白书军,白玉莲,刘勇,张玲, 杨明凤
(1.乌兰乌苏农业气象试验站,新疆 石河子 832021;2.焉耆县气象局,新疆 巴州 841100)
石河子垦区是新疆重要的优质棉生产基地,有长绒棉之乡的称号,属于典型的温带大陆性气候,冬季长而严寒,夏季短而炎热[1]。全垦区棉花种植面积超过133300 hm2,平均籽棉产量超过6000 kg/hm2。域内冰雹、寒潮、大风、沙尘暴、霜冻等农业气象灾害性天气多发,其中冰雹灾害对棉花产量和品质造成的较大影响,致使棉花生产遭受重大的经济损失,掌握防雹技术尤其重要[2]。实践证明,通过后期加强农业技术措施等积极应对,抵御不利的农业气象灾害是切实可行的[3]。
近年来,石河子垦区的农业气象灾害发生越发频繁,特别是冰雹灾害近年持续发生,而冰雹灾害发生时间主要在棉花苗期和花铃期。石河子垦区的冰雹灾害一般多发生在5~8月,其中以6~7月居多,具有发生时间短、来势猛、机械损伤重,呈线状分布并伴有狂风暴雨等特点,常造成棉花叶片破碎、断头断枝、蕾铃脱落,严重者形成光杆,可能形成绝产或对棉花产量及品质造成较大影响[4]。
2017年6月18日傍晚,石河子143团遭受短时雷雨、大风、冰雹侵袭,全团部分棉田遭受不同程度的灾害,其中143团一区棉田过灾面积大,损失较重。根据石河子乌兰乌苏气象站资料显示:6月18日19点40分左右,石河子143团相继出现大风、雷暴、短时强降水,并伴随着冰雹,其中最大瞬时风速达22.0米/秒,10分钟降水达17.3 mm,冰雹随降随化,冰雹最大直径为5 mm。虽然此次冰雹随降随化,但过灾棉田棉株出现叶片脱落,部分棉株生长点(主茎顶尖)被打断,花蕾脱落,个别棉田甚至出现棉株无果枝的光杆情况。
冰雹灾害依据发生的时段、冰雹体积大小、降雹时间长短对棉株造成的危害程度各不相同,另外即使在同一场雹灾中因冰雹密度、大小、时长等分布不均匀,对棉株造成的危害程度也有轻有重,有时相邻地块造成的损失程度也存在较大差异。因此,科学及时的判定棉株受害程度,是有效采取应对措施的前提。对于棉花而言,受害程度一般将其分为5个等级[4]。
一级(轻度危害):叶片破损,主茎顶尖完好,果枝砸掉不足10%,花蕾脱落不严重;生育进程处于初花期以前,能很快恢复长势,基本不减产。
二级(中度危害):落叶、破叶严重,主茎完好,果枝断枝率30%以下,断头率30%左右,多数花蕾脱落,生育进程处于初花期前后;若加强管理,能较快恢复长势,减产较轻。
三级(重度危害):无叶片,主茎基本无破裂,叶节完好,腋芽完整,果枝断枝率60%以上,断头率40%~60%;在有效蕾期内,若加强管理,能恢复生育,一般减产30%~40%。
四级(严重危害):无叶片,无果枝、光杆,主茎表皮破裂不足1/2,30%以上腋芽完好,叶节大部分完好;在有效蕾期内,若加强管理,能长出一定数量的果枝和花蕾,有一定收获,但减产幅度较大。
五级(特重危害):棉株光杆,主茎砸破率大于50%,伤裂度超过1/2,叶节大部分被破坏,腋芽不足30%,很难恢复,必须毁种。
冰雹的发生、发展与对流云的发生和发展及高空气团锋面活动密切相关,对流云的形成又与热力或动力抬升作用(气流抬升及下垫面条件)有关,石河子垦区143团区域复杂的地形形成的热力条件对于产生和维持雷暴冰雹过程起到了极为重要的作用。
利用地面的气象资料和探空资料,参照近段时间及当天的 天气形势,寻找可靠的预报指标。根据对云中声、光、电现象的仔细观察,在冰雹云来临时,天空常常显出红黄颜色。冰雹云底部是黑色或灰色,云体带杏黄色。有些地方有“地潮天黄,禾苗提防”(防冰雹)的说法[5]。
利用雷达可以定量地观测到云的高度、云的厚度、云的雷达回波强度等特征量,可以连续地监视云的移动及其结构变化,找出一些经验指标,使我们有把握地识别一块云会不会下冰雹。在做好冰雹预报、识别冰雹云并密切监视冰雹云的同时,要充分做好防雹准备。
随着科学技术的发展,人工防雹技术得到了快速的发展,消雹作业时机的选择需要依据冰雹云的方位、发展情况及高炮(火箭)所处的位置而定,一般情况下,消雹作业宜早不宜迟[5],根据天气预报及气象雷达资料分析,如果有强对流云产生,最好在其发展成熟之前进行作业,不要等到强对流云(冰雹云)发展成熟后再作业,这时消雹作业的用弹量不仅大,其消雹效果还不好。
特别要掌握好作业高度和用弹量,对单体雹云的作业要迅速,作业后要密切注意有无新的雹云生成,以便二次作业,针对外移过来的雹云采取分段作业,每次作业60发(枚),作业间隔时间10~20分钟[6],作业一次后,根据雷达观测作业效果,决定加大或维持作业量,消雹作业时采取前倾梯度射击、垂直梯度射击、水平射击、侧向射击等组合方式。
根据冰雹灾害严重程度,确定是否补种或重播,棉花植株60%以上的主茎残留高度低于10 cm的棉田,要及时补种或重播早熟品种,把损失降低到最小。
雹灾后地温急剧下降,若下冰雹伴随较多的降水,土壤湿度大,往往造成地块板结,严重破坏了棉株根系的生长环境,不利于棉花根系生长,这是影响棉花恢复生长的主要原因。因此,雹灾后应及时清沟排水,中耕提温散湿,以降低土壤湿度,扶苗壮苗,消灭杂草,并要及时连续进行2~3次中耕松土[7]。特别是盐碱地和板结地更为重要,避免发生泛盐和淤泥板结而造成死苗。
雹灾棉花恢复生长需肥量大,要及时追施速效氮肥和少量钾肥,时间越早越好,应在冰雹过后天气好转时,趁墒抓紧时间抢施,在基本没有枝叶的棉田,可先选用亚洲丰叶面肥、细胞分裂素、芸苔素内脂等促进植物生长的调节剂及时喷施,待长出枝叶后再加强喷施叶面肥;对于受害较轻、枝叶保留较多的,可化学调节与叶面喷肥同时使用,促进棉株发新枝,加快营养生长速度[8]。
灾后及时滴水、追肥,可以促进棉株快速生长,并改善棉株营养状况,使其在尽快恢复生长的基础上,促进后期的生长发育,以弥补灾害损失。一般地块,可追施尿素75~120 kg/hm2,滴灌肥30~60 kg/hm2,第一次与第二次滴水、滴肥间隔时间3~4天,第二次与第三次滴水、滴肥间隔时间不应超过7天,一般在4~6天为宜。
雹灾后棉花恢复生长初期,新芽、新叶幼嫩,抗病虫能力差,易受棉蚜、棉铃虫为害,受虫害后不仅使生长延迟,甚至会造成死芽、死株现象,受棉铃虫为害后会造成新生花蕾大量脱落,对形成产量弥补损失极为不利。为了保证棉株迅速正常生长,要及时防治病虫害。防治棉蚜使用药剂可选择吡虫啉乳油1500 mL/hm2或30 g/L啶虫脒乳油450~600 mL/hm2;防治棉铃虫使用药剂有快杀星、赛丹乳油、高效氯氟氰菊酯等[9]。在用药时候要注意,使用的菊脂类农药不可多次单一使用,以免增加棉铃虫对药剂的抗药性。
受害棉株恢复生长后,应及时进行修整,重塑株型。对受灾轻但无主茎生长点的棉株,待顶部新枝生出后,本着留大不留小,留强不留弱,留上不留下的原则,留1~2个新枝代替主茎,其余新生枝要全部去除。但要因苗对待:①对于顶心没受损的棉株,要打除赘芽和杈子,充分利用顶心生长优势;②对于顶心虽受伤但留有破叶和少量果枝的棉株,可在上部发生新芽后,在主茎上选1~2壮芽代替主茎;③对于缺头光秆的棉株,可选留2~3个壮芽,且打顶时间要比正常棉花略迟4~5天,最多可推迟10天左右打顶[10],以使其多现蕾多结桃,以争取上部多结铃;④对有顶尖的棉株及时抹赘芽,留7~8个果枝打顶。
棉花具有很强的生理补偿作用和再生能力,一般遭受雹灾后,只要加强管理,仍能获得较好收成,不要轻易翻种。在现蕾前后被砸成断头、光秆的棉株,可在主茎中上部选留1~3个健壮新芽。如果棉株在接近开花时遭受雹灾,由于生长季节有限,应多留、早留健壮新芽。在大部分新枝开始现蕾后,及时去除无效蕾枝,并适当早打顶,争取多结有效铃。
另外,棉花种植地区要加强短时局地强对流天气过程的预报能力。通过雹灾过程服务事例,切实加快预报业务技术改革、进一步提高短临灾害性天气的预报预警能力。