录亚丹,赵战胜,张庭军
(新疆生产建设兵团第六师农业科学研究所,新疆五家渠831300)
低温冷害是影响农业生产的重要因素之一,主要指在作物生长发育期间,环境温度低于作物生长发育所需的温度,从而影响农作物正常生长发育,降低农作物的收获产量,减少经济效益。按冷害时空分布可分为春季低温冷害、秋季低温冷害、东北夏季低温冷害;按造成低温冷害的天气特征可分为湿冷型、晴冷型、持续低温型;按作物危害特点及症状可划分为延迟型冷害、障碍型冷害、混合型冷害。
受到古尔班通古特沙漠特殊增温效应的影响,20世纪50—60年代以来,北疆棉区成为北半球纬度最高棉区。由于该地区仅仅依靠太阳光而产生的热量不足以满足棉花正常生长所需的温度,所以需要依赖沙漠增温效应来弥补。受大气环流的影响,该棉区面临更多低温冷害危险,春夏季是该地区棉花遭受冷害的高发期。
北疆棉区春季低温冷害主要发生在4—5月。此时气温不稳定,忽高忽低,地表积温不足,从而影响棉花苗期的生长,形成弱苗迟发或死苗。由此造成棉花营养生长不足,抵御病虫害能力较差,易发生枯、黄萎病。如果中后期温度较高,天气良好,或秋霜推迟,通过合理的栽培措施,受低温冷害较轻的棉花仍能完成全生育期,但与正常年份相比,产量会降低。夏季低温冷害主要发生在7月底至8月初,气候特点是阴雨天气频繁引起气温大幅降低,造成湿冷型低温冷害。该时期正是棉花开花结铃的关键时期,低温易造成棉花生长发育停滞,代谢功能紊乱;再加上阴雨天气,空气湿度增加,阻碍授粉及小蕾形成。该时期也易发生病虫害,从而造成棉花叶片发红,棉铃感染霉菌,小蕾脱落,最终导致棉花后期早衰,纤维和种子发育不完全,减产的同时品质降低。
2018年5月五家渠地区气温偏低,平均高温、平均低温、极端高温、极端低温均低于上年度,且阴雨天气日数占该月的一半,低温在5月上旬、中旬、下旬均有出现,5月6—8日低温都低于5 ℃,最低温度达到了1 ℃,5月24、25日出现了临界5 ℃的低温,高温也仅有10 多摄氏度。2018年春季回温较快,4月天气较好,4月中旬棉花播种基本完成,下旬均已出苗。但5月连续低温导致棉花生长缓慢,根系下扎不深,且部分田块根系受冷害影响变黑,叶片发黄,弱苗现象严重,而且又出现2 次大风天气,很多棉苗被拦腰折断,造成巨大的经济损失。
对于棉花苗期低温冷害,较为有效的预防措施是选择耐低温的品种及合适的播期。但长期的天气变化不易预测,严重的低温冷害发生年份属于特殊年份;且针对耐低温棉花品种的选育工作开展较少,种植户在选择品种时很少将耐低温作为考虑因素。因此,目前通过品种和播期的选择预防特殊年份的低温冷害在实际生产中难以实现。如何通过栽培管理措施提高棉花对低温的耐受能力,从而减轻低温灾害对棉花的影响对于低温年份棉花的种植具有重要意义。通过文献查阅,总结当地农户种植相关经验,目前防御棉花苗期低温冷害的栽培技术主要有以下几点:
当棉花苗期温度低于常年且光照不足,棉花生长缓慢或停滞时,为减轻冷害影响,应适当增加棉田施肥量,特别是N、P 肥,比平常年景增施10%左右,并且施肥次数也要增加1~2 次,尽量做到少量多施。同时可以改变施肥方式,喷施少量氮、磷、钾肥,提高植株对肥料的吸收效率,从而提高棉花对低温的抵抗能力。
冷害对作物生理过程的影响主要表现在削弱作物的光合作用、增强呼吸作用、减弱对矿物质营养的吸收并破坏养分的运转,胞质环流减慢或停止,水分平衡失调。因此,可以通过喷施植物生长活性物质增加植物对冷害的抵抗能力,如植物活性剂、棉花增产菌等,通过增强细胞液的流动性,提高代谢功能。如可喷施赤霉素,以刺激棉花叶与芽的生长发育,提高棉花生长势。除此之外,还可结合天气预报提前喷施防冻液。该方法对棉花的有效防冻期可持续7 d 左右。
棉花遭遇冷害后,化控与平常年份略有不同,棉花前期可不进行化控或视苗情适当进行轻量化控,增强棉花前期生长势;在棉花进入盛蕾期后,进行1 次化控,化控用量要据棉花长势及密度而定,如缺苗率较高,用量可适当减轻。
有试验证明,低温冷害前2~3 d 棉田适当灌水,可提高根系周围环境的热容量,有效减小地面温度的变幅,减轻低温冷害。低温往往伴有降雨,造成棉田杂草增多,低温灾害期间或结束后及时进行中耕松土除草,可疏松表土、增加土壤通气性、提高地温,促进好气微生物活动和养分有效化,提高对矿质元素吸收,增加硝化细菌数量,提高氮的利用率,并且可以有效减少杂草对肥料的竞争。
北疆低温天气由多种原因引起,且可预测性很低,不同年份间没有明显的规律可循;因此,开展棉花低温冷害的田间系统研究比较困难。查阅相关文献,大部分是对已发生的灾害作经验总结,或是通过室内人工气候控制研究棉花遭受冷害后的生理变化,提出相应的应对措施。由此导致一些冷害预防与补救栽培措施田间操作的重复率低,或理论效果与实际使用情况存在差异;因此,其田间生产应用效果及具体操作方法有待进一步验证和探讨。●