影响玉米授粉及结实的原因分析

张永胜

（盐山县农业农村局 河北 盐山 061300）

1 玉米授粉概述

1.1 授粉过程。每个雄穗能提供200万～500万粒花粉，而穗粒数一般为750～1 000粒，正常情况下不会出现花粉不足、不能授粉的问题。玉米在晌午进入散粉高峰，如果偏干旱会在傍晚前大量扬花。通常，玉米散粉会避开正午或每天温度最高的时段。

1.2 结实过程。玉米形成饱满籽粒需经历以下4个阶段：①雄穗产生花粉；②散粉，雌穗花丝吸附花粉粒；③精子经花粉管与卵子结合，完成受精；④胚和胚乳的发育，淀粉积累及形成饱满籽粒。

1.3 散粉。雄穗散粉过程受品种的遗传和大田环境共同影响。当花粉粒成熟后，花药逐渐脱水，在每天的晌午，随着温度的升高和阳光照射，花药开始大量开裂，花粉散出。花粉粒从散出到失活只有短暂的几分钟时间，一个雄穗能持续散粉5 d，大田从最早开始散粉到完全结束持续2周。

1.4 吐丝。子房顶端外壁凸起形成花丝，花丝在穗尖部伸出苞叶，接收花粉，协助完成精子的运输和受精过程。通常，果穗下部花丝先吐出，上部果穗最后吐丝，前后相差4～8 d。花丝吐出后，随着时间推移，花丝接收花粉的能力不断减弱。此外，吐丝后，若未能接收花粉，花丝将不断伸长，持续10 d。

1.5 如何判断是否完成授粉。正常条件下，雄穗先抽雄、散粉，雌穗在几天后快速完成吐丝和接收花粉。授粉过后2～3 d，花丝即与子房外壁分离，当掰开苞叶晃动果穗时，如花丝能大量掉落，说明授粉完成；如花丝仍紧附果穗，说明还未授粉或未能成功授粉。

2 影响授粉和结实的因素分析

花粉粒在花药中发育和散粉。花粉粒成熟后，花药开始脱水，随之开裂、散出花粉。环境因素会影响散粉过程。一般夜晚冷凉、湿度大，花药含水量高；进入清晨，随着温度上升和湿度下降，花药逐渐脱水、干燥；进入晌午，花药开始集中开裂、散粉。通常，一个雄穗的散粉期可持续5 d左右。此外，温湿度还影响着雌穗花丝的发育进程。在理想条件下，吐丝较快，群体吐丝均匀，利于统一授粉。干旱发生时，花丝延伸速度降低，植株间吐丝进度参差不齐，影响群体授粉效率。吐丝前后的3周里，对外界环境最为敏感。此时，授粉效率影响结实率，并进一步影响穗粒数，不可逆转。

2.1 干旱影响花丝伸长和接收花粉。花期不遇是导致结实率降低的重要原因之一。通常，花丝伸长时需要土壤水充足，此时缺水，花丝发育推迟，开花—吐丝期的间隔拉大，导致花丝吐出前，散粉已完成大半，影响结实，出现果穗秃尖。如果吐丝严重滞后，会出现整穗花粒。花丝在伸出苞叶后的7 d内都能接收花粉。大田环境下，一般吐丝后的1～2 d内就能授粉，授粉后的24 h内就完成受精。但发生干旱时，不仅花丝生长速度降低，花粉管的伸长生长也会减慢50%以上，花粉管需要48 h甚至更长的时间才能延伸到子房。由于花丝衰老失活是从基部靠近子房的一头开始，而花粉管是从顶部开始发育，一旦授粉推迟，干旱又引起花粉管伸长速度降低，很可能基部花丝在花粉管达到之前就已经失活，无法完成受精。但是，一般吐丝后的24 h内就能接收花粉，很少发生先吐丝后散粉的情况。

2.2 高温影响散粉。雄穗位于植株上部，受阳光直射和潜在的高温影响，大于38℃的持续高温和阳光直射会抑制花药中的花粉生成，影响花粉粒的发育和花粉活性。当雄穗持续处于高温环境下，花粉活性显著下降，而缺水处理时，即使叶片出现明显萎蔫，花粉活性也几乎不受影响。因此，在花粉的形成过程中，高温要比干旱影响更大。但同时，由于群体的花粉供应量远远大于授粉的需求量，因此，只有发生极端的高温天气，才会因花粉不足引起结实问题。

2.3 籽粒败育。授粉后发生干旱会引起玉米叶片光合作用减弱，碳水化合物供给量下降。干旱不仅会引起花期不遇，还会导致授粉后籽粒败育。

2.4 害虫啃食花丝。玉米螟、黏虫、金龟子、蝽蟓等害虫喜欢啃食玉米花丝，影响授粉。通常，花丝被咬断后还会继续伸长，重新接收花粉，但如果持续受到害虫的啃食，则会降低结实率。

3 授粉率对结实和产量的影响

散粉和吐丝同步能提高结实率；果穗下部先发育出花丝，穗顶部最后出现花丝，同样，授粉时也是从果穗下部先开始；花丝吐出后，花丝活性和接收花粉的能力持续5～6 d；果穗吐丝后的第5 d，是花丝伸长速度最快时，1 d内可伸长4 cm；穗粒数(结实率)与产量正相关。果穗的养分分配上，存在补偿机制，如穗基部结实率较低，条件改善后，果穗上部会出现比正常果穗更多的饱满籽粒。