次凍害前，東遼縣平均氣溫比往常偏高。發生凍害當天（5月20日）東遼縣的平均氣溫為11.8 ℃，比往年溫度低2.6 ℃;凍害發生后直到收獲階段（5月21日—9月20日）東遼縣各個階段的平均氣溫與往年變化一致，5月下旬氣溫與往年相比高1.5 ℃。

通過分析凍害發生前后的溫度條件可知，盡管玉米苗生育期積溫與往年相比較高，但是在升溫過程中發生凍害情況，溫度驟降對玉米苗的整個生長周期產生了較大影響[7]。

通過分析東遼縣2013年發生的凍害情況可知，遭遇凍害后的玉米苗生長變得十分緩慢，出現了大面積推遲發育期的現象，產出的玉米產量低且品質較差。這些情況與5月20日產生的極端凍害情況有直接關系，與凍害發生前后的溫度并無太大關系。

3? ?結論

凍害發生后對玉米苗的生長情況進行進一步跟蹤調查，通過分析溫度條件的變化可知以下幾點。

（1）玉米苗期發生極端凍害情況，導致氣溫突降，最低氣溫是降到-3.3 ℃，并且在此過程中有長達4 h的氣溫低于0 ℃，導致玉米苗受到了嚴重凍害但根莖處并未被凍死，在氣溫回升后仍然可以繼續生長。

（2）盡管遭受凍害的玉米苗在后期能夠恢復生長，但是玉米苗的產量和品質都會受到不同程度的影響。在發生凍害情況較為嚴重時，可以在受害玉米旁補種一些極早熟的玉米品種，同時保留受凍害的玉米，根據后期玉米生長情況確定留下哪些。還可以對玉米苗噴施磷酸二氫鉀，幫助受傷的玉米恢復發育，降低凍害對其產生的影響。

（3）當前我國春季氣溫變化異常，尤其是高、低氣溫驟降，會直接影響農作物的正常發育情況，產生較為直接的影響。在全球變暖的情況下，區域溫度會產生較大變化。農作物在生長周期內遭遇極端天氣，增加了發生凍害的風險，應引起重視。

本次研究通過對遼源市東遼縣2013年5月19日10：00 AM～20日10：00 AM氣溫進行分析，總結出玉米苗期發生凍害情況時的各項指標，幫助農作物后期盡快恢復正常生長。

本次研究資料略顯不足，應在今后的研究中加強資料收集和分析。

參考文獻：

[1]李少昆，趙久然，董樹亭，等.中國玉米栽培研究進展與展望[J].中國農業科學，2017，50（11）：1941-1959.

[2]何麗娟，張艷芳，徐麗，等.氣象信息服務在農業生產中的應用[J].農業開發與裝備，2017（7）：43.

[3]何麗娟，徐麗.建平縣玉米生產農業氣象災害風險區分及區劃[J].中國農業信息，2015（16）：151-152.

[4]王海梅，侯瓊，楊欽宇，等.基于生理指標確定河套灌區玉米春霜凍的氣象指標[J].干旱地區農業研究，2015，33（6）：172-177.

[5]夏權，孫喆，吳芳蓉，等.隴中地區玉米春霜凍害等級指標研究[J].中國農學通報，2016，32（31）：167-171.

[6]楊文海，梁繼忠，張學藝，等.地膜玉米霜凍后發育期變化[J].甘肅農業，2018（3）：35-36.

[7]賀紅梅，高蓉，包振賢.白銀市大棚蔬菜低溫凍害預報指標研究[J].陜西農業科學，2018，64（6）：58-61.