地膜玉米霜凍后發育期變化

■楊文海，梁繼忠※，張學藝，陸萍，王桂芳

（1.中國氣象局旱區特色農業氣象災害監測預警與風險管理重點實驗室，寧夏　銀川　750002；2.寧夏氣象防災減災重點實驗室，寧夏　銀川　750002；3.固原市氣象局，寧夏　固原 756000）

固原市位于寧夏南部，屬溫帶半干旱區，以旱作物為主，易受霜凍影響，每年都有不同程度的霜凍發生，霜凍是固原地區主要農業氣象災害之一，在氣候變暖背景下，霜凍災害發生不但沒有減輕反而有加重趨勢[1]，經常給農業造成巨大損失[2,3]。張磊[2]、唐晶[4]、張曉煜[5,6]等學者對寧夏霜凍指標、區域特征等問題也開展過研究，區內外學者對關于霜凍對玉米的影響做了一些研究[5-10]，但是對霜凍發生后對玉米各個發育期的影響方面研究較少。本文以地膜玉米苗期受霜凍影響后發育期變化為研究對象，2016年在固原市氣象局長城梁生態與農業氣象實驗示范基地開展玉米霜凍后發育期觀測對比試驗，以期進一步分析霜凍對玉米各個發育期的影響。

一、材料與方法

（一）試驗時間、地點及材料

試驗于2016年5月6日至2016年10月10日在寧夏固原市氣象局長城梁生態與農業氣象實驗示范基地（以下簡稱“示范基地”）開展觀測試驗。示范基地經度為106°16′，緯度36°00′，拔海高度為1830m，土壤質地為黃壤土，土質疏松，土壤肥力均勻。玉米品種為“長城7號”。

平整土地，選擇土壤墑情好，無外界（如人、畜等）破壞的地段，覆膜后點播種植的玉米。

氣象觀測資料為固原國家基準氣候站觀測資料，以日最低氣溫≤0℃作為霜凍指標，以日最低氣溫＞0℃且≤3℃作為輕霜凍指標。

（二）試驗方法

示范基地玉米于2016年4月23日播種，5月6日出苗，5月10日進入三葉期始期，5月14日進入三葉普遍期，6月16日進入玉米七葉普遍期。玉米出苗至七葉期輕霜凍天氣共出現三次，霜凍天氣未出現（表1）。

表1 2016年玉米苗期三次霜凍

根據大田觀測顯示，5月12日、14日輕霜凍出現后地面最低氣溫≥3℃，玉米苗可正常生長，15日輕霜凍出現后地面最低氣溫-2.2℃，玉米受凍表現明顯，葉片出現凍傷、凍死現象。15日玉米受凍后，選取10組20株玉米進行跟蹤觀測，選取時每組兩株玉米苗處于同一發育期，其中一株具有明顯受凍表現（下稱受凍玉米），一株無受凍表現（下稱未受凍玉米）。

作物觀測：發育期，株高，莖粗等，玉米觀測與計算方法遵循中國氣象局《農業氣象觀測規范》。

（三）試驗結果與分析

圖1 受凍10株玉米平均株高和未受凍10株玉米平均株高

1.玉米株高對比分析。將2016年5月21至10月9日玉米株高觀測結果，按照10株受凍玉米植株（下稱受凍組）、10株未受凍玉米植株（下稱未受凍組）分別求平均（圖1），并計算各次觀測受凍組平均株高和未受凍組平均株高之差（圖2）。據圖1、圖2分析：玉米三葉期5月21日與6月4日兩次觀測結果顯示，受凍組株高增長速度比未受凍組株高增長速度快，未受凍組平均株高比受凍組平均株高高；在玉米七葉期與拔節期，6月26日、7月9日、7月20日三次觀測結果顯示，受凍組株高增長速度比未受凍組株高增長速度快，三次觀測受凍組平均株高均比未受凍組平均株高高；玉米抽雄期開始至玉米乳熟期觀測結果顯示，在7月20日至8月13日這段時間，未受凍組株高增長速度比受凍組株高增長速度快，且8月13日及后期觀測中未受凍組平均株高比受凍組平均株高高。

圖2 受凍10株玉米平均株高和未受凍10株玉米平均株高之差

2.玉米乳熟期產量因素觀測結果對比分析。玉米產量因素觀測項目包括莖粗、果穗長、果穗粗、雙穗率。2016年跟蹤觀測的20株玉米雙穗株中小穗均無產量，因此本文不分析雙穗率，下面將對2016年9月10玉米乳熟期莖粗、果穗長、果穗粗、觀測結果分別進行分析：

一是玉米莖粗。觀測結果表明，地膜玉米苗期受輕霜凍影響后，有明顯受凍表現的玉米生育后期莖粗比無明顯受凍表現的玉米莖粗略短，但差別較小。

二是玉米果穗長、果穗粗。10株受凍玉米平均果穗長為32cm、平均果穗粗為5.6cm，10株未受凍玉米平均果穗長為32.7cm、平均果穗粗為5.5cm。此次觀測結果表明：地膜玉米苗期受輕霜凍影響后，對玉米發育后期玉米穗果穗長有較明顯影響，地膜玉米苗期受輕霜凍對玉米穗果穗粗無明顯影響。

三是玉米產量分析。未受凍組平均子粒重為151.71g，受凍組平均子粒重為150.71g，此次觀測結果表明地膜玉米苗期受輕霜凍影響后，如果玉米葉片出現凍傷、凍死現象，單株玉米平均子粒重減產1g，會使得玉米產量有較明顯減產。

三、結論與討論

跟蹤實驗觀測結果表明，地膜玉米苗期受輕霜凍影響后，如果玉米葉片出現凍傷、凍死現象，對玉米發育期后期莖粗及果穗粗無明顯影響，但對玉米果穗長影響較為明顯。

由于研究時間短，結論有待進一步研究?？稍谒浠蛐夂蚴覘l件下，研究不同發育期受不同級別霜凍對玉米后續發育期以及后續產量結果及產量的影響，結合不同氣候變化背景下固原霜凍發生趨勢及程度情況，開展霜凍對未來玉米產業發展的影響并提出相應的應對措施，為脫貧富民等糧食安全提供科學支撐。

參考文獻：

[1]李紅英,張曉煜.寧夏霜凍致災因子指標特征及危險性分析[J].中國農業氣象,2013,34,(4):474-479.

[2]張磊,楊洋.近50年寧夏霜凍日數基本特征及變化趨勢[J].中國農學通報,2015,31,(5):214-219.

[3]董永祥,周仲顯.寧夏氣候與農業[M].銀川:寧夏人民出版社,1986:59.

[4]唐晶,張文煜.寧夏近44年霜凍的氣候特征和變化規律分析[J].沙漠與綠洲氣象,2008,2,(2):15-18.

[5]張曉煜,馬玉平.寧夏主要作物霜凍實驗研究[J].干旱區資源與環境,2001,15,(2):50-54.

[6]張曉煜,陳豫英.寧夏主要作物霜凍遙感監測研究[J].遙感技術與應用,2001,16,(1):32-36.

[7]馬樹慶,王琪.地膜覆蓋栽培防御東北玉米冷害和霜凍試驗[J].自然災害學報,2004,13,(3):133-137.

[8]陳凱奇,米娜.遼寧省玉米低溫冷害和霜凍災害風險評估[J]氣象與環境學報,2016,32,(1):89-94.

[9]王海梅,侯瓊.基于生理指標確定河套灌區玉米春霜凍的氣象指標[J].干旱地區農業研究,2015,33,(6):172-177.

[10]馬玉平,王石立.基于作物生長模型的玉米生殖期冷害致災因子研究[J].作物學報,2011,37,(9):1642-1649.