徐国栋
(山东省菏泽市气象局,山东菏泽 274000)
菏泽市冬小麦霜冻灾害及预防
徐国栋
(山东省菏泽市气象局,山东菏泽 274000)
通过分析霜冻灾害对菏泽市冬小麦的危害特点,归纳出菏泽冬小麦冻害分为秋冬霜冻害和春霜冻灾害2种。秋季,霜冻灾害可使冬小麦分蘖受到抑制,弱苗越冬,其次使叶片受冻害,叶绿素被破坏,严重影响光合作用进行;春季时值菏泽市冬小麦拔节期,此期升温快,变幅大,日变温悬殊,由于冬小麦生长迅速,细胞液浓度降低,抗寒能力减弱。并从农业技术措施防御、物理化学防御等方面,通过合理布局改善农田小气候,对一些气象要素趋利避害,提出灌水、增施混合肥、覆盖、人工施放烟幕、露天加温、喷雾等措施进行霜冻灾害的预防。
霜冻灾害;危害特点; 预防措施
菏泽市属于温带大陆性季风气候,受季风环流影响,四季分明。春季干旱多风,夏季炎热雨集中(主要集中在7~8月份),秋季凉爽日照长,冬季寒冷少雨雪。 若用干湿季划分,每年10月~次年5月为干季,7~8月为湿季,6和9月为干湿过渡月份。年平均气温为13.9 ℃,极端最高气温40.5 ℃,极端最低气温-16.5 ℃,无霜期210 d左右;年平均日照时数2 389 h;年降水量在500~600 mm,最大年降水量1 064.7 mm,降水量少的年份仅353.2 mm。由于气温变化大,降水时空分布不均,形成了气象灾害频繁。霜冻灾害是菏泽市重要的农业气象灾害。因为霜冻灾害是出现在温暖季节里,其灾害缩短了作物的生长期,对产量和质量有严重的影响[1-2]。笔者在此就霜冻灾害对菏泽市主要作物的危害特点进行分析,并从农业技术措施和物理化学防御等方面提出了具体的预防措施,为当地政府指导农业生产提供了科技支撑和理论支持,也为预防霜冻灾害提供重要依据。
霜冻灾害是最为常见的冻害,境内的霜冻可分为早晚2种。早霜冻多出现在10和11月,自1954年菏泽市有气象记录以来,最早的初霜冻出现在10月9日,各县平均初霜冻日期为10月26~28日。晚霜冻多出现在3月下旬和4月上旬,最晚终霜日期出现在4月28日,各县平均终霜日期为3月30日~4月4日。全年无霜期为204~210 d。
早霜冻害主要危害蔬菜和部分晚秋作物,如大白菜、红薯、棉花等;晚霜冻害主要危害小麦。3月底、4月初菏泽市的冬小麦已经拔节,其抗冻能力下降,当晚霜冻配合较低气温出现时,常造成小麦冻害。菏泽市的小麦晚霜冻害部位主要是幼穗受冻,脱水成死胎,造成小麦哑穗,或畸形穗[3-4]。如1989年3月25、29日和4月10日最低气温分别降至-4.1、-4.8和-2.8 ℃,冬小麦出现严重晚霜冻害(表1),数万亩小麦不抽穗,或抽穗不完整,个别春性品种小麦趋于绝收[5]。
表1 冬小麦拔节后的霜冻指标 ℃
霜冻灾害对冬小麦的危害主要是秋季和春季。秋季,霜冻灾害可使冬小麦分蘖受到抑制,弱苗越冬;春季,又可使冬小麦植株受冻害[6]。
2.1 秋、春霜冻灾害危害冬小麦指标
2.1.1 冬小麦秋霜冻灾害指标。秋季(11月),适值菏泽市冬小麦分蘖高峰期,此期间常受强寒潮袭击,形成秋霜冻害。秋霜冻灾害的出现,使冬小麦分蘖受到抑制,造成群体小,弱苗越冬;其次使叶片受冻害,叶绿素被破坏,严重影响光合作用进行[7]。如1987年11月27日,菏泽地区受强寒潮影响,24 h降温8.4 ℃,日最低气温为-3.5 ℃;48 h降温13.2 ℃,日最低气温为-6.4 ℃。由于此次寒潮势力强,形成霜冻灾
害重,冬小麦叶片受冻害,分蘖停止,弱苗越冬,翌年单产减少7.5%,总产减少8.0%。根据菏泽地区特点,冬小麦分蘖期间(11月)24 h降温8.0 ℃,或48 h降温10.0 ℃,且11月上中下旬最低气温分别下降至0、-0.5、-1.0 ℃,为冬小麦受秋霜冻灾害的指标。除此之外,若冬小麦分蘖期间日最低气温降至-5.0 ℃以下,为冬小麦受秋霜冻灾害的又一指标[8]。
2.1.2 冬小麦春霜冻灾害指标。春季(3月下旬~4月上旬)时值菏泽市冬小麦拔节期,此期升温快、变幅大,日变温悬殊,白天气温高达20 ℃以上,夜间又常将至0 ℃以下[9]。由于冬小麦生长迅速,细胞液浓度降低,抗寒能力减弱。特别是冬小麦拔节后,持续时间长短不同,抗寒能力也不一样。冬小麦拔节后持续时间愈长,抗寒能力愈低[10]。当霜冻发生时间为4月1~5日时,日最低气温为-1.0~-0.5 ℃;当霜冻发生时间为4月6~10日时,日最低气温为-0.4~0.5 ℃;当霜冻发生时间为4月11~15日时,日最低气温为0.6~1.0 ℃;当霜冻发生时间为4月16~30日时,日最低气温为低于1.0 ℃;以上为菏泽市冬小麦拔节期的霜冻指标。
2.2 秋、春霜冻灾害对冬小麦的危害
2.2.1 秋霜冻灾害。菏泽市冬小麦秋霜冻灾害较重,据气象资料统计,累年平均出现秋霜冻灾害4 d,最多年份多达16 d,一般是10年7遇。秋霜冻灾害严重年份,由于降温幅度大,冬小麦未经抗寒适应阶段,叶片受冻,分蘖受到抑制,若越冬,第二年产量会明显下降[11]。
2.2.2 春霜冻灾害。菏泽地区春霜冻灾害较为严重。据30年气象资料,累年平均出现春霜冻灾害2~3 d,一般是10年7~8遇。冬小麦拔节后,生长迅速,抗寒能力降低,受春霜灾害危害后不易恢复,减产较为明显[12]。
3.1 农业技术措施预防霜冻灾害
3.1.1 合理布局。根据菏泽市自然地理条件和霜冻灾害出现规律以及农作物生物学特性,做到合理布局,防止和减少霜冻灾害的危害[13]。
3.1.2 增施混合肥。特别是增施磷肥,以增强农作物对霜冻灾害的抵抗能力。3.1.3 采用灌水法。提高地面和近地层气温,从而改善农田小气候,可防御或减轻霜冻灾害的危害。具体灌水时间,可根据霜冻灾害预报,在霜冻灾害来临前1~2 d进行灌水,效果较好。3.1.4 覆盖。对一些经济价值较高的作物,在霜冻来临前,用覆盖物进行覆盖,以保温防霜,减轻霜冻灾害
3.1.5 对不同农作物采取不同防御措施。如棉花在秋霜冻灾害来临前,采取断根逼热措施,以促蕾铃快发育、早成熟、早吐絮,以减少霜后花。对晚熟玉米,在秋霜冻来临前采取控水控肥,促早成熟,以防御霜冻灾害。
3.2 物理、化学防御霜冻灾害3.2.1 人工施放烟幕。一般在接近霜冻灾害临界温度时,近地层将形成逆温层,风速较小,其防御霜冻灾害效果较好。3.2.2 露天加温。在经济价值较高的作物地段,在接近霜冻灾害临界温度时,燃烧液体或固体燃料,用以直接提高近地层空气温度,改变其田间小气候,以达防御或减轻霜灾的目的。
3.2.3 喷雾防御霜冻灾害。在接近霜冻灾害临界温度时,用人工方法将水滴喷到作物或果树叶面上,由于水温高于空气温度,不断向空气释放热量,使空气温度升高,进而防御霜冻灾害。在喷洒水滴时,如霜冻较轻时,可间隔15~30 min喷洒一次。如霜冻灾害较重时,喷洒水量可控制在975~1 875 kg/hm2。
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徐国栋(1969- ),男,山东菏泽人,工程师,从事防雷工作和气候变化研究。
2015-04-22
S 425
A
0517-6611(2015)17-226-02