论松嫩平原西部的干旱特点对农业生产的影响

2012-08-15 00:49:58李宏伟
黑龙江水利科技 2012年3期
关键词:春旱松嫩平原生育期

马 鑫,李宏伟

(齐齐哈尔市河道管理处,黑龙江齐齐哈尔161006)

1 基本情况

松嫩平原西部半干旱地区包括我省齐齐哈尔、大庆市和绥化地区的部分县(市)及吉林省的白城地区,总面积1 000万余hm2,耕地面积近333.3万hm2。农作物以玉米、大豆、杂豆、向日葵和甜菜为主,是重要的粮、油、糖和牧业基地。该地区地形起伏,属典型的大陆性季风气候,光热资源充足,生长季日照时数1 300~1 400 h,总辐射量25万J~30万J。年雨量400~500 mm,70%集中在6—7月份,雨热同季,有利于1 a成熟制农作物的生长发育。但由于年雨量少,变率大,加上土地贫脊单薄和作物品种布局、耕种技术不合理造成该地区旱灾严重,对农业生产影响很大。因此干旱和干旱地区农业研究成了当地农业生产中的重要课题。文章就松嫩平原西部半干旱区的干旱成因、类型及对农业生产的影响和防御对策进行分析,以供借鉴。

2 松嫩平原西部半干旱区干旱特点

2.1 干旱的成因

2.1.1 气候条件与干旱形成

松嫩平原西部在大陆性季风气候的影响下,春季常受蒙古低压暖区控制,温高、风大、少雨,大气干燥,土壤水分蒸发块,极易发生春旱。夏季降水虽然集中,但也因太平洋高压活动偏东、偏南,极涡偏向大西洋或北美洲,而出现高温少雨,造成伏旱或秋旱。并且夏季的降水多为阵雨,雨量地区间分部不均,各月和年际间的变化很大,这也增大了干旱的发生。另外春季的高温大风,加剧了土壤水分蒸发,使干旱加重。

2.1.2 地形和土壤对干旱形成的影响

松嫩平原西部是大兴安岭东麓,多为低山丘陵慢岗,耕地中岗坡地较多,地下水位低,土壤流失严重,仅齐齐哈尔地区就有水土流失面积133.3万hm2,占该地区面积的26.3%,耕地中有水土流失面积100万hm2,占40.7%。这些土壤肥力下降,有机肥含量减少,据我们调查测定,当地碳酸盐黑钙土有机质每减少1%土壤保水能力降低12.3%。特别是当地的风沙土、碱土和栗钙、黑钙土有机质含量在2.0%以下,保水力极差,这就与日俱增地增加了干旱的发生。

2.1.3 作物布局及品种类型与干旱

不同作物的耐旱程度各不相同,就是同一类作物的不同品种抗旱性也有差异。如耐旱的谷子蒸腾系数为200~300,而小麦的蒸腾系数却为450~600,大豆高达1 000。谷子的调萎系数为1.0,而小麦的调萎系数则为5.0~6.0。各作物生育期的需水量也不一样,如大豆生育期需水600 mm,而玉米生育期需水465 mm。在松嫩平原西部地区生育期降水对大豆就缺水250.5 mm,而玉米只缺115.5 mm。因此同样的旱情,不同的作物表现的受旱程度就不同。近年来在不宜种大豆的半干旱地区大豆面积却增加很快,据统计松嫩平原西部半干旱区的大豆面积在粮薯豆中的比例从1990年的9.5%,到2000年代后期已增加到20.3%。有的县小麦面积也有大面积增加,如林甸县的小麦面积在,1990年代还不到2万hm2,到2010年已增加到 3.53万 hm2。这样因不抗旱作物比例的增加也增加了当地干旱程度和受害面积。如2009年齐齐哈尔地区受旱害的68.6万hm2作物中,就有24.2万hm2是大豆,占受害面积的36.6%。2010年林甸县春旱小麦受害单产降到67 kg,使全县粮食产量大幅度下降。

2.1.4 耕种技术与干旱

在同样的土壤、作物和水分情况下,由于合理春翻地,翻、耙、压脱节和在墒情较差的情况下扣种等都会大量跑墒加重旱情的发生。如在齐市郊区的碳酸盐黑钙土上测定,秋翻地到第二年播种时0~30 cm耕层土壤湿度为17.8%,而没有秋翻的原垄土壤湿度减少6.3%。又如春播采用扣种的地耕层水分在出苗时为18.9%,而种的则为21.8%。

2.2 干旱类型及规律

松嫩平原西部半干旱区的干旱根据发生的季节和对作物危害的时期可分为春旱、伏旱、秋旱和春伏秋连旱4种类型:

1)春旱:春旱是指该地区4月初土壤开始融化,小麦、大田作物先后播种到6月初大田作物出苗及幼苗生长期,因土壤含水量低,不能满足作物种子发芽和幼苗出土及幼苗生长对水分的要求,造成缺苗、断条乃至补种的土壤干旱。春旱的地域性变化较小,一有春旱发生就是大范围发生,只有个别年份各地在旱害程度上有所不同。

2)伏旱:伏旱是指当地6月下旬—8月中旬农作物分枝、拨节到籽实开始灌浆期间少雨,高温干燥,使农作物不能正常生长发育或枯死的土壤干旱和大气干旱。我们用此时间的降水量和连续几旬降水的平距值分析了当地的伏旱。由于该地区夏季降水的地区分布不均,所以伏旱的地域性变化较大,常是个别县或部分县发生,范围较小。大范围的伏旱频率较小。

3)秋旱:秋旱也就是当地群众所说的“秋吊”,就是8月下旬—9月中旬农作物灌浆鼓粒期因降水少,土壤水分不足,影响作物灌浆鼓粒,百粒重下降的土壤干旱。秋旱的频率较小,因为此时期农作物营养生长结束,作物需水较少,只要有两场>20 mm的降水就能满足作物灌浆鼓粒对水分的要求。秋旱的地域性变化也大,较大范围的秋旱也较少。

4)春伏秋连旱。这类干旱是指春旱发生后,没有30 mm以上的透雨,旱象没有解除,又接着伏旱和秋旱的旱害。这类干旱极少发生,一般较小范围频率也很小。

3 松嫩平原西部半干旱区的旱害对农业生产的影响

3.1 影响保全苗

春旱是影响该地区一次播种保苗的主要灾害。由于该地区生长期短,适宜播种期只有半个月,在适宜期以后再播种容易受旱霜危害。所以无论土壤墒情能否保证出苗,必须在此适宜期内抗旱播种,这不但增加了成本,还保证不了播种质量。因此常因春旱造成大面积缺苗、断条和补种毁种,保证不了全苗。该地区历来保苗率仅为7% ~8%成苗,仅2002年泰来县就因春旱3次毁种,面积达5.47万 hm2,占播种面积的74.4%。

3.2 影响农作物正常生长发育

1)干旱加重冷害发生:由于春旱的影响,要抗旱播种,费时费工,播期延长,使部分面积在适宜期以后才播种,拖迟了生育期。补种,毁种的作物,生育期缩短,还有的在下透雨后才出的晚苗,生育期也不够。这3部分生育期减少的作物极易在正常霜期前不能成熟,而受早霜危害,加重冷害的发生。同时因春旱、伏旱的水分供给不足也会影响作物生长发育,使生育期延长而造成冷害。

2)干旱对农作物营养生长的影响:春旱土壤水分不足,作物种子发芽,幼苗出土受影响,形成小、老苗,生长不良。伏旱正是作物营养生长旺盛期,也是农作物需水量最多的临介期。此时期的干旱缺水,会使作物植株生长矮小,根细生长不良,干物质积累少,如我们在大豆栽培试验中测定,同一品种在相同土壤肥力条件下,因为伏旱植株生长差异很大。

3)干旱影响作物生殖生长:由于干旱的影响,特别是伏、秋旱不但使作物生长不良,还会影响农作物的花的形成和幼穗的分化,造成穗小、粒少、花减少,百粒重下降,严重的伏旱,甚至会造成禾本科作物不能抽穗结实,双子叶作物籽实干瘪,收成极少或颗粒无收。

3.3 干旱加剧病虫灾害的发生

高温、少雨形成的干旱条件有利于当地某些病虫害的发生。如大豆蚜虫,高粱蚜虫都是因干旱少雨而发生造成灾害的。

3.4 对粮食产量的影响

干旱是影响松嫩平原西部半干旱地区粮食产量的主要自然灾害,以春伏秋连旱的影响最大,这类干旱的发生使农作物从播种到灌浆成熟的整个生育期都缺水,不能正常生长发育,使粮食产量大幅度下降。秋旱虽然频率不高,但他直接影响作物的籽实饱满程度,造成粒重下降而大幅度减产。如2010年由于秋旱严重使大豆百粒重下降42.9%,只有14.7 g,量产减少31.7 kg/666.7m2。

春旱对粮食产量的影响,由于发生频率高,范围大,严重影响该地区粮食产量的提高。所以防御干旱,保苗夺高产的农业耕种技术已成为当地农业科研工作的重要课题。

[1]陈桂山,等.黑龙江省西部干旱地区抗旱保水稳产高产综合技术试验[R].齐齐哈尔:齐齐哈尔市水利勘测设计研究院,2005.

[2]钱蕴壁,等.节水农业新技术研究[M].郑州:黄河水利出版社,2004.

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