刘小华
陕西省榆林市靖边县科技创新服务中心 陕西榆林 718500
摘要: 玉米的产量受温度的影响很大,尤其是玉米生育期长短直接受温度的影响。温度过高或过低都会影响玉米的产量。此外,玉米的不同生长期,在不同的地域或不同的纬度,土壤温度条件不同时都会影响到玉米的产量。
关键词: 玉米产量 温度 影响
1.绪论
玉米是我国的主要粮食作物和工业原料之一,它的适应能力非常强,在全国范围内均有不同面积的栽培。玉米属于禾本科作物,俗称棒子、苞米、苞谷等,原产于拉丁美洲的墨西哥和秘鲁沿安第斯山麓一带[1]。哥伦布于1494年将玉米带回西班牙后,逐渐传至世界各地,到了明朝末年,玉米在我国的种植已达十余省[2]。
2018年度我国玉米单产比上年增加3%,这主要因为及时降雨改善了玉米生殖生长期间的状况。玉米成为我国当前产量最高的一个粮食作物,我国每年玉米深加工的需求量越来越大,玉米产业已成为我国粮食加工行业中的重点产业[5]。
2.地面温度对玉米产量的影响
玉米的产量受温度、品种、湿度和种植技术等综合因素的影响。玉米对温度的要求相当严格,播种期要求日平均气温稳定高于8℃,10-12℃发芽正常,生长期间要求15℃。后期要求适当高温,抽穗开花时期适宜温度为25-28℃[2]。
2.1低温对玉米产量的影响
玉米对温度的要求相对较高而对冷害的抵抗性相对较弱。我国北方地区春季温度较低尤其是陕北地区温度寒冷,很容易造成春播玉米冷害。春季冷害发生时正值春玉米和套种玉米播种季节,温度过低往往影响种子的发芽。低温环境下器官分化迟缓而且生长缓慢,物候期延迟,子粒灌浆起步迟且速度慢,常导致霜前不能正常成熟,子粒含水量高和粒重低等不良后果。
低温多雨不仅导致玉米延迟播种期,而且会影响已播地区出苗情况。土壤温度低且水分含量过大对出苗有阻碍作用,导致出苗缓慢或出现“粉籽”“烂籽”现象,农户可能会遭受毁种补苗的损失。如果生育期间温度持续偏低且生育延迟,表现在抽穗推迟、灌浆期缩短和籽粒不饱满进而导致玉米产量和品质下降。生长季出现低温对作物的影响可分为:
(1)延迟性冷害,由于生长季期间温度偏低,发育期延迟致使作物在霜冻前不能正常成熟,籽粒重下降。
(2)障碍性冷害,作物繁殖生长的某一阶段,遇到短时间的异常低温,尤其在花粉母细胞减速分裂期遇到低温,直接危害结实器官,造成花粉不育或大量不孕而大幅度减产。
2.2高温对玉米产量的影响
高温对玉米产量有不良的影响,在玉米籽粒胚乳细胞分裂期,高温不仅降低籽粒库容量,而且影响以后灌浆速率,使玉米不能正常授粉而形成花穗或秃顶,对产量影响很大。一般来说,玉米籽粒生长适宜温度是25℃~90℃,温度每升高19℃,籽粒产量降低3%~4%。花后高温会降低胚乳细胞分裂速度,缩短分裂持续时间,结果胚乳细胞数目减少,同时高温使作物灌浆速率加快,但灌浆持续期缩短,并且灌浆速率加快速度赶不上灌浆持续期缩短速度,最终使粒数减少,粒重降低。极端高温条件下,不但灌浆持续期缩短,灌浆速率也降低,粒重下降更多,从而影响玉米的产量。温度过高,会造成玉米高温热害。过高温度可引起气孔关闭,呼吸增强,消耗增多,影响玉米的产量。
2.2.1高温对玉米生长发育的影响
高温使玉米的生育进程缩短,叶面积减小,干物质积累减少,经济系数降低进而导致产量直接降低。高温可以促进呼吸作用。在温带,呼吸作用平均消耗光合率的25%,而热带则消耗达35%。
然而,高温或是夜间高温,会缩短成熟期,因而大大地降低产量。[3]
2.2.2区域性温度对玉米产量的影响
高纬度地区的玉米平均产量超过热带大田产量的4倍,试验田的2.5倍。据有关研究认为,在3590的环境下,玉米苗期的生长高度、干物重都受到明显影响。玉米抽雄期当温度高于3290,授粉将受影响;后期温度高于2590,如又遇干旱将出现高温逼熟而减产。玉米各生育阶段的热害指标以中度热害为标准:苗期为3690、生殖期为3290、成熟期为2890。[1]
2.3温度对出叶速度的影响
出叶速度与温度关系(营养生长期):33℃时受高温轻度危害,出叶速率开始下降;36℃时受中等危害,出叶速度明显下降;39℃时受害严重,出叶速率严重下降。轻、中、重度热害对产量的影响以全生育期平均气温为标准,29℃轻度热害,将减产10%左右;33℃中度热害,将减产50%以上;36℃严重受害,将造成绝产[5]。玉米生育期不同,热害指标有明显差别,总趋势是苗期最耐热,生殖期次之,成熟期最不耐热。
3.土壤温度对玉米产量的影响
玉米高产受很多因素限制,不同地区情况不同。温带地区,主要是生理原因,即开花前后光照和温度不足,造成光合产物减少。热带地区,则是热带低地夜间高温造成的高呼吸损失,多雨林带连续多云形成的光照不足等。玉米栽培的另一个问题就是在温带地区土壤温度不足或在某些热带地区又过高。玉米生长发育的最适土壤温度范围是25℃~34℃之间。
土壤温度对玉米萌发和出苗特别重要,但对早期生长阶段的影响不大。温带地区,低于此临界温度玉米不发芽。玉米播种至出苗遇有低温,出现出苗推迟,苗弱小、种子发芽率、降低等现象。有时早春土壤温度冷凉会造成玉米苗稀,单株营养发育缓慢,最终影响整株生物量和籽粒产量。
土壤温度对玉米生长和产量所起的关键作用是,它决定着玉米顶端分生组织低于或接近土壤表面时的发育速率。顶端分生组织分化叶片,控制其展开速度并由此控制体内千物质的积累率。它最终化分出玉米穗状雄性花序。土壤温度仅在播种后数周内对顶端分生组织产生影响。
在温带、亚热带及热带高原,玉米栽培的土温管理战略是在关键的早期生长阶段人为增加土壤温度。播种后用薄沥青夹石、透明或黑色聚氯乙烯(PVC)或聚乙烯薄膜覆盖,或是在地下铺设增热电缆都可增加土壤温度,从而促进玉米萌发和加快玉米的营养生长。另外,在这些地区提高土温还能增进玉米幼苗对水分的吸收。温带地区土壤温度的升高会提前结束营养生长阶段,从而保证有一个较长的籽粒灌浆期,使最终籽粒产量明显增力日。在华北平原聚乙烯覆盖显著降低了土壤温度对播种后3至5周或4至5周顶端分生组织发育的影响[2]。
4.结论
通过试验,温度对玉米的产量有很大的影响。过高或者过低都不利玉米的生长,进而导致减产。开花前较高的温度或开花后较低的地温,最热季节不过高的温度,是提高玉米生物学产量、穗产量、籽粒产量以及籽粒中粗蛋白积累量必须的环境条件。温度过低、生育延迟和灌浆期缩短,导致空杆、秃顶、籽粒不饱满而减产。温度过高,可引起气孔关闭,呼吸增强,光合作用反而会降低,灌浆期和灌浆速率也会受到影响,从而影响玉米的产量和质量。
温度对玉米的生长发育及产量和质量都有很大的影响,不管是低温或高温都会造成玉米的减产,土壤温度的高低也会影响到玉米的生长和产量变化。不同的地域,需根据当地的气候条件,在玉米不同的生长时期需要找到最适宜其生长的温度才能实现玉米的优质高产。
参考文献
[1]石荃.玉米种植的气候条件分析[J].种子科技,2018,(11):40-44.
[2]王廷文.浅析气温对华北地区玉米产量的影响[J].农民致富之友,2013,(02):28-29.
[3]吕凯.高温灾害对皖北地区玉米的影响及防御对策[J].农业灾害研究,2014,(10):
78-81.
[4]张媛,玉米地膜覆盖栽培技术[J].云南农业,2006(8):18.
[5]冯春梅,郭东,冯爱国.不同温度对玉米产量的影响[J].现代农业,2014,(06):48-49.