馬杰 彭婷婷 陳若禮等
摘 要:分析玉米播期和區(qū)域試驗(yàn)花期氣溫與結(jié)實(shí)的關(guān)系表明:穗粒數(shù)與吐絲前后2d的平均最高溫度近似直線負(fù)相關(guān),1dm行粒數(shù)與吐絲前后2d和吐絲后5d的平均氣溫、最高氣溫平均、最低氣溫平均和最高氣溫直線負(fù)相關(guān)。
關(guān)鍵詞:高溫;夏玉米;花期高溫;行粒數(shù)
中圖分類號(hào) S513 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-7731(2014)01-02-39-02
適宜溫度和土壤水分是玉米獲得高產(chǎn)必需的基本條件。溫度的高低、降水的多寡都會(huì)對(duì)玉米的生長(zhǎng)發(fā)育造成影響[1]。受高溫、干旱天氣的影響,濉溪縣2013年夏玉米產(chǎn)量7 050kg/hm2,較2012年減產(chǎn)7.3%,較2011年減產(chǎn)11.8%。分析高溫對(duì)玉米結(jié)實(shí)的影響,為防御高溫危害提供依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 資料來(lái)源 2013年夏玉米生長(zhǎng)期(6月中旬~9月下旬)的氣象資料由濉溪縣氣象局提供。不同播期的夏玉米產(chǎn)量數(shù)據(jù)來(lái)自濉溪縣小麥新技術(shù)研究所(以下簡(jiǎn)稱“小麥所”)。該所2013年在孫疃鎮(zhèn)王圩設(shè)置了4個(gè)處理的玉米播期試驗(yàn),播期為6月11日、6月21日、7月1日和7月11日,重復(fù)一次。小區(qū)面積10m2。供試品種中育9號(hào),密度57萬(wàn)株/hm2。8月15日漫灌一次。
不同雜交種(系)的結(jié)實(shí)數(shù)據(jù)來(lái)自濉溪縣農(nóng)科所(以下簡(jiǎn)稱“農(nóng)科所”)。該所是安徽省玉米品種區(qū)域試驗(yàn)承試點(diǎn)。2013年設(shè)置區(qū)域試驗(yàn)、引種試驗(yàn)8組,供試雜交種(系)97個(gè),對(duì)照為鄭單958,3次重復(fù)。6月18日播種,密度57萬(wàn)株/hm2。6月20日澆第一次水,6月26日澆第二次水。試驗(yàn)地點(diǎn):濉溪鎮(zhèn)黃橋,距氣象局觀測(cè)點(diǎn)不足5km。
1.2 數(shù)據(jù)處理與分析 將氣溫、玉米結(jié)實(shí)數(shù)據(jù)輸入微機(jī),建立數(shù)據(jù)庫(kù),利用PEMS3.1和EXCEL2003進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,分析穗部性狀與結(jié)實(shí)、吐絲前后氣溫與1dm行粒數(shù)的相關(guān)關(guān)系。1dm行粒數(shù)=[行粒數(shù)×10穗長(zhǎng)-禿尖]。
2 結(jié)果與分析
2.1 2013年夏玉米生長(zhǎng)季節(jié)氣候特點(diǎn)
2.1.1 氣溫持續(xù)偏高 6月中旬~9月下旬積溫3 034.5℃,比歷年平均高186.9℃;平均氣溫27.1℃,比歷年高1.7℃,只有9月上旬、下旬低于歷年;7月8~13日、8月6~18日分別持續(xù)高溫6d、13d,最高溫度高于35℃;8月9~16日最高氣溫超過36℃,8月11日和13~15日突破37℃(圖1)。
2.1.2 干旱少雨 6月中旬—9月下旬降水量346.7mm,比歷年平均少150.1mm;6月中旬~7月下旬持續(xù)少雨,降水量137.6mm,比歷年平均少154.9mm;8月5~21日持續(xù)17d無(wú)雨。8月中旬土壤含水量低于13%,玉米葉片卷曲,日凋萎5h以上。
2.1.3 日照充足 6月中旬~9月下旬日照時(shí)數(shù)806.8h,比歷年平均多60.0h。
2.2 玉米穗部性狀與產(chǎn)量的相關(guān)性 縣農(nóng)科所玉米區(qū)試產(chǎn)量5 728.5~9 250.1kg/hm2,平均7 810.2kg/hm2;對(duì)照6 922.5~8 299.5kg/hm2,平均7 506.1kg/hm2。玉米播期試驗(yàn)穗粒重81.9~113.0g。7月11日播種的最高,其次是6月11日播種的,穗粒重102.5g;7月1日播種的居第三位,94.2g;6月21日播種的最低。穗粒數(shù)與穗粒重表現(xiàn)同樣的趨勢(shì)。受高溫、干旱的影響,穗粒數(shù)、穗粒重并不像正常年份隨著播期的推遲而減少(降低)。
縣農(nóng)科所玉米區(qū)試97個(gè)雜交種(系),空稈率5.1±5.2%,穗長(zhǎng)16.7±1.5cm,穗粗4.7±0.3cm,禿尖0.8±0.9cm,穗行數(shù)14.7±1.3,行粒數(shù)29.5±3.3,1dm行粒數(shù)18.7±2.6,千粒重360.2±25.0g。分析表明:產(chǎn)量與空稈率極顯著直線負(fù)相關(guān),空稈率每提高1個(gè)百分點(diǎn),產(chǎn)量降低66.7kg/hm2;產(chǎn)量與行粒數(shù)、出籽率極顯著直線正相關(guān),行粒數(shù)每減少1粒,產(chǎn)量降低76.0kg/hm2。行粒數(shù)與穗長(zhǎng)、穗行數(shù)與穗粗極顯著直線正相關(guān)(表1)。
2.3 花期高溫對(duì)夏玉米結(jié)實(shí)的影響 縣農(nóng)科所玉米區(qū)試97個(gè)雜交種(系),8月4~12日相繼吐絲,歷時(shí)9d,同一天吐絲的雜交種(系)2~25個(gè)。分析表明:穗粒數(shù)與吐絲前后2d的最高溫度平均近似直線負(fù)相關(guān)。小麥所:y=1 302.8-28.932x,F(xiàn)=17.65,P=5.23;農(nóng)科所對(duì)照:y=1 379.0-26.471x,F(xiàn)=7.15,P=5.56。由此可見,吐絲期前后高溫造成穗粒數(shù)減少,是2013年夏玉米產(chǎn)量降低的主要原因[2]。楊柳農(nóng)業(yè)科學(xué)試驗(yàn)站的0.6hm2秦龍14,6月13日播種,8月2日抽雄,行粒數(shù)25.0粒,10%的果穗穗粒數(shù)不足50粒,個(gè)別甚至不足10粒,產(chǎn)量?jī)H5 487.8kg/hm2。
縣農(nóng)科所區(qū)試8組對(duì)照吐絲期8月5~10日,歷時(shí)6d。以同一天吐絲雜交種(系)1dm行粒數(shù)平均為因變量,分析表明:1dm行粒數(shù)與吐絲前后2d的平均氣溫、最高氣溫平均、最低氣溫平均和最高氣溫顯著或極顯著直線負(fù)相關(guān)。平均氣溫每升高1℃,1dm行粒數(shù)減少1.6粒;平均最高氣溫每升高1℃,1dm行粒數(shù)減少1.6粒;平均最低氣溫每升高1℃,1dm行粒數(shù)減少1.5粒;期間最高氣溫每升高1℃,1dm行粒數(shù)減少1.7粒(表2)。
分析表明:1dm行粒數(shù)與吐絲后5d的平均氣溫、最高氣溫平均、最低氣溫平均和最高氣溫顯著或極顯著直線負(fù)相關(guān)。平均氣溫每升高1℃,1dm行粒數(shù)減少2.2粒;平均最高氣溫每升高1℃,1dm行粒數(shù)減少2.0粒;平均最低氣溫每升高1℃,1dm行粒數(shù)減少1.7粒;期間最高氣溫每升高1℃,1dm行粒數(shù)減少2.3粒(表2)。
3 結(jié)論與討論
(1)開花授粉期的干旱、高溫是玉米生產(chǎn)最為嚴(yán)重的兩個(gè)脅迫條件[3]。玉米起源于南美洲熱帶地區(qū),在系統(tǒng)發(fā)育過程中形成了喜溫的特性。玉米花期對(duì)高溫非常敏感,異常高溫?zé)崦{迫往往導(dǎo)致玉米籽粒敗育,產(chǎn)量降低和品質(zhì)變劣[4]。氣溫持續(xù)高于35℃,不利于花粉形成,開花散粉受阻,表現(xiàn)為雄穗分枝變小、數(shù)量減少,小花退化,花藥瘦癟,花粉活力降低;溫度超過38℃,雄穗不能開花,散粉受阻。高溫干燥環(huán)境下花粉粒容易失水干癟,喪失活力。高溫條件下,雌穗吐絲后生長(zhǎng)速率減慢,花絲容易失水枯萎,表面粘液減少,花絲壽命縮短,甚至喪失生活力,花粉在柱頭上萌發(fā)困難,引起玉米授粉不良;或萌發(fā)后由于花絲不能供給充足的水分,導(dǎo)致花粉管到達(dá)子房的速度減慢,授粉后僅有少量受精,或受精后發(fā)育不良,導(dǎo)致結(jié)實(shí)率降低,籽粒不飽滿,空癟粒增加[5]。受害的程度隨溫度升高和持續(xù)時(shí)間延長(zhǎng)而加劇。研究表明:穗粒數(shù)與吐絲前后2d的最高溫度平均近似直線負(fù)相關(guān),1dm行粒數(shù)與吐絲前后2d的平均氣溫、最高氣溫平均、最低氣溫平均和最高氣溫直線負(fù)相關(guān)。
(2)自然條件下,抽絲后2~4d內(nèi)接受花粉的能力較強(qiáng),沒有接受到花粉的花絲在抽絲6d后活力開始下降,12d后停止生長(zhǎng),逐漸枯萎[6]。分析表明:1dm行粒數(shù)與吐絲后5d的平均氣溫、最高氣溫平均、最低氣溫平均和最高氣溫直線負(fù)相關(guān)。
(3)近年來(lái)氣候不斷變暖,我國(guó)玉米產(chǎn)區(qū)的異常高溫天氣現(xiàn)象出現(xiàn)頻率越來(lái)越高。要采取選育推廣耐熱品種、適當(dāng)推遲播期(淮北夏玉米可推遲至6月15日后播種)、人工輔助授粉和寬窄行種植、加強(qiáng)田間管理等措施,預(yù)防和規(guī)避高溫危害。
參考文獻(xiàn)
[1]馮曄,張建華,包額爾敦嘎,等.高溫、干旱對(duì)玉米的影響及相應(yīng)的預(yù)防措施[J].內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)科技,2008(06):38-39.
[2]張保仁,董樹亭,胡昌浩,等.高溫對(duì)玉米籽粒淀粉合成及產(chǎn)量的影響[J].作物學(xué)報(bào),2007,33(01):38-42.
[3]周海,李素琴,張秀河.干旱高溫對(duì)玉米制種結(jié)實(shí)率的影響與預(yù)防措施[J].種子科技,2001(04):232-233.
[4]張保仁,董樹亭,胡昌浩,等.玉米的高溫脅迫及熱適應(yīng)研究進(jìn)展[J].濰坊學(xué)院學(xué)報(bào),2006,6(06):90-93.
[5]嵇仁蘭,許傳中.持續(xù)高溫干旱對(duì)夏玉米的影響及對(duì)策[J].上海農(nóng)業(yè)科技,2005(03):70-71.
[6]陳朝輝,王安樂,王嬌娟,等.高溫對(duì)玉米生產(chǎn)的危害及防御措施[J].作物雜志,2008(04):90-92.
(責(zé)編:張長(zhǎng)青)
摘 要:分析玉米播期和區(qū)域試驗(yàn)花期氣溫與結(jié)實(shí)的關(guān)系表明:穗粒數(shù)與吐絲前后2d的平均最高溫度近似直線負(fù)相關(guān),1dm行粒數(shù)與吐絲前后2d和吐絲后5d的平均氣溫、最高氣溫平均、最低氣溫平均和最高氣溫直線負(fù)相關(guān)。
關(guān)鍵詞:高溫;夏玉米;花期高溫;行粒數(shù)
中圖分類號(hào) S513 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-7731(2014)01-02-39-02
適宜溫度和土壤水分是玉米獲得高產(chǎn)必需的基本條件。溫度的高低、降水的多寡都會(huì)對(duì)玉米的生長(zhǎng)發(fā)育造成影響[1]。受高溫、干旱天氣的影響,濉溪縣2013年夏玉米產(chǎn)量7 050kg/hm2,較2012年減產(chǎn)7.3%,較2011年減產(chǎn)11.8%。分析高溫對(duì)玉米結(jié)實(shí)的影響,為防御高溫危害提供依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 資料來(lái)源 2013年夏玉米生長(zhǎng)期(6月中旬~9月下旬)的氣象資料由濉溪縣氣象局提供。不同播期的夏玉米產(chǎn)量數(shù)據(jù)來(lái)自濉溪縣小麥新技術(shù)研究所(以下簡(jiǎn)稱“小麥所”)。該所2013年在孫疃鎮(zhèn)王圩設(shè)置了4個(gè)處理的玉米播期試驗(yàn),播期為6月11日、6月21日、7月1日和7月11日,重復(fù)一次。小區(qū)面積10m2。供試品種中育9號(hào),密度57萬(wàn)株/hm2。8月15日漫灌一次。
不同雜交種(系)的結(jié)實(shí)數(shù)據(jù)來(lái)自濉溪縣農(nóng)科所(以下簡(jiǎn)稱“農(nóng)科所”)。該所是安徽省玉米品種區(qū)域試驗(yàn)承試點(diǎn)。2013年設(shè)置區(qū)域試驗(yàn)、引種試驗(yàn)8組,供試雜交種(系)97個(gè),對(duì)照為鄭單958,3次重復(fù)。6月18日播種,密度57萬(wàn)株/hm2。6月20日澆第一次水,6月26日澆第二次水。試驗(yàn)地點(diǎn):濉溪鎮(zhèn)黃橋,距氣象局觀測(cè)點(diǎn)不足5km。
1.2 數(shù)據(jù)處理與分析 將氣溫、玉米結(jié)實(shí)數(shù)據(jù)輸入微機(jī),建立數(shù)據(jù)庫(kù),利用PEMS3.1和EXCEL2003進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,分析穗部性狀與結(jié)實(shí)、吐絲前后氣溫與1dm行粒數(shù)的相關(guān)關(guān)系。1dm行粒數(shù)=[行粒數(shù)×10穗長(zhǎng)-禿尖]。
2 結(jié)果與分析
2.1 2013年夏玉米生長(zhǎng)季節(jié)氣候特點(diǎn)
2.1.1 氣溫持續(xù)偏高 6月中旬~9月下旬積溫3 034.5℃,比歷年平均高186.9℃;平均氣溫27.1℃,比歷年高1.7℃,只有9月上旬、下旬低于歷年;7月8~13日、8月6~18日分別持續(xù)高溫6d、13d,最高溫度高于35℃;8月9~16日最高氣溫超過36℃,8月11日和13~15日突破37℃(圖1)。
2.1.2 干旱少雨 6月中旬—9月下旬降水量346.7mm,比歷年平均少150.1mm;6月中旬~7月下旬持續(xù)少雨,降水量137.6mm,比歷年平均少154.9mm;8月5~21日持續(xù)17d無(wú)雨。8月中旬土壤含水量低于13%,玉米葉片卷曲,日凋萎5h以上。
2.1.3 日照充足 6月中旬~9月下旬日照時(shí)數(shù)806.8h,比歷年平均多60.0h。
2.2 玉米穗部性狀與產(chǎn)量的相關(guān)性 縣農(nóng)科所玉米區(qū)試產(chǎn)量5 728.5~9 250.1kg/hm2,平均7 810.2kg/hm2;對(duì)照6 922.5~8 299.5kg/hm2,平均7 506.1kg/hm2。玉米播期試驗(yàn)穗粒重81.9~113.0g。7月11日播種的最高,其次是6月11日播種的,穗粒重102.5g;7月1日播種的居第三位,94.2g;6月21日播種的最低。穗粒數(shù)與穗粒重表現(xiàn)同樣的趨勢(shì)。受高溫、干旱的影響,穗粒數(shù)、穗粒重并不像正常年份隨著播期的推遲而減少(降低)。
縣農(nóng)科所玉米區(qū)試97個(gè)雜交種(系),空稈率5.1±5.2%,穗長(zhǎng)16.7±1.5cm,穗粗4.7±0.3cm,禿尖0.8±0.9cm,穗行數(shù)14.7±1.3,行粒數(shù)29.5±3.3,1dm行粒數(shù)18.7±2.6,千粒重360.2±25.0g。分析表明:產(chǎn)量與空稈率極顯著直線負(fù)相關(guān),空稈率每提高1個(gè)百分點(diǎn),產(chǎn)量降低66.7kg/hm2;產(chǎn)量與行粒數(shù)、出籽率極顯著直線正相關(guān),行粒數(shù)每減少1粒,產(chǎn)量降低76.0kg/hm2。行粒數(shù)與穗長(zhǎng)、穗行數(shù)與穗粗極顯著直線正相關(guān)(表1)。
2.3 花期高溫對(duì)夏玉米結(jié)實(shí)的影響 縣農(nóng)科所玉米區(qū)試97個(gè)雜交種(系),8月4~12日相繼吐絲,歷時(shí)9d,同一天吐絲的雜交種(系)2~25個(gè)。分析表明:穗粒數(shù)與吐絲前后2d的最高溫度平均近似直線負(fù)相關(guān)。小麥所:y=1 302.8-28.932x,F(xiàn)=17.65,P=5.23;農(nóng)科所對(duì)照:y=1 379.0-26.471x,F(xiàn)=7.15,P=5.56。由此可見,吐絲期前后高溫造成穗粒數(shù)減少,是2013年夏玉米產(chǎn)量降低的主要原因[2]。楊柳農(nóng)業(yè)科學(xué)試驗(yàn)站的0.6hm2秦龍14,6月13日播種,8月2日抽雄,行粒數(shù)25.0粒,10%的果穗穗粒數(shù)不足50粒,個(gè)別甚至不足10粒,產(chǎn)量?jī)H5 487.8kg/hm2。
縣農(nóng)科所區(qū)試8組對(duì)照吐絲期8月5~10日,歷時(shí)6d。以同一天吐絲雜交種(系)1dm行粒數(shù)平均為因變量,分析表明:1dm行粒數(shù)與吐絲前后2d的平均氣溫、最高氣溫平均、最低氣溫平均和最高氣溫顯著或極顯著直線負(fù)相關(guān)。平均氣溫每升高1℃,1dm行粒數(shù)減少1.6粒;平均最高氣溫每升高1℃,1dm行粒數(shù)減少1.6粒;平均最低氣溫每升高1℃,1dm行粒數(shù)減少1.5粒;期間最高氣溫每升高1℃,1dm行粒數(shù)減少1.7粒(表2)。
分析表明:1dm行粒數(shù)與吐絲后5d的平均氣溫、最高氣溫平均、最低氣溫平均和最高氣溫顯著或極顯著直線負(fù)相關(guān)。平均氣溫每升高1℃,1dm行粒數(shù)減少2.2粒;平均最高氣溫每升高1℃,1dm行粒數(shù)減少2.0粒;平均最低氣溫每升高1℃,1dm行粒數(shù)減少1.7粒;期間最高氣溫每升高1℃,1dm行粒數(shù)減少2.3粒(表2)。
3 結(jié)論與討論
(1)開花授粉期的干旱、高溫是玉米生產(chǎn)最為嚴(yán)重的兩個(gè)脅迫條件[3]。玉米起源于南美洲熱帶地區(qū),在系統(tǒng)發(fā)育過程中形成了喜溫的特性。玉米花期對(duì)高溫非常敏感,異常高溫?zé)崦{迫往往導(dǎo)致玉米籽粒敗育,產(chǎn)量降低和品質(zhì)變劣[4]。氣溫持續(xù)高于35℃,不利于花粉形成,開花散粉受阻,表現(xiàn)為雄穗分枝變小、數(shù)量減少,小花退化,花藥瘦癟,花粉活力降低;溫度超過38℃,雄穗不能開花,散粉受阻。高溫干燥環(huán)境下花粉粒容易失水干癟,喪失活力。高溫條件下,雌穗吐絲后生長(zhǎng)速率減慢,花絲容易失水枯萎,表面粘液減少,花絲壽命縮短,甚至喪失生活力,花粉在柱頭上萌發(fā)困難,引起玉米授粉不良;或萌發(fā)后由于花絲不能供給充足的水分,導(dǎo)致花粉管到達(dá)子房的速度減慢,授粉后僅有少量受精,或受精后發(fā)育不良,導(dǎo)致結(jié)實(shí)率降低,籽粒不飽滿,空癟粒增加[5]。受害的程度隨溫度升高和持續(xù)時(shí)間延長(zhǎng)而加劇。研究表明:穗粒數(shù)與吐絲前后2d的最高溫度平均近似直線負(fù)相關(guān),1dm行粒數(shù)與吐絲前后2d的平均氣溫、最高氣溫平均、最低氣溫平均和最高氣溫直線負(fù)相關(guān)。
(2)自然條件下,抽絲后2~4d內(nèi)接受花粉的能力較強(qiáng),沒有接受到花粉的花絲在抽絲6d后活力開始下降,12d后停止生長(zhǎng),逐漸枯萎[6]。分析表明:1dm行粒數(shù)與吐絲后5d的平均氣溫、最高氣溫平均、最低氣溫平均和最高氣溫直線負(fù)相關(guān)。
(3)近年來(lái)氣候不斷變暖,我國(guó)玉米產(chǎn)區(qū)的異常高溫天氣現(xiàn)象出現(xiàn)頻率越來(lái)越高。要采取選育推廣耐熱品種、適當(dāng)推遲播期(淮北夏玉米可推遲至6月15日后播種)、人工輔助授粉和寬窄行種植、加強(qiáng)田間管理等措施,預(yù)防和規(guī)避高溫危害。
參考文獻(xiàn)
[1]馮曄,張建華,包額爾敦嘎,等.高溫、干旱對(duì)玉米的影響及相應(yīng)的預(yù)防措施[J].內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)科技,2008(06):38-39.
[2]張保仁,董樹亭,胡昌浩,等.高溫對(duì)玉米籽粒淀粉合成及產(chǎn)量的影響[J].作物學(xué)報(bào),2007,33(01):38-42.
[3]周海,李素琴,張秀河.干旱高溫對(duì)玉米制種結(jié)實(shí)率的影響與預(yù)防措施[J].種子科技,2001(04):232-233.
[4]張保仁,董樹亭,胡昌浩,等.玉米的高溫脅迫及熱適應(yīng)研究進(jìn)展[J].濰坊學(xué)院學(xué)報(bào),2006,6(06):90-93.
[5]嵇仁蘭,許傳中.持續(xù)高溫干旱對(duì)夏玉米的影響及對(duì)策[J].上海農(nóng)業(yè)科技,2005(03):70-71.
[6]陳朝輝,王安樂,王嬌娟,等.高溫對(duì)玉米生產(chǎn)的危害及防御措施[J].作物雜志,2008(04):90-92.
(責(zé)編:張長(zhǎng)青)
摘 要:分析玉米播期和區(qū)域試驗(yàn)花期氣溫與結(jié)實(shí)的關(guān)系表明:穗粒數(shù)與吐絲前后2d的平均最高溫度近似直線負(fù)相關(guān),1dm行粒數(shù)與吐絲前后2d和吐絲后5d的平均氣溫、最高氣溫平均、最低氣溫平均和最高氣溫直線負(fù)相關(guān)。
關(guān)鍵詞:高溫;夏玉米;花期高溫;行粒數(shù)
中圖分類號(hào) S513 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-7731(2014)01-02-39-02
適宜溫度和土壤水分是玉米獲得高產(chǎn)必需的基本條件。溫度的高低、降水的多寡都會(huì)對(duì)玉米的生長(zhǎng)發(fā)育造成影響[1]。受高溫、干旱天氣的影響,濉溪縣2013年夏玉米產(chǎn)量7 050kg/hm2,較2012年減產(chǎn)7.3%,較2011年減產(chǎn)11.8%。分析高溫對(duì)玉米結(jié)實(shí)的影響,為防御高溫危害提供依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 資料來(lái)源 2013年夏玉米生長(zhǎng)期(6月中旬~9月下旬)的氣象資料由濉溪縣氣象局提供。不同播期的夏玉米產(chǎn)量數(shù)據(jù)來(lái)自濉溪縣小麥新技術(shù)研究所(以下簡(jiǎn)稱“小麥所”)。該所2013年在孫疃鎮(zhèn)王圩設(shè)置了4個(gè)處理的玉米播期試驗(yàn),播期為6月11日、6月21日、7月1日和7月11日,重復(fù)一次。小區(qū)面積10m2。供試品種中育9號(hào),密度57萬(wàn)株/hm2。8月15日漫灌一次。
不同雜交種(系)的結(jié)實(shí)數(shù)據(jù)來(lái)自濉溪縣農(nóng)科所(以下簡(jiǎn)稱“農(nóng)科所”)。該所是安徽省玉米品種區(qū)域試驗(yàn)承試點(diǎn)。2013年設(shè)置區(qū)域試驗(yàn)、引種試驗(yàn)8組,供試雜交種(系)97個(gè),對(duì)照為鄭單958,3次重復(fù)。6月18日播種,密度57萬(wàn)株/hm2。6月20日澆第一次水,6月26日澆第二次水。試驗(yàn)地點(diǎn):濉溪鎮(zhèn)黃橋,距氣象局觀測(cè)點(diǎn)不足5km。
1.2 數(shù)據(jù)處理與分析 將氣溫、玉米結(jié)實(shí)數(shù)據(jù)輸入微機(jī),建立數(shù)據(jù)庫(kù),利用PEMS3.1和EXCEL2003進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,分析穗部性狀與結(jié)實(shí)、吐絲前后氣溫與1dm行粒數(shù)的相關(guān)關(guān)系。1dm行粒數(shù)=[行粒數(shù)×10穗長(zhǎng)-禿尖]。
2 結(jié)果與分析
2.1 2013年夏玉米生長(zhǎng)季節(jié)氣候特點(diǎn)
2.1.1 氣溫持續(xù)偏高 6月中旬~9月下旬積溫3 034.5℃,比歷年平均高186.9℃;平均氣溫27.1℃,比歷年高1.7℃,只有9月上旬、下旬低于歷年;7月8~13日、8月6~18日分別持續(xù)高溫6d、13d,最高溫度高于35℃;8月9~16日最高氣溫超過36℃,8月11日和13~15日突破37℃(圖1)。
2.1.2 干旱少雨 6月中旬—9月下旬降水量346.7mm,比歷年平均少150.1mm;6月中旬~7月下旬持續(xù)少雨,降水量137.6mm,比歷年平均少154.9mm;8月5~21日持續(xù)17d無(wú)雨。8月中旬土壤含水量低于13%,玉米葉片卷曲,日凋萎5h以上。
2.1.3 日照充足 6月中旬~9月下旬日照時(shí)數(shù)806.8h,比歷年平均多60.0h。
2.2 玉米穗部性狀與產(chǎn)量的相關(guān)性 縣農(nóng)科所玉米區(qū)試產(chǎn)量5 728.5~9 250.1kg/hm2,平均7 810.2kg/hm2;對(duì)照6 922.5~8 299.5kg/hm2,平均7 506.1kg/hm2。玉米播期試驗(yàn)穗粒重81.9~113.0g。7月11日播種的最高,其次是6月11日播種的,穗粒重102.5g;7月1日播種的居第三位,94.2g;6月21日播種的最低。穗粒數(shù)與穗粒重表現(xiàn)同樣的趨勢(shì)。受高溫、干旱的影響,穗粒數(shù)、穗粒重并不像正常年份隨著播期的推遲而減少(降低)。
縣農(nóng)科所玉米區(qū)試97個(gè)雜交種(系),空稈率5.1±5.2%,穗長(zhǎng)16.7±1.5cm,穗粗4.7±0.3cm,禿尖0.8±0.9cm,穗行數(shù)14.7±1.3,行粒數(shù)29.5±3.3,1dm行粒數(shù)18.7±2.6,千粒重360.2±25.0g。分析表明:產(chǎn)量與空稈率極顯著直線負(fù)相關(guān),空稈率每提高1個(gè)百分點(diǎn),產(chǎn)量降低66.7kg/hm2;產(chǎn)量與行粒數(shù)、出籽率極顯著直線正相關(guān),行粒數(shù)每減少1粒,產(chǎn)量降低76.0kg/hm2。行粒數(shù)與穗長(zhǎng)、穗行數(shù)與穗粗極顯著直線正相關(guān)(表1)。
2.3 花期高溫對(duì)夏玉米結(jié)實(shí)的影響 縣農(nóng)科所玉米區(qū)試97個(gè)雜交種(系),8月4~12日相繼吐絲,歷時(shí)9d,同一天吐絲的雜交種(系)2~25個(gè)。分析表明:穗粒數(shù)與吐絲前后2d的最高溫度平均近似直線負(fù)相關(guān)。小麥所:y=1 302.8-28.932x,F(xiàn)=17.65,P=5.23;農(nóng)科所對(duì)照:y=1 379.0-26.471x,F(xiàn)=7.15,P=5.56。由此可見,吐絲期前后高溫造成穗粒數(shù)減少,是2013年夏玉米產(chǎn)量降低的主要原因[2]。楊柳農(nóng)業(yè)科學(xué)試驗(yàn)站的0.6hm2秦龍14,6月13日播種,8月2日抽雄,行粒數(shù)25.0粒,10%的果穗穗粒數(shù)不足50粒,個(gè)別甚至不足10粒,產(chǎn)量?jī)H5 487.8kg/hm2。
縣農(nóng)科所區(qū)試8組對(duì)照吐絲期8月5~10日,歷時(shí)6d。以同一天吐絲雜交種(系)1dm行粒數(shù)平均為因變量,分析表明:1dm行粒數(shù)與吐絲前后2d的平均氣溫、最高氣溫平均、最低氣溫平均和最高氣溫顯著或極顯著直線負(fù)相關(guān)。平均氣溫每升高1℃,1dm行粒數(shù)減少1.6粒;平均最高氣溫每升高1℃,1dm行粒數(shù)減少1.6粒;平均最低氣溫每升高1℃,1dm行粒數(shù)減少1.5粒;期間最高氣溫每升高1℃,1dm行粒數(shù)減少1.7粒(表2)。
分析表明:1dm行粒數(shù)與吐絲后5d的平均氣溫、最高氣溫平均、最低氣溫平均和最高氣溫顯著或極顯著直線負(fù)相關(guān)。平均氣溫每升高1℃,1dm行粒數(shù)減少2.2粒;平均最高氣溫每升高1℃,1dm行粒數(shù)減少2.0粒;平均最低氣溫每升高1℃,1dm行粒數(shù)減少1.7粒;期間最高氣溫每升高1℃,1dm行粒數(shù)減少2.3粒(表2)。
3 結(jié)論與討論
(1)開花授粉期的干旱、高溫是玉米生產(chǎn)最為嚴(yán)重的兩個(gè)脅迫條件[3]。玉米起源于南美洲熱帶地區(qū),在系統(tǒng)發(fā)育過程中形成了喜溫的特性。玉米花期對(duì)高溫非常敏感,異常高溫?zé)崦{迫往往導(dǎo)致玉米籽粒敗育,產(chǎn)量降低和品質(zhì)變劣[4]。氣溫持續(xù)高于35℃,不利于花粉形成,開花散粉受阻,表現(xiàn)為雄穗分枝變小、數(shù)量減少,小花退化,花藥瘦癟,花粉活力降低;溫度超過38℃,雄穗不能開花,散粉受阻。高溫干燥環(huán)境下花粉粒容易失水干癟,喪失活力。高溫條件下,雌穗吐絲后生長(zhǎng)速率減慢,花絲容易失水枯萎,表面粘液減少,花絲壽命縮短,甚至喪失生活力,花粉在柱頭上萌發(fā)困難,引起玉米授粉不良;或萌發(fā)后由于花絲不能供給充足的水分,導(dǎo)致花粉管到達(dá)子房的速度減慢,授粉后僅有少量受精,或受精后發(fā)育不良,導(dǎo)致結(jié)實(shí)率降低,籽粒不飽滿,空癟粒增加[5]。受害的程度隨溫度升高和持續(xù)時(shí)間延長(zhǎng)而加劇。研究表明:穗粒數(shù)與吐絲前后2d的最高溫度平均近似直線負(fù)相關(guān),1dm行粒數(shù)與吐絲前后2d的平均氣溫、最高氣溫平均、最低氣溫平均和最高氣溫直線負(fù)相關(guān)。
(2)自然條件下,抽絲后2~4d內(nèi)接受花粉的能力較強(qiáng),沒有接受到花粉的花絲在抽絲6d后活力開始下降,12d后停止生長(zhǎng),逐漸枯萎[6]。分析表明:1dm行粒數(shù)與吐絲后5d的平均氣溫、最高氣溫平均、最低氣溫平均和最高氣溫直線負(fù)相關(guān)。
(3)近年來(lái)氣候不斷變暖,我國(guó)玉米產(chǎn)區(qū)的異常高溫天氣現(xiàn)象出現(xiàn)頻率越來(lái)越高。要采取選育推廣耐熱品種、適當(dāng)推遲播期(淮北夏玉米可推遲至6月15日后播種)、人工輔助授粉和寬窄行種植、加強(qiáng)田間管理等措施,預(yù)防和規(guī)避高溫危害。
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(責(zé)編:張長(zhǎng)青)