花期高温热害对周口市夏玉米种植的影响及管理对策

贾相春 杨志强 贾朝阳

周口市位于河南省豫东平原，是玉米优势主产区黄淮海夏玉米区的豫东平原区部，属亚热带季风气候和暖温带季风气候区，无霜期185～220d，年均降水量689～8l6mm，多数集中在6月下旬至9月上旬，光、热、水资源比较丰富，生态条件非常适合夏玉米的生长[1]。近年来，极端天气频发，2016年和2017年的高温热害造成周口夏玉米花粉发育不良，雄穗散粉困难，花粉失活快，造成玉米结实率低，给玉米生产带来了严重影响。合理利用光热资源，减少高温热害给夏玉米造成损失，为周口市的夏玉米种植提出栽培管理建议。

1、2016年和2017年周口夏玉米生长期间气候情况

周口市2016年和2017年的7月下旬，均有35度以上连续6天以上的高温，而此时的夏玉米正处于抽雄吐丝期，也就是玉米生长中对高温最敏感的时候，给玉米造成不同程度的减产。

从表1可知：2017年7月下旬，最高温度超过35℃的天数有6天，高温持续时间最长达8h，并且无降雨。周口市夏播玉米此时正处于抽雄吐丝的关键时间，极端高温造成夏玉米散粉困难，花粉活力下降，个别品种花药不开裂。2017年在7月3日和4日、8日、10日、17日、18日均已经出现了高于35℃的高温天气，在该时期，周口夏玉米处于拔节期，此时的高温对雌雌穗分化造成一定影响。

与2017年相比，2016年周口市遇到的高温持续时间长，见表2，从7月22日到8月1日，持续11天。高温持续天数多，日高温时间长，并且无有效降雨。夏玉米处于抽雄吐丝期，是对高温最敏感，给2016年的夏播玉米造成严重影响，局部减产达50%。

2、花期高温热害症状及原因

2.1花期高温热害对玉米营养器官的伤害

高温热害对玉米营养器官的伤害首先表现在叶片。一般来说，高温伴着干旱，高温带来的干旱导致养分和水分的吸收受阻，叶片光合作用和养分运输能力下降。高温条件下，光合蛋白酶的活性降低，叶绿体结构遭到破坏，引起气孔关闭，同时玉米叶片内叶绿素a、叶绿素b、叶绿素总量、类胡萝卜素含量皆会随着胁迫温度和时间的增加而减小。光合作用过程中，绝大部分过程有酶参与合成植物体内叶绿素的生物过程，高温胁迫下酶的活性降低的同时抑制叶绿素的生成，造成光合作用显著降低。光合产物是籽粒灌浆的主要碳源之一，没有长时间高强度的光合产物提供，高产就不能实现。

花期前后高温胁迫显著降玉米根系活力，导致玉米根系衰老和死亡加速。在高温条件下呼吸作用增强，呼吸消耗明显增多，干物质积累量明显下降。

2.2花期高温热害对玉米生殖器官的伤害

玉米整个生育期间，花期是对高温最敏感的时期。穗粒数是构成产量的关键因素之一，花粉活性是影响穗粒数的重要原因之一。高温对花粉的影响大于雌小穗。持续的高温热害对花粉发育和活性均造成影响。

高温胁迫对花粉粒发育影响较大。高温胁迫下药隔维管组织受到很大程度破坏，维管束细胞形状异常，排列紊乱，木质部和韧皮部界限不清，从而引起输导功能障碍，使花粉粒得不到充足的物质供应，导致花粉败育。高温影响雄穗散粉和花粉活力，从而影响玉米结实。雄穗开花的适宜温度为25℃，短时间极端高温和长时间持续高温下玉米花粉活力显著下降。降志兵等研究了常温至38℃花粉的活性，受精和玉米的结实情况，发现随着温度升高花粉活力降低迅速，持续时间都不足1h，38℃则显著降低了花粉的育性。开花散粉时如果温度高于30℃，相对湿度較低则开花很少；温度高于38℃时，雄穗不开花。玉米花粉含水量只有60%，且保水力弱，在高温干燥环境下容易失水干瘪，一般散粉后1～2h，花粉粒迅速失水，丧失活力而不能授粉。高温缩短玉米散粉期。正在散粉期的玉米雄穗在38℃高温下胁迫3d后便完全停止散粉，而在正常温度下，玉米植株开始散粉后第3天进入盛期，第5天达到高峰，且单株雄穗开始散粉后2～5d散粉量最大。

花期高温热害对雌穗的影响主要表现在花丝。花粉落在玉米花丝的任何部分后，花粉管萌发，完成受精过程，进而发育成籽粒。玉米雌花的生活力与温度相关，气温越高寿命越短，气温越低寿命越长。在气温20～26℃条件下花丝的寿命达168h，而34～37℃下花丝的寿命只有72h。高温影响玉米雌穗的发育，使雌穗吐丝困难或果穗各部位花丝吐出较为紊乱，延缓雌穗吐丝或吐丝不协调，造成授粉不好。高温热害发生时，花丝失水枯萎，表面无粘液，丧失生活力，寿命缩短，引起玉米授粉不好；或者花粉管萌发后，花丝表面不能供给充足的水分，导致花粉管到达子房的速度减慢，授粉后仅有少量受精，最后结实率不高。

3、2018年周口市夏玉米种植建议意见和管理措施

3.1选择推广耐热品种

不同品种对环境变化敏感程度不同，根据不同玉米品种的特点，选择推广耐热耐旱能力强的品种。目前黄淮海推广的玉米品种主要有郑单958和先玉335两大类型品种，2016和2017年先玉335类型品种均出现了高温胁迫导致的畸形穗和结实性差的问题；而雄穗分枝较多、花粉量大的郑单958类型的品种畸形穗的发生比率较小。

3.2加强田间管理

玉米抽雄吐丝期对水分最敏感，期间一旦遇到高温干旱，应立即浇水，降低田间温度，降低高温热害带来的影响，促进正常抽雄吐丝散粉受精，提高结实率。同时，遇到38℃的高温天气，有条件的情况下，可以人工辅助授粉。一般在上午8：00—10：00采集新鲜花粉，用自制授粉器给花丝授粉，通过人工辅助授粉，提高结实率；也可以在上午10时左右，用竹竿等工具轻敲玉米植株上部，促使花粉提早散落，提高结实率，增加籽粒形成数量，减轻高温干旱对穗粒数的影响。还可以叶面喷施磷酸二氢钾、腐殖酸、尿素等水溶性肥料，既可补充营养，又降低植株温度，对高温热害缓解效果十分明显。追施攻粒肥可以提高千粒重；割除严重受害植株，改善田间小气候，减轻病虫害发生。

3.3 调整播种时间和方式

周口市2016年和2017年的高温热害出现在7月下旬至8月上旬，而夏播玉米一般是在6月5-20日播种，抽雄吐丝期在7月25日-8月10日，抽雄吐丝期和高温重合，造成花粉败育，花药不开裂等，严重影响了玉米产量和品种。可以通过调整前茬作物的成熟时间，提早进行玉米播种，或者可以在6月下旬播种鲜食玉米，错开高温时期，减少高温热害。周口市夏玉米区以等行距种植60cm为主，70cm宽行、50cm窄行的宽窄行种植不仅有利于田间肥水管理等技术实施，更有利于群体通风透光散热，在一定程度能够缓解玉米花期高温热害。

3.4 适时晚收，增产增收

玉米黑层的形成是玉米完熟的标志。玉米生育后期完全成熟后再收，延长籽粒的灌浆时间，增加粒重，提高产量。

（作者单位：475400河南省周口市商水县舒庄乡农业服务中心、周口市川汇区气象局、周口市农业科学院）