论文部分内容阅读
摘 要：分析玉米播期和区域试验花期气温与结实的关系表明：穗粒数与吐丝前后2d的平均最高温度近似直线负相关，1dm行粒数与吐丝前后2d和吐丝后5d的平均气温、最高气温平均、最低气温平均和最高气温直线负相关。
关键词：高温；夏玉米；花期高温；行粒数
中图分类号 S513 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2014）01-02-39-02
适宜温度和土壤水分是玉米获得高产必需的基本条件。温度的高低、降水的多寡都会对玉米的生长发育造成影响[1]。受高温、干旱天气的影响，濉溪县2013年夏玉米产量7 050kg/hm2，较2012年减产7.3%，较2011年减产11.8%。分析高温对玉米结实的影响，为防御高温危害提供依据。
1 材料与方法
1.1 资料来源 2013年夏玉米生长期（6月中旬～9月下旬）的气象资料由濉溪县气象局提供。不同播期的夏玉米产量数据来自濉溪县小麦新技术研究所（以下简称“小麦所”）。该所2013年在孙疃镇王圩设置了4个处理的玉米播期试验，播期为6月11日、6月21日、7月1日和7月11日，重复一次。小区面积10m2。供试品种中育9号，密度57万株/hm2。8月15日漫灌一次。
不同杂交种（系）的结实数据来自濉溪县农科所（以下简称“农科所”）。该所是安徽省玉米品種区域试验承试点。2013年设置区域试验、引种试验8组，供试杂交种（系）97个，对照为郑单958，3次重复。6月18日播种，密度57万株/hm2。6月20日浇第一次水，6月26日浇第二次水。试验地点：濉溪镇黄桥，距气象局观测点不足5km。
1.2 数据处理与分析 将气温、玉米结实数据输入微机，建立数据库，利用PEMS3.1和EXCEL2003进行统计分析，分析穗部性状与结实、吐丝前后气温与1dm行粒数的相关关系。1dm行粒数=[行粒数×10穗长-秃尖]。
2 结果与分析
2.1 2013年夏玉米生长季节气候特点
2.1.1 气温持续偏高 6月中旬～9月下旬积温3 034.5℃，比历年平均高186.9℃；平均气温27.1℃，比历年高1.7℃，只有9月上旬、下旬低于历年；7月8～13日、8月6～18日分别持续高温6d、13d，最高温度高于35℃；8月9～16日最高气温超过36℃，8月11日和13～15日突破37℃（图1）。
2.1.2 干旱少雨 6月中旬—9月下旬降水量346.7mm，比历年平均少150.1mm；6月中旬～7月下旬持续少雨，降水量137.6mm，比历年平均少154.9mm；8月5～21日持续17d无雨。8月中旬土壤含水量低于13%，玉米叶片卷曲，日凋萎5h以上。
2.1.3 日照充足 6月中旬～9月下旬日照时数806.8h，比历年平均多60.0h。
2.2 玉米穗部性状与产量的相关性 县农科所玉米区试产量5 728.5～9 250.1kg/hm2，平均7 810.2kg/hm2；对照6 922.5～8 299.5kg/hm2，平均7 506.1kg/hm2。玉米播期试验穗粒重81.9～113.0g。7月11日播种的最高，其次是6月11日播种的，穗粒重102.5g；7月1日播种的居第三位，94.2g；6月21日播种的最低。穗粒数与穗粒重表现同样的趋势。受高温、干旱的影响，穗粒数、穗粒重并不像正常年份随着播期的推迟而减少（降低）。
县农科所玉米区试97个杂交种（系），空秆率5.1±5.2%，穗长16.7±1.5cm，穗粗4.7±0.3cm，秃尖0.8±0.9cm，穗行数14.7±1.3，行粒数29.5±3.3，1dm行粒数18.7±2.6，千粒重360.2±25.0g。分析表明：产量与空秆率极显著直线负相关，空秆率每提高1个百分点，产量降低66.7kg/hm2；产量与行粒数、出籽率极显著直线正相关，行粒数每减少1粒，产量降低76.0kg/hm2。行粒数与穗长、穗行数与穗粗极显著直线正相关（表1）。
2.3 花期高温对夏玉米结实的影响 县农科所玉米区试97个杂交种（系），8月4～12日相继吐丝，历时9d，同一天吐丝的杂交种（系）2～25个。分析表明：穗粒数与吐丝前后2d的最高温度平均近似直线负相关。小麦所：y=1 302.8-28.932x，F=17.65，P=5.23；农科所对照：y=1 379.0-26.471x，F=7.15，P=5.56。由此可见，吐丝期前后高温造成穗粒数减少，是2013年夏玉米产量降低的主要原因[2]。杨柳农业科学试验站的0.6hm2秦龙14，6月13日播种，8月2日抽雄，行粒数25.0粒，10%的果穗穗粒数不足50粒，个别甚至不足10粒，产量仅5 487.8kg/hm2。
县农科所区试8组对照吐丝期8月5～10日，历时6d。以同一天吐丝杂交种（系）1dm行粒数平均为因变量，分析表明：1dm行粒数与吐丝前后2d的平均气温、最高气温平均、最低气温平均和最高气温显著或极显著直线负相关。平均气温每升高1℃，1dm行粒数减少1.6粒；平均最高气温每升高1℃，1dm行粒数减少1.6粒；平均最低气温每升高1℃，1dm行粒数减少1.5粒；期间最高气温每升高1℃，1dm行粒数减少1.7粒（表2）。
分析表明：1dm行粒数与吐丝后5d的平均气温、最高气温平均、最低气温平均和最高气温显著或极显著直线负相关。平均气温每升高1℃，1dm行粒数减少2.2粒；平均最高气温每升高1℃，1dm行粒数减少2.0粒；平均最低气温每升高1℃，1dm行粒数减少1.7粒；期间最高气温每升高1℃，1dm行粒数减少2.3粒（表2）。
3 结论与讨论
（1）开花授粉期的干旱、高温是玉米生产最为严重的两个胁迫条件[3]。玉米起源于南美洲热带地区，在系统发育过程中形成了喜温的特性。玉米花期对高温非常敏感，异常高温热胁迫往往导致玉米籽粒败育，产量降低和品质变劣[4]。气温持续高于35℃，不利于花粉形成，开花散粉受阻，表现为雄穗分枝变小、数量减少，小花退化，花药瘦瘪，花粉活力降低；温度超过38℃，雄穗不能开花，散粉受阻。高温干燥环境下花粉粒容易失水干瘪，丧失活力。高温条件下，雌穗吐丝后生长速率减慢，花丝容易失水枯萎，表面粘液减少，花丝寿命缩短，甚至丧失生活力，花粉在柱头上萌发困难，引起玉米授粉不良；或萌发后由于花丝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，或受精后发育不良，导致结实率降低，籽粒不饱满，空瘪粒增加[5]。受害的程度随温度升高和持续时间延长而加剧。研究表明：穗粒数与吐丝前后2d的最高温度平均近似直线负相关，1dm行粒数与吐丝前后2d的平均气温、最高气温平均、最低气温平均和最高气温直线负相关。
（2）自然条件下，抽丝后2～4d内接受花粉的能力较强，没有接受到花粉的花丝在抽丝6d后活力开始下降，12d后停止生长，逐渐枯萎[6]。分析表明：1dm行粒数与吐丝后5d的平均气温、最高气温平均、最低气温平均和最高气温直线负相关。
（3）近年来气候不断变暖，我国玉米产区的异常高温天气现象出现频率越来越高。要采取选育推广耐热品种、适当推迟播期（淮北夏玉米可推迟至6月15日后播种）、人工辅助授粉和宽窄行种植、加强田间管理等措施，预防和规避高温危害。
参考文献
[1]冯晔，张建华，包额尔敦嘎，等.高温、干旱对玉米的影响及相应的预防措施[J].内蒙古农业科技，2008（06）：38-39.
[2]张保仁，董树亭，胡昌浩，等.高温对玉米籽粒淀粉合成及产量的影响[J].作物学报，2007，33（01）：38-42.
[3]周海，李素琴，张秀河.干旱高温对玉米制种结实率的影响与预防措施[J].种子科技，2001（04）：232-233.
[4]张保仁，董树亭，胡昌浩，等.玉米的高温胁迫及热适应研究进展[J].潍坊学院学报，2006，6（06）：90-93.
[5]嵇仁兰，许传中.持续高温干旱对夏玉米的影响及对策[J].上海农业科技，2005（03）：70-71.
[6]陈朝辉，王安乐，王娇娟，等.高温对玉米生产的危害及防御措施[J].作物杂志，2008（04）：90-92.
（责编：张长青）
关键词：高温；夏玉米；花期高温；行粒数
中图分类号 S513 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2014）01-02-39-02
适宜温度和土壤水分是玉米获得高产必需的基本条件。温度的高低、降水的多寡都会对玉米的生长发育造成影响[1]。受高温、干旱天气的影响，濉溪县2013年夏玉米产量7 050kg/hm2，较2012年减产7.3%，较2011年减产11.8%。分析高温对玉米结实的影响，为防御高温危害提供依据。
1 材料与方法
1.1 资料来源 2013年夏玉米生长期（6月中旬～9月下旬）的气象资料由濉溪县气象局提供。不同播期的夏玉米产量数据来自濉溪县小麦新技术研究所（以下简称“小麦所”）。该所2013年在孙疃镇王圩设置了4个处理的玉米播期试验，播期为6月11日、6月21日、7月1日和7月11日，重复一次。小区面积10m2。供试品种中育9号，密度57万株/hm2。8月15日漫灌一次。
不同杂交种（系）的结实数据来自濉溪县农科所（以下简称“农科所”）。该所是安徽省玉米品種区域试验承试点。2013年设置区域试验、引种试验8组，供试杂交种（系）97个，对照为郑单958，3次重复。6月18日播种，密度57万株/hm2。6月20日浇第一次水，6月26日浇第二次水。试验地点：濉溪镇黄桥，距气象局观测点不足5km。
1.2 数据处理与分析 将气温、玉米结实数据输入微机，建立数据库，利用PEMS3.1和EXCEL2003进行统计分析，分析穗部性状与结实、吐丝前后气温与1dm行粒数的相关关系。1dm行粒数=[行粒数×10穗长-秃尖]。
2 结果与分析
2.1 2013年夏玉米生长季节气候特点
2.1.1 气温持续偏高 6月中旬～9月下旬积温3 034.5℃，比历年平均高186.9℃；平均气温27.1℃，比历年高1.7℃，只有9月上旬、下旬低于历年；7月8～13日、8月6～18日分别持续高温6d、13d，最高温度高于35℃；8月9～16日最高气温超过36℃，8月11日和13～15日突破37℃（图1）。
2.1.2 干旱少雨 6月中旬—9月下旬降水量346.7mm，比历年平均少150.1mm；6月中旬～7月下旬持续少雨，降水量137.6mm，比历年平均少154.9mm；8月5～21日持续17d无雨。8月中旬土壤含水量低于13%，玉米叶片卷曲，日凋萎5h以上。
2.1.3 日照充足 6月中旬～9月下旬日照时数806.8h，比历年平均多60.0h。
2.2 玉米穗部性状与产量的相关性 县农科所玉米区试产量5 728.5～9 250.1kg/hm2，平均7 810.2kg/hm2；对照6 922.5～8 299.5kg/hm2，平均7 506.1kg/hm2。玉米播期试验穗粒重81.9～113.0g。7月11日播种的最高，其次是6月11日播种的，穗粒重102.5g；7月1日播种的居第三位，94.2g；6月21日播种的最低。穗粒数与穗粒重表现同样的趋势。受高温、干旱的影响，穗粒数、穗粒重并不像正常年份随着播期的推迟而减少（降低）。
县农科所玉米区试97个杂交种（系），空秆率5.1±5.2%，穗长16.7±1.5cm，穗粗4.7±0.3cm，秃尖0.8±0.9cm，穗行数14.7±1.3，行粒数29.5±3.3，1dm行粒数18.7±2.6，千粒重360.2±25.0g。分析表明：产量与空秆率极显著直线负相关，空秆率每提高1个百分点，产量降低66.7kg/hm2；产量与行粒数、出籽率极显著直线正相关，行粒数每减少1粒，产量降低76.0kg/hm2。行粒数与穗长、穗行数与穗粗极显著直线正相关（表1）。
2.3 花期高温对夏玉米结实的影响 县农科所玉米区试97个杂交种（系），8月4～12日相继吐丝，历时9d，同一天吐丝的杂交种（系）2～25个。分析表明：穗粒数与吐丝前后2d的最高温度平均近似直线负相关。小麦所：y=1 302.8-28.932x，F=17.65，P=5.23；农科所对照：y=1 379.0-26.471x，F=7.15，P=5.56。由此可见，吐丝期前后高温造成穗粒数减少，是2013年夏玉米产量降低的主要原因[2]。杨柳农业科学试验站的0.6hm2秦龙14，6月13日播种，8月2日抽雄，行粒数25.0粒，10%的果穗穗粒数不足50粒，个别甚至不足10粒，产量仅5 487.8kg/hm2。
县农科所区试8组对照吐丝期8月5～10日，历时6d。以同一天吐丝杂交种（系）1dm行粒数平均为因变量，分析表明：1dm行粒数与吐丝前后2d的平均气温、最高气温平均、最低气温平均和最高气温显著或极显著直线负相关。平均气温每升高1℃，1dm行粒数减少1.6粒；平均最高气温每升高1℃，1dm行粒数减少1.6粒；平均最低气温每升高1℃，1dm行粒数减少1.5粒；期间最高气温每升高1℃，1dm行粒数减少1.7粒（表2）。
分析表明：1dm行粒数与吐丝后5d的平均气温、最高气温平均、最低气温平均和最高气温显著或极显著直线负相关。平均气温每升高1℃，1dm行粒数减少2.2粒；平均最高气温每升高1℃，1dm行粒数减少2.0粒；平均最低气温每升高1℃，1dm行粒数减少1.7粒；期间最高气温每升高1℃，1dm行粒数减少2.3粒（表2）。
3 结论与讨论
（1）开花授粉期的干旱、高温是玉米生产最为严重的两个胁迫条件[3]。玉米起源于南美洲热带地区，在系统发育过程中形成了喜温的特性。玉米花期对高温非常敏感，异常高温热胁迫往往导致玉米籽粒败育，产量降低和品质变劣[4]。气温持续高于35℃，不利于花粉形成，开花散粉受阻，表现为雄穗分枝变小、数量减少，小花退化，花药瘦瘪，花粉活力降低；温度超过38℃，雄穗不能开花，散粉受阻。高温干燥环境下花粉粒容易失水干瘪，丧失活力。高温条件下，雌穗吐丝后生长速率减慢，花丝容易失水枯萎，表面粘液减少，花丝寿命缩短，甚至丧失生活力，花粉在柱头上萌发困难，引起玉米授粉不良；或萌发后由于花丝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，或受精后发育不良，导致结实率降低，籽粒不饱满，空瘪粒增加[5]。受害的程度随温度升高和持续时间延长而加剧。研究表明：穗粒数与吐丝前后2d的最高温度平均近似直线负相关，1dm行粒数与吐丝前后2d的平均气温、最高气温平均、最低气温平均和最高气温直线负相关。
（2）自然条件下，抽丝后2～4d内接受花粉的能力较强，没有接受到花粉的花丝在抽丝6d后活力开始下降，12d后停止生长，逐渐枯萎[6]。分析表明：1dm行粒数与吐丝后5d的平均气温、最高气温平均、最低气温平均和最高气温直线负相关。
（3）近年来气候不断变暖，我国玉米产区的异常高温天气现象出现频率越来越高。要采取选育推广耐热品种、适当推迟播期（淮北夏玉米可推迟至6月15日后播种）、人工辅助授粉和宽窄行种植、加强田间管理等措施，预防和规避高温危害。
参考文献
[1]冯晔，张建华，包额尔敦嘎，等.高温、干旱对玉米的影响及相应的预防措施[J].内蒙古农业科技，2008（06）：38-39.
[2]张保仁，董树亭，胡昌浩，等.高温对玉米籽粒淀粉合成及产量的影响[J].作物学报，2007，33（01）：38-42.
[3]周海，李素琴，张秀河.干旱高温对玉米制种结实率的影响与预防措施[J].种子科技，2001（04）：232-233.
[4]张保仁，董树亭，胡昌浩，等.玉米的高温胁迫及热适应研究进展[J].潍坊学院学报，2006，6（06）：90-93.
[5]嵇仁兰，许传中.持续高温干旱对夏玉米的影响及对策[J].上海农业科技，2005（03）：70-71.
[6]陈朝辉，王安乐，王娇娟，等.高温对玉米生产的危害及防御措施[J].作物杂志，2008（04）：90-92.
（责编：张长青）