摘 要 貴州省高海拔地區是我國重要的玉米生產區,但當地玉米生產常年面臨嚴重的冷害威脅。為構建科學有效的玉米冷害防控體系,提升貴州省高海拔地區玉米的抗冷能力和生產水平,系統分析該地區玉米冷害的主要類型及危害,全面評估冷害防控技術現狀,并通過深入探討目前主要存在的抗冷品種選育進展緩慢、栽培技術針對性不強、化學調控使用不當及物理防護設施不足等問題,針對性提出加強抗冷品種選育、優化栽培技術體系、規范化學調控措施及推廣適宜的物理防護技術等
改進建議。
關鍵詞 玉米;冷害防控;貴州省高海拔地區
中圖分類號:S513 文獻標志碼:C DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2025.04.015
貴州省高海拔地區是我國重要的玉米生產區之一,但由于特殊的地理和氣候條件,當地玉米生產常年面臨嚴重的冷害威脅[1]。冷害不僅導致玉米產量大幅下降,還影響農民收入和地區糧食供給。近年來,隨著氣候變化加劇,冷害發生頻率和強度呈上升趨勢,給當地玉米生產帶來更大挑戰。因此,研究和應用有效的冷害防控技術對提高貴州省高海拔地區玉米生產水平具有重要意義[2]。筆者旨在系統分析該地區玉米冷害發生的主要類型及危害,全面評估冷害防控技術現狀,深入探討存在的主要問題并提出針對性的改進建議。
1 貴州省高海拔地區玉米冷害發生的主要類型及危害
貴州省是我國重要的玉米生產區之一,高海拔地區玉米種植面積廣闊,該區域主要分布在黔西北、黔東北及黔南等地,海拔一般在1 000~2 500 m。氣候屬于亞熱帶季風氣候,具有明顯的立體氣候特征,年平均氣溫10~16 ℃,年降水量800~1 200 mm。玉米主要種植品種有“黔單”系列、“貴玉”系列等適應性較強的雜交玉米。
貴州省高海拔地區玉米冷害主要有春季低溫冷害、生長季節低溫冷害和秋季早霜冷害。春季低溫冷害通常發生在3—5月,導致玉米種子發芽率降低、幼苗生長緩慢,嚴重時可造成大面積死苗[3]。生長季節低溫冷害多發生在6—8月,影響玉米的營養生長和生殖生長,表現為葉片變黃、生長停滯、花粉活力下降、授粉受精不良等,導致玉米產量和品質顯著下降。秋季早霜冷害一般出現在9—10月,使玉米灌漿不足、籽粒脫水困難,造成空稈率增加、千粒重降低。這些冷害不僅直接影響當季玉米產量,還會導致玉米植株抗性下降,增加病蟲害發生風險。
2 貴州省高海拔地區玉米冷害防控技術現狀
2.1 品種選育
在貴州省高海拔地區玉米冷害防控技術中,品種選育是最基礎也是最有效的措施之一。目前,該地區主要通過常規育種和分子標記輔助選擇相結合的方法,選育抗冷性強的玉米品種。研究人員重點關注早熟、耐低溫、生長周期短的品種特性,以適應高海拔地區短生長季的特點。近年來,研究人員已培育出一些適應性較強的品種,如“黔單”系列、“貴玉”系列等[4]。這些品種在發芽期和苗期表現出較好的耐低溫性,能夠在12~15 ℃的低溫環境下正常生長。同時,部分品種具有較強的抗霜凍能力,可以在輕度霜凍條件下維持正常生長。然而,目前選育的品種在極端低溫條件下的表現仍有待提高,且產量和品質與平原地區相比仍有一定差距。
2.2 栽培措施
在貴州省高海拔地區當前玉米冷害防控技術中,栽培措施是一項重要的防控手段,主要包括調整播種期、合理密植、深耕深松、覆膜種植等技術。調整播種期是根據當地氣溫變化規律選擇適宜的播種時間,以避開玉米關鍵生育期的低溫風險。合理密植則是通過調整種植密度增強玉米群體保溫能力,同時提高玉米單位面積產量。深耕深松可以改善土壤結構,進而促進玉米根系發育,提高玉米植株抗逆性[5]。覆膜種植技術廣泛應用于玉米春季播種,能有效提高地溫,促進玉米早期生長。種植戶可采用培土、增施有機肥等措施增強玉米植株抗性。在肥水管理方面,種植戶要注重氮磷鉀平衡施用,適當增加鉀肥用量,以提高玉米植株抗寒能力。灌溉時,避免在低溫天氣大量灌水,防止玉米冷害加重。
2.3 化學調控
在貴州省高海拔地區玉米冷害防控技術中,化學調控是一種重要的輔助手段。其主要通過使用生長調節劑和營養元素來增強玉米的抗冷能力。常用的生長調節劑有赤霉素、蕓薹素內酯和水楊酸等。這些物質能夠促進植株生長,提高細胞膜穩定性,增強抗氧化能力,從而提升玉米的耐寒性。在營養元素應用方面,種植戶要重點關注鉀、硅、鋅等元素的葉面噴施。鉀能夠增強細胞滲透調節能力,硅可以提高植株機械強度,鋅則有助于提高酶活性和代謝水平。此外,可采用復合型抗冷劑,如含有氨基酸、多糖等成分的制劑,以全面提高玉米植株的抗寒性。化學調控措施通常在預報有冷害天氣時采用。雖然化學調控效果顯著,但存在使用成本較高、施用時機把握難度大等問題。
2.4 物理防護
在貴州省高海拔地區玉米冷害防控技術中,物理防護是一種直接有效的措施,主要包括大棚種植、地膜覆蓋、設置防霜設施等。大棚種植能顯著提高局部地區溫度,延長玉米生長季,適用于春季低溫期和秋季早霜期的玉米保護。地膜覆蓋不僅可以提高地溫,還能保持土壤水分,促進玉米早期生長。防霜設施如噴灌系統、風機等,可以在霜凍來臨時及時啟動,形成保護層,降低冷害風險。此外,種植戶可采用小型塑料拱棚、秸稈覆蓋等簡易方法進行物理防護。近年來,智能化物理防護設施逐步推廣,如自動控溫大棚、智能噴灌系統等,其可根據氣象數據自動調節環境參數。然而,物理防護措施普遍存在初期投入大、操作復雜等問題,在山區推廣面臨挑戰。
3 貴州省高海拔地區玉米冷害防控技術存在的主要問題
3.1 抗冷品種選育進展緩慢
在貴州省高海拔地區玉米冷害防控技術中,抗冷品種選育進展緩慢是一個突出問題。抗冷性狀的遺傳機制復雜,涉及多基因調控,難以快速實現育種目標。同時,抗冷性與高產性、優質性等重要農藝性狀存在負相關,在選育過程中難以兼顧。貴州省高海拔地區環境條件特殊,育種試驗周期長,成本高,導致育種效率低下。現有的育種技術手段在應對復雜的抗冷機制時顯得不足,分子標記輔助選擇等先進技術在實際應用中還不夠成熟。育種資源有限,缺乏優良的抗冷種質資源,制約了育種工作的開展。資金投入不足和專業育種人才匱乏,也在一定程度上影響了玉米抗冷品種的選育進程。
3.2 栽培技術針對性不強
在貴州省高海拔地區玉米冷害防控技術中,栽培技術針對性不強是一個顯著問題。現有玉米栽培技術多是從平原地區引進,未充分考慮高海拔地區的特殊氣候和地形條件,導致適用性差。由于高海拔地區氣候變化復雜,不同海拔、坡向的微氣候差異大,現有玉米栽培技術缺乏針對性的調整和優化。種植戶普遍采用粗放式管理,對玉米精細化栽培技術掌握不足,難以針對不同生育期的冷害風險采取不同措施。貴州省高海拔地區玉米栽培技術研究與推廣存在脫節,新技術在實際生產中的應用效果不佳。這些因素導致貴州省高海拔地區玉米栽培技術在應對冷害時缺乏針對性和有效性。
3.3 化學調控使用不當
在貴州省高海拔地區玉米冷害防控技術中,化學調控使用不當是一個突出問題。種植戶對化學調控劑的作用機理和使用方法認識不足,往往盲目使用或過度依賴,導致調控效果不佳,甚至產生負面影響。化學調控劑的不當選擇,未能針對不同類型的冷害選用適宜的藥劑等,降低了防控效果。施用時機把握不準,未能結合天氣預報和作物生育期合理使用,影響了調控效果。劑量控制不當,如過量使用,可能導致玉米植株生理紊亂,反而降低其抗冷能力。不同化學調控劑之間的配伍使用缺乏科學指導,可能產生拮抗作用。
3.4 物理防護設施不足
在貴州省高海拔地區玉米冷害防控技術中,物理防護設施不足是一個嚴重制約因素。大棚、溫室等設施數量嚴重不足,無法滿足大面積玉米種植的防護需求。現有設施多為簡易結構,抗風能力差,難以應對高海拔地區復雜的氣象條件。設備自動化程度低,大多需要人工操作,不能及時響應突發性冷害。防霜設備如噴灌系統、風機等配備不全,難以有效應對秋季早霜危害。由于地形復雜,很多地區電力和水利設施不完善,限制了物理防護設備的使用。
4 改進玉米冷害防控技術的對策建議
4.1 加強抗冷品種選育
為改善貴州省高海拔地區玉米冷害防控技術,加強抗冷品種選育是關鍵。加大資金投入力度,建立專門的高海拔地區玉米抗冷育種基地,為長期育種工作提供保障。整合現有育種資源,引進國內外優良抗冷種質,擴大育種材料庫。加強基礎研究,深入探究玉米抗冷性的遺傳機制,為分子育種提供理論支撐。利用現代生物技術如基因編輯、分子標記輔助選擇等,提高育種效率。注重多性狀協同改良,在提高玉米抗冷性的同時兼顧產量、品質等重要農藝性狀。加強育種團隊建設,培養專業人才提高玉米育種水平。建立產學研合作機制,促進育種成果轉化和推廣。
4.2 優化栽培技術體系
為改進貴州省高海拔地區玉米冷害防控技術,優化栽培技術體系至關重要。開展精細化氣象監測,建立區域性微氣候數據庫,為制訂針對性栽培措施提供依據。根據不同海拔、坡向等條件,制訂差異化種植方案,如調整播種期、優化密植結構等。推廣保護性耕作技術,如深耕深松、秸稈覆蓋等,改善土壤結構,提高保溫能力。完善水肥管理技術,如應用水肥一體化系統,提高玉米植株的抗逆性。研發并推廣適合高海拔地區的新型栽培模式,如立體種植、間作套種等。加強農民培訓,提高其科學種植意識和技術水平。
4.3 規范化學調控措施
為改進貴州省高海拔地區玉米冷害防控技術,規范化學調控措施是重要環節。加強基礎研究,深入探究不同化學調控劑的作用機理和最佳使用方法。建立區域性化學調控指導體系,針對不同類型冷害制訂專門的用藥方案。優化施用時機,根據精準氣象預報和作物生育期,確定最佳施用時間。推廣精準施用技術,如采用變量噴施設備,提高用藥精度和效率。開發新型復合調控劑,提高藥效并減少用藥次數。加強技術培訓和指導,提高種植戶的科學用藥意識。建立化學調控效果評估體系,及時總結經驗教訓。推進化學調控與其他防控措施協同應用,如與栽培措施、物理防護的配套使用。
4.4 推廣適宜的物理防護技術
為改進貴州省高海拔地區玉米冷害防控技術,推廣適宜的物理防護技術至關重要。開發適合高海拔地區的低成本、易操作的物理防護設施,如改良型簡易大棚和防霜設備。推廣新型覆蓋材料,如納米保溫膜、智能調光膜等,提高保溫效果。發展智能化物理防護系統,如自動控溫大棚、智能噴灌系統,提高防護效率和精準度。根據地形特點,設計梯田式或立體式防護結構,充分利用有限空間。推廣集約化、規模化物理防護模式,如建立統一管理的防護設施園區。加強技術培訓和示范,提高種植戶對物理防護技術的認識和應用能力。建立物理防護設施共享機制,如設備租賃、聯合使用等,降低使用成本。
5 結語
貴州省高海拔地區玉米冷害防控是一個復雜而緊迫的問題,涉及品種選育、栽培技術、化學調控和物理防護等方面。雖然當前防控技術存在諸多不足,但通過采取加強抗冷品種選育、優化栽培技術體系、規范化學調控措施和推廣適宜的物理防護技術等對策,有望顯著提升該地區玉米的抗冷能力和生產水平。未來應進一步加強產學研合作,整合多學科力量深入開展基礎研究和應用技術創新。相信通過持續努力和系統防控,貴州省高海拔地區玉米生產將更加穩定高效,為保障農民收入做出重要貢獻。
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(責任編輯:張春雨)