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(qū)農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，山東德州253000；2.山東農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)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(gè)糧食高產(chǎn)創(chuàng)建市，玉米和小麥?zhǔn)堑轮菔兄饕N植的糧食作物[1]。據(jù)植保部門統(tǒng)計(jì)，夏玉米常年種植面積在51 352 h m2，占耕地面積的80.18%，單產(chǎn)均在9 000 kg/h m2，夏玉米播種前均實(shí)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(hào)、浚單18、浚單20、連勝216、豫玉33、先鋒335，蠡玉86、德利農(nóng)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(xiàn)禿頂和秕粒現(xiàn)象，造成玉米產(chǎn)量降低、商品品質(zhì)下降。筆者所在植保部門自2014年起，連續(xù)5年針對(duì)這一問題進(jìn)行了調(diào)查研究，分析產(chǎn)生原因，并提出了防治的措施，以期為德州市夏玉米豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)提供技術(shù)支撐。

1 夏玉米出現(xiàn)果穗禿頂和秕?，F(xiàn)象的原因

玉米禿頂和秕粒是由雌穗頂?；蚱渌课坏男』〝∮?，或者正常的小花因?yàn)楦鞣N原因影響不能夠正常受精結(jié)實(shí)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(fā)生在玉米果穗的上半部或上中部，發(fā)生禿頂或秕粒時(shí)，可占全果穗的長度的1/5~1/3，個(gè)別嚴(yán)重的可長達(dá)果穗長度的50%及以上，玉米的千粒重可下降10%~30%?？梢娪衩锥d頂和秕粒對(duì)玉米產(chǎn)量的影響較大。有時(shí)可以觀察到極端的玉米禿頂、秕粒情景，整個(gè)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(yán)重減產(chǎn)地塊，產(chǎn)量1 942.5 kg/h m2，減產(chǎn)超過10%以上。依據(jù)玉米田間調(diào)查結(jié)果得出，導(dǎo)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(shù)等4個(gè)方面。

1.1 品種特性

玉米自身的遺傳性是發(fā)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(duì)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(guān)性。從調(diào)查的玉米品種田間長勢(shì)結(jié)果來看，登海605、金海5號(hào)、豫玉33、登海685、登海618、先玉335、魯單9032、平玉8號(hào)、鄭源玉432、浚單18、浚單20、連勝216等品種易發(fā)生禿頂、秕?，F(xiàn)象。

1.2 土壤肥力

通常，玉米田缺肥就會(huì)影響玉米的細(xì)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(huì)影響授粉過程。土壤中的營養(yǎng)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(shí)的花粉活力降低、花粉管萎縮；缺鋅時(shí)，容易形成小葉，而且老葉出現(xiàn)白色斑點(diǎn)，或形成局部的白色區(qū)域、壞死斑、玉米的節(jié)間縮短，最后導(dǎo)致玉米果穗禿頂、缺粒的發(fā)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(shí)期發(fā)生高溫干旱、低溫陰雨寡照，就有可能導(dǎo)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(shù)45%左右，可見7~8片展開葉。7月30日前后進(jìn)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(shù)為60%左右，可見11~12片展開葉，捧三葉展開，玉米進(jìn)入大喇叭口期。8月20—25日，玉米吐絲散粉。據(jù)德州市歷史氣象數(shù)據(jù)分析，德州市7—8月份常發(fā)生極端天氣，如高溫干旱，低溫陰雨寡照、高溫高濕等災(zāi)害性天氣。其中2018年7—8月曾出現(xiàn)39.5℃以上的天氣連續(xù)5 d，最高氣溫有的地區(qū)達(dá)到41℃，部分地區(qū)玉米田出現(xiàn)了雄穗敗育的現(xiàn)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(xiàn)低溫陰雨寡照的天氣，連續(xù)多日的這種天氣導(dǎo)致花粉受潮，活力下降，影響玉米授粉和結(jié)實(shí)過程的正常進(jìn)行，甚至導(dǎo)致花粉活力喪失、授粉不良等結(jié)果發(fā)生，花粉粒長時(shí)間吸水膨脹，易破裂死亡，或粘結(jié)成團(tuán)，也會(huì)喪失了授粉能力，雌穗花絲因此不能及時(shí)受精，就會(huì)造成禿頂、秕粒。德州市近5年玉米禿頂、秕粒情況統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表1。其中，2018年德州市玉米禿頂、缺粒面積達(dá)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(shù)

與其他糧食作物相比較，玉米所占空間較大，因而現(xiàn)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(chǎn)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(fēng)不良。特別是下層的葉片就會(huì)郁蔽、遮陰，引起早衰，影響玉米的正常生長發(fā)育，營養(yǎng)不良，加重玉米禿頂、秕粒的發(fā)生。再一個(gè)是播種時(shí)期出了問題。德州市為了防止玉米粗縮病的發(fā)生，常常調(diào)整玉米播期，在4月20日之前種植春玉米，6月15號(hào)之后種植夏玉米，基本上不會(huì)出現(xiàn)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(zāi)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(zāi)害，正好遭遇了7—8月份的高溫、低溫陰雨寡照，導(dǎo)致該時(shí)期播種的玉米發(fā)生禿頂、秕粒的比例明顯增加。

2 玉米禿頂和秕粒的關(guān)系和形成時(shí)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(hào)左右，7月10號(hào)前后夏玉米拔節(jié)，8月10號(hào)前后進(jìn)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(fā)生天數(shù)和玉米缺粒禿頂?shù)陌l(fā)生面積有一定的關(guān)聯(lián)性，這說明高溫干旱天氣下，一些雄穗不發(fā)達(dá)的玉米品種，例如先玉335、登海605等，容易出現(xiàn)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(guān)聯(lián)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(jié)籽粒，或者雖然結(jié)了籽粒，但形成秕粒，就是通常講的“禿頂”現(xiàn)象。從玉米栽培生理上看，禿頂?shù)男纬蓵r(shí)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(huì)自上而下逐漸停止發(fā)育，這主要是由玉米籽粒灌漿的生理規(guī)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(fā)生程度，因此，玉米禿頂、秕粒的防治措施應(yīng)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(jí)審定的品種。每一個(gè)玉米品種都有其適宜的種植區(qū)域，如果不考慮這個(gè)因素，盲目聽從玉米種子經(jīng)銷商的虛假宣傳，選用了不適合德州市生態(tài)環(huán)境的玉米品種，就有可能在特殊氣候條件的年份導(dǎo)致玉米禿頂、秕粒的大面積發(fā)生，造成玉米減產(chǎn)。通常，選用那些符合德州市生態(tài)環(huán)境條件的耐高溫干旱、低溫陰雨寡照的玉米品種，多數(shù)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(shí)間長、群體通風(fēng)適當(dāng)良好等特點(diǎn)。如鄭單958、浚單20、強(qiáng)盛369、隆平206、偉科702等。選用玉米良種的同時(shí)，注意種子精選和包衣，提高單粒玉米種子質(zhì)量，適合當(dāng)前機(jī)播單粒精播的質(zhì)量要求，為玉米苗全、苗齊、苗壯打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

3.2 平衡施肥，科學(xué)施肥

通常來講就是在保證施足底肥的基礎(chǔ)上，結(jié)合玉米不同生育時(shí)期的田間發(fā)育情況，合理進(jìn)行一定比例的追肥或葉面肥，避免“一炮轟”的施肥習(xí)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(yǎng)分向果穗籽粒處運(yùn)輸。結(jié)合不同的地力情況，開展測(cè)土配方施肥技術(shù)的應(yīng)用。在保證氮、磷、鉀正常需要的同時(shí)，注意補(bǔ)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(shí)，補(bǔ)充硫酸鋅15~30 kg/h m2；如果施用基肥時(shí)，沒有施用硫酸鋅，可選擇玉米拔節(jié)期—雌穗吐絲期，用2%硫酸鋅溶液進(jìn)行葉面噴施，進(jìn)行補(bǔ)充。

3.3 加強(qiáng)天氣預(yù)報(bào)預(yù)警

氣象條件是影響夏玉米生長發(fā)育的重要因素。在夏玉米生長發(fā)育全階段，提高對(duì)氣象災(zāi)害的預(yù)警防御，很有必要。根據(jù)常年氣象資料，做到適期播種，避開天氣災(zāi)害時(shí)段。一般來講，玉米從播種到抽雄、吐絲、散粉的時(shí)間是比較固定的，應(yīng)避開玉米吐絲、散粉時(shí)段與高溫干旱、低溫陰雨寡照時(shí)段的重疊。2016年德州市7月中旬連續(xù)降水180.4 mm，導(dǎo)致低洼地段玉米死亡，地勢(shì)較高的玉米禿頂、秕粒，影響了玉米產(chǎn)量。玉米需水高峰期有2個(gè)，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(shí)期。因而這2個(gè)時(shí)期對(duì)土壤水分反應(yīng)非常敏感，也是玉米生育最旺盛的時(shí)期。如果遭遇了干旱高溫，應(yīng)及時(shí)澆水，原則是保證地皮不干，田間的相對(duì)濕度在75%左右為宜；如果長時(shí)間陰雨低溫寡照天氣，應(yīng)及時(shí)排除田間積水，噴施磷酸二氫鉀。另外要加強(qiáng)德州市夏玉米生育期的氣象災(zāi)害預(yù)警和花期陰雨的預(yù)報(bào)，有預(yù)案并能及時(shí)采取有針對(duì)性的防治措施。

3.4 加強(qiáng)田間管理，進(jìn)行人工輔助授粉

在玉米苗期，保證合理的群體結(jié)構(gòu)，可有效協(xié)調(diào)肥、水、光照資源。借鑒山東農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院畢建杰教授的雙行交錯(cuò)種植技術(shù)，采用寬窄行種植技術(shù)，確保了每行玉米都處于邊行優(yōu)勢(shì)，便于通風(fēng)和盡量利用土壤養(yǎng)分[5]。在玉米拔節(jié)前后，結(jié)合中耕除草、培土，既增強(qiáng)了土壤的適氣性，又促進(jìn)了玉米根系的下扎深度；當(dāng)遭遇高溫干旱或低溫陰雨寡照的不利天氣條件時(shí)，采取人工輔助授粉，提高玉米結(jié)實(shí)率，減輕高溫對(duì)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(fā)生。同時(shí)，要加強(qiáng)玉米病害和蟲害的防治工作。