工 作 研 究
DOI:10.16815/j.cnki.11-5436/s.2018.29.050
农业工程技术·综合版 2018年第10期
浅析温度对玉米产量与质量的影响
赵晓丹,孔箐锌,沈 娟,王菊红,罗永刚,蔡成向(云南省玉溪市通海县种子管理站,云南 通海 652700)摘要:玉米的产量质量主要受温度、品种、湿度等因素影响,从发芽生根到生长成植株,再到结实,它的一生都离不开温度、光照和水分,在不同的生长时期,玉米对温度的需求不尽相同。该文主要分析温度的变化对玉米各个发育时期的影响,采取相应不同的防范措施,保证玉米的产量和质量。关健词:玉米;温度;产量;质量
赵晓丹,孔箐锌,沈 娟,等. 浅析温度对玉米产量与质量的影响[J]. 农业工程技术,2018,38(29):72+74.
22℃时播种,5-6天出苗。
二、温度对玉米穗期的影响
穗期是从拔节到雌雄穗分化、抽穗、开花、吐丝等生育时期,是营养生长和生殖生长并进的阶段。影响穗期茎叶生长、雌雄穗分化发育的主要因素是温度、水分、日照和养料。平均气温18℃时茎开始生长,气温高于22℃时,植物生长与干物质积累迅速增加。穗期最适温度为24-26℃,温度高,植株生长快,拔节到抽穗的时间短[2];反之,穗期延长,小穗、小花分化多,有利于穗大粒多。温度高于35℃,湿度低于30%的高温干燥气候,花粉失水而干秕,花丝枯萎,授粉不良;平均气温低于20℃,花药开裂不好,影响正常散粉。在通海,按照栽种玉米时间,玉米穗期的温度通常高于22℃,所以这一时期的管理相当关键,水肥要满足玉米营养生长和生殖生长的需要,才能使植株茎粗叶宽,为丰产奠定基础。
玉米是主要粮食作物和工业原料之一,影响玉米产量的因素主要是生育期的病虫害、积温、光照、降水量等。玉米对气象条件要求严格,属喜温、短日照作物。在整个发育过程中形成了喜温喜光的特性,整个生育期都需要较高的温度,较多的积温。生长期间要求15℃,幼苗期要求日平均气温低于18℃,有利于“蹲苗”,后期要求适当高温,抽穗开花时期适宜温度为25-28℃,气温低于18℃或高于38℃不开花,气温在32-35℃以上花粉粒1-2 h即丧失生活力。在籽粒灌浆、成熟期要求日平均气温保持在20-24℃,有利于有机物质的形成和积累。本文从玉米不同的生长时期分析温度对玉米的影响,从而达到生产出优质高产玉米的目的。
三、温度对玉米花粒期的影响
花粒期是从抽雄开花到成熟,包括雄穗开花散粉、雌穗吐丝、受精及籽粒形成到成熟的过程。这一时期是玉米产量和质量形成的关键时期,每一个环节都会影响到玉米的产量和质量。雄穗抽出到开花的时间因品种而异,气温、水分也有影响,雄穗抽出后2-5天开始开花散粉。每个雄穗开花时间的长短因品种、雄穗和长短、分枝多少、温度高低而有所不同,一般5-6天,天阴可达7-8天。当天气晴朗时,9-10时开花最多,散粉也最多。一天中遇阴雨间断,雨后还是会开花散粉。
雄穗花丝从苞叶中抽出的时间同样与品种、气候条件密不可分。在正常的情况下,果穗花丝抽出的时间与其雄穗开花散粉盛期相吻合。花丝抽出苞叶后,在2-3 cm时是接受花粉的最佳时期,完成受精过程后第二天花丝就开始枯萎,籽粒开始生长发育。
花丝生活能力与温度和湿度有关,一般5-6天之内接受花粉的能力最强。根据观察,平均温度20-21.5℃、相对湿度79%-92%时,花丝抽出苞叶10天之内生活力最高,11-12天显著降低,15天以后死亡。授粉后24 h完成授精。花丝授粉后停止生长,受精后2-3天,花丝变褐色,渐渐干枯。
今年云南省局部地区,在授粉阶段成片发生高温热害,造成缺粒减产,产量可能降低30%-50%。主要原因是开花抽丝期间,当温度高于32-35℃,空气湿度低于30%,田间水量低于70%,雄穗开花的时间会显著缩短。因高温干旱,花粉粒在1-2 h内失水干枯,丧失发芽能力,花丝延期抽出,造成花期不遇;或花丝过早枯萎,严重影响授粉结实,形成秃尖、缺粒,产量降低。如能及时浇水,改善田间小气候,可减轻高温干旱的影响。
花丝受精后到成熟之间,主要是生长籽粒。而籽粒的形成过程,大致分为籽粒形成期、乳熟期、蜡熟期和完熟期。这一时期,对温度的要求不高,但同样敏感,22-27℃都可。温度高,干物质积累快,特别是昼夜温差大,籽粒增重更为显著。当温度低于
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一、温度对苗期的影响
从种子发芽、出苗到拔节是玉米的苗期。土壤温度对玉米萌发和出苗特别重要,如果2月间播种,因土壤温度低会造成玉米苗稀,植株生长发育缓慢,最终影响玉米产量和质量。出苗前,要求土壤温度不低于8℃,在10-12℃正常发芽,它决定着玉米的发芽率和出苗的整齐度。玉米顶端分生组织分化叶片后,温度也会影响其展开速度并进而控制体内干物质的积累率。土壤温度仅在播种后1-2周内对顶端分生组织产生影响,此后气温成为玉米生长发育的主要影响因素。
玉米遇低温冷害主要表现为生育期延迟,主要是因为积温不足导致。低温冷害受自然气候影响很难预测,一旦发生就回天无力,会造成损失。因此,要根据各个地方的气候特点来计划具体的播种时间,以预防为主,避开预期内的冷害低温发生时间,达到避免和减轻温度对玉米植株生长的效果[1]。
温度对玉米幼苗的影响较大,一般来说,幼苗两叶期前如遇霜冻冷害影响不大,只要两叶期后温度正常,植株照样正常可以生长发育。据观察,幼苗在5叶前,短时间-2--3℃将会受到冻害,达到-4℃的低温会造成幼苗严重冻害,甚至死亡。在无霜期较短的地区,催芽抢墒早播也必须控制在当地晚霜来临时玉米幼苗不超过2叶,否则将会受到冻害。温度超过40℃,幼苗生长受到抑制。根系在土壤5-10 cm处的温度4.5℃以下即停止生长,在20-24℃的条件下生长快而健壮。土壤深度5-10 cm处的地温稳定在10-12℃,为播种的最适温度。地温越高出苗越快,如5-10 cm地温15-18℃时播种,8-10天出苗,在20-
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2、单倍体育种所得到的DH系完全纯合
利用单倍体育种技术培育出来的DH系完全纯合,纯合度高达100%,在今后制种和繁殖过程中,不会出现分离现象,能够长期应用到玉米育种实践。
3、所得到的DH群体遗传类型丰富多样
传统玉米育种过程中,主要结合育种人员的工作经验,在不同时期对育种材料进行选择和淘汰,这种行为会在无意识状态下淘汰很多具有优良性状、丰富遗传性状、有价值的材料,不利于科学育种工作的开展。而要用玉米单倍体育种技术所获得的DH系之间的遗传背景差别显著,基因类型更为丰富,为大规模利用有价值的DH系奠定了坚实基础。
5、高效DH系筛选技术
玉米育种过程中,应用单倍体育种技术可以在较短时间内创造出大规模的DH纯系,而在大规模的DH纯系中采取何种手段选择利用价值最高的DH纯系是现阶段单倍体育种技术应用需要重点攻克的难题。在具体育种过程中,DH系筛选主要包含以下几方面:
(1)妥善筛选和鉴定DH系的农艺性状、抗倒伏性能、抗病虫害能力
这些工作主要是在DH系扩展繁殖阶段完成。在选择过程中,要结合上述育种所制定的目标和具体的育种方式,对玉米的重点现状进行有效筛选,从而在玉米扩繁阶段和组合鉴定阶段,将六成以上的不合格DH系淘汰处理,这样可以显著降低后期育种过程中各个组合配合授粉和组合鉴定的工作量,大大缩短了育种周期,减少人工和资金成本投入,提高有效组合鉴定的准确性。
(2)对DH系配合力进行鉴定
在进行鉴定过程中,结合玉米杂交品种所产生的杂交优势和所选择基础材料的来源途径,一般情况下,选择2-3个骨干自交系进行检测。对首次筛选出来的DH系进行配合力测定,从而有效测定出不同DH系的配合能力,从而为进一步筛选出优秀的杂交品种奠定坚实基础[2]。
三、结语
进入二十一世纪以来,随着玉米种植结构不断调整,其种植面积呈现缩小趋势,而市场对玉米需求量不断扩大,供需之间矛盾既是玉米产业发展的机遇,又是挑战。利用玉米单倍体育种技术,能够在较短时间内获得纯合的自交系,加速推进玉米进程,缩短玉米育种周期。由此可以看出,玉米单倍体育种技术在玉米育种中具有十分广阔的应用前景。利用该项技术,会极大的发挥出单倍体育种优势,大大提高育种效率。在今后工作中,除了要进一步完善单倍体诱导体系,还应该进一步重点研究单倍体加速技术,通过利用各种先进的技术,如基因重组,快速获得玉米纯系,构建全新的玉米单倍体育种新体系。参考文献
[1] 徐国良,代玉仙,刘晓丹,等. 玉米单倍体诱导率和加倍率研究[J]. 玉米科学,2012(02).
[2] 季洪强,刘 慧,宋桂良,等. 玉米单倍体诱导与加倍方法研究[J]. 河南农业大学学报,2012(01).
二、玉米单倍体育种技术发展趋势
玉米单倍体育种技术具有以下几方面特点:
1、获得纯系周期较短
如果利用传统育种方式获得玉米自交系,往往需要六代以上,才能够确保有一个相对稳定的自交系,而利用单倍体育种技术,一般只需要两代,只需要经过诱导和加倍两个环节,使得自交系选育从原来的六代缩短两代,大大加速了育种进程,减少了育种周期。特别是当所选择的育种基础材料能够达到较高水平时,单倍体育种技术能够发挥出更大的优势。
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16℃,叶面光合作用降低,淀粉酶受到抑制,淀粉的合成和积累受到影响,影响籽粒灌浆,造成籽粒不饱满;温度高于25℃,出现高温逼熟现象,籽粒秕小,出现产量和玉米品质下降。
高温不仅会使籽粒变小,而且影响籽粒灌浆速率,还会使玉米花丝不能正常授粉而形成稀赖籽和秃顶,直接影响玉米产质量。一般来说。25℃是玉米籽粒生长适宜温度,温度每超过这个温度1℃,玉米产量降低3%-4%。花后高温会降低细胞速度,缩短玉米主生命周期,影响植株物质积累,结果最终使粒数减少,籽粒发育不充分,粒重降低。
温度过高,会造成玉米高温呼吸增强,消耗养分增多,如果加上干旱,植株会迅速老化。试验证明,40℃时的光合作用要比30℃时降低20%-30%。气温高于33℃-35℃时不利于开花授粉,高温干燥时花粉容易很快丧失水分而失去萌发力。灌浆期日平均气温高于25℃时不利于干物质的运输和积累,因此影响玉米的质量。
容易导致玉米失去光泽,严重的情况是玉米发芽,失去商品玉米的价值。在现今科技发展条件下,一些大的生产企业采取科学室内烘干技术,避免了自然条件对商品玉米质量的影响。水分达不到储存要求的玉米,堆放在仓库中,极易发热,影响玉米质量。所以,对于商品玉米来说,脱水和储存过程同样重要。
五、预防措施
有潮汐式灌水降温、人工辅助授粉、喷施叶面肥等防范措施。同时应拔除弱小植株,进行玉米病虫害喷药防治,改善田间小气候,减轻病虫害发生,增加单株生产能力,保证和增加玉米田间产量。在加强水肥管理的同时,还要注意病虫害防治,预防在高温条件下,病虫害的频发。
选择耐高温抗病品种,搞品种搭配种植和套种,降低生产风险。栽种前要查看本地区常年最高温时段发生的时间,通过提前计划,调整播种期让抽雄吐丝期错开高温天气。参考文献
[1] 宗英飞,杨学强,纪瑞鹏,等. 播种期温度变化对玉米出苗速率的影响[J]. 中国农学通报,2013,29(09):70-74.
[2] 师朝霞. 浅析温度对玉米产质量的影响[J]. 中国农业信息,2012(16):28-29.
四、温度对成熟商品玉米的影响
温度对成熟玉米的影响,主要是同水分一起对玉米产生质量的影响。玉米籽粒完熟后,需要及时采收并晒干后,放到仓库中保存。玉米在入库之前,需要检验水分、纯度、净度和光泽度。玉米采收后,在晒干的过程中,如遇连阴雨天气,加上高温,很
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