漢中玉米生長(zhǎng)生理需溫狀況分析

呂海波　袁皓

摘要：通過(guò)對(duì)陜南漢中地區(qū)1953～2013年每10年溫度的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，對(duì)4月15日、5月15日、6月15日三個(gè)階段種植的玉米5個(gè)生長(zhǎng)期（播種-出苗、出苗-拔節(jié)、拔節(jié)-抽雄、抽雄-授粉及授粉-成熟期）的氣溫條件進(jìn)行了評(píng)價(jià)。研究發(fā)現(xiàn)，各期氣溫基本符合玉米要求，但都有氣溫限制階段。4月15日播種的玉米拔節(jié)-抽雄期氣溫偏低，而后期則氣溫偏高；5月15日播種的玉米授粉-成熟期氣溫波動(dòng)較大，氣溫偏高；6月15日播種的玉米出苗-拔節(jié)期氣溫偏高。4月15日播種的玉米在生長(zhǎng)后期、5月15日播種的在玉米中期及6月15日播種的在玉米早期氣溫異常率偏高。不同播種時(shí)期玉米在不同階段出現(xiàn)氣溫限制，應(yīng)采取預(yù)防措施。

關(guān)鍵詞：生理需溫；玉米；氣溫變化

中圖分類號(hào)：S513 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：0439-8114（2015）19-4718-03

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2015.19.015

Abstract： To study the suitable temperature condition of corn growth in Hanzhong area， the temperature conditions of five growth period （sowing-emergence， emergence-jointing， jointing-tasseling， tasseling-maturity） for corn planted in April 15， May 15 and June 15 were evaluated by analyzing measured air-temperature data in every 10 years from 1953 to 2013. The study found that although each corn growth period was basically conform to temperature requirements， temperature-limited stage appeared. Air-temperature in the jointing-tasseling stage of corn planted in April 15 was low， while in late period was high.. Air-temperature in tasseling-maturity stage of corn planted in May 15 appeared high fluctuation and was slightly high. Air-temperature in the emergence - jointing stage of corn planted in June 15 was high. The abnormal rate of air-temperature in later growth stage of corn planted in April 15， in middle stage of corn planted in May 15， in early stage of corn planted in June 15 was high. The temperature limits of corn planted in different date appeared in different stages which needs prevention and control measures.

Key words： physiological temperature needs； corn； temperature change

根據(jù)全球地表溫度的器測(cè)資料（自1850年以來(lái)），最近100年（1906～2005年）的溫度線性趨勢(shì)為0.74℃，氣象專家根據(jù)氣象模型預(yù)測(cè)，未來(lái)全球還將繼續(xù)變暖[1]。全球氣候變化對(duì)種植業(yè)產(chǎn)生巨大影響，使中國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的不穩(wěn)定性增加。溫度是影響作物生長(zhǎng)的關(guān)鍵氣候因素，一方面，溫度升高可增加區(qū)域的積溫和活動(dòng)積溫，延長(zhǎng)生長(zhǎng)期，提高區(qū)域的氣候生產(chǎn)潛力，促進(jìn)作物的新陳代謝，加速作物的生化作用，提高作物產(chǎn)量[2]。另一方面，極端溫度的出現(xiàn)頻率增加，對(duì)局部地區(qū)作物的生長(zhǎng)發(fā)育起抑制作用。本研究通過(guò)對(duì)過(guò)去60年氣溫分析，探討玉米種植各階段的溫度變化情況，旨在為當(dāng)?shù)赜衩咨L(zhǎng)提供參考。

1 資料來(lái)源與研究方法

1.1 數(shù)據(jù)來(lái)源

數(shù)據(jù)來(lái)源于各省、市、自治區(qū)氣候資料處理部門逐月上報(bào)的《地面氣象記錄月報(bào)表》的信息化資料，在中國(guó)氣象共享網(wǎng)下載[3]。

1.2 研究方法

據(jù)實(shí)際調(diào)查，漢中玉米種植時(shí)間分為早、中、晚期，大致對(duì)應(yīng)于4月15日、5月15日和6月15日。玉米各生長(zhǎng)期對(duì)氣溫的需求見(jiàn)表1。

2 研究結(jié)果

研究發(fā)現(xiàn)（圖1），漢中地區(qū)4月15日播種的玉米在各生長(zhǎng)期氣溫基本達(dá)到生理指標(biāo)，播種-出苗-拔節(jié)生長(zhǎng)階段較5月15日、6月15日播種的玉米更接近于最適溫；拔節(jié)-抽雄期氣溫偏低，1993年接近于生長(zhǎng)最低溫；玉米生長(zhǎng)后期氣溫較另兩個(gè)播種期低，其中，授粉-成熟期氣溫偏高，除1983年以外，各年都接近于需求上限。

5月15日播種的玉米在生長(zhǎng)前期完全符合生理需溫，但是在授粉-成熟期氣溫波動(dòng)較大，1953年、1973年及2013年氣溫明顯高于玉米生長(zhǎng)最高溫。

6月15日播種的玉米出苗-拔節(jié)期氣溫偏高，各年都接近于生理需溫上限值；其他各生長(zhǎng)階段基本符合生長(zhǎng)需溫，與4月15日、5月15日播種的玉米相比，抽雄期以前氣溫偏高，而抽雄期以后則偏低，授粉-成熟期氣溫相差最大，但過(guò)去60年呈線性上升趨勢(shì)，差距逐漸縮小。

盡管日均溫符合條件，每日氣溫的最高值和最低值有可能超出氣溫需求。為反映玉米各生長(zhǎng)期超出氣溫要求的天數(shù)比例，文中特引入氣溫異常率這個(gè)概念。

氣溫異常率=（日最高溫高于上限的天數(shù)+日最低溫低于下限的天數(shù)）/（生長(zhǎng)期天數(shù)×2）

過(guò)去60年以來(lái)，4月15日播種的玉米生長(zhǎng)前期異常率較低，后期逐漸增長(zhǎng)，異常率普遍高于晚期播種的玉米；5月15日播種的玉米播種-出苗期及授粉-成熟期異常率明顯高于晚期，并稍高于早期；6月15日播種的玉米出苗-拔節(jié)期異常率稍高于早、中期，其它生長(zhǎng)期異常率不高（表2）。

3 討論

王琪等[9]發(fā)現(xiàn)玉米的生長(zhǎng)速率與溫度密切相關(guān)， 平均氣溫每升高1 ℃，出苗速率提升17%，營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)速率提升5%，氣溫下降1 ℃， 或積溫減少140 ℃/d， 生育期延遲10 d，發(fā)生嚴(yán)重低溫冷害，減產(chǎn)10%以上。玉米在不同的生長(zhǎng)期對(duì)氣溫的要求并不相同，在適度增溫條件下，玉米種子萌發(fā)將提前和加速，低溫時(shí)玉米種子發(fā)芽緩慢，苗根吸收養(yǎng)分不足，造成發(fā)育減緩。同時(shí)，苗期低溫造成植株體內(nèi)在莖基部分化蘗原基，拔節(jié)期分蘗較多。開(kāi)花期是玉米一生中對(duì)溫度要求最高、反應(yīng)最敏感的時(shí)期，溫度高于32～35 ℃、大氣相對(duì)濕度低于30%時(shí)，花粉粒因失水而失去活力，花柱易枯萎，難于授粉、受精?；Ｆ谟龅陀?6 ℃或高于25 ℃時(shí)，影響淀粉酶活性，養(yǎng)分合成、轉(zhuǎn)移減慢，積累減少，成熟延遲，粒重降低，造成減產(chǎn)。玉米成熟期如溫度過(guò)低，光合作用降低，淀粉酶的活性受到抑制，影響淀粉合成、運(yùn)輸和積累，導(dǎo)致粒重降低，影響產(chǎn)量；而溫度過(guò)高，易造成葉片灼傷，大氣相對(duì)濕度降低，破壞玉米組織結(jié)構(gòu)，從而影響產(chǎn)量。

從漢中地區(qū)氣溫的分析看，不同種植期玉米存在的問(wèn)題不同。在4月15日播種的玉米拔節(jié)-抽雄期氣溫偏低，授粉-成熟期氣溫較高；5月15日播種的玉米授粉-成熟期氣溫波動(dòng)大，氣溫偏高；6月15日播種的玉米出苗-拔節(jié)期氣溫偏高。早播玉米應(yīng)注意拔節(jié)-抽雄期氣溫低的影響，采取防范措施，中播玉米成熟期、晚播玉米出苗-拔節(jié)期容易受高溫影響，如遇伏旱天氣，可能造成減產(chǎn)。另外，在數(shù)據(jù)分析過(guò)程中，盡管日均溫符合生長(zhǎng)條件，但日最高最低氣溫，尤其是山地，容易超出生長(zhǎng)需溫。每日出現(xiàn)的異常氣溫也可能影響玉米生長(zhǎng)。

4 結(jié)論

在漢中地區(qū)，早播玉米應(yīng)注意拔節(jié)-抽雄期氣溫低的影響，采取防范措施，而中播玉米成熟期、晚播玉米出苗-拔節(jié)期容易受高溫影響，如遇伏旱天氣，可能造成減產(chǎn)。

每日出現(xiàn)的異常氣溫可能影響玉米生長(zhǎng)，本研究發(fā)現(xiàn)早播玉米在生長(zhǎng)后期氣溫異常率較大，中播玉米的異常率則出現(xiàn)在生長(zhǎng)初期和晚期，而晚播玉米則在生長(zhǎng)初期異常率較高。

參考文獻(xiàn)：

[1] 周 義，覃志豪，包 剛.氣候變化對(duì)農(nóng)業(yè)的影響及應(yīng)對(duì)[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2011，27（32）：299-303

[2] 郝 楠，王延波，李月明.溫度對(duì)玉米種子萌發(fā)特性的影響[J].玉米科學(xué)，2013，21（4）：59-63

[3] 中國(guó)氣象科學(xué)數(shù)據(jù)共享服務(wù)網(wǎng)（China Meteorological Data Sharing ServiceSystem）[EB/OL].http：//cdc.cmg.gov.cn/home.do

[4] 李 偉，玉米對(duì)溫度的要求[EB/OL].http：//www.farmers.org.cn/Article/ShowArticle.asp？ArticleID=56214.

[5] 王步奇，玉米各生育階段對(duì)溫度的要求[EB/OL].http：//www.farmers.org.cn/Article/ShowArticle.asp？ArticleID=243349.

[6] 玉米論壇，玉米生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程對(duì)環(huán)境條件的要求[EB/OL].http：//www.feedtrade.com.cn/yumi/yumizhishi/2013-01-05/2015839_2.html.

[7]玉米基礎(chǔ)知識(shí)[EB/OL].http：//www.360doc.com/content/10/1026/17/3091032_64223093.shtml.

[8] 玉米生長(zhǎng)的最低溫度[EB/OL].http：//zhidao.baidu.com/link？url=sIoAZyXZQyO_wFv39lyEV4ZpxhBAew_erW6vWkNSHwV1Y5LjkHxKQ6Wp-6lHYgXt9mlLqapYmCqHifXm0UgbNK.

[9] 王 琪，馬樹(shù)慶，郭建平，等.溫度對(duì)玉米生長(zhǎng)和產(chǎn)量的影響[J].生態(tài)學(xué)雜志，2009，28（2）：255-260.