贵州省高海拔地区玉米冷害防控技术应用探析

known 发布于 2025-07-24 阅读(459)

摘 要 贵州省高海拔地区是我国重要的玉米生产区,但当地玉米生产常年面临严重的冷害威胁。为构建科学有效的玉米冷害防控体系,提升贵州省高海拔地区玉米的抗冷能力和生产水平,系统分析该地区玉米冷害的主要类型及危害,全面评估冷害防控技术现状,并通过深入探讨目前主要存在的抗冷品种选育进展缓慢、栽培技术针对性不强、化学调控使用不当及物理防护设施不足等问题,针对性提出加强抗冷品种选育、优化栽培技术体系、规范化学调控措施及推广适宜的物理防护技术等

改进建议。

关键词 玉米;冷害防控;贵州省高海拔地区

中图分类号:S513 文献标志码:C DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2025.04.015

贵州省高海拔地区是我国重要的玉米生产区之一,但由于特殊的地理和气候条件,当地玉米生产常年面临严重的冷害威胁[1]。冷害不仅导致玉米产量大幅下降,还影响农民收入和地区粮食供给。近年来,随着气候变化加剧,冷害发生频率和强度呈上升趋势,给当地玉米生产带来更大挑战。因此,研究和应用有效的冷害防控技术对提高贵州省高海拔地区玉米生产水平具有重要意义[2]。笔者旨在系统分析该地区玉米冷害发生的主要类型及危害,全面评估冷害防控技术现状,深入探讨存在的主要问题并提出针对性的改进建议。

1 贵州省高海拔地区玉米冷害发生的主要类型及危害

贵州省是我国重要的玉米生产区之一,高海拔地区玉米种植面积广阔,该区域主要分布在黔西北、黔东北及黔南等地,海拔一般在1 000~2 500 m。气候属于亚热带季风气候,具有明显的立体气候特征,年平均气温10~16 ℃,年降水量800~1 200 mm。玉米主要种植品种有“黔单”系列、“贵玉”系列等适应性较强的杂交玉米。

贵州省高海拔地区玉米冷害主要有春季低温冷害、生长季节低温冷害和秋季早霜冷害。春季低温冷害通常发生在3—5月,导致玉米种子发芽率降低、幼苗生长缓慢,严重时可造成大面积死苗[3]。生长季节低温冷害多发生在6—8月,影响玉米的营养生长和生殖生长,表现为叶片变黄、生长停滞、花粉活力下降、授粉受精不良等,导致玉米产量和品质显著下降。秋季早霜冷害一般出现在9—10月,使玉米灌浆不足、籽粒脱水困难,造成空秆率增加、千粒重降低。这些冷害不仅直接影响当季玉米产量,还会导致玉米植株抗性下降,增加病虫害发生风险。

2 贵州省高海拔地区玉米冷害防控技术现状

2.1 品种选育

在贵州省高海拔地区玉米冷害防控技术中,品种选育是最基础也是最有效的措施之一。目前,该地区主要通过常规育种和分子标记辅助选择相结合的方法,选育抗冷性强的玉米品种。研究人员重点关注早熟、耐低温、生长周期短的品种特性,以适应高海拔地区短生长季的特点。近年来,研究人员已培育出一些适应性较强的品种,如“黔单”系列、“贵玉”系列等[4]。这些品种在发芽期和苗期表现出较好的耐低温性,能够在12~15 ℃的低温环境下正常生长。同时,部分品种具有较强的抗霜冻能力,可以在轻度霜冻条件下维持正常生长。然而,目前选育的品种在极端低温条件下的表现仍有待提高,且产量和品质与平原地区相比仍有一定差距。

2.2 栽培措施

在贵州省高海拔地区当前玉米冷害防控技术中,栽培措施是一项重要的防控手段,主要包括调整播种期、合理密植、深耕深松、覆膜种植等技术。调整播种期是根据当地气温变化规律选择适宜的播种时间,以避开玉米关键生育期的低温风险。合理密植则是通过调整种植密度增强玉米群体保温能力,同时提高玉米单位面积产量。深耕深松可以改善土壤结构,进而促进玉米根系发育,提高玉米植株抗逆性[5]。覆膜种植技术广泛应用于玉米春季播种,能有效提高地温,促进玉米早期生长。种植户可采用培土、增施有机肥等措施增强玉米植株抗性。在肥水管理方面,种植户要注重氮磷钾平衡施用,适当增加钾肥用量,以提高玉米植株抗寒能力。灌溉时,避免在低温天气大量灌水,防止玉米冷害加重。

2.3 化学调控

在贵州省高海拔地区玉米冷害防控技术中,化学调控是一种重要的辅助手段。其主要通过使用生长调节剂和营养元素来增强玉米的抗冷能力。常用的生长调节剂有赤霉素、芸苔素内酯和水杨酸等。这些物质能够促进植株生长,提高细胞膜稳定性,增强抗氧化能力,从而提升玉米的耐寒性。在营养元素应用方面,种植户要重点关注钾、硅、锌等元素的叶面喷施。钾能够增强细胞渗透调节能力,硅可以提高植株机械强度,锌则有助于提高酶活性和代谢水平。此外,可采用复合型抗冷剂,如含有氨基酸、多糖等成分的制剂,以全面提高玉米植株的抗寒性。化学调控措施通常在预报有冷害天气时采用。虽然化学调控效果显著,但存在使用成本较高、施用时机把握难度大等问题。

2.4 物理防护

在贵州省高海拔地区玉米冷害防控技术中,物理防护是一种直接有效的措施,主要包括大棚种植、地膜覆盖、设置防霜设施等。大棚种植能显著提高局部地区温度,延长玉米生长季,适用于春季低温期和秋季早霜期的玉米保护。地膜覆盖不仅可以提高地温,还能保持土壤水分,促进玉米早期生长。防霜设施如喷灌系统、风机等,可以在霜冻来临时及时启动,形成保护层,降低冷害风险。此外,种植户可采用小型塑料拱棚、秸秆覆盖等简易方法进行物理防护。近年来,智能化物理防护设施逐步推广,如自动控温大棚、智能喷灌系统等,其可根据气象数据自动调节环境参数。然而,物理防护措施普遍存在初期投入大、操作复杂等问题,在山区推广面临挑战。

3 贵州省高海拔地区玉米冷害防控技术存在的主要问题

3.1 抗冷品种选育进展缓慢

在贵州省高海拔地区玉米冷害防控技术中,抗冷品种选育进展缓慢是一个突出问题。抗冷性状的遗传机制复杂,涉及多基因调控,难以快速实现育种目标。同时,抗冷性与高产性、优质性等重要农艺性状存在负相关,在选育过程中难以兼顾。贵州省高海拔地区环境条件特殊,育种试验周期长,成本高,导致育种效率低下。现有的育种技术手段在应对复杂的抗冷机制时显得不足,分子标记辅助选择等先进技术在实际应用中还不够成熟。育种资源有限,缺乏优良的抗冷种质资源,制约了育种工作的开展。资金投入不足和专业育种人才匮乏,也在一定程度上影响了玉米抗冷品种的选育进程。

3.2 栽培技术针对性不强

在贵州省高海拔地区玉米冷害防控技术中,栽培技术针对性不强是一个显著问题。现有玉米栽培技术多是从平原地区引进,未充分考虑高海拔地区的特殊气候和地形条件,导致适用性差。由于高海拔地区气候变化复杂,不同海拔、坡向的微气候差异大,现有玉米栽培技术缺乏针对性的调整和优化。种植户普遍采用粗放式管理,对玉米精细化栽培技术掌握不足,难以针对不同生育期的冷害风险采取不同措施。贵州省高海拔地区玉米栽培技术研究与推广存在脱节,新技术在实际生产中的应用效果不佳。这些因素导致贵州省高海拔地区玉米栽培技术在应对冷害时缺乏针对性和有效性。

3.3 化学调控使用不当

在贵州省高海拔地区玉米冷害防控技术中,化学调控使用不当是一个突出问题。种植户对化学调控剂的作用机理和使用方法认识不足,往往盲目使用或过度依赖,导致调控效果不佳,甚至产生负面影响。化学调控剂的不当选择,未能针对不同类型的冷害选用适宜的药剂等,降低了防控效果。施用时机把握不准,未能结合天气预报和作物生育期合理使用,影响了调控效果。剂量控制不当,如过量使用,可能导致玉米植株生理紊乱,反而降低其抗冷能力。不同化学调控剂之间的配伍使用缺乏科学指导,可能产生拮抗作用。

3.4 物理防护设施不足

在贵州省高海拔地区玉米冷害防控技术中,物理防护设施不足是一个严重制约因素。大棚、温室等设施数量严重不足,无法满足大面积玉米种植的防护需求。现有设施多为简易结构,抗风能力差,难以应对高海拔地区复杂的气象条件。设备自动化程度低,大多需要人工操作,不能及时响应突发性冷害。防霜设备如喷灌系统、风机等配备不全,难以有效应对秋季早霜危害。由于地形复杂,很多地区电力和水利设施不完善,限制了物理防护设备的使用。

4 改进玉米冷害防控技术的对策建议

4.1 加强抗冷品种选育

为改善贵州省高海拔地区玉米冷害防控技术,加强抗冷品种选育是关键。加大资金投入力度,建立专门的高海拔地区玉米抗冷育种基地,为长期育种工作提供保障。整合现有育种资源,引进国内外优良抗冷种质,扩大育种材料库。加强基础研究,深入探究玉米抗冷性的遗传机制,为分子育种提供理论支撑。利用现代生物技术如基因编辑、分子标记辅助选择等,提高育种效率。注重多性状协同改良,在提高玉米抗冷性的同时兼顾产量、品质等重要农艺性状。加强育种团队建设,培养专业人才提高玉米育种水平。建立产学研合作机制,促进育种成果转化和推广。

4.2 优化栽培技术体系

为改进贵州省高海拔地区玉米冷害防控技术,优化栽培技术体系至关重要。开展精细化气象监测,建立区域性微气候数据库,为制订针对性栽培措施提供依据。根据不同海拔、坡向等条件,制订差异化种植方案,如调整播种期、优化密植结构等。推广保护性耕作技术,如深耕深松、秸秆覆盖等,改善土壤结构,提高保温能力。完善水肥管理技术,如应用水肥一体化系统,提高玉米植株的抗逆性。研发并推广适合高海拔地区的新型栽培模式,如立体种植、间作套种等。加强农民培训,提高其科学种植意识和技术水平。

4.3 规范化学调控措施

为改进贵州省高海拔地区玉米冷害防控技术,规范化学调控措施是重要环节。加强基础研究,深入探究不同化学调控剂的作用机理和最佳使用方法。建立区域性化学调控指导体系,针对不同类型冷害制订专门的用药方案。优化施用时机,根据精准气象预报和作物生育期,确定最佳施用时间。推广精准施用技术,如采用变量喷施设备,提高用药精度和效率。开发新型复合调控剂,提高药效并减少用药次数。加强技术培训和指导,提高种植户的科学用药意识。建立化学调控效果评估体系,及时总结经验教训。推进化学调控与其他防控措施协同应用,如与栽培措施、物理防护的配套使用。

4.4 推广适宜的物理防护技术

为改进贵州省高海拔地区玉米冷害防控技术,推广适宜的物理防护技术至关重要。开发适合高海拔地区的低成本、易操作的物理防护设施,如改良型简易大棚和防霜设备。推广新型覆盖材料,如纳米保温膜、智能调光膜等,提高保温效果。发展智能化物理防护系统,如自动控温大棚、智能喷灌系统,提高防护效率和精准度。根据地形特点,设计梯田式或立体式防护结构,充分利用有限空间。推广集约化、规模化物理防护模式,如建立统一管理的防护设施园区。加强技术培训和示范,提高种植户对物理防护技术的认识和应用能力。建立物理防护设施共享机制,如设备租赁、联合使用等,降低使用成本。

5 结语

贵州省高海拔地区玉米冷害防控是一个复杂而紧迫的问题,涉及品种选育、栽培技术、化学调控和物理防护等方面。虽然当前防控技术存在诸多不足,但通过采取加强抗冷品种选育、优化栽培技术体系、规范化学调控措施和推广适宜的物理防护技术等对策,有望显著提升该地区玉米的抗冷能力和生产水平。未来应进一步加强产学研合作,整合多学科力量深入开展基础研究和应用技术创新。相信通过持续努力和系统防控,贵州省高海拔地区玉米生产将更加稳定高效,为保障农民收入做出重要贡献。

参考文献:

[1] 徐婷,王俊强,韩业辉,等.低温冷害对不同玉米种子萌发及α-淀粉酶活性的影响[J].黑龙江农业科学,2023(10):1-6.

[2] 温步高.浅析代县玉米低温冷害及其防治措施[J].农业技术与装备,2022(12):171-173.

[3] 李建平,刘玉汐,高岩,等.灌浆初期低温对春玉米产量构成的影响研究[J].中国农学通报,2022,38(12):7-12.

[4] 王丽,路运才.玉米抗低温灾害调控技术研究进展[J].农学学报,2021,11(5):1-4.

[5] 姜丽霞,赵慧颖,曲辉辉,等.黑龙江省玉米干旱与低温冷害复合逆境对产量的影响[J].气象,2021,47(1):94-105.

(责任编辑:张春雨)

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