玉米苗期冻害的影响及预防措施探究

邹春野

摘    要：2013年5月吉林省辽源市出现了一次春季霜冻灾害，分析了在冻害发生前后的温度条件及遭受冻害后的玉米苗后期生长情况，对玉米苗冻害期间的温度指标进行了研究。通过对比分析法和数理统计法分析了本次冻害发生前后的温度，调查结果显示，在玉米苗期发生冻害时，气温骤降，最低可达-3.3 ℃，温度持续低于0 ℃的时间长达4 h，导致玉米苗期叶片受冻明显但生长点并没有被冻死，后期可以缓慢恢复生长但发育期明显推迟;在春季升温期中遭遇突然的降温对玉米苗所产生的冻害影响不可逆转，直接影响玉米苗中后期的营养吸收，严重影响了玉米的产量。在春季气候回暖过程中发生异常气候，会对我国农业生产造成明显的影响，应加强防范低温环境对农业生产产生的不利影响。

關键词：玉米苗期;冻害;低温影响

文章编号：1005-2690（2021）21-0009-02       中国图书分类号：S513       文献标志码：B

吉林省辽源市属于温带季风性气候，在春夏之交的4月底、5月初常常出现天气变化无常的情况，极端天气偶有出现。气温骤降的冻害较易发生在这个时间内，给东北春玉米生长造成了较大危害。农作物对天气变化十分敏感，多地都曾经发生过气温急剧下降导致冻害的情况[1]。以低温冻害的自然气象灾害为例，在玉米苗期遭受冻害会严重破坏其细胞组织，并且在细胞组织中会出现许多囊状小泡，严重的则会导致玉米苗体内的细胞壁断裂，影响后期正常的生长发育。另外，除了玉米苗内部会受到影响外，玉米苗的形态也会受到影响，具体表现为玉米植株缩短变粗、总根数明显减少，导致产生畸形玉米，而且玉米的发芽率受到冻害的影响而明显下降[2]。

大多数学者对玉米苗的研究是在室内开展的，缺少玉米苗遭受冻害后体内的细胞结构受到影响所产生的变化及受冻害的玉米在整个生长周期中的外在农艺性状研究。为了在极端天气出现前精准掌握在冻害情况下玉米苗的外部农艺性状，为我国农业种植玉米苗提供理论依据，本试验大多在室外进行，田间的试验过程是定量灾害指标的研究来源。本研究以辽源市境内一次典型的春季霜冻为例，对自然环境下遭受冻害后的玉米苗的整个生长周期以及玉米性状进行跟踪调查，并且不断进行实地观测，对冻害玉米苗以及正常玉米苗的温度条件进行对比，研究极端天气发生对我国农业造成的重大影响，为农业生产提供理论依据[3]。

1   研究区域和资料来源概况

1.1   研究区域

辽源市位于吉林省中南部，地处长白山余脉与松辽平原的过渡带中。2013年5月20日辽源市出现了降温霜冻天气，其中东辽县最低温度达到了-3.3 ℃，东丰县最低气温达到了-2.1 ℃，导致这两个地区种植的玉米都受到了不同程度的冻害。发生冻害的东辽县（北纬42°52′、东经125°22′）、东丰县（北纬43°14′、东经125°50′）均位于辽源市东偏南20～30 km的位置。受灾的两个县地势平坦，受冻害的玉米苗品种为“大民3307”，整个生长周期约为120 d。本研究以东辽县代表受冻害的影响地区，与辽源市气象观测资料进行对比分析。

1.2   资料来源与研究方法

本研究所用到的气温资料全部来自吉林省辽源市气象局观测站，辽源市东辽县玉米苗受冻害时气温变化以及降水量变化均是自动观测站的实时性数据资料，田间玉米苗的生长发育情况以及产量情况均来自田间的实地走访、调查、预测以及辽源市农业局当年记录的玉米产量数据[4]。为了保证试验结果的真实性和科学性，保证检验数据资料的均一性，对气象数据统一采用双重标准和准确的控制方案进行统计、对比。

2   结果分析

2.1   玉米苗在冻害发生后的生长发育情况

冻害发生时，玉米苗的生长周期正处于3片叶子、1个苗心的状态。通过对当地农民的调查走访可知，5月20日清晨，每片玉米叶子全部被冻僵，呈现直立状态。太阳出来后，经过照射，玉米苗逐渐枯萎，呈现出倒垂状态。根据5月21日白天对玉米苗的观察情况来看，玉米苗的3个叶片均出现倒伏、干枯情况，直立部位仅有地上1 cm的根茎处。但是，通过研究观察可知，玉米苗的生长点并无任何异常[5]。6月6日对田间玉米地进行调查研究可知，玉米苗的生长点没有受到冻害影响，已经进入正常的发育期，也均步入3叶期，生长发育状况良好。对比同期数据可知，没有受到冻害的同品种玉米苗已经长出7片叶子，进入7叶期。

2.2   冻害发生的温度指标

2.2.1   发生冻害时期的气温变化

图1是5月19日10：00 AM～20日10：00 AM东辽县发生极端冻害情况时每个小时的气温变化。通过研究可知，5月19日10：00 PM气温是8.4 ℃，20日0：00 AM气温为4.3 ℃，1：00 AM时气温为0.4 ℃，5：00 AM时气温为-2.6 ℃。冻害情况发生时的极端天气为-3.3 ℃，有持续4 h气温低于0 ℃。20日6：00 AM左右气温逐渐回升，10：00 AM时达到了16.7 ℃，4 h内温度迅速上升了15.5 ℃。24 h内当地气温出现了急剧变化，对玉米的正常生长产生了较大影响[6]。

通过图1可知，玉米苗遭受冻害的主要原因是气温低于0 ℃的时间较为持续，同时在冻害发生时气温温差较大且温度下降迅速。

2.2.2   冻害情况发生后的温度分析

发生此次冻害前，东辽县平均气温比往常偏高。发生冻害当天（5月20日）东辽县的平均气温为11.8 ℃，比往年温度低2.6 ℃;冻害发生后直到收获阶段（5月21日—9月20日）东辽县各个阶段的平均气温与往年变化一致，5月下旬气温与往年相比高1.5 ℃。

通过分析冻害发生前后的温度条件可知，尽管玉米苗生育期积温与往年相比较高，但是在升温过程中发生冻害情况，温度骤降对玉米苗的整个生长周期产生了较大影响[7]。

通过分析东辽县2013年发生的冻害情况可知，遭遇冻害后的玉米苗生长变得十分缓慢，出现了大面积推迟发育期的现象，产出的玉米产量低且品质较差。这些情况与5月20日产生的极端冻害情况有直接关系，与冻害发生前后的温度并無太大关系。

3   结论

冻害发生后对玉米苗的生长情况进行进一步跟踪调查，通过分析温度条件的变化可知以下几点。

（1）玉米苗期发生极端冻害情况，导致气温突降，最低气温是降到-3.3 ℃，并且在此过程中有长达4 h的气温低于0 ℃，导致玉米苗受到了严重冻害但根茎处并未被冻死，在气温回升后仍然可以继续生长。

（2）尽管遭受冻害的玉米苗在后期能够恢复生长，但是玉米苗的产量和品质都会受到不同程度的影响。在发生冻害情况较为严重时，可以在受害玉米旁补种一些极早熟的玉米品种，同时保留受冻害的玉米，根据后期玉米生长情况确定留下哪些。还可以对玉米苗喷施磷酸二氢钾，帮助受伤的玉米恢复发育，降低冻害对其产生的影响。

（3）当前我国春季气温变化异常，尤其是高、低气温骤降，会直接影响农作物的正常发育情况，产生较为直接的影响。在全球变暖的情况下，区域温度会产生较大变化。农作物在生长周期内遭遇极端天气，增加了发生冻害的风险，应引起重视。

本次研究通过对辽源市东辽县2013年5月19日10：00 AM～20日10：00 AM气温进行分析，总结出玉米苗期发生冻害情况时的各项指标，帮助农作物后期尽快恢复正常生长。

本次研究资料略显不足，应在今后的研究中加强资料收集和分析。

参考文献：

[1]李少昆，赵久然，董树亭，等.中国玉米栽培研究进展与展望[J].中国农业科学，2017，50（11）：1941-1959.

[2]何丽娟，张艳芳，徐丽，等.气象信息服务在农业生产中的应用[J].农业开发与装备，2017（7）：43.

[3]何丽娟，徐丽.建平县玉米生产农业气象灾害风险区分及区划[J].中国农业信息，2015（16）：151-152.

[4]王海梅，侯琼，杨钦宇，等.基于生理指标确定河套灌区玉米春霜冻的气象指标[J].干旱地区农业研究，2015，33（6）：172-177.

[5]夏权，孙喆，吴芳蓉，等.陇中地区玉米春霜冻害等级指标研究[J].中国农学通报，2016，32（31）：167-171.

[6]杨文海，梁继忠，张学艺，等.地膜玉米霜冻后发育期变化[J].甘肃农业，2018（3）：35-36.

[7]贺红梅，高蓉，包振贤.白银市大棚蔬菜低温冻害预报指标研究[J].陕西农业科学，2018，64（6）：58-61.