雾霾天气对农作物的影响因素研究

吕孟雨+李晓煜+董福双+周硕

摘要：指出了近年来我国雾霾天气频发，河北省尤其严重，雾霾对农业生产以及对农产品质量的影响也日趋严重。针对雾霾天气对作物产量、质量和病虫害的影响进行了分析，探讨了解雾霾对农产品质量的危害，提出了应加强对治理雾霾的认识。

关键词：雾霾；农作物；影响

中图分类号：S42

文献标识码：A 文章编号：1674-9944（2016）21-0043-02

1 引言

近年来我国京津冀、华东等地区雾霾天气频发，并有逐年严重的倾向，雾霾不仅对人们的身体健康造成严重危害，对农作物的生长发育也带来许多不利影响，因此对雾霾的研究已经越来越引起人们的重视。雾霾对农作物的危害主要表现在两个方面，一方面，空气中较大的细颗粒物浓度影响植株的呼吸作用；另一方面，雾霾天气时，光照条件差，进而影响植物的光合作用，导致减产[1]。同时，雾霾也会导致农作物生育期的延迟、病害多发，以及农产品的产量和质量下降等许多问题。通过分析雾霾对农作物的影响因素，在完全根治雾霾以前，可以帮助我们采取必要的技术措施和手段，减轻雾霾天气对农作物生长的影响。

2 雾霾的定义

2.1 雾、霾气象学定义

根据气象学定义，雾是浮游在空气中的大量微小水滴或冰晶，形成条件要具备较高的水汽饱和因素；而霾是大量极细微的干气溶胶粒子等均匀地浮游在空中，使水平能见度小于10 km的空气混浊现象[2]。二氧化硫、氮氧化物以及可吸入颗粒物这三项是雾霾的主要组成成分，前两者为气态污染物，最后一项颗粒物才是加重雾霾天气污染的主要因素。

2.2 细颗粒物（PM2.5）与雾霾的关系

细颗粒物（PM2.5）是空气中直径小于或等于2.5 μm的固体颗粒或液滴的总称[2]。根据《2010年灰霾试点监测报告》，灰霾天中的PM2.5明显高于平时，PM2.5是灰霾天气能见度降低的主要原因。如今，PM2.5浓度与大气能见度、相对湿度等气象要素并列为霾预警分级的重要指标[2]。这种颗粒本身既是一种污染物，又是重金属、多环芳烃等有毒物质的载体。细颗粒物（PM2.5）的增加是导致雾霾形成的重要因素，雾霾对作物的多种影响因素在很大程度上缘于细颗粒物（PM2.5）。

3 雾霾对农作物的影响

3.1 雾霾对农作物产量的影响

雾霾天气污染物颗粒悬浮于空气中，吸收、反射了太阳辐射达到地面的部分光照和热量，通过对光的遮挡、降低空气的流动性、颗粒物的增加以及有害物质对农作物的生理状态产生不良影响，影响作物的生长发育，使作物产量下降。雾霾主要通过如下几个方面影响农作物产量。

3.1.1 雾霾对作物光合作用的影响

农作物的光合作用是作物生长发育所需要的物质和能量的重要来源，光合作用的强弱会直接影响到农作物的生长发育和作物产量的形成。在雾霾天气时，空气的流动性较差，通过颗粒物对光的遮挡和吸收造成光照强度的降低，同时，污染物浓度增加导致了能见度的降低，太阳直接照射的时间减少，因此日照时数减少，温度也会因为光照强度的降低而随之下降。其光照时间一般会缩短3～4 h，严重的可达6～8 h，使光合作用的效能显著下降[3]。光照强度的降低直接影响农作物的光合作用强度，雾霾的形成大多数是在气温较低的季节，在这样的季节由于雾霾的原因使温度进一步降低，也会影响到许多农作物光合作用的正常进行，使光合作用强度进一步降低。其结果是雾霾通过影响农作物的光合作用，使农作物生长所需要的养分和能量得不到充分满足，从而影响其正常的生长和发育，最终影响到作物产量的形成。

3.1.2 雾霾对作物呼吸作用的影响

在雾霾天气发生时，由于空气中细微颗粒物浓度过大和空气流通不畅，大量的固体颗粒、液滴和有害的气体，通过气孔被农作物吸收进入体内，导致二氧化碳和氧气的比例失调，有害气体吸入过多，从而在影响作物光合作用的同时对作物的呼吸作用也会造成不利影响，对作物的正常新陈代谢产生干扰，危害农作物的健康生长发育，严重的可以使叶片发黄，萎蔫甚至死亡。

3.1.3 雾霾对作物生长的其它影响

受雾霾天气的影响，叶色变浅、植株茎杆变细、叶茎嫩，出现不同程度徒长；花开的整齐度差，谢花早。雾霾天气使蔬菜作物根系的须根减少，蔬菜的长势减弱。此外，由于雾霾天气发生时，菜农为了保持设施内的温度，不揭帘子或草苫，间接导致设施蔬菜不能及时通风换气，二氧化碳浓度持续降低，棚内有害气体无法排除，影响植株长势，不利于植物光合作用[2]。作物通过气孔吸收的有害气体对作物往往造成伤害，有害气体可以降低作物的抗性，给作物生长带来不利影响。小麦作为我国重要的越冬粮食作物，其苗期正是雾霾天气多发季节，对于小麦形成壮苗和安全越冬极为不利，对越冬后的小麦生长发育和保证一定数量的亩穗数产生不良影响，通过影响小麦产量形成要素而导致减产。

3.2 雾霾对农作物质量的影响

由于雾霾导致农作物的光合作用降低以及温差减小均不利于作物营养物质的积累，由于作物的光合产物减少使营养品质下降，特别是糖分减少，还会影响到食用品质的下降。例如雾霾天气严重时，草莓长势弱、不开花，已经开花的不长果，已经长好的果实，不变红，已经变红的果实口感也不甜，严重影响了草莓品质[2]。温室内的茄果类的蔬菜品种，也会由于雾霾而影响到其品质的下降和食用价值的降低，甚至由于有害物质的残留而对人体造成危害。作为北方冬季食用的主要蔬菜品种——大白菜，由于为露天栽培，生长季节的中后期处于雾霾多发的时段，对它的产量形成和质量都会产生不良影响。雾霾对光照强度的降低和光照时间的缩短及温度的降低，对许多果实的着色十分不利，甚至出现畸形果，在影响其食用品质的情况下对果实的外观品质也造成不利影响，导致降低其经济效益。

3.3 雾霾对作物病虫害的影响

雾霾天气极易诱发蔬菜病虫害的暴发和流行，严重影响蔬菜生产。由于雾霾天寡照低温，温室不能进行放风，造成温室内湿度较高，与低温和高湿有关的灰霉病、晚疫病、霜霉病、黑星病等会明显加重，同时，由于植株抗性减弱，一些与蔬菜抗性有关的病害从花期到结果期也明显加重[2]。病虫害的发生会导致茄果类蔬菜落花落果，叶菜类则直接影响其产量。调查发现，严重的雾霾天气除了会影响草莓的生长、造成减产外， 还会导致设施内草莓病害高发。由于雾霾会影响光照，为了保持设施内足够的温度， 并且不受雾霾污染的影响， 设施大棚会减少通风， 这样会在设施大棚内产生高湿的环境， 适温高湿的环境有利于白粉病、灰霉病等病害的发生与流行，进而影响草莓的品质和质量[4]。露天栽培的作物更容易直接遭受雾霾危害，特别是在受到有害气体的影响时，使其生理状态产生异常而发生生理性病害。雾霾通过加重农作物病虫害的发生，既降低了农作物的产量，也降低了农产品的质量，应当给予高度重视。

4 讨论

雾霾现象是雾与霾的混合产物，尽管雾与霾的成因不同，其成分和特性各异，但是雾霾天气可以通过多种途径，影响农作物的生长发育，并引起农作物病虫害的发生，还可导致有害物质在农作物中的残留。雾霾天气一方面导致农作物减产、品质下降，影响到经济效益；另一方面，通过食用这些受到污染的有害食品，间接危害到人们的身体健康。因此，治理雾霾是一项不容忽视的紧迫任务，要从战略高度认识其危害的严重性，从全民健康的角度和食品安全的角度去理解根治雾霾的重要意义。

参考文献：

[1]王守强.雾霾的成因危害及防护研究[J].农业与技术，2012，32（10）：163～164.

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[3]王守强.雾霾的成因危害及防护研究[J].农业与技术，2012，32（10）：163～164.

[4]习佳林，黄宝勇，周 洁，等.雾霾对设施草莓生产危害的研究[J].农产品质量与安全，2014（6）：62～64.

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[6]赵秀娟，蒲维维，孟 伟，等.北京地区秋季雾霾天PM2.5污染与气溶胶光学特征分析[J].环境科学，2013，34（2）：416～423.