郑国喜
小麦是我国主要的粮食作物,由于诸多因素造成小麦在越冬、早春期间的冻害制约着小麦产量提高,出现减产甚至绝产。小麦冻害的气候因素和生理因素复杂,本文侧重于分析生产管理方面的原因,对生产操作具有实际指导意义。
一、小麦冻害的症状
1. 春季冻害
春季冻害是指小麦在返青至拔节期,因寒潮来临降温到0℃以下所发生的霜冻危害,可分为早春冻害和春末晚霜冻害。早春冷暖空气交替频繁,冻害发生较多,程度有轻有重,一般发生在2月中下旬~3月;春末晚霜冻害多发生于4月上中旬,因此时气温已逐渐转暖,气候异常又突遇寒潮,所以常把晚霜冻害叫“倒春寒”。
近几年,随着品种的变更,小麦春季冻害已成为限制产量的重要因素,有时比冬季冻害还严重。小麦发生早春冻害,心叶、幼穗首先受冻,而外部冻害特征一般不太明显,叶片干枯较轻。但降温幅度较大时叶片也有轻重不同的干枯。受冻轻时表现为小麦叶尖退绿为黄色,尖部扭曲卷起。拔节后孕穗前发生的晚霜冻害,一般外部症状不明显,主要是主茎和大分蘖幼穗受冻,抽穗后冻害症状才能表现出来,表现为残穗、空穗、哑巴穗、无籽粒穗。由于此时小麦幼穗已先后完成了春化阶段与光照阶段发育,抗寒能力显著降低,完全失去抗御0℃以下低温的能力。当寒潮来临、夜间又晴朗无风时,地表温度骤降至0℃以下,便会发生春季冻害。
2. 低温冷害
低温冷害是指小麦生长进入孕穗阶段,因遭受0℃以上低温天气,致使幼穗和旗叶遭到伤害。此时穗分化处于花粉母细胞减数分裂时期,时间多发生在4月上中旬。由于小麦孕穗挑旗阶段,处于含水量较多、组织幼嫩时期,抵抗低温能力大大削弱。小麦幼穗发育至四分体形成期(孕穗期)前后,要求日平均气温在10~15℃,此时对低温和水分缺乏极为敏感,尤其对低温特别敏感,温度在5~6℃就会受害,4℃以下就会造成小穗枯死。小麦发生低温冷害的特点是茎叶部分无异常表现,受害部位多为穗。主要表现:形成哑巴穗,幼穗干死在旗叶叶鞘内;出现白穗,抽出的穗只有穗轴,小穗全部发白枯死;出现半截穗,抽出的穗仅有部分结实,不孕小花数大量增加,减产严重。
3. 冬季冻害
冬季冻害是指小麦进入冬季后至越冬期间,由于降温引起的冻害。在华北平原北部,冬季极端最低气温下降至-20℃左右,在黄淮的中南部日最低气温在-10℃以下,小麦常被冻死,麦田死苗或轻微受冻较为普遍。播种质量好的,一般只冻干叶片,只有在冻害特别严重时才出现死蘖、死苗现象。分蘖受冻死亡的顺序为小蘖、大蘖、主茎、分蘖节。冬季冻害的外部症状表现明显,叶片干枯严重,先枯叶、后死蘖。
4. 小麦冻害温度指标
小麦冻害受多种因素制约。在大田生产中,难以给出精准的受冻温度指标。根据实验和生产实践的调查统计给出一些受冻参考指标。
①越冬期。对于适期播种的小麦,小麦品种是关键因素,承受低温强冬性品种一般为-16℃、冬性品种一般为-13~-16℃、弱冬性品种一般为-12℃。
②春季冻害。与小麦发育期降温幅度关系密切。返青期:轻冻害-4~-6℃、重冻害-8~-11℃。起身期:轻冻害-3~-4℃、重冻害-7~-8℃。拔节期:轻冻害-1~-2℃、重冻害-5~-6℃。挑旗期:轻冻害0~1℃、重冻害-3~-4℃。以上数据是最低气温参考指标,实际大田的地面温度和小麦叶面温度低于上面给定的对应指标,并且同一发育期的不同时段抗冻能力也有差别。
二、小麦冻害成因和生产建议
影响小麦冻害程度因素很多,主要有降温幅度、低温持续时间,品种差异,播期、播量、播种深度,地力水平、整地水平(秸秆还田造成的土壤下虚易引起冻害)、土壤墒情等。在实际生产中,除草剂药害、病虫害、干旱等均可造成麦苗干枯死亡,与冻害交织在一起发生时,易被误认为是假种子造成的。小麦出现干枯死苗时需及时联系当地农业专家进行鉴别,有针对性的制定冻害补救措施。
1. 土壤基础条件
土壤基础条件包括地力水平、整地水平和土壤墒情。
①地力水平。平衡施肥有利于小麦安全越冬。播期偏早的高产麦田,底施单纯氮肥时,施用量越大,越冬死苗率越高;氮磷或氮磷钾配合施用,小麦越冬死苗率大大降低。有关研究显示,增施有机肥料及氮、磷、钾配合施用,适当减少高肥力麦田基肥中氮肥施用量,有利于培育壮苗,提高小麦抗寒力。晚茬麦田,由于播种晚、出苗迟,播种至越冬阶段一直处于温度较低的条件,提高氮肥施用量对晚茬麦田越冬有利,可明显降低死苗率;植株对土壤中的磷利用率较低,磷肥的施用量对越冬死苗率影响不大。因此根据播期早晚调整基肥配比,可预防冻害。春季小麦遇到冻害后,主茎和大分蘖已部分冻死的麦田,应及时追施氮素化肥,促进小分蘖迅速生长,可在土壤解冻后每亩追施尿素10千克,要求开沟施入,缺墒麦田施肥后要及时浇水,在小麦拔节期再结合浇水每亩施尿素15千克;一般受冻麦田,仅叶片冻枯、无死蘖现象的,早春应及时划锄,提高地温,促进麦苗返青,在起身期追肥浇水,提高分蘖成穗率。
②整地水平和土壤墒情。近年来,随着玉米机械化收获和秸秆还田的推广,常因秸秆切割不规范、过长埋入地下而造成土壤悬虚,小麦根部漏风而遭受冻害。播种前,秸秆还田切割要规范,耕翻后必须尽快耙耢、镇压2~3遍,以破碎土垡、耙碎土块、疏松表土,要达到地面平整、上松下实,以利播种深度一致、出苗整齐健壮。播种时,播种机要带镇压轮。进入越冬期要重复镇压。土壤墒情不足或干旱同样会导致小麦冻害,土壤墒情差的应重压,墒情好的可轻压。土壤过湿不能镇压。旺苗控上促下连续压,壮苗促根防旺酌情压,弱苗防旱防冻宜轻压。一般情况下弱苗不镇压,一根针苗小不能压,苗大蘖多宜重压,拔节以后不能压。冬季镇压一般应在封冻前的晴天午后进行,春季镇压在解冻后进行。注意盐碱地镇压后容易引起返盐,恶化土壤透气性,影响麦苗生长,不能镇压。
2. 播种质量
播种质量包括播期、播深、播量。
①播期。播期与小麦的抗寒抗冻性有着密切关系。播种过早,冬前积温过高,冬前生育阶段加长,有的品种尤其是弱春性或春性品种,冬前通过春化阶段,进入光照阶段,提前拔节,幼穗过早进入伸长期,抗寒能力大大降低,冻害严重,特别在暖冬年份冻害更为严重。晚播麦由于冬前积温不足,出苗迟,苗小苗弱,地面覆盖不充分,地温变化剧烈且易失墒,植株体内储藏养分少,其抗寒能力降低。适期播种的小麦可充分利用冬前的有效生长积温,积累较好的营养物质,利于形成壮苗,抗寒能力强,有利于麦苗安全越冬和春后稳健生长。适宜播种期的确定以冬小麦播种后至冬前大于0℃积温达到550~650℃为标准,华北平原一般适播期为9月下旬~10月上旬,黄淮平原为10月上旬~10月中旬,长江中下游地区为10月中旬~11月中旬;当然不同品种和不同地形的小气候又有差异,弱冬性品种可适当晚播;背阴坡温度低,可适期早播;阳坡地温度高,可适期晚播。农民可向当地农业部门咨询适播期。
②播深。分蘖节过深、过浅,易导致小麦受冻害。分蘖节深度随播种深度的变化而变化,播种深,分蘖节深度深;播种浅,分蘖节深度亦浅。播种过浅,分蘖节距地表近,甚至暴露于地表,受冷暖天气交替变化影响大,极易发生冻害;播种过深,出苗缓慢、消耗养分多、生育迟缓、苗细苗弱,因此抗寒能力差、冻害较重。所以掌握好播种深度是降低小麦冻害的有效措施,一般播种深度以3~5厘米为宜。
③播量。大播量播种是许多地区麦农不良的种植习惯,因群体起点过高,单株营养面积太小,个体发育不良,其分蘖节和叶鞘内养分含量少,抗寒能力差,特别是早播麦田,播量越大,越易造成大群体,麦苗旺而不壮,易受冻害,且受冻程度较重。因此,适当降低播量,采取综合措施培育壮苗越冬,是减轻冻害的根本措施。黄淮麦区参考播种量:在适期播种情况下,分蘖成穗率低的大穗型品种,每亩适宜基本苗15万~18万;分蘖成穗率高的中穗型品种,每亩适宜基本苗12万~16万。在此范围内,高产田宜少,中产田宜多。晚于适播期播种的,每晚播2天,每亩增加基本苗1万~2万。旱作麦田每亩基本苗12万~16万,晚茬麦田每亩基本苗20万~30万。
3. 冬春气候的异常变化
①冬前。冬前容易产生冻害的天气原因:小麦播种后气温持续偏高,小麦将要进入停止生长期,此时若日平均气温降温幅度达到10℃以上(气象学上达到寒潮标准)、最低气温降至0℃以下,小麦因未经耐寒锻炼而受冻;或进入停止生长期后天气重新转暖,越冬期中间天气偏暖,小麦开始生长发育,此时若出现大幅降温也会造成小麦冻害。对于前者,在小麦进入停止生长期前,密切注意天气变化,结合天气预报,在强冷空气到来前和日平均气温降至3℃前,根据土壤墒情,浇好越冬水,可降低冻害。对于后者,小麦受冻后,在天气回暖,冷尾暖头,日平均气温0℃以上时,积极浇水补救,可降低冻害危害程度。注意在低温冰冻时期不可浇水。
②返青后。小麦返青后抗寒能力降低,常因倒春寒出现冻害。可根据天气预报,在大幅降温前进行浇水,预防冻害。受冻后,可进行浇水施肥,降低危害程度。
4. 品种选择因素
不同小麦品种间抗冻耐寒能力差异很大,一般品种抗寒性顺序为:冬性品种>半冬性品种>弱春性品种>春性品种。农民在选种时,不可盲目追求产量而忽略品种抗寒能力。选种应遵循安全第一,应选经过省级农业部门区试、当地允许推广的品种。以省、市级的农业信息网发布的品种为准,不可盲目听信私人销售品种广告宣传。
5. 小麦冻害的化学药剂防御
在小麦受冻后,及时叶面喷施植物细胞膜稳态剂、复硝酚钠等植物生长调节剂,可促进中小蘖的迅速生长和潜伏芽的快发,明显增加小麦的成穗数和千粒重,增加产量。
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