玉米高温热害预防与缓解技术探讨

刘道红+汪友元+钟鸣

摘要：以玉米（Zea mays L.）蠡玉16号为试验材料，设置5个不同时期进行播种，研究了高温干旱情况下不同播种时期对玉米农艺性状、经济性状和产量的影响；并通过在6月14日播种的另外小区里设置5个不同处理（浇水抗旱、辅助授粉、拔去雄穗、折断叶片、割去茎叶），研究了不同处理对玉米高温热害的缓解作用。结果表明，异常高温干旱气候条件下，不同播种期的玉米均受到了不同程度的危害，且播期越迟，危害越重，江汉平原的玉米播种期应安排在5月底以前，视茬口情况越早越好。且当玉米遇高温干旱时，采取浇水抗旱、人工辅助授粉、折断果穗上部一片叶等措施，可以降温增湿，有利授粉，减少秃穗率，提高结实率，增加产量，缓解高温热害危害，其中浇水抗旱措施增产13.5%，效果最为显著。

关键词：玉米（Zea mays L.）；高温热害；预防与缓解

中图分类号：S513 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2017）22-4234-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2017.22.006

Abstract： Corn variety Liyu 16 was used as material to study the effects of different sowing time on agronomic traits， economic traits and yield of corn under high temperature and drought conditions by setting 5 different sowing dates， and to study the mitigation effect of different treatments on heat injury of corn by setting up 5 different treatments （irrigation， artificial pollination， removing tassel， breaking leaves， cutting the cauline leaves） in another experiment sown on June 14. The results showed that in the case of abnormal high temperature and dry climate， corn with different sowing dates was affected to different degrees， and the later the sowing date， the more severe the harm. The sowing time of corn in Jianghan plain should be arranged before the end of May， and the sowing time should be as early as possible. When in high temperature and drought situation， irrigation， artificial pollination， breaking a leaf in the upper part of the ear and other measures could reduce temperature， increase humidity and promote pollination， which would be good for reducing bald rate， increasing seed setting rate， increasing production and reducing heat damage. Among those measures， irrigation was the best in increasing yield， with a yield increase of 13.5%.

Key words： corn（Zea mays L.）； high temperature heat damage； prevention and mitigation

近年來，随着种植业结构的调整，湖北省天门市玉米（Zea mays L.）种植面积逐年扩大，对增加粮食总产，确保粮食安全起到了积极作用。但由于高温热害极端气候事件的频发，严重制约了玉米生产的发展[1，2]。为了进一步探讨高温热害对玉米生长发育和产量的影响[3]，特设置了玉米不同播种期和浇水抗旱、辅助授粉、拔除雄穗、拆断叶片、割去茎叶等试验，旨在研究玉米高温热害的预防与缓解集成技术体系，为发展玉米生产提供防灾减损技术支撑。

1 材料与方法

1.1 试验地点与供试品种

试验地点安排在天门市汪场镇方桥村，供试品种为湖北主推品种蠡玉16号。

1.2 试验设计

1.2.1 不同播种期对高温热害的预防试验 试验设置不同播期处理5个：即2013年5月25日、6月4日、6月14日、6月24日、7月4日，采用随机区组排列，二次重复，小区长宽为8.00 m×1.75 m，计14.00 m2，三行单株种植，株行距0.30 m×0.58 m，密度3 833株/667 m2，每个处理取相同数量样本调查农艺性状和经济性状，分小区单收计产。

1.2.2 不同措施对高温热害的缓解技术试验 试验安排在2013年6月14日播种的另外小区进行，共设处理5个：抽雄期浇水抗旱、人工辅助授粉、拔去雄穗、雌穗吐丝时折断果穗上部1叶片、子粒乳熟后期割除果穗上部茎叶，以同期播种不处理为对照，不设重复，简单对比，重点考测果穗秃尖率、单穗子粒重量、千粒重等相关经济性状和单收计产。endprint

2 试验基本情况

2.1 试验地基本情况

试验地前作为蔬菜，土质为壤土，肥力较高，机灌方便。

2.2 播种

采取定距点播，干旱时播种后用玉米秆覆盖播种行并浇水保墒，3叶期单株定苗，苗期松土1次。

2.3 田间管理

2.3.1 施肥 底肥：播种前撒施55%（14∶15∶16）复合肥38 kg/667 m2后翻耕整地；苗肥：幼苗5～6叶时点施尿素5 kg/667 m2；穗肥：大喇叭口期条施尿素7 kg+氯化钾10 kg/667 m2，干旱时施后浇水。

2.3.2 治虫 大喇叭口期投放3%呋喃丹颗粒，按照3～4粒/株的剂量逐株放入玉米叶心（喇叭口）防治玉米螟。

2.4 玉米生长期气候情况

玉米生长期间，天门市发生了历史罕见的高温干旱气象灾害。据天门市气象站观测分析，7月1日至8月20日，天门晴热少雨，日最高气温≥35 ℃的高温日有19 d，最高值出现在8月13日，为38.3 ℃，日平均气温为31 ℃，较历史同期值28.5 ℃高2.5 ℃，位于历史第一位。期间累计过程雨量122.1 mm，较歷史同期值244.7 mm少50%，特别是7月22日至8月17日，连续无降雨日数达27 d，位于历史同期第四位（历史第一位是1966年的7月12日至8月21日的41 d），为1977年36年以来连续无降水日数最多的一年。按高温热害农业气象指标日最高气温>35 ℃或日平均气温>30℃且持续8 d以上为重度高温灾害定性，天门市7月份以来有43 d日平均气温>30 ℃（表1），综合气象干旱为特旱等级[4]。

3 试验结果

3.1 不同播种期结果

3.1.1 生育状况 对重复Ⅰ各处理全小区植株采取逐日调查的方法，分别记载出苗、抽雄、吐丝、成熟期株数，确定生育进程及生育期，结果见表2。

1）生育期。各处理从播种至成熟全生育期为81～88 d，因“高温逼熟”较正常年份的95 d缩短7～14 d。其中5月25日、6月4日、6月14日、6月24日四期分别为87、85、81、81 d，比正常年份短缩8、10、14、14 d，而7月4日播种的由于9月温度降低，灌浆期延长而生育期最长达88 d，仅缩短7 d，故秋玉米播种过晚，温度降低，子粒则不能正常成熟。

2）生育阶段。随着温度的升高，各处理播种至出苗、出苗至抽雄、抽雄至吐丝生育阶段时间逐渐缩短，其中播种至出苗为4～3 d，抽雄至吐丝为3～2 d，相差1 d，而出苗至抽雄为44～36 d，相差8 d，说明温度高低对营养生长影响大于生殖发育。

3）生育进程。见雄至终雄时间为3～4 d，相差1 d，而见丝至终丝时间为4～8 d，相差4 d。定株观察，从见抽雄到抽雄期为2 d，从见吐丝到吐丝期为3 d，雄穗从见花到终花期为5 d，其中盛花期在第三天。根据生殖发育特性，生产上要注意预防和缓解不良气候对玉米开花授粉的危害。

3.1.2 植株农艺性状

1）农艺性状。每个处理各连续调查10株的株高、穗位高、茎粗，平均结果表明，随着温度的升高和旱情的加剧，株高和穗位高变矮，茎粗变细，其中7月4日播种的表现最为明显（表3）。

2）经济性状。各处理穗长和穗粗分别为21.3～22.9 cm和4.6～5.2 cm，差异均较小，而秃穗长差别十分显著，秃穗率为12.2%～32.1%，6月24日播种的最高为32.1%，其次是6月24日和7月4日播种的分别为28.1%和28.2%，较低的是5月25日和6月4日两期，分别为12.2%、12.7%，且只有穗尖不结实，而穗尾结实较好，其他三期均出现秃尖和秃尾现象。究其原因，与散粉期间的气候有关[3，5]。6月24日播种的散粉期间温度最高，平均温度比其他四期播种的高0.9～3.3 ℃，最小湿度比7月4日播种的第五期高1.8个百分点，比其他三期低6.8～12.2个百分点，受高温热害和干旱的影响，6月24日播种的秃穗多，子粒稀，虫穗多（表4、表5）。

3.1.3 产量结果 各小区实收计产结果，折667 m2产量幅度为452.6～185.8 kg，5月25日播种的最高为452.6 kg，其次是6月4日为431.2 kg，二者相差4.9%，第3位是7月4日为266.8 kg，与第4位7月4日的252.5 kg相差5.7%，最低的是6月24日只有185.8 kg，分别比其他四期播种的减产58.9%、56.9%、26.4%和30.4%。产量结果高低与果穗结实多少密切相关，即秃穗少，结实粒多，产量高，反之则低（表6）。试验结果表明，受当年异常高温干旱的影响，不同播期玉米均受到不同程度危害，危害时期主要是雄穗开花散粉期，危害因素是高温干旱，导致花粉花丝生活力减退，受精不良，结实少，产量降低。

3.2 不同缓解措施的效果

为了试验不同措施对高温热害的缓解效应，特在6月14日播种的辅助区分别采取浇水抗旱、辅助授粉、拔去雄穗、折断叶片、割去茎叶等措施，每处理取10个果穗调查经济性状，并单收计产，以不同播种期试验中同期播种为对照，结果浇水抗旱有显著的缓解效应，辅助授粉、摘去叶片有一定的缓解效应，而拔去雄穗和割去茎叶反而有一定的负效应（表7）。

3.2.1 浇水抗旱 在见抽雄和开始散粉时各浇水抗旱一次，有显著的缓解效应[6]，与不浇水对照相比，秃穗率减少7.8个百分点，穗粒重增加9.2 g，千粒重增加2.4 g，产量增加13.5%。玉米抽雄、散粉期间处于持续高温干旱时期，浇水不仅补充了土壤水分，而且增加了玉米冠层湿度，降低了温度，不仅缓解了花粉、花丝生活力的减退，而且增强了植株抗逆性和延长了生长期，防止了植株发生早衰。收获时目测抗旱区植株叶片大部分仍呈深绿色，只是叶尖和叶缘出现枯黄，而未抗旱的叶片大部分枯黄，仅叶脉处呈绿色。授粉受精环境的改善，植株生长期的延长，有利授粉受精，子粒发育成熟，增产效果显著。endprint

3.2.2 辅助授粉 分别在吐丝期的7月28日、30日、31日上午进行人工辅助授粉3次，结果表明，有明显的缓解作用。与自然授粉对照相比，除千粒重因穗粒数增加降低了7.6 g外，秃穗率减少了9.9个百分点，穗粒重提高了4.5 g，产量增加了8.3%。但费工多，操作较难，大面积生产不易推广[3]。

3.2.3 折断叶片 在吐丝时将果穗上部一片遮盖花丝的叶片从基部折断，增加花丝裸露空间，让其有机会接受更多花粉粒来提高结实率[7]。结果表明，折断叶片有一定的缓解效应，与不折断对照相比，秃穗率减少3.4个百分点，穗粒重增加3.3 g，产量增加5.4%。

3.2.4 拔除雄穗 在雄穗抽出5～10 cm时，间隔2株拔去1株雄穗，行间错开拔雄，7月25-27日分次拔完，结果表明，拔雄措施有负作用，与不拔对照相比，秃穗率增加2.7个百分点，穗粒重减少4.8 g，而千粒重因拔雄后减少了养分消耗，加上结实率降低，子粒减少有利其充实而增加了6.5 g，但产量仍减少3.5%。究其原因，受高温干旱影响，花粉生活力减弱，加上花粉数量减少，更不利于授粉受精，因此导致减产。

3.2.5 割去茎叶 8月20日，将乳熟后期玉米果穗上的茎叶全部割去，观测其对子粒性状和成熟期的影响。结果表明，割去茎叶处理子粒虽然提早了6 d成熟，但千粒重降低了16.6 g，产量减少4.4%。可见在高温干旱期间割去上部茎叶，不仅减少了光合产物，而且加快了乳熟和蜡熟进程，从而影响了子粒干物质的积累，因而粒重减轻，产量下降。但在秋玉米成熟期遇到低温子粒不能正常成熟时，采取此措施，可以加快成熟进程，缓解低温危害。

4 结论与建议

4.1 结论

4.1.1 适宜的播种期是预防高温热害的关键技术 本试验在2013年异常高温干旱气候条件下，不同播种期均受到不同程度危害，且播期越迟，危害越重。但从常年气候看，高温期主要出现在7月下旬至8月上旬，因此生产上要根据品种的生育期长短来确定适宜的播种期，使抽雄散粉期避开7月下旬至8月上旬高温时段，规避热害风险，减轻灾害损失。根据江汉平原高温持续时段80%出现在7月下旬和8月上旬的概率，播种期应安排在5月底以前，视茬口情况越早越好。

4.1.2 采取不同的措施可以缓解高温热害危害[3，8] 在玉米抽穗、开花授粉时期，遇到高温干旱天气时，采取浇水抗旱、人工辅助授粉、折断果穗上部一片叶片等措施，可以降温增湿、有利授粉，减少秃穗率，提高结实率，增加产量，缓解高温热害危害。本年度试验结果表明，浇水抗旱技术增产13.5%，效果最为显著；人工辅助授粉技术增产8.3%，效果明显；折断叶片增加产量5.4%，有一定效果。

4.2 建议

4.2.1 扩大示范推广 对试验效果显著的适宜播种期和试验效果明显的浇水抗旱技术应大力推广，对有一定效果的人工辅助授粉，折断茎叶技术可扩大示范，从而进一步完善大田生产中高温热害预防与缓解技术[9]。

4.2.2 继续试验筛选 增设耐热耐旱品种的筛选，增施钾肥等抗热抗旱试验，以形成完善的玉米预防与缓解高温热害危害的集成技术[10]。

参考文献：

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[2] 王玉堂.高温热害对农作物生长发育的影响和对策[J].农村实用技术与信息，2000（6）：24.

[3] 王 磊，谢淑芹.高温热害对玉米开花散粉的影响及预防措施[J].现代农业科技，2013（17）：16.

[4] 刘伟昌，张雪芬，余卫东，等.长江中下游水稻高温热害时空分布规律研究[J].安徽农业科学，2009，37（14）：6454-6457.

[5] 王文彬，杨 力，李长亚，等.高温热害对夏玉米生产的影响[J].大麦与谷类科学，2014（2）：8-9.

[6] 戴昭春.沿江地区中稻高溫热害的防御与补救[J].安徽农学通报，2008（14）：9.

[7] 薛根祥，何永垠，龙庆海，等.2013年夏季高温热害对江苏东台地区玉米生产的影响分析[J].现代农业科技，2014（2）：271-272.

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[9] 周小珂.辣椒高温热害的症状和预防[J].农家参谋，2014（9）：11.

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