德州市夏玉米果穗禿頂和秕粒的原因分析及防治措施

王榮江，陳英麗，李曉生，王啟柏，畢建杰

（1.山東省德州市德城區農業農村局，山東德州253000；2.山東農業大學農學院，山東泰安271018）

德州市位于山東省西北部，黃河下游沖積平原，是我國首個糧食高產創建市，玉米和小麥是德州市主要種植的糧食作物[1]。據植保部門統計，夏玉米常年種植面積在51 352 h m2，占耕地面積的80.18%，單產均在9 000 kg/h m2，夏玉米播種前均實施秸稈還田，種植的玉米品種以登海系列品種和鄭單958為主，其他品種有金海5號、浚單18、浚單20、連勝216、豫玉33、先鋒335，蠡玉86、德利農7、先玉335等。種植制度為“小麥—玉米”一年兩熟制。受地理位置和積溫條件的限制，夏玉米以夏直播種植方式為主，受玉米品種、天氣氣候、病蟲草及栽培管理制度等各種因素的影響[2]，玉米大田的果穗常出現禿頂和秕粒現象，造成玉米產量降低、商品品質下降。筆者所在植保部門自2014年起，連續5年針對這一問題進行了調查研究，分析產生原因，并提出了防治的措施，以期為德州市夏玉米豐產穩產提供技術支撐。

1 夏玉米出現果穗禿頂和秕粒現象的原因

玉米禿頂和秕粒是由雌穗頂粒或其他部位的小花敗育，或者正常的小花因為各種原因影響不能夠正常受精結實或者受精后不能正常灌漿等形成的敗育籽粒形成[3]。通常玉米果穗禿頂或秕粒發生在玉米果穗的上半部或上中部，發生禿頂或秕粒時，可占全果穗的長度的1/5~1/3，個別嚴重的可長達果穗長度的50%及以上，玉米的千粒重可下降10%~30%。可見玉米禿頂和秕粒對玉米產量的影響較大。有時可以觀察到極端的玉米禿頂、秕粒情景，整個玉米果穗一半有籽粒，另一半完全沒有籽粒的畸形果穗。2018年由于玉米禿頂和秕粒造成的嚴重減產地塊，產量1 942.5 kg/h m2，減產超過10%以上。依據玉米田間調查結果得出，導致玉米禿頂、秕粒的主要原因有玉米品種、土壤肥力、天氣氣候、栽培技術等4個方面。

1.1 品種特性

玉米自身的遺傳性是發生禿頂、秕粒的主要因素之一。通常，玉米果穗包葉長度及包裹程度決定玉米果穗的花絲裸露、雌穗的花絲接受雄穗的花粉的融合程度，因而直接影響玉米受精過程的完成，這對玉米籽粒的形成過程起著決定性的作用[4]，也就是玉米果穗的禿頂、秕粒與玉米品種本身的遺傳特性有較高的相關性。從調查的玉米品種田間長勢結果來看，登海605、金海5號、豫玉33、登海685、登海618、先玉335、魯單9032、平玉8號、鄭源玉432、浚單18、浚單20、連勝216等品種易發生禿頂、秕粒現象。

1.2 土壤肥力

通常，玉米田缺肥就會影響玉米的細胞分裂，特別是花絲的伸長期，如果土壤中磷元素不足，玉米花絲的伸長緩慢，就會影響授粉過程。土壤中的營養元素不均衡也是造成玉米禿頂、秕粒的原因。例如，土壤中的某些微量元素缺乏，缺鋅、硼等微量元素，玉米的雄穗、花絲的形成和授粉時的花粉活力降低、花粉管萎縮；缺鋅時，容易形成小葉，而且老葉出現白色斑點，或形成局部的白色區域、壞死斑、玉米的節間縮短，最后導致玉米果穗禿頂、缺粒的發生。

1.3 氣象因素

玉米是喜溫作物，在不同生育期都有不同的溫度、光照和水分的需要。如果在玉米的幼穗分化、散粉、吐絲、授精、灌漿時期發生高溫干旱、低溫陰雨寡照，就有可能導致授粉不良或籽粒敗育，形成禿頂和秕粒。德州市夏玉米生育期為6月上旬至9月下旬。6月初冬小麥成熟收獲，夏玉米6月15日左右播種。7月20日前后，玉米的葉齡指數45%左右，可見7~8片展開葉。7月30日前后進入小喇叭口期，玉米雌、雄穗開始分化。8月10日前后，葉齡指數為60%左右，可見11~12片展開葉，捧三葉展開，玉米進入大喇叭口期。8月20—25日，玉米吐絲散粉。據德州市歷史氣象數據分析，德州市7—8月份常發生極端天氣，如高溫干旱，低溫陰雨寡照、高溫高濕等災害性天氣。其中2018年7—8月曾出現39.5℃以上的天氣連續5 d，最高氣溫有的地區達到41℃，部分地區玉米田出現了雄穗敗育的現象，因此影響了玉米正常的授粉，引起玉米禿頂、秕粒；8月份常出現低溫陰雨寡照的天氣，連續多日的這種天氣導致花粉受潮，活力下降，影響玉米授粉和結實過程的正常進行，甚至導致花粉活力喪失、授粉不良等結果發生，花粉粒長時間吸水膨脹，易破裂死亡，或粘結成團，也會喪失了授粉能力，雌穗花絲因此不能及時受精，就會造成禿頂、秕粒。德州市近5年玉米禿頂、秕粒情況統計結果見表1。其中，2018年德州市玉米禿頂、缺粒面積達2.21萬h m2。

表1 德州市近5年玉米禿頂秕粒情況

1.4 栽培技術

與其他糧食作物相比較，玉米所占空間較大，因而現在玉米栽培過程中，種植密度是否合理，在一定程度上影響著玉米的產量。通常，松散型的玉米品種，如果種植的密度過大（超過67 500~75 000株/h m2），容易造成玉米生育后期的通風不良。特別是下層的葉片就會郁蔽、遮陰，引起早衰，影響玉米的正常生長發育，營養不良，加重玉米禿頂、秕粒的發生。再一個是播種時期出了問題。德州市為了防止玉米粗縮病的發生，常常調整玉米播期，在4月20日之前種植春玉米，6月15號之后種植夏玉米，基本上不會出現大的問題；夏玉米的抽雄吐絲散粉期，避開了7—8月份的高溫、低溫陰雨寡照等災害。在4月20日至5月30日之間播種的晚春早夏玉米，既沒有躲開粗縮病，又沒有躲開天氣災害，正好遭遇了7—8月份的高溫、低溫陰雨寡照，導致該時期播種的玉米發生禿頂、秕粒的比例明顯增加。

2 玉米禿頂和秕粒的關系和形成時間分析

從表2可以看出，德州市近5年的8月份高溫、干旱天氣情況。夏玉米直播6月15號左右，7月10號前后夏玉米拔節，8月10號前后進入開花期，氣溫高于35℃，濕度低于45%，記錄為高溫、干旱天氣。高溫、干旱的發生天數和玉米缺粒禿頂的發生面積有一定的關聯性，這說明高溫干旱天氣下，一些雄穗不發達的玉米品種，例如先玉335、登海605等，容易出現花粉失活，是造成玉米禿頂、缺粒的主要原因。

表2 德州市近5年玉米禿頂秕粒與8月份天氣氣候的關聯情況

3 玉米禿頂和秕粒的防治措施

玉米禿頂是指玉米果穗上半部籽粒，因不受精，籽粒敗育，不正常灌漿而造成的不結籽粒，或者雖然結了籽粒，但形成秕粒，就是通常講的“禿頂”現象。從玉米栽培生理上看，禿頂的形成時間在灌漿期，也就是玉米授精后8~22 d。在籽粒灌漿期，如果遭遇了高溫干旱、低溫陰雨寡照等不良天氣條件，玉米果穗頂部籽粒的灌漿就會自上而下逐漸停止發育，這主要是由玉米籽粒灌漿的生理規律決定的。即先從果穗中部開始，然后是下部至上部。但是外部因素也影響玉米禿頂、秕粒的發生程度，因此，玉米禿頂、秕粒的防治措施應考慮玉米全生育期的各種不利因素，開展綜合防治。

3.1 合理選用品種，因地制宜

選用的玉米品種必須是通過國家或者省級審定的品種。每一個玉米品種都有其適宜的種植區域，如果不考慮這個因素，盲目聽從玉米種子經銷商的虛假宣傳，選用了不適合德州市生態環境的玉米品種，就有可能在特殊氣候條件的年份導致玉米禿頂、秕粒的大面積發生，造成玉米減產。通常，選用那些符合德州市生態環境條件的耐高溫干旱、低溫陰雨寡照的玉米品種，多數情況下可以正常授粉，這一類型的玉米品種具有葉片上伸、株型緊湊、綠葉時間長、群體通風適當良好等特點。如鄭單958、浚單20、強盛369、隆平206、偉科702等。選用玉米良種的同時，注意種子精選和包衣，提高單粒玉米種子質量，適合當前機播單粒精播的質量要求，為玉米苗全、苗齊、苗壯打下堅實基礎。

3.2 平衡施肥，科學施肥

通常來講就是在保證施足底肥的基礎上，結合玉米不同生育時期的田間發育情況，合理進行一定比例的追肥或葉面肥，避免“一炮轟”的施肥習慣。一般肥力的地塊，建議施土雜肥、尿素、過磷酸鈣、硫酸鉀等，施肥原則是基肥占50%；苗期追肥占20%；大喇叭口期追肥占30%，確保碳水化合物的代謝平衡和充足的養分向果穗籽粒處運輸。結合不同的地力情況，開展測土配方施肥技術的應用。在保證氮、磷、鉀正常需要的同時，注意補充微量元素。在玉米的播種前，可在施用土雜肥和氮磷鉀肥的同時，補充硫酸鋅15~30 kg/h m2；如果施用基肥時，沒有施用硫酸鋅，可選擇玉米拔節期—雌穗吐絲期，用2%硫酸鋅溶液進行葉面噴施，進行補充。

3.3 加強天氣預報預警

氣象條件是影響夏玉米生長發育的重要因素。在夏玉米生長發育全階段，提高對氣象災害的預警防御，很有必要。根據常年氣象資料，做到適期播種，避開天氣災害時段。一般來講，玉米從播種到抽雄、吐絲、散粉的時間是比較固定的，應避開玉米吐絲、散粉時段與高溫干旱、低溫陰雨寡照時段的重疊。2016年德州市7月中旬連續降水180.4 mm，導致低洼地段玉米死亡，地勢較高的玉米禿頂、秕粒，影響了玉米產量。玉米需水高峰期有2個，分別是抽雄前10 d和抽雄后20 d。抽雄前10 d是雌穗小花分化階段；抽雄后20 d是雌穗、包葉、穗軸和胚胎迅速生長的時期。因而這2個時期對土壤水分反應非常敏感，也是玉米生育最旺盛的時期。如果遭遇了干旱高溫，應及時澆水，原則是保證地皮不干，田間的相對濕度在75%左右為宜；如果長時間陰雨低溫寡照天氣，應及時排除田間積水，噴施磷酸二氫鉀。另外要加強德州市夏玉米生育期的氣象災害預警和花期陰雨的預報，有預案并能及時采取有針對性的防治措施。

3.4 加強田間管理，進行人工輔助授粉

在玉米苗期，保證合理的群體結構，可有效協調肥、水、光照資源。借鑒山東農業大學農學院畢建杰教授的雙行交錯種植技術，采用寬窄行種植技術，確保了每行玉米都處于邊行優勢，便于通風和盡量利用土壤養分[5]。在玉米拔節前后，結合中耕除草、培土，既增強了土壤的適氣性，又促進了玉米根系的下扎深度；當遭遇高溫干旱或低溫陰雨寡照的不利天氣條件時，采取人工輔助授粉，提高玉米結實率，減輕高溫對玉米授精的影響。在上午10：00至下午16：00，采用拉繩法可有效防止玉米禿頂和秕粒的發生。同時，要加強玉米病害和蟲害的防治工作。