7月下旬/ 8月上旬凉爽对玉米产量和成熟期的影响

7月下旬/ 8月上旬凉爽对玉米产量和成熟期的影响

2013年8月22日

与内布拉斯加州的大多数夏天相比,过去几周相当凉爽舒适,这导致许多人询问对玉米作物的潜在影响。

对晚种玉米的关注。最大的担忧之一是对一些后期种植的玉米的影响。研究表明,玉米杂交种达到不同生长阶段(包括成熟期)所需的生长度日数(GDD)在不同环境中是相当一致的。内布拉斯加州种植的大多数杂交玉米在2400到2700 gdd之间成熟。后来种植的玉米似乎“弥补了时间”,最有可能的原因是在营养生长的早期阶段,温度更高(意味着生长速度更快)。同样的杂交种,两周后种植,大约一周后就会抽穗出丝。印第安纳州和俄亥俄州的研究表明,在5月1日之后,玉米每种植一天,达到成熟期所需的产量就会减少6.5 GDD左右。这意味着5月20日种植的“2700 GDD杂交植株”需要2700 - (20 x 6.5) = 2570 GDD。这是好消息。然而,在这种情况下,平均霜冻日之前灌浆的天数相对较少,灌浆发生在较短的白天(日照/光合作用小时数较少)。这是预期较晚种植日期产量较低的部分原因。

如果霜冻晚了,凉爽的环境可以提高产量。凉爽的天气对作物还有其他影响。授粉期间的天气条件明显优于2011年和2012年。在水分胁迫不严重的土壤中,结实率接近最佳。我们每穗和每英亩都有很多籽粒可以用来灌浆。灌浆期间的凉爽天气会减缓发育,但呼吸作用比光合作用更慢。虽然在凉爽的环境中每天产生的糖略少,但通过呼吸损失的糖更少,籽粒灌浆期也延长了。这可以让植物储存相对更多的糖,从而产生更重的籽粒和更高的产量,特别是与昼夜温度较高的季节相比。世界上产量一直最高的地区往往是高海拔地区(提供高光强度)。它们有温暖(不热)的白天和凉爽的夜晚(减少呼吸)。白天86-87°F以上的温度不利于产量和增加水分蒸腾作用。 A few years ago (2009) we had a very cool late July and August which caused lots of concern about potential frost damage to the slowly developing crop. These conditions actually resulted in record yields (freezing temperatures came later than normal).

我们可以从实际温度和理论温度计算gdd。如果一个典型的“炎热”8月的一天是95华氏度,最低72华氏度,我们累积了29个日数。[(86+72)/2 - 50 = 29 gdd .](在这个方程中,高温和低温相加并除以2得到平均温度。然后减去用于玉米生长的最低基础温度(50°F),得到当天的总GDD。高于86度的温度通常被忽略,因为它们不会实质性地加速开发。)例如,在凉爽的天气里,最高温度为84华氏度,最低温度为60华氏度,我们累积[(84 + 60)/2]-50 = 22 GDD。如果我们有20个这样的日子,我们预计我们平均损失(20 x 7) =140 GDD。这相当于5到6天的作物生长。(或提供5 - 6天的额外灌浆期。)

大多数年份,生产者选择的杂交品种会比平均霜冻日提前10天或更长时间达到生理成熟期。除非霜冻明显早于平均水平,否则较冷的天气对玉米生长几乎没有影响,除了增加“正常”种植日期的玉米产量。对于后期种植的玉米,较冷的天气可能会增加霜冻风险。

其他的影响

潜在的疾病威胁。天气变冷的另一个影响是有更多的露珠,并且在早晨玉米叶子上有更长的时间的自由水分。这增加了一些叶病病原体存活和感染玉米叶片的能力。较低的温度和较高的湿度有利于一些病原体的发展,特别是常见的锈病和灰叶斑病。南方铁锈也喜欢自由的水分和湿度,但更喜欢温暖的天气。叶片疾病会导致一系列的损害:叶片组织死亡,导致光合作用面积减少和糖产量减少,导致籽粒灌浆减少,进而导致更多的茎秆被吃掉,进而导致更多的茎秆腐烂和倒伏。(见8月15日作物观察文章关于球探和管理。)

粮食填满。美国国家气象局(National Weather Service)对8月剩余时间的预测是,气温将正常至高于正常水平,降雨量将低于正常水平。目前,内布拉斯加州的重要地区土壤湿度不足,因此持续温暖、干燥的条件将在谷物灌浆期间对旱地玉米造成压力。灌浆过程中的热胁迫会增加水分利用、蒸腾和蒸发。不管是否有水分,热量也会加速生长。后期种植的田地可能会“匆忙”完成灌浆,可能比“正常”种植日期种植的田地更容易受到热胁迫的影响。

获取水分。灌溉玉米和旱作玉米的发育阶段都有相当大的变化,尽管大部分发育阶段在R3(奶期)到R5早期(凹痕早期)之间。《作物观察》之前的文章指出,今年春天的种植日期范围导致了玉米生长阶段的变化,从而对玉米产生了一系列的天气影响。生理成熟后获得的热量往往会使玉米作物在田间变干,这(加上相对湿度较低,与东部的玉米种植大州相比)通常是内布拉斯加州生产者的优势。较晚种植的田地往往有较高的收获湿度,这并非不可能。

尤吉·贝拉说过:“直到结束,一切才算结束。”现在预测产量还为时过早,但模型似乎表明,在这个日期之前,我们处于相当有利的位置,特别是在灌溉玉米作物方面。现在担心早期霜冻还为时过早,如果预测的趋势保持不变,我们可能会获得很好的收成。

汤姆Hoegemeyer
农学和园艺系实践教授

在线农学理学硕士

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一片玉米田。