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高温对当前春播玉米授粉灌浆的影响及田管措施建议

来源：花匠小妙招时间：2024-10-10 10:02

2023年地区春播玉米种植面积183.47万亩，七个平原植棉县（市）首次大规模种植春播玉米，面积达百万亩以上，占全地区春播玉米的58%。地区的正播玉米从3月下旬开始播种，大面积播种集中在四月中旬（占74.5%）。当前地区春播玉米陆续进入授粉、灌浆的重要生育期，7月中下旬高温天气可能对玉米授粉、灌浆造成不利影响。

一、高温对春播玉米授粉的影响和表现

（一）对授粉的影响

玉米出苗后70—80天（叶片17—19片）进入抽穗扬花期，授粉期7—10天左右，适宜授粉温度为22—28℃。玉米授粉是指玉米雄穗从心叶中抽出后三天左右，花药（俗称“天花”）便开始散出花粉，这时雌穗上的花丝（即其雌花柱头）也从苞叶中吐出，花粉落到花丝上便能受精形成籽粒。这一过程需要具备的条件是，花粉要有较强的活力，同时花丝较新鲜，能分泌一定的粘液，可以吸附到花粉，花粉在上面能顺利发芽，进入花丝到达子房使之受精，才能形成籽粒。每个雄穗能提供200—500万粒花粉，而穗粒数一般在750—1000之间，正常情况下，不会出现花粉不足、不能授粉的问题。

我地区春播玉米扬花授粉时间大多集中在7月上旬，若天气温度高于32℃开始对授粉产生不利影响，高于35℃时花粉很快丧失活力，高活力花粉比例下降43.4%，高于38℃时高活力花粉下降61.1%，严重抑制花粉萌发，造成败育，若连续高温天气达到 3—5天，就会产生“高温杀雄”现象。

（二）高温对授粉的影响机理

花粉活力是影响穗粒数的重要原因之一，高温会使花药壁加厚，难开裂，导致散粉量少且花粉活力低，或花粉粒分裂不正常，形成畸形，影响受精结实，最终导致结实率降低和减产，严重时甚至颗粒无收；花期高温还可直接降低玉米可溶性淀粉合成酶（SSS）、腺苷二酸葡萄糖焦磷酸化酶（AGPase）活性，导致籽粒淀粉含量降低，细胞壁蔗糖转化酶受损，使得可利用蔗糖减少、不饱和磷脂含量增加；高温还会使雌雄配子发育和分裂减慢、卵细胞和辅助细胞分化受阻，影响花粉和雌穗的活性。同时，高温下诱导花粉与柱头结合的诱导物质分泌减少，到达子房的花粉数目减少，导致受精结实率降低。玉米花粉比雌穗更易受到高温的伤害，因此，花粉活力的下降可能是导致受精率下降的直接原因。从微观结构可以发现高温会导致玉米花粉粒皱缩，且温度越高，花粉粒变形程度越大，花粉粒活性下降幅度也越大。

（三）对授粉影响的具体表现

1.直观表现

“天花”瘦瘪不开裂，不能正常散粉，花粉往往由于过熟而死亡，用手捏（揉）发现较干燥；单穗吐丝数量少，即使吐出来也较干燥，缺少粘液；花丝授粉成功后会变红，花丝和子房外壁逐渐分离变干变褐色，未授粉成功的花丝比授粉成功的花丝要长，触感干燥，且仍然保持绿色。

2.细节表现

一是雄穗分枝减少，主轴小花和分支小花较少。高温天气造成玉米雄穗分枝长度变短、数量减少，正常雄穗分枝有13—16个（不含二级分枝），受连续高温热害天气胁迫的玉米雄穗分枝仅有7—10个，小花发育不良，花粒少，开花散粉受阻，上部小花不能正常开放，下部小花开放数量稀少；二是花粉量小、活力低，抽雄吐丝间隔期延长。雄穗不散粉或者花粉量少、活性差。极端高温会使抽雄期提前，开花期和盛花期延后，但对吐丝时间无显著影响，从而导致抽雄吐丝间隔期延长，花期不育，影响玉米的受精结实。三是雌穗数量增加，且较小。高温天气会使玉米雌穗数量增加，平均每株达到3个以上，但雌穗较小，且单节多穗和多节多穗并存。

二、高温对春播玉米灌浆的影响

（一）对灌浆的影响

春播玉米出苗后80—90天进入灌浆期，灌浆期一般为30天，最适宜温度是22—25℃。玉米灌浆期是指玉米籽粒形成期，即玉米从受精到乳汁成熟的时期，是将光合作用产生的淀粉、蛋白质等有机物通过同化作用存储在籽粒里的一个阶段。

地区春播玉米灌浆期大多集中在7月中旬开始，此期正是伏天温度最高的时段，通常远远高于玉米灌浆所需要的最适温度，易造成灌浆期缩短、灌浆不充分的问题，造成玉米籽粒瘪小和淀粉含量低，不利于获得高产。

（二）高温对灌浆的影响机理

1.高温抑制酶活性，阻碍淀粉合成

在玉米籽粒灌浆过程中，籽粒中淀粉的合成，需要20余种酶参与一系列的酶促反应合成淀粉，高温下，葡萄糖焦磷酸化酶（AGPase）等６种酶活性变化异常，活性降低，阻碍淀粉含量的积累。

2.高温影响胚乳细胞的发育和分化，抑制蛋白质合成

籽粒中蛋白质的积累主要在玉米的胚乳中，蛋白质含量与早期胚乳细胞的分裂数目有关，而高温会显著影响胚乳细胞的发育和分化。高温还会缩短灌浆期，这是玉米减产的主要原因。玉米籽粒灌浆期受35℃以上高温使玉米积累大量热休克蛋白（HsPs）和代谢紊乱产生有毒物质如ROS，会扰乱玉米蛋白质、膜系统和细胞骨架的稳定性，降低粒重，影响淀粉的积累，最终影响玉米的产量和品质。

3.高温下籽粒中的代谢紊乱，通过竞争维持部分蛋白质的合成

高温首先造成籽粒淀粉合成底物糖的减少，然后造成淀粉合成中关键酶腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶（AGPase）活性下降，蔗糖合成不足，最终导致玉米籽粒败育，产量受到影响；同时，高温影响氮代谢，籽粒中的氮素积累减少、同化不足，显著降低穗部籽粒蛋白质的合成。

（三）对灌浆影响的具体表现

灌浆不足表现为单穗吐丝数量少且较干燥，不易吸附花粉，授粉率低，造成雌穗结实不整齐，剥开苞叶直观看到缺粒、瘪粒，俗称“满天星”和“秃顶”型棒子。

三田间管理措施建议

（一）增加灌溉量，提高灌水频次，适当增加氮肥供给

玉米是喜氮且相对耗水较多的作物，在平原区特别是长期种植棉花的倒茬地块，对水肥较为敏感，可适当增加氮肥补充花粒肥。特别在高温时段，田间蒸腾作用强烈，缺水会导致玉米营养生长、授粉，灌浆受到不利影响，进而造成减产。此时可以采取提高灌水频率、增加灌水量、补充氮肥供给，保持田间小气候湿润，有利于玉米的正常抽雄、扬花、授粉和灌浆。滴灌玉米可随水滴施尿素10公斤/亩，一铵8公斤/亩，磷酸二氢钾0.5kg/亩。

（二）无人机辅助授粉，提高授粉率

高温期间，花粉自然散粉传粉能力下降，对授粉不好的田块可使用植保无人机进行辅助授粉，一般在早上9时至12时，无人机在作业过程中发生的风场能够吹动花粉，提高玉米的授粉率，推荐飞行速度1.3—1.5米/秒，飞行高度2—2.5米。

（三）及时喷施叶面肥

为应对高温，现阶段可适当喷施叶面肥，每亩用磷酸二氢钾150g+尿素150g＋硫酸锌50g +0.01%芸苔素内酯可溶液剂6~10ml，兑水30 kg均匀喷雾，有条件的可使用无人机喷施（无人机喷施时间12时之前或18时以后，无风阴天可全天喷洒），通过叶片快速补充茎叶生长发育所需的磷和钾，提高叶片光合作用效率，提高植株抗病抗倒、抗旱耐热能力。

（四）虫害防治

第2代玉米螟开始发生危害时期在7月中下旬，玉米螟在穗期阶段主要在心叶当中蛀食叶片，抽雄至吐丝阶段蛀食雌穗，在玉米开始结实以后则钻蛀秸秆和穗轴、穗柄。此期要注意玉米螟的防治，同时加强草地贪夜蛾的防治。可采取物理防治、生物防治、理化诱控等措施，或采用20%氯虫苯甲酰胺悬浮剂、10%虫螨腈悬浮剂、60克/升乙基多杀菌素悬浮剂全株喷雾，防治草地贪夜蛾和玉米螟。