原创《沧州地区夏玉米结实不良原因分析》
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摘 要：夏玉米结实不良是严重影响玉米产量的重要问题.从品种和环境条件,尤其是高温低湿和连阴雨形成的低温寡照两方面,分析了近年来尤其是2016年度沧州地区夏玉米结实不良形成的原因,旨在为进一步揭示近年来该区夏玉米结实不良的形成原因,对制定防御对策提供参考.
关键词：夏玉米；结实不良；原因
夏玉米是沧州地区重要粮食作物,常年种植面积在40万hm2左右.结实不良是影响沧州地区夏玉米产量形成的重要原因,不仅给玉米产量造成严重损失,也影响了农民种田积极性.从2017年沧州地区夏玉米结实不良表现来看,有下列几种表现形式：第一,果穗一侧自基部到顶部整行不长籽粒,且穗形多向缺粒一侧弯曲；第二,果穗籽粒少,呈散乱分布,俗称“满天星”；第三,果穗顶部籽粒细小,呈白色或黄白色,称为秃尖,严重的秃尖可占果穗的1/2以上[1].近年来,沧州地区夏玉米结实不良,主要表现为严重秃尖和“满天星”两种情况,2016年尤为严重.部分地区还存在空秆现象,即根本就没有形成果穗.结合近年来沧州地区夏玉米结实不良发生的实际情况分析其形成原因,并针对性地提出防御对策.
1 品种因素
多地多点多年表现说明,不同品种玉米结实不良差异很大.以2016年沧州地区种植情况来看,类似郑单958、浚单20、蠡玉35等黄改系列品种,虽然结实表现与往年相比确有一定差异,但总体来看产量下降并不明显.但近20年来引进或新培育的以美洲热带血缘为主或改良而来的一些 “美系”品种,包括先玉335、农华101和农华106,则表现很差,严重的地块产量降低达2/3以上.比如,在沧县和河间调查农华101和农华106,均出现了不同程度的秃尖和满天星情况,并且穗长也显著低于往年.关于该问题的产生,大部分专家倾向于这是一种品种缺陷,稳定性较差.而且,也有人对品种产生结实不良问题进行过系统的研究,结果表明,部分玉米品种属于有限结实类型,一般秃尖很少；但有的品种属于无限结实品种,该品种即使在水肥十分充足条件下,依然存在秃尖[2].这可能与有限结实的玉米品种自交系花期比较协调,吐丝步调一致而且比较快,从而保证了最大限度利用花粉有关.
从近几年沧州地区玉米结实不良情况看,绝大部分发育异常的果穗穗轴长度与结实正常的果穗穗轴长度没有差异,株叶形态及雄穗特征基本一致,这可基本判定玉米种子纯度本身是没有问题的.但有关不同品种间的表现差异确实值得引起我们注意,尤其是对高温耐性差的美系品种大面积种植,亚欧系相对要好很多.因此,各地需要在协调高产、耐逆、稳产间进行协调,结合具体表现选择品种.实际上,目前在很多地方,已经开始进行所谓“白轴加红轴”等比例混播,其实也就是在充分利用美系品种高产潜力大和亚欧系品种花粉多、产量稳的优势上,再加上一些调节剂的使用,也可在很大程度上降低结实不良形成的风险.
2 环境因素
环境因素是导致玉米结实不良的最大问题,同时也是研究人员公认的结实不良形成的直接因素[3].而且,环境条件造成玉米结实不良的原因比较复杂,温度、水分和光照都可以带来一定影响.从沧州地区近几年玉米结实不良发生阶段天气状况看,吐丝散粉阶段高温、连阴雨是主要原因.而从环境条件异常与玉米结实不良之间内在关系来看,高温可导致对高温敏感玉米品种的花粉、花药败育,显著降低有效花粉数量,结实不良自然会产生.研究表明,高温干燥对于玉米花粉影响很大,在0～26 ℃、相对湿度为66%～86%的田间条件下,花粉在6 h内生活能力较强[4].温度低于18 ℃和高于36 ℃,则雄花不开放.降志兵等研究表明,38 ℃以上气温会显著影响花粉活力,仅1 h,花粉活力就显著下降,其活力仅为对照花粉活力的10%左右[5].
授粉期间遇到连阴雨,空气湿度过大,花粉大量吸水破裂,失去授粉能力,同时,未授粉的花丝不断伸长下垂,遮住内层花丝,加剧了授粉不良现象的产生.连阴雨除了湿度大造成的影响外,还形成光照不足,进一步影响光合产物合成,多造成果穗上部籽粒败育[6].连阴雨有时还会伴随低温,而低温则会影响玉米穗分化进程.从玉米雌雄穗分化来看,一般雄花发育比雌花发育早2～3 d不等,位于基部1/3处花丝最先抽出,而后下部、上部依次抽出.雄穗整个散粉持续约7 d,雌穗吐丝历时5～6 d,前3 d完成授粉的果穗,一般都发育正常.
但后期才开始吐丝授粉的果穗,往往只能赶上雄穗的尾粉,授粉结实受到一定影响,甚至可能完全错过散粉期,不能正常授粉结实.由于连阴雨形成的低温,往往会使发育中的雄穗变慢,导致雌穗花丝已经吐出,雄穗还没散粉,很容易导致大面积花丝无粉可用的情况.
3 小结
整体看,近几年沧州地区近年来玉米结实不良现象的形成,问题主要是没有授粉、少败育,再结合上品种间雄穗发育特点、结实性差异、抽雄授粉期间气温可以断定,部分年份部分品种严重结实不良,尤其是2016年度沧州中东部地区结实不良现象的形成,既与这些品种在高温下花粉、花药败育有关,也与抽雄散粉期间高温有关,是品种不耐高温的缺陷与高温气候共同作用的结果.玉米结实不良对产量影响的严重性,必须要引起农业部门的足够重视,一方面要为农户选择耐逆能力好,适应性强,产量稳定的品种,另一方面还要通过合理优化栽培措施,包括密度、水肥管理及病虫害防治等手段,最大限度避免结实不良的产生,降低农户损失.
（收稿日期：2017-06-19）
原因论文参考资料：
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