浅析气温对华北地区玉米产量的影响
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[摘 要] 华北平原是我国中国重要的玉米生产基地和输出基地，玉米常在我国粮食作物和中占据着重大作用，研究如何提高玉米产量及影响玉米产量的因素又这及其重要的作用，再温度变化较为明显的华北平原，研究温度对玉米产量的影响具有更加重要和实际的意义及作用。
[关键词] 华北平原 产量 玉米
[中图分类号] S513 [文献标识码] B [文章编号] 1003-1650 （2013）01-0028-02
Analysis of the temperature of corn production in North China
Abstract：The North China Plain is our important corn production base and export base， corn often occupy a significant role in our food crops and in studying how to improve corn yield and factors affecting corn yield and its important role， and then the temperature more obvious changes in the North China Plain， the effect of temperature on the yield of maize has a more important and practical significance and role.
Keywords： north yield corn
华北平原是中国第二大平原。华北平原属暖温带季风气候，四季变化明显。平原年均温 8～15℃ ，冬季寒冷干燥 ，农作物大多为两年三熟，南部一年两熟。华北平原是我国重要的玉米生产基地和输出基地，今年华北地区（包括北京、天津、河北、山西、山东、河南）玉米播种面积占到全国播种总面积的32.4%。玉米生产在华北农业中占有举足轻重的地位，并对我国玉米市场有较大影响，是未来我国玉米扩大种植面积的重点省份。温度是农作物生长发育的重要因子，玉米产量的高低和各生育时期的温度有密切关系。玉米是重要的粮食作物和畜牧饲料作物，在国家和世界粮食中占据着重要的地位。因此研究制约玉米产量的因素及提高玉米的产量都具有重大的意义。
影响玉米产量的主要因素有玉米种子的质量、土壤肥力、水肥条件、大气质量、太阳光照及其环境温度。因为华北平原属暖温带季风气候，四季变化明显，所以温度对华北平原玉米的产量影响很大。
一、持续低温对玉米幼苗生理指标的影响
通过实验可以证明：叶绿素的生物合成是一系列酶促反应，受温度影响很大。最适温度是20～30℃。温度过高或过低均降低成速率，加速叶绿素解；生物细胞，通过细胞膜这种结构与生物体内细胞、细胞器及环境界面起着物质交换的作用，同时保持生物细胞正常生理生化过程的稳定性。当外界环境条件发生变化时 ，首先影响生物膜的物理化学性质的改变。如植物组织受到逆境伤害时，由于膜的功能受损或结构破环，而使其透性增大，细胞内的盐类或有机物有不同程度渗出，从而影响植物的生理过程；冷敏植物低温伤害的主要原因是冷诱导的细胞质酸化， 可能与液泡膜质子转运系统的破坏密切相关。在我们的研究中，简令成指出， 冷害首先是损伤细胞的膜结构，然后引起生理生化过程的破坏。钙可能作为磷脂的磷酸根和蛋白质的羧基间联结的桥梁， 使膜结构更为牢固， 从而提高根系活力， 也可能与细胞中的果胶酸形成果胶酸钙， 保护中胶层结构， 降低细胞壁的降解。钙的另一重要作用是通过钙-钙调素信号转导系统诱导抗逆基因的表达， 提高抗氧化酶活性 ， 诱导渗透调节物质的合成 ， 增加细胞中煮沸稳定蛋白质的含量， 从而增强植物细胞忍耐低温的能力；过氧化氢酶普遍存在于植物的所有组织中，其活性与植物的代谢强度及抗寒、抗病能力有一定关系。过氧化氢酶属于血红蛋白酶，含有铁，它能催化过氧化氢分解为水和分子氧，在此过程中起传递电子的作用，可促使H2O2分解为分子氧和水细胞免于遭受H2O2的毒害，是生物防御体系的关键酶之一。在低温的情况下，植物机体会感受到外部环境的变化从而引起了过氧化氢酶活性明显的增加，维持体内环境的正常运行。
二、温度过高对玉米的影响
高温热害是广东春种夏收玉米生育后期和夏种秋收玉米生育前中期经常遇到的不利气候因素。因为这时正处夏季6月、7月、8月，太阳高度角大、辐射强烈，地面吸收和累积的热量多，因此，常出现高温天气。广东7月、8月平均气温都超过28℃，日最高气温超过35℃的高温天气，6月下旬至9月上旬常见，内陆盆地可高达38℃42℃的高温，对玉米生长发育和产量形成均有不利影响。
1.高温对玉米生理生化及生长发育的影响
玉米种在高温条件下，可降低光合酶的活性，破坏叶绿体结构和引起气孔关闭，从而影响光合作用。更主要的是在高温条件下呼吸强度增强，消耗明显增多，而使净光合积累减少。有试验表明，当田间CO2浓度为200～300ppm时，气温30℃，玉米光合强度为50毫克CO2/分米2·小时，当气温升高至40℃时，光合强度减弱至35～40毫克/分米2·小时。即高温比适温的光合强度降低20～30%。 据报导，玉米受38～39℃热害3小时之后，光合效率下降70%，受热害1小时之后，光合效率也下降40%，在20℃的环境中经过6小时，光合效率仅能恢复至65%。说明38～39℃的高温热害时间越长受害越重，恢复愈难。玉当气温高于32～35℃时不利于开花授粉，由于花粉粒在通常情况下，其活力只能保持5～6小时；8小时以后活力显著下降；24小时以后完全丧失活力。同时玉米花粉含水量只有60%，且保水力弱，在高温干燥环境下容易失水干瘪，散粉后1～2小时，花粉粒迅速失水，丧失活力而不能授粉。玉米种在玉米籽粒灌浆成熟期，当日平均气温高于25℃时，因淀粉酶的活性受影响而不利于干物质的运输与积累。
2.玉米高温热害类型
延迟型危害在玉米生长发育过程中，较长时间受到不同程度的高温危害，使光合作用受阻，酶活性减弱，致使生长发育减慢。 障碍型危害在玉米生殖器官分化期到抽穗开花期，遭受异常高温危害，使生殖器官受到损害，造成不育或部分不育而减产。这种危害时间较短，但受害后难以恢复正常，表现为秃顶、缺粒、缺行甚至无果穗而减产较大。 生长不良型玉米在营养生长期受害后，致使高度降低，叶片数减少，粒数减少，穗变短。但成熟期没有明显延迟，千粒重也影响不大。主要因粒数少、生长弱而减产。清除体内的过氧化氢，从而使混合型在同一年内发生前期高温而使生长发育不良，后期又受低温危害造成灌浆缓慢，使玉米严重减产。
3.玉米热害指标
据有关研究认为，在35℃的环境下，玉米苗期的生长高度、干物重都受到明显影响。玉米抽雄期当温度高于32℃，授粉将受影响；后期温度高于25℃，如又遇干旱将出现高温逼熟而减产。 玉米各生育阶段的热害指标以中度热害为标准，苗期为36℃；生殖期为32℃；成熟期为28℃。 出叶速度与温度关系（营养生长期）33℃时受高温轻度危害，出叶速率开始下降；36℃时受中等危害，出叶速度明显下降；39℃时受害严重，出叶速率严重下降。 轻、中、重度热害对产量的影响以全生育期平均气温为标准，29℃轻度热害，将减产10%左右；33℃中度热害，将减产50%以上；36℃严重受害，将造成绝产。 玉米生育期不同，热害指标有明显差别，总趋势是苗期最耐热，生殖期次之，成熟期最不耐热。
参考文献
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[3]陈朝辉，王安乐，王娇娟，薛建兵，董喜才，魏国英，高温对玉米生产的危害及防御措施，[J]作物杂志；2008（08）.