【文章內(nèi)容簡介】 花的最適溫度是20—28℃，溫度低于18℃或高于38℃時(shí)，雄花不開放。開花最適相對濕度為65％～90％。2．雌花序 雌花序又稱雌穗，肉穗花序，受精結(jié)實(shí)后即為果穗。（1）玉米雌穗結(jié)實(shí)特點(diǎn)是：1）腰穗性。雌穗由莖稈中部葉腋中的腋芽發(fā)育而成，果穗位于莖稈腰部（中部）。2）潛在的多穗性。玉米除上部4～6節(jié)外，全部葉腋中都能形成腋芽，地上節(jié)上的腋芽進(jìn)行穗分化到早期階段停止，不能發(fā)育成果穗，只有上部1—2個(gè)腋芽正常發(fā)育形成果穗。3）主莖結(jié)實(shí)性。推廣品種的基部節(jié)(地下節(jié))的腋芽不發(fā)育或形成分蘗，但分蘗一般不能成穗。玉米的果穗為變態(tài)的側(cè)莖，果穗柄為縮短的莖稈，節(jié)數(shù)隨品種而異，各節(jié)著生1片僅具葉鞘的變態(tài)葉即苞葉，包著果穗，起保護(hù)作用。(2)果穗的構(gòu)成。由穗軸和雌小穗構(gòu)成。穗軸白色或紫紅色，重量占果穗總重量的20％～25％。穗軸節(jié)很密，每節(jié)著生兩個(gè)無柄小穗，成對排列。每小穗內(nèi)有兩朵小花，上位花結(jié)實(shí)，下位花退化，故果穗上的行粒數(shù)為偶數(shù)，一般為12～18行，亦有8～30行的。每穗粒數(shù)有200～800?；蚋嘈?，一般多為300—500粒。果穗的粒行數(shù)、行粒數(shù)和穗粒數(shù)的多少，均因品種和栽培條件而異。(3)雌小穗構(gòu)成?；績蓚?cè)各著生一個(gè)革質(zhì)的短而稍寬的穎片(護(hù)穎)，穎片內(nèi)有兩個(gè)小花，其中一個(gè)退化的小花，僅留有膜質(zhì)的內(nèi)外稃(穎)和退化的雌、雄蕊痕跡。另外一個(gè)結(jié)實(shí)小花，包括內(nèi)外稃(穎)和一個(gè)雌蕊及退化的雄蕊。雌蕊由子房、花柱和柱頭組成(圖4—4)。通常將花柱和柱頭總稱為花絲?；ńz頂端分叉，密布茸毛分泌黏液，有黏著外來花粉的作用，花絲任何部位都有接受花粉的能力。(4)雌穗的吐絲與授粉。雌穗一般比同株雄穗開始開花晚2—5d，亦有同時(shí)開花的。一個(gè)雌穗從開始抽絲到全部抽出，需5—7d?；ńz長度15—30cm，若長期得不到受精，可延長至50cm左右。同一雌穗上，一般位于雌穗基部往上1／3處的小花先抽絲，然后向上下伸展，頂部小花的花絲最晚抽出，當(dāng)粉源不足時(shí)，易發(fā)生頂部花絲得不到授粉而造成禿頂?shù)默F(xiàn)象。有些苞葉長的品種，基部花絲要伸得很長才能露出苞葉，抽絲很晚，也影響授粉，造成果穗基部缺粒。所以開花后期人工輔助授粉很重要。玉米雄花序的花粉傳到雌穗小花的柱頭上叫授粉。微風(fēng)時(shí)，散粉范圍約1m，風(fēng)力較大時(shí)，可傳播500—1000m。花粉落到花絲在適宜條件下10min即發(fā)芽，30min形成花粉管。2h左右，花粉管進(jìn)入子房，抵達(dá)胚乳，進(jìn)行雙受精。從花絲接收花粉到受精結(jié)束一般需要18～24h，從花粉管進(jìn)入子房至完成受精作用需2～4h?；ńz在受精后停止伸長，2～3d變褐枯萎。3．雄、雌穗分化進(jìn)程 玉米雄、雌穗的分化與形成，是個(gè)連續(xù)發(fā)育的過程。根據(jù)變化過程中形態(tài)發(fā)育特點(diǎn)，均可分為生長錐未伸長期、生長錐伸長期、小穗分化期、小花分化期和性器官發(fā)育形成期等5個(gè)時(shí)期。(二)種子構(gòu)造及其形成 1．種子的形態(tài)結(jié)構(gòu) 玉米種子實(shí)質(zhì)上是果實(shí)(穎果)，習(xí)慣稱之為種子或子粒。其形態(tài)、大小和色澤多樣。一般千粒重為200～300g，小的僅為50g，大的可在400g以上。 種子的顏色有黃、白、紫、黑、花斑等色。我國最常見的為黃色與白色兩種。每個(gè)果穗種子占果穗干重的百分比(出粒率)75％—85％。玉米的種子由種皮、胚乳和胚3個(gè)主要部分組成(圖)。2。 “尖冠”與黑色層。（1）尖冠。在種子與穗軸的連接部分有一尖形的果柄(稱為“尖冠”)。它使種子附著在穗軸上，果柄與種皮相連，在植物學(xué)上是穗軸的一部分。（2）黑色層。脫粒時(shí)，果柄常常留在種子上，種子去掉果柄后，可看到胚的黑色覆著物，稱為黑色層。出現(xiàn)黑色層是種子生理成熟的主要標(biāo)志之一，是完熟期的標(biāo)志。五、玉米生長發(fā)育與生態(tài)條件(一)玉米對光照的要求1．玉米對光照強(qiáng)度的要求 玉米是喜光作物，屬于C4植物。與水稻、小麥等C3作物相比玉米光飽和點(diǎn)較高。小麥和水稻等C3植物，光合有效輻射(波長在400～700nm范圍內(nèi)的光輻射)為800—1 000μmol/ (m2s)時(shí)，即達(dá)到光飽和點(diǎn)，試驗(yàn)證明玉米在光合有效輻射達(dá)到2000μmol/(m2s)時(shí)，也未曾測得光飽和點(diǎn)(圖4—8)。一般來說，屬C3植物的小麥和水稻在正常充分的光照條件下凈光合強(qiáng)度(CO2)為15～30μmol/(m2s)，而玉米凈光合強(qiáng)度(CO2)則可以達(dá)到30～60μmol (m2s)。玉米在高光強(qiáng)下表現(xiàn)出高光效的特點(diǎn)。其原因之一是在自然充分光照條件下，基本不存在光抑制。玉米的高光飽和點(diǎn)和高光合速率有利于有機(jī)物質(zhì)的積累和子粒產(chǎn)量的形成，從而表現(xiàn)出較高的物質(zhì)生產(chǎn)和產(chǎn)量水平。2．玉米對光照時(shí)數(shù)的要求 屬于短日照作物。玉米保證正常的生長發(fā)育，一般要求日照時(shí)數(shù)播種至乳熟每天至少為7～9h，乳熟至成熟每天要大于8h。在引種時(shí)要特別注意品種對光照時(shí)數(shù)的要求。一般我國南方玉米品種向北方引種時(shí)，往往由于日照時(shí)數(shù)長和溫度低造成生育期延遲，植株高大，葉數(shù)增加。北方的品種向南方引種時(shí)，結(jié)果相反。但這種反應(yīng)還因品種的特性而異。(二)玉米對溫度的要求1．玉米全生育期對溫度的要求 玉米原產(chǎn)于熱帶，在系統(tǒng)發(fā)育過程中形成了喜溫的特性。玉米的生物零點(diǎn)溫度為10℃，在整個(gè)生育期間只有達(dá)到品種要求的一定的有效積溫才能正常生長發(fā)育達(dá)到成熟。2．玉米各生育階段對溫度的要求 (1)播種出苗種子發(fā)芽要求最低溫度為6—7℃，春玉米的最適溫度為10～12℃。土壤5～10cm溫度穩(wěn)定在10℃以上的時(shí)期作為春播玉米的適宜播期。 (2)出苗至拔節(jié)玉米出苗適宜溫度為15～20℃，土壤溫度在20～24℃時(shí)，對根系生長有利。當(dāng)?shù)販叵陆档?．5℃時(shí)，根系生長完全停止。玉米苗期對低溫有一定的抵抗能力。幼苗在—2～—3℃時(shí)，雖然會受到傷害，但及時(shí)加強(qiáng)管理，或低溫持續(xù)時(shí)間短，氣溫回升快，植株還可恢復(fù)生長，對產(chǎn)量不會有顯著影響。(3)拔節(jié)至抽雄春玉米日均溫18℃時(shí)開始拔節(jié)。拔節(jié)至抽雄期的生長速度在一定范圍內(nèi)與溫度成正相關(guān)。穗期在光照充足，水分、養(yǎng)分適宜的條件下， 日平均溫度為22～24℃時(shí)，既有利于植株生長，也有利于幼穗發(fā)育。(4)抽雄至授粉花期要求日均溫26～27℃，此時(shí)空氣濕度適宜，可使雄、雌花序開花協(xié)調(diào)，授粉良好。低于18℃時(shí)，不利于開花授粉。當(dāng)溫度高于32—35℃，空氣濕度接近30％，土壤田間持水量低于70％時(shí)，雄穗開花持續(xù)時(shí)間縮短，雌穗抽絲期延遲，而使雌雄花序開花間隔時(shí)間拖長，易造成花期不能相遇。同時(shí)由于高溫干旱，花粉粒在散粉后1～2h內(nèi)即迅速失水(花粉含60％水分)，甚至干枯，喪失發(fā)芽能力?；ńz也會過早枯萎，壽命縮短，嚴(yán)重影響授粉，造成禿頂、缺粒。遇上述情況，應(yīng)及時(shí)澆水提高土壤濕度，改善田間小氣候，減輕高溫干旱的影響。(5)授粉至成熟此期最適宜于玉米生長的日平均溫度為22～24℃。在此范圍內(nèi)，溫度越高，干物質(zhì)積累越快，千粒重越大。當(dāng)溫度低于16℃，玉米的光合作用降低，淀粉酶的活性受到抑制，影響淀粉合成、運(yùn)輸和積累，導(dǎo)致粒重降低，影響產(chǎn)量。六、玉米的物質(zhì)生產(chǎn)與產(chǎn)量形成(一)光能利用及其限制因素1．玉米光能利用率和產(chǎn)量潛力 玉米光合作用以有機(jī)物質(zhì)的形式貯存的化學(xué)能只占總輻射的5．2％。但在自然生產(chǎn)條件下，玉米群體的光能利用率低于1％，部分玉米高產(chǎn)田能達(dá)到3％左右。由此可見，提高光能利用率的潛力相當(dāng)大。2．限制光能利用的因素 (1)漏光損失。低產(chǎn)田較多的光漏射到地面上，這種漏光占全部入射光的20％～50％。 (2)光分布不合理。由于群體過大或使用的品種莖稈高，葉片寬大，莖葉夾角大，互相遮陽，限制了光在群體內(nèi)部的透射和均勻分布，下部葉片處于光補(bǔ)償點(diǎn)以下，因而整個(gè)群體的光能利用率低。 (3)基因型光合能力的限制。玉米品種之間光合能力有很大差別，最高與最低者可相差50％左右。葉綠素含量高、葉片含氮量高、比葉重大的，光合速率就高。 (4)不良的環(huán)境條件的限制。如溫度過低或過高，水分虧缺與漬澇，無機(jī)營養(yǎng)缺乏或失衡等都會導(dǎo)致光能利用率低，產(chǎn)量下降。(二)光合特性與物質(zhì)生產(chǎn)1．玉米的光合特征 （1）玉米的光合作用由維管束鞘細(xì)胞和葉肉細(xì)胞協(xié)同完成。在葉肉細(xì)胞中存在著C4途徑的高效二氧化碳同化機(jī)制，以保證維管束鞘細(xì)胞的葉綠體在相對低的二氧化碳的條件下維持較高的光合速率。（2）低光呼吸、低二氧化碳補(bǔ)償點(diǎn)。玉米二氧化碳補(bǔ)償點(diǎn)較C3植物低得多，據(jù)測定為0～10μl/L，C3植物為21～800μl／L。水稻光呼吸為3．0μmol／(m2s)，而玉米光呼吸為0．05μmol/(m2s)，光呼吸低，耗損的光合產(chǎn)物少，因此它的光合效率高2．最適葉面積系數(shù)及其動(dòng)態(tài)變化 （1）最適葉面積系數(shù)。當(dāng)葉面積系數(shù)增加到一定數(shù)值時(shí)，群體光合速率、干物質(zhì)生產(chǎn)和產(chǎn)量不再明顯增強(qiáng)。此時(shí)的葉面積系數(shù)稱為最適葉面積系數(shù)。平展型品種的最適葉面積系數(shù)為4～5，緊湊型品種為6～7。（2）群體葉面積的變化 1)指數(shù)增長期。從出苗至小喇叭口期。群體葉面積與時(shí)間成指數(shù)規(guī)律增加。 2)直線增長期。從小喇叭口期至抽雄期。群體葉面積與時(shí)間成正比增加。 3)穩(wěn)定期。抽雄期至乳熟末期。群體葉面積進(jìn)入高而穩(wěn)的時(shí)期。至開花期，葉面積系數(shù)達(dá)最大值。最大葉面積穩(wěn)定時(shí)間越長，則光能利用率和產(chǎn)量也越高。應(yīng)采取措施，保證較長的葉面積穩(wěn)定期。 4)衰亡期。乳熟末期至完熟期。下部葉片開始死亡，綠葉面積迅速減少，此期正值子粒有效灌漿期的后半段，果穗干重約50％是在本期積累的。如果葉面積迅速減少，對產(chǎn)量極為不利。多保持一些綠葉，可以積累更多的干物質(zhì)。許多高產(chǎn)典型證明，成熟時(shí)保持葉片的綠色狀態(tài)，是高產(chǎn)的重要特征。3．光合勢與物質(zhì)生產(chǎn) 光合勢是光合面積與光合時(shí)間乘積。也稱為葉面積持續(xù)期。在一定范圍內(nèi)光合勢越大，光能利用率越高，群體生產(chǎn)干物質(zhì)與積累越多，產(chǎn)量也越高。但超過合理范圍后，產(chǎn)量反而降低。4．群體凈同化率與物質(zhì)生產(chǎn) 群體凈同化率出現(xiàn)兩個(gè)高峰。出苗至拔節(jié)2．25μmol/(m2s)，拔節(jié)至大喇叭口2．70μmol/(m2s)，大喇叭口至授粉后15 d 1．93μmol/(m2s)，授粉后15～25 d為2．95μmol /(m2s)，授粉后25一35d為0．90μmol/(m2s)，授粉后35d至成熟0．85μmol/(m2s)，平均為1．90μmol /(m2s)。5．生物產(chǎn)量與經(jīng)濟(jì)系數(shù) 欲提高單位面積產(chǎn)量，一方面必須積累更多的干物質(zhì)，即取得較高的生物產(chǎn)量；另一方面，要使累積的干物質(zhì)盡可能多地轉(zhuǎn)移分配到子粒中去。玉米的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量與生物產(chǎn)量呈顯著正相關(guān)(r：0．823**)。玉米的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量不僅取決于生物產(chǎn)量，也取決于經(jīng)濟(jì)系數(shù)。生產(chǎn)中經(jīng)濟(jì)系數(shù)為0．3～0．5。在一般情況下，生物產(chǎn)量隨密度增加而增加，達(dá)到一定密度后，生物產(chǎn)量不再增加或增加較少，而經(jīng)濟(jì)系數(shù)則隨密度的增加而有降低的趨勢(表4—4)。(三)源、庫、流與產(chǎn)量形成要獲得玉米高產(chǎn)，一是光合產(chǎn)物的供應(yīng)要充足，即“源”(source)足；二是子粒能容納較多的光合產(chǎn)物，即“庫”(sink)大；三是將光合產(chǎn)物運(yùn)送給子粒庫的轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)要通暢，即“流”(flow)暢。1． 源 光合產(chǎn)物的供應(yīng)是子粒產(chǎn)量形成的根本來源。在子粒產(chǎn)量形成中，源的重要作用表現(xiàn)在兩個(gè)方面： 一是“建庫”。為庫的建成提供了物質(zhì)基礎(chǔ)，光合產(chǎn)物供應(yīng)充足時(shí)，庫的數(shù)量、大小明顯增加； 二是“充庫”。為庫的充實(shí)提供了物質(zhì)保證，光合產(chǎn)物充足時(shí)，建成的庫能夠迅速充實(shí)。反之則穗小、粒癟甚至敗育。因此一般認(rèn)為影響當(dāng)前玉米產(chǎn)量提高的限制因素是同化物的供應(yīng)，即“源”的不足。2．庫 玉米庫的能力和庫強(qiáng)度(子粒多少、大小和代謝活性)在產(chǎn)量形成中起著重要作用。庫的強(qiáng)度直接決定著干物質(zhì)在子粒中的貯存數(shù)量和分配比例。庫的強(qiáng)度高，同化物轉(zhuǎn)化為子粒產(chǎn)量的潛力大。庫的強(qiáng)度對光合源也有很大的反饋調(diào)節(jié)作用。庫強(qiáng)度大能促進(jìn)光合速率的提高，反之則削弱之。庫強(qiáng)度控制著灌漿速度。在子粒灌漿期間，如果光合作用受到嚴(yán)重抑制，子粒能從其他器官得到一定有機(jī)物質(zhì)，維持一定的灌漿速度。試驗(yàn)證明，在低產(chǎn)條件下，灌漿期間的同化物是供過于求的，因此在某種條件下，庫也可能成為產(chǎn)量限制的主要因素。3. 流 源與庫之間的輸導(dǎo)系統(tǒng)是物質(zhì)運(yùn)輸?shù)耐ǖ?，其運(yùn)輸效率對產(chǎn)量起重要作用。從光合源制造的有機(jī)物裝載進(jìn)入葉脈韌皮部，通過葉柄、葉鞘和莖的運(yùn)輸，然后進(jìn)入子粒卸載，都可能因不同原因而受到阻礙。如干旱、高溫、低溫及倒伏等都可能降低灌漿速率。大多試驗(yàn)證明，輸導(dǎo)系統(tǒng)對玉米子粒產(chǎn)量影響不大，說明正常條件下的運(yùn)輸能力能夠滿足子粒灌漿的要求。第三節(jié) 玉米栽培技術(shù)一、玉米的群體結(jié)構(gòu)與合理密植技術(shù)(一)群體結(jié)構(gòu)與光分布1．群體結(jié)構(gòu)的概念 含群體的組成、群體密度、群體分布與群體動(dòng)態(tài)變化等。（1）群體組成——單作的玉米田叫單一群體，由兩種以上作物組成的群體稱復(fù)合群體。 （2）群體密度——單位面積內(nèi)的基本株數(shù)或穗數(shù)的多少。（3）群體分布——垂直分布包括莖、葉、穗的高度和層次，其中特別是葉的分布層次與角度對群體光合作用影響最大；水平分布包括植株分布的均勻度和整齊度，以及株行距的配置。（4）群體動(dòng)態(tài)變化——不同生育階段葉面積變化和干物質(zhì)積累動(dòng)態(tài)等。2．群體光能分布 光能在群體內(nèi)部的分布狀況直接關(guān)系到玉米的光能利用效率和產(chǎn)量。入射到玉米群體的陽光在透射過葉層的過程中不斷地被葉片等器官所截獲，所以在群體內(nèi)自上而下光照強(qiáng)度逐漸減弱。 (1)葉面積與光分布。玉米群體中的光分布與葉面積和葉角度關(guān)系十分密切。研究表明，玉米群體的光分布與葉面積的關(guān)系基本上符合門司和佐伯提出的公式：IF=I0 eKF 即 ln== — KFIF=I0eKF 即 ln （IF/ I0）= KF式中的F為從冠頂?shù)揭欢ㄈ后w高度下累積的葉面積系數(shù)，I0為冠層以上入射光強(qiáng)，IF為F累積葉面積的群體層次光強(qiáng)，k是為消光系數(shù)。公式中的消光系數(shù)受多種因素影響，其中群體中的葉角度和太陽高度角是重要因素。k值的大小代表群體的光分布特性，是入射光通過每層葉面積時(shí)所減低的比例常數(shù)，其數(shù)值越大，越不利于