阅读说明：本技术 一种缓解夏玉米高温热害的方法 (Method for relieving high-temperature heat damage of summer corn ) 是由 朱英华 章鑫 王成雨 马庆 李晓玉 程备久 董召荣 周可金 余燕 陈翔 程玉庆 于 2019-12-19 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种缓解夏玉米高温热害的方法,属于夏玉米种植领域,所述方法包括以下步骤：将顺丁烯二酸联胺溶解于二乙醇胺中,然后兑水将上述溶液调配为所需浓度的顺丁烯二酸联胺溶液,在夏玉米播种后的第45d至抽雄前,选择无风晴朗的上午或傍晚,将顺丁烯二酸联胺溶液采用农用喷雾机均匀喷施到玉米叶片表面。本发明所述顺丁烯二酸联胺溶液可用于缓解夏玉米高温热害。(The invention discloses a method for relieving high-temperature heat damage of summer corns, which belongs to the field of summer corn planting and comprises the following steps: dissolving maleic acid diamine in diethanolamine, adding water to prepare a maleic acid diamine solution with a required concentration, and uniformly spraying the maleic acid diamine solution on the surfaces of the corn leaves in the 45 th day after sowing summer corns and before castration in the morning or evening without wind. The maleic acid hydrazine solution can be used for relieving the high-temperature heat damage of summer corn.)

一种缓解夏玉米高温热害的方法

技术领域

本发明涉及夏玉米种植领域，具体涉及一种缓解夏玉米高温热害的方法。

背景技术

伴随全球气候变暖，极端高温事件频繁发生，严重威胁着全球的粮食安全。玉米是全球第一大粮食作物，其生产对于保障全球粮食供给起着非常重要的作用，特别是夏玉米整个生育期大部分时间生活在炎热的夏季，整个生长季节受高温影响很大。对于夏玉米来说，温度达到35℃以上被认为达到高温受害的标准。受高温热害后，玉米表现为植株矮小，叶片变黄变薄，生理代谢紊乱，花粉和花丝活力下降，玉米果穗变小且不能正常结实，最终导致玉米减产。研究表明，玉米大喇叭口期至开花期对高温最为敏感，此期遭受高温，玉米受害和减产最为严重。因此除选用耐高温品种外，开发高效低成本化学制剂降低此期高温热害对玉米的影响非常重要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种缓解夏玉米高温热害的方法，其可以缓解夏玉米高温热害。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种缓解夏玉米高温热害的方法，包括以下步骤：将顺丁烯二酸联胺溶解于二乙醇胺中，然后兑水将上述溶液调配为所需浓度的顺丁烯二酸联胺溶液，在夏玉米播种后的第45d至抽雄前，选择无风晴朗的上午或傍晚，将顺丁烯二酸联胺溶液采用农用喷雾机均匀喷施到玉米叶片表面。

优选地，所述调配的顺丁烯二酸联胺溶液的浓度为0.9-1.1mmol/L，顺丁烯二酸联胺溶液喷施量为每公顷喷施530-550L。

优选地，所述顺丁烯二酸联胺112g溶解于200ml的二乙醇胺中，然后兑水1000L，将上述溶液调配为浓度为1mmol/L顺丁烯二酸联胺溶液。

优选地，所述顺丁烯二酸联胺溶液的喷施量为每公顷喷施540L。

优选地，所述无风晴朗的上午为8点之前，傍晚为17点之后。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

通过喷施0.9-1.1mmol/L顺丁烯二酸联胺溶液，可以降低夏玉米高温造成的产量损失。具体原理如下：通过喷施顺丁烯二酸联胺溶液，一方面可以降低叶片相对电导率，维持细胞膜的稳定性，提高其叶绿素含量，增强光合能力，从而改善了植株“源”的供应能力；另一方面，可以缩短夏玉米的雌雄间隔期，同时提高夏玉米的花粉活力和花丝活力，增加了穗粒数，从而扩大了植株“库”的容纳能力。

其次，通过喷施0.9-1.1mmol/L顺丁烯二酸联胺溶液，夏玉米的穗粒数的提高幅度为28.2％，千粒重的提高幅度为10.5％，产量的提高幅度为39.0％。

附图说明

图1为喷施顺丁烯二酸联胺对高温处理下夏玉叶穗位叶绿素的影响；

图2为喷施顺丁烯二酸联胺对高温处理下夏玉米穗位叶光合速率的影响；

图3为喷施顺丁烯二酸联胺对高温处理下夏玉米穗位叶相对电导率的影响；

图4为喷施顺丁烯二酸联胺对高温处理下夏玉米雌雄间隔期的影响；

图5为喷施顺丁烯二酸联胺对高温处理下夏玉米花粉活力的影响；

图6为喷施顺丁烯二酸联胺对高温处理下夏玉米花丝活力的影响。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种缓解夏玉米高温热害的方法，包括以下步骤：将顺丁烯二酸联胺溶解于二乙醇胺中，然后兑水将上述溶液调配为所需浓度的顺丁烯二酸联胺溶液，在夏玉米播种后的第45d至抽雄前，选择无风晴朗的上午或傍晚，将顺丁烯二酸联胺溶液采用农用喷雾机均匀喷施到玉米叶片表面。所述无风晴朗的上午为8点之前，傍晚为17点之后。所述调配的顺丁烯二酸联胺溶液的浓度为0.9-1.1mmol/L，顺丁烯二酸联胺溶液喷施量为每公顷喷施530-550L。优选为，将顺丁烯二酸联胺112g溶解于200ml的二乙醇胺中，然后兑水1000L，将上述溶液调配为浓度为1mmol/L顺丁烯二酸联胺溶液，1mmol/L顺丁烯二酸联胺溶液的喷施量为每公顷喷施540L。

以下为顺丁烯二酸联胺溶液作为化学制剂缓解夏玉米高温热害的实验例。

1.1材料与方法

试验于2017年6月在安徽省阜阳市颍泉区王府营社区张庄村进行，试验所用玉米品种为热敏感型品种登海605。在高温条件下试验设2个处理：一个处理为喷施1mmol/L顺丁烯二酸联胺处理(T)；一个处理为对照处理(CK)，喷施等量清水。

高温的处理方法为通过架设透光度为95％的聚乙烯塑料薄膜温室进行升温，当外界环境温度(温室外大气温度)低于35℃时，保持聚乙烯塑料薄膜温室内温度不低于35℃；当环境温度(温室外大气温度)高于35℃时，保持聚乙烯塑料薄膜温室内温度比外界环境温度(温室外大气温度)高3℃；当聚乙烯塑料薄膜温室内高于38℃温度时，则揭膜降温至温度低于38℃温度再重新覆盖薄膜，如此反复，保持棚内温度在可控范围之内。聚乙烯塑料薄膜温室的具体规格为：长度20m，宽度为10m，高度为5m，骨架结构为镀锌钢管。

高温处理时期在夏玉米播种后第45d开始，至开花散粉后第7d结束。在夏玉米播种后45d至抽雄前，选择无风晴朗的上午或傍晚，将顺丁烯二酸联胺溶液采用农用喷雾机均匀喷施到玉米叶片表面。

顺丁烯二酸联胺的喷施浓度为1mmol/L，喷施时应先将顺丁烯二酸联胺112g溶解于200ml二乙醇胺中，然后再兑水至1000L将上述溶液调配为1mmol/L浓度的顺丁烯二酸联胺溶液，单位面积喷施量为每公顷喷施1mmol/L的顺丁烯二酸联胺溶液540L。

试验地夏玉米的种植密度为60000株/hm²，其中行距为60cm，株距为27.7cm。氮肥(纯氮)的施用量为300kg/hm²，其中1/2作为基肥使用，1/2作为追肥使用；钾肥(K₂O)施用量为105kg/hm²，磷肥(P₂O₅)施用量为120kg/hm²，磷肥和钾肥均以基肥的形式在播种前一次性施入土壤。其他管理措施均遵从当地农民种植习惯。

1.2测定项目与指标

1.2.1产量

每个处理选取3个点，每个点测定50株的总长度，求出平均株距，测定行距，利用株行距计算每亩穗数。产量＝亩穗数*穗粒数*千粒重。

1.2.2叶绿素含量

测定时期为散粉期，穗位叶叶绿素含量测定采用95％酒精浸提，分光光度法测定。叶绿素含量变化幅度(％)＝(T-CK)/CK*100。

1.2.3光合速率

测定时期为散粉期，穗位叶净光合速率的测定采用CIRAS-HPEA植物光合系统测定仪测定。穗位叶净光合速率变化幅度＝(T-CK)/CK*100。

1.2.4相对电导率

测定时期为散粉期，穗位叶相对电导率采用浸泡法，每个处理取3份鲜样快速称量0.1g，分别置于10ml去离子水的刻度试管中室温浸泡12h，用电导率仪测定浸提液的电导率(R1)，然后沸水加热30min，冷却至室温后摇匀，再次测定浸提液电导率(R2)，相对电导率＝R1/R2。相对电导率变化幅度＝(T-CK)/CK*100。

1.2.5雌雄间隔期

雌雄间隔期为散粉期与吐丝期之间的间隔时间。雌雄间隔期的变化幅度＝(T-CK)/CK*100。

1.2.6花粉活力

测定时期为散粉期，花粉活力采用氯化三苯基四氮唑(TTC)法。花粉活力变化幅度＝(T-CK)/CK*100。

1.2.7花丝活力

将接受高温处理的玉米植株的雌穗用羊皮纸袋在其散粉前套袋，并从未接受高温处理的植株上采集足量花粉进行人工授粉，连续进行授粉直至未接受高温处理的植株散粉结束为止，以处理玉米果穗结实粒数与未接受高温玉米果穗的比值(％)作为花丝活力值。

幅度＝(T-CK)/CK*100。

2结果分析

2.1喷施顺丁烯二酸联胺对高温处理下夏玉米产量及其构成因素的影响

由表1可知，高温处理后喷施顺丁烯二酸联胺对夏玉米品种登海605的单位面积穗数影响不显著，这是因为高温处理发生在玉米大喇叭口期，此时玉米的单位面积穗数已经决定；但高温处理后喷施顺丁烯二酸联胺(T)与对照处理(CK)相比显著提高了穗粒数和千粒重，并进而使夏玉米籽粒产量显著提高，其中穗粒数的提高幅度为28.2％，千粒重的提高幅度为10.5％，产量的提高幅度为39.0％，穗粒数的提高幅度(28.2％)大于千粒重的提高幅度(10.5％)，可见高温处理后喷施顺丁烯二酸联胺与对照处理(CK)相比产量提高主要是通过提高穗粒数来完成的。

表1喷施顺丁烯二酸联胺对高温处理下夏玉米产量及其构成因素的影响

处理	单位面积穗数(株/hm2)	穗粒数(粒/株)	千粒重(g)	产量(kg/hm2)
					CK	61230.5a	283.1b	305.6b	4502.6b
T	60075.4a	362.9a	337.8a	6259.8a

2.2喷施顺丁烯二酸联胺对高温处理下夏玉米穗位叶叶绿素的影响

叶绿素是植物光合作用的关键物质，能把光能转化为稳定的化学能，因而叶绿素含量的高低是反映植物代谢是否正常的重要生理指标，叶绿素含量的高低与植物的抗逆性密切相关。

由图1可知，高温处理后喷施顺丁烯二酸联胺(T)与对照处理(CK)相比显著提高了穗位叶叶绿素SPAD值，对照处理(CK)的穗位叶叶绿素SPAD值为46.3，喷施顺丁烯二酸联胺处理(T)的穗位叶叶绿素SPAD值为51.3，提高的幅度为10.8％，可见，喷施顺丁烯二酸联胺(T)可以在高温条件下改善并提高夏玉米叶片的叶绿素含量。

2.3喷施顺丁烯二酸联胺对高温处理下夏玉米穗位叶净光合速率的影响

在叶绿素的作用下，植物通过光合作用将H₂O和空气中的CO₂转化成碳水化合物，而碳水化合物构成了植物体干物质重量的主体部分，因此光合作用的高低直接决定了产量的高低，而高温造成减产的原因之一就是导致植物体干物质重量的减少，因而化学调控剂能否提高植物逆境条件下植物绿色器官的净光合能力可以看作该试剂是否有效的评价依据。

由图2可知，高温处理后喷施顺丁烯二酸联胺(T)与对照处理(CK)相比显著提高了穗位叶净光合速率，对照处理(CK)的穗位叶净光合速率为35.7μmol CO₂m^-2S^-1，喷施顺丁烯二酸联胺处理(T)的穗位叶净光合速率为40.1μmol CO₂m^-2S^-1，提高的幅度为12.3％，可见，喷施顺丁烯二酸联胺(T)可以在高温条件下改善并提供夏玉米叶片净光合能力，增强了夏玉米在高温条件下干物质积累和存储量。

2.4喷施顺丁烯二酸联胺对高温处理下夏玉米穗位叶相对电导率的影响

植物细胞膜起调节控制细胞内外物质交换的作用，它的选择透性是其最重要的功能之一。当植物遭受逆境伤害时，细胞膜受到不同程度的破坏，膜的透性增加，选择透性丧失，细胞内部分电解质外渗。因此，质膜透性的测定常可作为逆境伤害的一个生理指标，广泛应用在植物抗性生理研究中。

由图3可知，高温处理后喷施顺丁烯二酸联胺(T)与对照处理(CK)相比显著降低了穗位叶相对电导率，对照处理(CK)的穗位叶穗位叶相对电导率为0.84，喷施顺丁烯二酸联胺处理(T)的穗位叶相对电导率为0.66，降低的幅度为21.4％。可见，喷施顺丁烯二酸联胺降低了夏玉米穗位叶相对电导率，增强了细胞膜的稳定性，对于维持夏玉米植株相对正常的生理活动起到了重要作用。

2.5喷施顺丁烯二酸联胺对高温处理下夏玉米雌雄间隔期的影响

雌雄间隔期是指玉米等雌雄同株异花授粉类作物雌花和雄花开花期不一致的现象。正常情况下，玉米雌雄间隔期为0或很短，但玉米在开花期受到高温胁迫时，雌穗和雄穗的开花间隔将增大。雌雄间隔期过大的后果是当雌穗和雄穗开花时，相反性别的花器官因玉米的花粉活力(雄花)或花丝活力(雌花)降低而使玉米正常的开花授粉不能正常进行，造成玉米籽粒产量降低。

由图4可知，高温处理后喷施顺丁烯二酸联胺(T)与对照处理(CK)相比显著降低了夏玉米的雌雄间隔期，对照处理(CK)的雌雄间隔期为2.9d，喷施顺丁烯二酸联胺处理(T)的雌雄间隔期为2.1d，降低的幅度为27.6％。可见，喷施顺丁烯二酸联胺降低了夏玉米的雌雄间隔期，增加了花粉和花丝完成正常受精的机率。

2.6喷施顺丁烯二酸联胺对高温处理下夏玉米花粉活力的影响

花粉活力是花粉维持受精时间长短的能力，玉米抽雄开花期最易受到高温热害，高温影响花粉管伸长和正常散粉，降低花粉活力和萌发能力，导致花粉败育或花丝无法授粉而形成空秕粒，大幅降低结实率，造成严重减产。玉米花粉在35℃处理6h将丧失全部花粉活力，在40℃处理4h导致花粉活力丧失。

由图5可知，高温处理后喷施顺丁烯二酸联胺(T)与对照处理(CK)相比显著提高了夏玉米花粉活力，对照处理(CK)的夏玉米花粉活力为67.9％，喷施顺丁烯二酸联胺处理(T)的夏玉米花粉活力为85.4％，提高的幅度为25.8％，可见，喷施顺丁烯二酸联胺(T)可以在高温条件下增强夏玉米的花粉活力，为夏玉米在高温条件下提高结实率奠定了生理基础。

2.7喷施顺丁烯二酸联胺对高温处理下夏玉米花丝活力的影响

高温抑制花丝伸长，减缓玉米抽雄期花丝的吐丝速率，同时高温显著减缓花丝生长，导致花丝长度显著降低。高温易造成玉米花丝水势降低，即使花粉萌发，花丝表面缺乏足够水分而造成无法受精，导致结实率大幅度降低。高温使玉米花丝表面无粘液，导致花粉黏着量降低，从而大幅度降低玉米花丝的授粉机率，造成减产。高温也导致玉米花丝寿命缩短，生活力降低。

由图6可知，高温处理后喷施顺丁烯二酸联胺(T)与对照处理(CK)相比显著提高了夏玉米花丝活力，对照处理(CK)的夏玉米花丝活力为64.9％，喷施顺丁烯二酸联胺处理(T)的夏玉米花丝活力为82.7，提高的幅度为27.4％，可见，喷施顺丁烯二酸联胺(T)可以在高温条件下不仅可以增强夏玉米的花丝活力，而且可以同步增强夏玉米的花丝活力，为夏玉米在高温条件下提高结实率提供生理保障。

3.结论

由上述研究可知，喷施1mmol/L顺丁烯二酸联胺的溶液，可以在高温条件下降低夏玉米因高温造成的产量损失。顺丁烯二酸联胺的溶液缓解夏玉米高温热害的原理在于：喷施该溶液一方面可以降低叶片相对电导率，维持了细胞膜的稳定性，提高了叶绿素含量，增强了光合能力，从而改善了植株“源”的供应能力；另一方面，喷施该溶液可以缩短夏玉米的雌雄间隔期，同时提高夏玉米的花粉活力和花丝活力，增加了穗粒数，从而扩大了植株“库”的容纳能力。

以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。