摘 要 貴州省高海拔地區(qū)是我國重要的玉米生產(chǎn)區(qū),但當(dāng)?shù)赜衩咨a(chǎn)常年面臨嚴(yán)重的冷害威脅。為構(gòu)建科學(xué)有效的玉米冷害防控體系,提升貴州省高海拔地區(qū)玉米的抗冷能力和生產(chǎn)水平,系統(tǒng)分析該地區(qū)玉米冷害的主要類型及危害,全面評(píng)估冷害防控技術(shù)現(xiàn)狀,并通過深入探討目前主要存在的抗冷品種選育進(jìn)展緩慢、栽培技術(shù)針對(duì)性不強(qiáng)、化學(xué)調(diào)控使用不當(dāng)及物理防護(hù)設(shè)施不足等問題,針對(duì)性提出加強(qiáng)抗冷品種選育、優(yōu)化栽培技術(shù)體系、規(guī)范化學(xué)調(diào)控措施及推廣適宜的物理防護(hù)技術(shù)等
改進(jìn)建議。
關(guān)鍵詞 玉米;冷害防控;貴州省高海拔地區(qū)
中圖分類號(hào):S513 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:C DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2025.04.015
貴州省高海拔地區(qū)是我國重要的玉米生產(chǎn)區(qū)之一,但由于特殊的地理和氣候條件,當(dāng)?shù)赜衩咨a(chǎn)常年面臨嚴(yán)重的冷害威脅[1]。冷害不僅導(dǎo)致玉米產(chǎn)量大幅下降,還影響農(nóng)民收入和地區(qū)糧食供給。近年來,隨著氣候變化加劇,冷害發(fā)生頻率和強(qiáng)度呈上升趨勢(shì),給當(dāng)?shù)赜衩咨a(chǎn)帶來更大挑戰(zhàn)。因此,研究和應(yīng)用有效的冷害防控技術(shù)對(duì)提高貴州省高海拔地區(qū)玉米生產(chǎn)水平具有重要意義[2]。筆者旨在系統(tǒng)分析該地區(qū)玉米冷害發(fā)生的主要類型及危害,全面評(píng)估冷害防控技術(shù)現(xiàn)狀,深入探討存在的主要問題并提出針對(duì)性的改進(jìn)建議。
1 貴州省高海拔地區(qū)玉米冷害發(fā)生的主要類型及危害
貴州省是我國重要的玉米生產(chǎn)區(qū)之一,高海拔地區(qū)玉米種植面積廣闊,該區(qū)域主要分布在黔西北、黔東北及黔南等地,海拔一般在1 000~2 500 m。氣候?qū)儆趤啛釒Ъ撅L(fēng)氣候,具有明顯的立體氣候特征,年平均氣溫10~16 ℃,年降水量800~1 200 mm。玉米主要種植品種有“黔單”系列、“貴玉”系列等適應(yīng)性較強(qiáng)的雜交玉米。
貴州省高海拔地區(qū)玉米冷害主要有春季低溫冷害、生長(zhǎng)季節(jié)低溫冷害和秋季早霜冷害。春季低溫冷害通常發(fā)生在3—5月,導(dǎo)致玉米種子發(fā)芽率降低、幼苗生長(zhǎng)緩慢,嚴(yán)重時(shí)可造成大面積死苗[3]。生長(zhǎng)季節(jié)低溫冷害多發(fā)生在6—8月,影響玉米的營養(yǎng)生長(zhǎng)和生殖生長(zhǎng),表現(xiàn)為葉片變黃、生長(zhǎng)停滯、花粉活力下降、授粉受精不良等,導(dǎo)致玉米產(chǎn)量和品質(zhì)顯著下降。秋季早霜冷害一般出現(xiàn)在9—10月,使玉米灌漿不足、籽粒脫水困難,造成空稈率增加、千粒重降低。這些冷害不僅直接影響當(dāng)季玉米產(chǎn)量,還會(huì)導(dǎo)致玉米植株抗性下降,增加病蟲害發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。
2 貴州省高海拔地區(qū)玉米冷害防控技術(shù)現(xiàn)狀
2.1 品種選育
在貴州省高海拔地區(qū)玉米冷害防控技術(shù)中,品種選育是最基礎(chǔ)也是最有效的措施之一。目前,該地區(qū)主要通過常規(guī)育種和分子標(biāo)記輔助選擇相結(jié)合的方法,選育抗冷性強(qiáng)的玉米品種。研究人員重點(diǎn)關(guān)注早熟、耐低溫、生長(zhǎng)周期短的品種特性,以適應(yīng)高海拔地區(qū)短生長(zhǎng)季的特點(diǎn)。近年來,研究人員已培育出一些適應(yīng)性較強(qiáng)的品種,如“黔單”系列、“貴玉”系列等[4]。這些品種在發(fā)芽期和苗期表現(xiàn)出較好的耐低溫性,能夠在12~15 ℃的低溫環(huán)境下正常生長(zhǎng)。同時(shí),部分品種具有較強(qiáng)的抗霜凍能力,可以在輕度霜凍條件下維持正常生長(zhǎng)。然而,目前選育的品種在極端低溫條件下的表現(xiàn)仍有待提高,且產(chǎn)量和品質(zhì)與平原地區(qū)相比仍有一定差距。
2.2 栽培措施
在貴州省高海拔地區(qū)當(dāng)前玉米冷害防控技術(shù)中,栽培措施是一項(xiàng)重要的防控手段,主要包括調(diào)整播種期、合理密植、深耕深松、覆膜種植等技術(shù)。調(diào)整播種期是根據(jù)當(dāng)?shù)貧鉁刈兓?guī)律選擇適宜的播種時(shí)間,以避開玉米關(guān)鍵生育期的低溫風(fēng)險(xiǎn)。合理密植則是通過調(diào)整種植密度增強(qiáng)玉米群體保溫能力,同時(shí)提高玉米單位面積產(chǎn)量。深耕深松可以改善土壤結(jié)構(gòu),進(jìn)而促進(jìn)玉米根系發(fā)育,提高玉米植株抗逆性[5]。覆膜種植技術(shù)廣泛應(yīng)用于玉米春季播種,能有效提高地溫,促進(jìn)玉米早期生長(zhǎng)。種植戶可采用培土、增施有機(jī)肥等措施增強(qiáng)玉米植株抗性。在肥水管理方面,種植戶要注重氮磷鉀平衡施用,適當(dāng)增加鉀肥用量,以提高玉米植株抗寒能力。灌溉時(shí),避免在低溫天氣大量灌水,防止玉米冷害加重。
2.3 化學(xué)調(diào)控
在貴州省高海拔地區(qū)玉米冷害防控技術(shù)中,化學(xué)調(diào)控是一種重要的輔助手段。其主要通過使用生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑和營養(yǎng)元素來增強(qiáng)玉米的抗冷能力。常用的生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑有赤霉素、蕓薹素內(nèi)酯和水楊酸等。這些物質(zhì)能夠促進(jìn)植株生長(zhǎng),提高細(xì)胞膜穩(wěn)定性,增強(qiáng)抗氧化能力,從而提升玉米的耐寒性。在營養(yǎng)元素應(yīng)用方面,種植戶要重點(diǎn)關(guān)注鉀、硅、鋅等元素的葉面噴施。鉀能夠增強(qiáng)細(xì)胞滲透調(diào)節(jié)能力,硅可以提高植株機(jī)械強(qiáng)度,鋅則有助于提高酶活性和代謝水平。此外,可采用復(fù)合型抗冷劑,如含有氨基酸、多糖等成分的制劑,以全面提高玉米植株的抗寒性?;瘜W(xué)調(diào)控措施通常在預(yù)報(bào)有冷害天氣時(shí)采用。雖然化學(xué)調(diào)控效果顯著,但存在使用成本較高、施用時(shí)機(jī)把握難度大等問題。
2.4 物理防護(hù)
在貴州省高海拔地區(qū)玉米冷害防控技術(shù)中,物理防護(hù)是一種直接有效的措施,主要包括大棚種植、地膜覆蓋、設(shè)置防霜設(shè)施等。大棚種植能顯著提高局部地區(qū)溫度,延長(zhǎng)玉米生長(zhǎng)季,適用于春季低溫期和秋季早霜期的玉米保護(hù)。地膜覆蓋不僅可以提高地溫,還能保持土壤水分,促進(jìn)玉米早期生長(zhǎng)。防霜設(shè)施如噴灌系統(tǒng)、風(fēng)機(jī)等,可以在霜凍來臨時(shí)及時(shí)啟動(dòng),形成保護(hù)層,降低冷害風(fēng)險(xiǎn)。此外,種植戶可采用小型塑料拱棚、秸稈覆蓋等簡(jiǎn)易方法進(jìn)行物理防護(hù)。近年來,智能化物理防護(hù)設(shè)施逐步推廣,如自動(dòng)控溫大棚、智能噴灌系統(tǒng)等,其可根據(jù)氣象數(shù)據(jù)自動(dòng)調(diào)節(jié)環(huán)境參數(shù)。然而,物理防護(hù)措施普遍存在初期投入大、操作復(fù)雜等問題,在山區(qū)推廣面臨挑戰(zhàn)。
3 貴州省高海拔地區(qū)玉米冷害防控技術(shù)存在的主要問題
3.1 抗冷品種選育進(jìn)展緩慢
在貴州省高海拔地區(qū)玉米冷害防控技術(shù)中,抗冷品種選育進(jìn)展緩慢是一個(gè)突出問題??估湫誀畹倪z傳機(jī)制復(fù)雜,涉及多基因調(diào)控,難以快速實(shí)現(xiàn)育種目標(biāo)。同時(shí),抗冷性與高產(chǎn)性、優(yōu)質(zhì)性等重要農(nóng)藝性狀存在負(fù)相關(guān),在選育過程中難以兼顧。貴州省高海拔地區(qū)環(huán)境條件特殊,育種試驗(yàn)周期長(zhǎng),成本高,導(dǎo)致育種效率低下?,F(xiàn)有的育種技術(shù)手段在應(yīng)對(duì)復(fù)雜的抗冷機(jī)制時(shí)顯得不足,分子標(biāo)記輔助選擇等先進(jìn)技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中還不夠成熟。育種資源有限,缺乏優(yōu)良的抗冷種質(zhì)資源,制約了育種工作的開展。資金投入不足和專業(yè)育種人才匱乏,也在一定程度上影響了玉米抗冷品種的選育進(jìn)程。
3.2 栽培技術(shù)針對(duì)性不強(qiáng)
在貴州省高海拔地區(qū)玉米冷害防控技術(shù)中,栽培技術(shù)針對(duì)性不強(qiáng)是一個(gè)顯著問題?,F(xiàn)有玉米栽培技術(shù)多是從平原地區(qū)引進(jìn),未充分考慮高海拔地區(qū)的特殊氣候和地形條件,導(dǎo)致適用性差。由于高海拔地區(qū)氣候變化復(fù)雜,不同海拔、坡向的微氣候差異大,現(xiàn)有玉米栽培技術(shù)缺乏針對(duì)性的調(diào)整和優(yōu)化。種植戶普遍采用粗放式管理,對(duì)玉米精細(xì)化栽培技術(shù)掌握不足,難以針對(duì)不同生育期的冷害風(fēng)險(xiǎn)采取不同措施。貴州省高海拔地區(qū)玉米栽培技術(shù)研究與推廣存在脫節(jié),新技術(shù)在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用效果不佳。這些因素導(dǎo)致貴州省高海拔地區(qū)玉米栽培技術(shù)在應(yīng)對(duì)冷害時(shí)缺乏針對(duì)性和有效性。
3.3 化學(xué)調(diào)控使用不當(dāng)
在貴州省高海拔地區(qū)玉米冷害防控技術(shù)中,化學(xué)調(diào)控使用不當(dāng)是一個(gè)突出問題。種植戶對(duì)化學(xué)調(diào)控劑的作用機(jī)理和使用方法認(rèn)識(shí)不足,往往盲目使用或過度依賴,導(dǎo)致調(diào)控效果不佳,甚至產(chǎn)生負(fù)面影響?;瘜W(xué)調(diào)控劑的不當(dāng)選擇,未能針對(duì)不同類型的冷害選用適宜的藥劑等,降低了防控效果。施用時(shí)機(jī)把握不準(zhǔn),未能結(jié)合天氣預(yù)報(bào)和作物生育期合理使用,影響了調(diào)控效果。劑量控制不當(dāng),如過量使用,可能導(dǎo)致玉米植株生理紊亂,反而降低其抗冷能力。不同化學(xué)調(diào)控劑之間的配伍使用缺乏科學(xué)指導(dǎo),可能產(chǎn)生拮抗作用。
3.4 物理防護(hù)設(shè)施不足
在貴州省高海拔地區(qū)玉米冷害防控技術(shù)中,物理防護(hù)設(shè)施不足是一個(gè)嚴(yán)重制約因素。大棚、溫室等設(shè)施數(shù)量嚴(yán)重不足,無法滿足大面積玉米種植的防護(hù)需求?,F(xiàn)有設(shè)施多為簡(jiǎn)易結(jié)構(gòu),抗風(fēng)能力差,難以應(yīng)對(duì)高海拔地區(qū)復(fù)雜的氣象條件。設(shè)備自動(dòng)化程度低,大多需要人工操作,不能及時(shí)響應(yīng)突發(fā)性冷害。防霜設(shè)備如噴灌系統(tǒng)、風(fēng)機(jī)等配備不全,難以有效應(yīng)對(duì)秋季早霜危害。由于地形復(fù)雜,很多地區(qū)電力和水利設(shè)施不完善,限制了物理防護(hù)設(shè)備的使用。
4 改進(jìn)玉米冷害防控技術(shù)的對(duì)策建議
4.1 加強(qiáng)抗冷品種選育
為改善貴州省高海拔地區(qū)玉米冷害防控技術(shù),加強(qiáng)抗冷品種選育是關(guān)鍵。加大資金投入力度,建立專門的高海拔地區(qū)玉米抗冷育種基地,為長(zhǎng)期育種工作提供保障。整合現(xiàn)有育種資源,引進(jìn)國內(nèi)外優(yōu)良抗冷種質(zhì),擴(kuò)大育種材料庫。加強(qiáng)基礎(chǔ)研究,深入探究玉米抗冷性的遺傳機(jī)制,為分子育種提供理論支撐。利用現(xiàn)代生物技術(shù)如基因編輯、分子標(biāo)記輔助選擇等,提高育種效率。注重多性狀協(xié)同改良,在提高玉米抗冷性的同時(shí)兼顧產(chǎn)量、品質(zhì)等重要農(nóng)藝性狀。加強(qiáng)育種團(tuán)隊(duì)建設(shè),培養(yǎng)專業(yè)人才提高玉米育種水平。建立產(chǎn)學(xué)研合作機(jī)制,促進(jìn)育種成果轉(zhuǎn)化和推廣。
4.2 優(yōu)化栽培技術(shù)體系
為改進(jìn)貴州省高海拔地區(qū)玉米冷害防控技術(shù),優(yōu)化栽培技術(shù)體系至關(guān)重要。開展精細(xì)化氣象監(jiān)測(cè),建立區(qū)域性微氣候數(shù)據(jù)庫,為制訂針對(duì)性栽培措施提供依據(jù)。根據(jù)不同海拔、坡向等條件,制訂差異化種植方案,如調(diào)整播種期、優(yōu)化密植結(jié)構(gòu)等。推廣保護(hù)性耕作技術(shù),如深耕深松、秸稈覆蓋等,改善土壤結(jié)構(gòu),提高保溫能力。完善水肥管理技術(shù),如應(yīng)用水肥一體化系統(tǒng),提高玉米植株的抗逆性。研發(fā)并推廣適合高海拔地區(qū)的新型栽培模式,如立體種植、間作套種等。加強(qiáng)農(nóng)民培訓(xùn),提高其科學(xué)種植意識(shí)和技術(shù)水平。
4.3 規(guī)范化學(xué)調(diào)控措施
為改進(jìn)貴州省高海拔地區(qū)玉米冷害防控技術(shù),規(guī)范化學(xué)調(diào)控措施是重要環(huán)節(jié)。加強(qiáng)基礎(chǔ)研究,深入探究不同化學(xué)調(diào)控劑的作用機(jī)理和最佳使用方法。建立區(qū)域性化學(xué)調(diào)控指導(dǎo)體系,針對(duì)不同類型冷害制訂專門的用藥方案。優(yōu)化施用時(shí)機(jī),根據(jù)精準(zhǔn)氣象預(yù)報(bào)和作物生育期,確定最佳施用時(shí)間。推廣精準(zhǔn)施用技術(shù),如采用變量噴施設(shè)備,提高用藥精度和效率。開發(fā)新型復(fù)合調(diào)控劑,提高藥效并減少用藥次數(shù)。加強(qiáng)技術(shù)培訓(xùn)和指導(dǎo),提高種植戶的科學(xué)用藥意識(shí)。建立化學(xué)調(diào)控效果評(píng)估體系,及時(shí)總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。推進(jìn)化學(xué)調(diào)控與其他防控措施協(xié)同應(yīng)用,如與栽培措施、物理防護(hù)的配套使用。
4.4 推廣適宜的物理防護(hù)技術(shù)
為改進(jìn)貴州省高海拔地區(qū)玉米冷害防控技術(shù),推廣適宜的物理防護(hù)技術(shù)至關(guān)重要。開發(fā)適合高海拔地區(qū)的低成本、易操作的物理防護(hù)設(shè)施,如改良型簡(jiǎn)易大棚和防霜設(shè)備。推廣新型覆蓋材料,如納米保溫膜、智能調(diào)光膜等,提高保溫效果。發(fā)展智能化物理防護(hù)系統(tǒng),如自動(dòng)控溫大棚、智能噴灌系統(tǒng),提高防護(hù)效率和精準(zhǔn)度。根據(jù)地形特點(diǎn),設(shè)計(jì)梯田式或立體式防護(hù)結(jié)構(gòu),充分利用有限空間。推廣集約化、規(guī)?;锢矸雷o(hù)模式,如建立統(tǒng)一管理的防護(hù)設(shè)施園區(qū)。加強(qiáng)技術(shù)培訓(xùn)和示范,提高種植戶對(duì)物理防護(hù)技術(shù)的認(rèn)識(shí)和應(yīng)用能力。建立物理防護(hù)設(shè)施共享機(jī)制,如設(shè)備租賃、聯(lián)合使用等,降低使用成本。
5 結(jié)語
貴州省高海拔地區(qū)玉米冷害防控是一個(gè)復(fù)雜而緊迫的問題,涉及品種選育、栽培技術(shù)、化學(xué)調(diào)控和物理防護(hù)等方面。雖然當(dāng)前防控技術(shù)存在諸多不足,但通過采取加強(qiáng)抗冷品種選育、優(yōu)化栽培技術(shù)體系、規(guī)范化學(xué)調(diào)控措施和推廣適宜的物理防護(hù)技術(shù)等對(duì)策,有望顯著提升該地區(qū)玉米的抗冷能力和生產(chǎn)水平。未來應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研合作,整合多學(xué)科力量深入開展基礎(chǔ)研究和應(yīng)用技術(shù)創(chuàng)新。相信通過持續(xù)努力和系統(tǒng)防控,貴州省高海拔地區(qū)玉米生產(chǎn)將更加穩(wěn)定高效,為保障農(nóng)民收入做出重要貢獻(xiàn)。
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(責(zé)任編輯:張春雨)