浅析温度对玉米产质量的影响
【摘 要】玉米的产质量主要是受温度、品种、湿度等因素影响，本文主要探讨温度的变化对玉米产质量的影响。通过实地试验，研究结果表明温度过高或过低都会影响玉米的产量和质量。根据试验所在地的综合条件，本文提出通过地膜覆盖技术的运用，来对影响玉米产质量的温度进行调节，以达到玉米产质量的提高。
【关键词】玉米；温度；地膜覆盖；产质量
0.引言
玉米是我国的主要粮食作物和工业原料之一，是适应性很强的作物，在全国都有栽培。在府谷县玉米属于主粮，种植面积相当大，但产量、质量不高，主要是受温度、品种、湿度等综合因素影响造成的[1]，单就温度而言，玉米对温度的要求相当严格，这就表现在气象条件上，影响玉米产量的气象因素主要是生育期的积温、光照、降水量等。为了验证温度的变化对玉米产质量的影响情况，笔者在府谷县墙头乡进行了玉米分期播种试验，试验采用了三个品种，设置了旱、中、晚三个播种期，对玉米的生长发育进程，叶面积指数、生物量、产量和温度等进行了观测。记录了不同播种期、不同温度条件下对玉米的产质量的影响，其目的在于玉米的季节性干旱胁迫问题解决后，在适宜的土壤含水量下，提出适宜的温度，为在一定温度条件下能更好的解决玉米的产量和质量提供参考。
1.材料与方法
1.1试验概况
供试玉米品种为郑单958，鲁单052，浚单20，是府谷县主栽品种。试验于2010年在府谷县墙头乡墙头村大棚及大田同时进行。试验田地势较平坦向阳，排水良好，土质为黄壤，肥力中等，保水保肥能力较强，前茬作物为蔬菜，无任何根茎病害史。大棚实验田的温度由人工操作，灌溉条件优越，土质、肥力跟大田基本相同。
1.2试验设计
在玉米整个生育期，对同一土质 、肥力条件下的地块在不同播种期采用不同的温度进行对比试验。试验分十二个地块，每个地块占地二分，其中每个品种大田三个 （三个处理 ） ，保护地一个 （一个对照）。
1.3试验实施
2010年3月25日对该试验田进行地膜覆盖，所用肥料为硫酸钾 （施量为25kg/667㎡） 、过磷酸钙 （施量为80kg/667㎡） 日分别对三个品种大田处理
1和保护地进行播种，亩播量为2.5kg，当日大田平均温度为17.1℃，保护地温度为18℃。4月15日对三个品种大田处理2进行播种，亩播量为2.5kg，当日大田平均温度为20.4℃。 5月1日对三个品种大田处理3进行播种，播量为2.5kg/667㎡ ，当日平均温度为15.1℃。在整个玉米生长期，对不同地块不同生长期间进行田间观察和记载。另外对十二块实验田除对其采取统一的肥料和水分管理外，还采用统一的栽培管理措施，主要包括病虫防治、中期除草等。
1.4测定项目及方法
在玉米的播种期、出苗期、抽穗期等整和三元复合肥（施量为50kg/667㎡）。4月1个生育期在不同播种时间、不同温度条件下记录其时间差异，并对照其亩株数、穗粒数及其百粒重，成熟期可以在试验田各取具有代表性的植株3株，分别在采摘后晒干测定玉米产量，并对三个品种所取玉米籽粒的产量和质量进行对比。（见下表）
2.结果与分析
试验结果表明，在西北地区，单季玉米在选择适宜的温度条件下，积温的增长与玉米单产的增长基本是同步、线性或等比例的。
2.1低温对玉米产质量的影响
从试验情况来看，低温会导致玉米延迟播种期。从府谷的地理区域和气象条件来看，府谷县春玉米播种适宜期是4月中旬至4月下旬。因此，从3月上旬起的天气变化对春播进度十分重要。4月上旬的降雨对增加土壤水分、缓解春旱起到一定作用，但2010年4月20日，府谷县受到了一次大面积降温，大田作物由于地温比较低，无法按期进行播种，使播期延迟了10天左右。
低温多雨不仅影响播种期延迟，同时也影响已播地区出苗情况。土壤温度低、水分含量过大对出苗有抑制作用，导致出苗缓慢或出现“粉籽”、“烂籽”情况，农户极可能面对毁种补苗的损失。如果生育期间温度持续偏低，生育延迟，表现在抽穗推迟，灌浆期缩短，籽粒不饱满，导致玉米产量和品质下降。
2.2高温对玉米产质量的影响
实验结果表明：高温对作物产量有不良影响，玉米全生育期生长在30℃、10小时光照条件下产量降49.8%。在玉米籽粒胚乳细胞分裂期，高温不仅降低籽粒库容量，而且影响以后灌浆速率，使玉米不能正常受粉而形成花穗或秃顶，对产量影响很大。一般来说。玉米籽粒生长适宜温度是25℃，温度每升高1℃，籽粒产量降低3%～4%。
花后高温会降低胚乳细胞分裂速度，缩短分裂持续时间，结果胚乳细胞数目减少，同时高温使作物灌浆速率加快，但灌浆持续期缩短，并且灌浆速率加快速度赶不上灌浆持续期缩短速度，最终使粒数减少，粒重降低。极端高温条件下，
不但灌浆持续期缩短，灌浆速率也降低，粒重下降更多，从而影响玉米的产量。
温度过高，会造成玉米高温热害。过高温度可引起气孔关闭，呼吸增强，消耗增多，实验证明40℃时的光合作用要比30℃时降低20%～30%。气温高于33℃～35℃时不利于开花授粉，高温干燥时花粉容易很快丧失水分而失去萌发力。灌浆期日平均气温高于25℃时不利于干物质的运输和积累，因此影响玉米的质量。
试验结果表明，不同温度条件对玉米植株的生长和发育影响较大。在玉米生长的不同时期，采取一定的温度会大大提高玉米的产量和质量。2010年因早期低温，对大田玉米的产量影响很大，部分大田比夏玉米的产量还低。经过人工控温后发现，播种期日平均气温为10℃～12℃，生长期间温度为15℃，幼苗期日平均气温为15℃～18℃，抽穗开花时期温度为25℃～28℃，籽粒灌浆、成熟期日平均气温在20℃～24℃，最有利于有机物质合成，是提高玉米生物学产量、穗产量和籽粒质量的最适温度。3.地膜覆盖的增温效应
我县气候和土壤等生态条件比较适合玉米生产。四季分明，光照充足，年日照时数长，辐射总量大，雨热同季，适宜于玉米生长。但是，大部农作物生长发育期间气温较低，积温不足，且年际波动较大，经常发生低温冷害和霜冻，限制了玉米单产水平的提高。
土壤温度对玉米萌发和出苗特别重要，早春土壤温度冷凉会造成玉米苗稀，单株营养发育缓慢，最终影响整株生物量和籽粒产量。它决定着玉米顶端分生组织低于或接近土壤表面时的发育速率。顶端分生组织分化叶片，控制其展开速度并由此控制体内干物质的积累率。土壤温度仅在播种后数周内对顶端分生组织产生影响，此后气温成为主要影响因素。玉米低温冷害以延迟型为主，即以积温不足导致生育期延迟，进而遭受霜冻害为主要特征。低温冷害不易预测，一旦发生很难补救，因此它的防御一般以播种前的战略性防御措施为主，达到有灾防灾、无灾增产的效果。在北方玉米栽培的土壤温度管理战略是在关键的早期生长阶段人为增加土壤温度。播种后，用薄沥青夹石、透明或聚乙烯薄膜覆盖，或是在地下铺设增热电缆都可增加土壤温度。从而促进玉米萌发和加快玉米的营养生长。不仅提高土温还能增进玉米幼苗对水分的吸收。土壤温度的升高会提前结束营养生长阶段，从而保证有一个较长的籽粒灌浆期，使最终籽粒产量明显增加。从播种到成熟整个生育期间用各种方法增加土壤温度使玉米生长旺盛、产量增加。最初生长早期土壤增温起的作用很大，因为在生长后期不经加热土温也会相当高，而且顶端分生组织的活性大小受气温的调节 。高温也对玉米生长和产量不利，从雨季开始时的玉米和下茬作物上取得的经验得知，经常有效灌溉能降低过高的土壤温度和较高的日温差，从而提高玉米产质量。
地膜覆盖栽培是提高作物产量与品质的一项保护性栽培技术[2]。塑料薄膜地面覆盖栽培是七十年代末从国外引进的一项新的农业技术措施。地膜覆盖玉米栽培，在海拔高的地区能防低温，抗伏旱，避早霜、保墒、保肥、保全苗，促进早熟，抑制杂草增长，减少虫害，促进玉米生长发育，增产效果较显著，是发展山区经济的一条好路子。
地膜覆盖在增加土壤速效养分含量的同时，也大幅度提高了玉米对土壤养分的吸收强度和数量[3]。玉米地膜覆盖增产机理是：一是增加营养物质的积累。适当延长营养生长期，积累更多的营养物质，给果穗充分发育创造良好的条件，使种子充实保满，提早成熟。二是增强植株抗倒伏能力。覆盖地膜后适期早播地温比气温高，有利于幼苗根系生长，入土深，分布广，茎秆健壮，颗粒饱满，因此覆盖地膜直接起到增温保墒、增产增收的效果。玉米适宜套种多种作物 ，覆膜对于套种效果的影响还需要进行研究[4]。
我县地处榆林北部，无霜期短，热量资源不足，全年降雨少，且分布不匀，冷害和旱害是当地玉米产量不高不稳的两大外界因素。为解决上述两大主要矛盾，探讨玉米高产稳产新途径，于1984年到1986年开展了玉米地膜覆盖高产栽培体系及理论的研究。经试验、示范、推广证明：采用玉米地膜覆盖栽培，调控局部生态环境，是满足玉米生长发育需要和延长生长周期的有效途径。在全省示范、推广应用中，皆获得了早熟、抗灾、优质、高产、增收的最佳效果。5月上旬晴天膜内温度比露地高4～5℃，阴天高3～3.5℃，平均能增高3.5～4.3℃，7月下旬也有明显的升高，播种后比露地提早5天出苗，提早7天抽雄，整个生育期提早15天左右。地膜覆盖玉米对于无霜期短的府谷县有着极其重要的意义。近几年，经联合试验和大面积推广应用，覆膜栽培的玉米，较露地直播的玉米，产量高，增产幅度大。据2002年至2004年在榆林市榆阳区进行的试验研究表明，地膜覆盖可使耕作层（0～30cm）土壤温度平均提高3～4℃，相当于增加生长季积温250℃左右，玉米提早成熟半个月左右，采用偏晚熟品种后，可增产40%左右，经济效益提高35%左右。
4.结论及建议
通过试验和多年种植经验，温度对玉米的产质量有着很大的影响。过高或过低都不利于玉米生长，从而导致减产。开花前较高的温度，开花后较低的地温，最热季节不过高的温度，是提高玉米生物学产量、穗产量、籽粒产量以及籽粒中粗蛋白积累量必要的生态条件。温度过低，生育延迟，灌浆期缩短，造成空杆、秃顶、籽粒不饱满而减产。温度过高，可引起气孔关闭，呼吸增强，光合作用反而会降低，灌浆期和灌浆速率也会受到影响，从而影响玉米的产量和质量。播种期要求日平均气温稳定高于8℃，10～12℃发芽正常。生长期间要求15℃。幼苗期要求日平均气温低于18℃。有利于“蹲苗”。后期要求适当高温。上午温度适宜，花粉生命力较强，授粉结实率较高；下午温度过高花粉生命力较弱，授粉结实率降低。玉米开花最适宜的温度为25～30℃。温度过低生长慢，生殖生长受阻。气温低于18℃或高于38℃雄花不开放。大气温度高于32℃，若土壤、大气干旱，花粉1～2小时即丧失生活力，花丝很容易干枯，影响受精结实。
建议：①春玉米应适当推迟播种期，播种期为5月上旬左右。②采用地膜覆盖③抽穗期应及时浇水，降温保湿。④扬花期遇高温干旱，严重时不能正常受粉，在管理上应适时浇水以改善田间小气候。⑤收获期应推迟5～7天可增加产量，玉米苞叶变白、松散，子粒线消失，内含物完全硬化时收货，试验证明，每推迟一天收货，千粒重平均每天提高3g左右，该项技术不增加任何投入，但增产效
果明显。⑥盖膜玉米的田间管理要认真仔细。出苗后要及时破膜放苗，地膜玉米播后7～10d要勤检查，出苗50%左右时开始分期放苗。放苗时在苗的上方用小刀将地膜划一长1～2cm的小口，注意不要划得太大，不要伤苗。放苗在10：00、16：00 前后较好[5]。
【参考文献】
[1]何奇瑾，周广胜，隋兴华，孙敬松.1961—2010年中国春玉米潜在种植分布的年代际动态变化[J].生态学杂志，2012（09）.
[2]中国农用塑料应用技术学会.地膜覆盖技术大全[M].北京：中国农业出版社，1997：35-49.
[3]王贵平.地膜覆盖对春玉米氮、磷、钾吸收累积和化肥利用率的影响[J].内蒙古农业大学学报，2000（增刊）：157-161.
[4]叶永锋，蒲祖锋.生姜和玉米间作地膜覆盖技术[J].耕作与栽培，1998（2）：6-7.[5]张媛.玉米地膜覆盖栽培技术[J].云南农业，2006（8）：18.
浅析温度对玉米产质量的影响
