影响玉米生长发育及产量的主要气象条件
摘要:玉米的良好生长发育与气象条件密不可分,比如温度、水分、光照、湿度等,这些气象条件之间还相互作用、相互影响,共同形成了玉米生长的总体环境。本文主要对玉米有重要影响的温度、水分和光照三个气象因素进行探讨,分析了玉米生长发育与这些气象条件之间的关系,以供在农业生产中进行参考。
关键词:温度;水分;光照
中图分类号: S513 文献标识码: A DOI编号: 10.14025/j.cnki.jlny.2015.07.060
玉米是辽北地区主要粮食作物之一,种植比例较大,玉米有较强的适应性,高产稳产,随着杂交品种的推广与发展能在各种条件下获得较好的收成。玉米是高产喜温作物,适应性强,分布广,用途多,增产潜力大,在全世界播种面积和产量仅次于水稻和小麦,居第三位,从生物学上说,玉米是C4作物,具有较大的增产潜力。玉米产量受其遗传潜力与当地气候资源、土地资源、物质投入和栽培技术等构成的多因子系统决定的,气候资源是由光能、热量、水分、空气等气候要素的数量及其组合、分配特征构成的,玉米生长发育及其产量、品质的形成需要一定数量的光、热、水、气及其相应的组合。
1 温度对玉米生长发育的影响
玉米有喜温、喜光、短日照的特性,但不同生育期有所差异。随着高产品种的引入大多数地区种中晚熟品种,中晚熟品种生育期约为125~130天,大于10℃积温约为2600℃ ~2800℃或更多一些。玉米要求较高的温度。播种至出苗6℃~7℃,开始发芽,但极易霉烂。10℃~12℃正常发芽,25℃~35℃发芽最快,为了达到适宜早播,一般在生产上以土壤表层5~10厘米温度稳定在8℃~10℃时,作为春玉米适宜播种温度,春播玉米出苗及出苗后的生长,随温度增高而加快。
拔节—抽雄(穗期阶段),玉米拔节至开花要求24℃~26℃,抽雄开花适宜温度25℃~26℃,低于18℃或高于38℃不开花,当气温高于30℃,空气湿度小于60%,开花受阻。气温高于32℃~35℃相对湿度<30%,花粉粒1~2小时即丧失生活力。
抽雄—成熟,玉米灌浆温度22℃~24℃,就温度对玉米产量影响来说,应明确温度与发育速度有关,发育适宜温度并不是谷物高产的适宜温度,已证明:籽粒灌浆时期愈长则籽粒产量愈高,故生长季偏凉对产量有利。
玉米幼苗对低温比较敏感,如零下2℃~3℃的低温即可受害。生育后期不耐低温,遇零下2℃~3℃的霜冻足以使未成熟的植株死亡。
2 水分对玉米生长发育的影响
玉米水分利用率较高,玉米不同生育时期需水不同,由于不同生育期植株大小和田间覆盖状况不同,所以叶面蒸腾和株间蒸发量比例变化很大。玉米从播种到苗期需水较少,约占总需水量的3.1%~6.1%,水分过多或过少对幼苗生长都不利,因此播种时耕层土壤必须保持田间持水量60%~70%才能保证良好的出苗。幼苗期约占总需水量的15.6%~17.8%,这一阶段应控制土壤水分在田间持水量的60%左右,既达到蹲苗的目的又促进根系的发育。
玉米在拔节前有较强的耐旱力,拔节时根系逐渐强大,可充分利用土壤下层的水分,短期干旱、高温,玉米叶片暂时卷曲以减少蒸腾量。但玉米拔节植株内部雄、雌穗原始体开始分化,需要较多的水分、养分,干旱将影响植株的正常生长发育。
孕穗期这时植株生理机能加,强气温高,叶面蒸腾强烈,水分需要较高,约占总需水量的20.6%~23.4%,抽雄前20~30天的时期内是春玉米需水关键期,土壤水分保持在田间持水量的70%~80%为宜,否则容易形成“卡脖子”旱。
玉米对水分敏感的时期是抽穗开花前后,是需水高值期,植株代谢旺盛,约占全生育需水量的13.8%~27.8%,但每日每亩需水量绝对值最高,因此保持田间持水量80%为最好,此时如果干旱将抑制玉米的生长,影响籽粒的形成。
玉米进入灌浆期仍需要较多的水分,约占总需水量的19.2%~31.5%,是产量形成的主要时期,水分不足,将影响籽粒的饱满和降低产量。蜡熟期以后,雨水不宜过多,此期如果水分过多将影响土壤的通气性,容易造成根系早衰。玉米的耐涝性较差,不宜种在低洼易涝的地块上。
3 光照对玉米生长发育的影响
玉米是短日照作物,在短日照条件下,可提前抽穗,这对晚熟品种尤为明显。但东北地区种植玉米由于长期适应的结果,对短日照的要求不十分严格,无论在短日照条件下(8~10小时)或长日照条件(15小时以上)都能抽穗开花,所不同的仅在于短日照能促进提前抽穗开花。
玉米光饱和点高,补偿点低。光合作用最适温度30℃~40℃,玉米物质的运送速度与光有明显关系,试验得出:玉米物质运送速度在有光处每秒4厘米,在暗处每秒1厘米。光还能影响气孔的开放程度,在很低的光照条件下,玉米气孔的开入仅为强光的1/10,在强光下,气孔开放较大,有利于吸收较多的二氧化碳,进行光合作用。
光质对玉米生长有影响,在相同光照度下,红光的光合效率高,但在兰光和白光下,玉米雌穗发育最快,在红光下迟缓,雄穗在绿光下生长发育减慢,在红光下不减慢,全天接受直射光在6小时左右,则雌穗发育受影响。
综上所述,温、水、光气象要素合理搭配是提高玉米产量主要的气象条件。
作者简介:王雪松,大专学历,开原市气象局,工程师,研究方向:地面测报;李丽,大专学历,开原市气象局,工程师,研究方向:地面测报。