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玉米农学-由农学家,关于玉米

干燥的玉米种子播种后的第一个24到48小时内,所有发生的一切都是水分进入种子的物理吸收。水和氧气通过种子果皮慢慢进入内核。细胞膜重新水合,激素和酶被激活。种子膨胀后,酶开始分解胚乳中的淀粉。糖为胚胎提供新陈代谢和细胞分裂所需的能量。

当细胞膜的再水合作用在种子完成膨胀之前被自由基破坏时,就会发生吸收性冷却。冷水比温水更具破坏性。糖和盐从细胞和内核泄漏出来,为病原体和其他微生物提供食物来源。它变成了一场竞赛——植物要么从病原体中生长,要么死亡。

其中一个最引人注目的例子就是甜玉米。2005年,比尔·特雷西(Bill Tracy)进行了一项研究,将六种未经处理的超甜玉米种子置于三种处理条件下。每次治疗包括在40华氏度下24小时和在75华氏度下5天。种子被放置在没有泥土的布娃娃里。

甜玉米种子有一个褶皱的种子果皮,有许多裂缝,裂缝和潜在的胚乳渗漏部位。在这项研究中,大多数种子在暴露在40度的环境中24小时内死亡。种子死亡数量存在显著的品种差异。在第2天和第3天暴露在40度的环境中,种子死亡的发生率显著降低。在第4天暴露于40度的环境中,种子未发生死亡。

图1。六种超甜玉米品种在华氏40度的环境下放置24小时,在华氏75度的环境下放置5天。

关于什么特定的温度和什么时间会导致田间玉米的自吸冷却,有相当多的争论。玉米种子不像甜玉米那样有果皮裂缝和裂缝。目前的一项建议是,在土壤温度达到40多度时开始种植玉米,而短期预报称,天气会变暖,土壤温度会继续升高。如果土壤温度高达40度,而天气预报称未来48小时内会出现寒冷潮湿的天气,土壤温度可能会下降;种植应该推迟到气温变暖的时候。

但我们在威斯康辛州以及美国北部各州的经验并不是这样的。如果我们要等到土壤温度超过40度,那么很多年以后我们都要等到5月份。随着我们向北移动,时间才变晚。然而,我们的最佳种植日期是在4月底和5月初。

图2。最后一个日期显示,在威斯康辛州阿灵顿,2英寸深度的最低土壤温度比40华氏度高。

我唯一一次认为我们的威斯康星大学玉米杂交试验田受到自灌式冷却的影响是2006年在威斯康星州西摩。我碰巧在种植之旅中。我们种完树后就开始下雪了,接下来的72小时里天气一直凉爽潮湿。几周后,我们又回到地里——我们还不知道种植的时候,发现那块地有浅浅的洼地和一块排水田。在旱地和洼地的山脊上,玉米完美地冒了出来。但大部分植物死亡发生在排水刺和洼地之间。我们没有观察到死水,尽管它可能是植物死亡的另一个可能原因。由于stand variation,我们放弃了试验。

图3。威斯康辛州西摩2006年的日气温和降水。红色箭头表示UW杂交试块的种植时间。

我们目前对开始种植玉米种子的建议是:“在威斯康辛州南部,如果土地‘合适’,4月20日以后的任何时间种植玉米,在威斯康辛州北部,4月30日以后种植玉米。”如果短期的天气预报是寒冷,有雪或雨,那么谨慎的做法是等待种植。我们有优秀的种子处理,可以保护种子在种植后的第一个30到45天。

这就是我们在全州14个地方种植和建立华盛顿大学混合试验的建议。我们经常在我们的地块上有雪,没有建立和出现的问题。在过去的五年里,我们从三月开始种植了四种杂交品种,每两到三周种植一次;我们这样做是为了把种植者带出来并调整他们。我们确实看到了混合差异;在一个案例中,我们看到所有四种混合动力车都出现了问题。请记住,保险范围直到4月10日后的种植日期才开始。

种子生长的详细

我想几乎每个威斯康辛州的玉米种植者都在五月中旬种植玉米。在那之后,奇迹开始了,当干燥的种子吸收水分,裸露或棕色的田野每天都在变绿。种子的萌发过程及其出苗、成苗的成功与否是关键;它是决定生长季节的第一个产量因素。

保护在种皮内的是处于休眠状态的胚胎植物,直到通过吸收水分的物理过程开始萌发。白淀粉胚乳是幼苗发育之前的主要能量来源。种植后,种子在24至48小时内吸收水分和氧气,激活生长激素和酶。淀粉被分解,为胚胎的新陈代谢和细胞分裂提供能量。

在胚内是一个微型的玉米植株,它已经有了由坚硬的鞘保护的初级茎、叶和根系,这些鞘被称为胚芽鞘(地上)和胚芽鞘(地下)。从种子中出现的第一个结构是胚根,其次是胚轴和种子根。

图4。这是发芽的玉米。

胚轴由中胚轴推向土壤表面。当阳光照射到茎鞘顶端时,酶被激活,软化茎鞘顶端,让植物的第一片真正的叶子长出来。玉米的生长点在土壤表面以下四分之三英寸的地方,在长出五到六片叶子之前,它会一直长在地下。

从干种子到出苗的萌发过程大约需要125个生长度单位。通常在5月初,我们每天会积累大约10个生长度单位,所以羽化需要12 - 13天。2022年的生长季节以创纪录的温度快速开始。

紧急生长程度单位可能需要调整。

•如果实行保护性耕作,增加30-60个生长度单位。

•如果种植日期在4月25日之前,增加10-25个生长度单位。

•如果种植日期在5月15日之后,减去50-70个生长度单位。

•如果播种深度低于2英寸,每英寸增加15个生长度单位。

•如果苗床有土壤结皮或大块土块,添加30个生长度单位。

•如果种子区土壤湿度低于最佳,添加30个生长度单位。

玉米的秧苗长不出来的原因可能有很多。发芽过程实际上是一场害虫压力(疾病和昆虫)与幼苗摆脱害虫的能力之间的竞赛。种子处理可使幼苗在生长季节的前30至45天免受病虫害。种植在土质、结壳或寒冷的土壤中会导致幼苗叶片在地下展开,降低植物的立地和产量潜力。吸入性低温可导致植物死亡。

这是我在威斯康辛一年中最喜欢的时候。我想知道这些发育中的植物的生长季节是什么样的。当你开车在这个州四处游览时,你可以欣赏风景和随着季节的推移而生长的各种绿色植物。

访问corn.agronomy.wisc.edu为更多的信息。

乔·劳尔(Joe Lauer)是中西部玉米生产、转基因作物和种植制度方面的专家。他是威斯康星大学农业与生命科学学院的农学教授,也是美国农学协会和美国作物科学协会的成员。电子邮件jglauer@wisc.edu到他。

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