玉米开花吐丝期遭遇干旱胁迫，会影响雄穗开花与雌穗吐丝的时间同步性，并抑制干物质积累，从而对玉米生产构成严重威胁。由于干旱胁迫对籽粒形成过程的影响复杂，如何准确预测玉米产量构成，特别是胁迫条件下的籽粒数，仍面临较大挑战。开花吐丝期是玉米产量形成的关键窗口期，该时期的环境条件及植株生长状况直接决定了潜在产量水平。因此，能否基于干旱胁迫条件下的花期植株生长速率与冠层吐丝动态，同时考虑雌穗发育异常对授粉的影响，从而实现对籽粒数的准确模拟，仍有待进一步深入研究。

近期，中国气象局沈阳大气环境研究所米娜团队联合中国农业大学资源与环境学院王靖教授团队完成的题为“Predicting maize yield under drought stress around flowering based on plant growth rate and canopy silking dynamics”的研究在Journal of Integrative Agriculture（《农业科学学报（英文）》，JIA）优先在线发表。

该研究基于连续4年的玉米田间干旱胁迫控制试验数据，构建了基于冠层吐丝动态的籽粒数模型，并发展了干旱胁迫下的粒重模型，最终形成了一套玉米籽粒产量预测方法。该方法可在玉米收获前约45天给出产量预测值，回代准确率为87%，检验准确率达92%。研究结果表明，玉米花期前后植株的生长状况，对其最终产量具有至关重要的决定作用。

主要发现如下：

冠层吐丝动态模型能较准确地模拟干旱胁迫下玉米逐日吐丝百分率

基于玉米开花期前后的植株群体生长速率及其标准差，应用冠层吐丝动态模型，可实现对干旱胁迫条件下玉米逐日吐丝百分率的较准确模拟。模型模拟的标准化均方根误差在8%至27%之间，表明其在不同干旱胁迫下均具有较好的适用性与可靠性。

2020-2023年玉米逐日吐丝百分率观测值（空心点）与模拟值（线）的对比

基于冠层吐丝动态的籽粒数模型能提高干旱胁迫下籽粒数预测准确率

本研究构建了基于冠层吐丝动态的籽粒数模型。该模型充分考虑了干旱胁迫导致的雌穗发育异常，以及由此引发的授粉失败对籽粒数的负面影响。应用该模型对干旱胁迫条件下的玉米籽粒数进行模拟，回代准确率与检验准确率均达到89%。

籽粒数与籽粒重的关系由籽粒形成期的环境条件决定

玉米吐丝后的籽粒形成期（lag phase）是决定籽粒产量潜力的关键窗口期。该时期的环境条件不仅影响最终籽粒数量，也同步决定了籽粒的潜在大小（进而影响灌浆过程与粒重）。因此，若在此阶段遭遇干旱胁迫，籽粒数与籽粒重之间的常规补偿机制将失效，二者不再此消彼长，而是呈现出同步变化的特征。

籽粒重与籽粒数的关系（a）及籽粒重与花期前后单粒植株生长速率的关系（b）

中国农业大学资源与环境学院王靖教授为该论文的通讯作者，中国气象局沈阳大气环境研究所米娜为第一作者。本研究得到国家重点研发计划（(2022YFF0801301）、国家自然科学基金（42575213, 41975149, 42375194）的资助。

Cite the article:

Na Mi, Jing Wang, Fu Cai, Mengqi Wang, Ruipeng Ji, Quan Gao, Hui Zhang, Hang Wu. 2026. Predicting maize yield under drought stress around flowering based on plant growth rate and canopy silking dynamics. Journal of Integrative Agriculture, Doi:10.1016/j.jia.2026.05.017

https://doi.org/10.1016/j.jia.2026.05.017

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