张宪成 张萍
一、相關概念
冬小麦冻害从生理机制上讲, 当气温突然下降到 0 ℃以下时,小麦组织细胞间隙内的水首先结冰形成冰晶,细胞间溶液浓度增高,细胞内未结冰的水向细胞间隙运动,造成细胞内失水,细胞膨压下降,质壁分离,原生质失水而凝固失活。当气温继续下降,细胞内结冰,在细胞内外冰晶的机械挤压下,细胞壁和原生质遭到破坏,细胞死亡,即形成冻害。受冻害麦田减产率在10%~30%,严重的在50%以上。根据冻害发生时期,冻害分为初冬冻害、越冬期冻害、早春冻害、晚霜冻害。长葛市频发的冻害有越冬期冻害、早春冻害、晚霜冻害。
(一)初冬冻害
初冬冻害一般由骤然强降温引起,因此常称为初冬温度骤降型冻害。播期偏早的假旺苗和播期过晚的弱苗,未经过抗寒性锻炼,抗冻能力较差,是初冬冻害的主要对象。壮苗一般不会造成冻害,最多造成叶尖受冻,对小麦的生长和产量影响不明显。
(二)越冬期冻害
越冬期冻害是指小麦越冬期持续低温或越冬期因天气异常造成冻融交替而形成的冻害。长葛市处于黄淮麦区,冬小麦具有越冬不停止生长的特点,一旦遇回暖天气,幼苗又开始生长,抗寒力相对减弱,当寒潮到来,24 h降温10 ℃时,即会产生越冬冻害。越冬冻害一般以叶片冻死为主要特征,对小麦的生长率和产量有一定影响。
(三)早春冻害
早春冻害是指小麦返青期至拔节期(2月中下旬至3月上中旬)发生的冻害。返青后麦苗植株生长加快,抗寒力明显下降,如遇寒流侵袭则易造成冻害,此类冻害发生较为频繁。冬小麦发生早春冻害后,首先心叶、幼穗受冻,叶片干枯较轻,叶尖发黄,受冻轻时表现为麦叶叶尖褪绿为黄色,尖部扭曲卷起。但降温幅度很大时,也会导致叶片失水干枯;心叶冻干 1 cm以上,幼穗就可能受冻死亡。幼穗受冻死亡的顺序依次为主茎→大蘖→小蘖。
(四)晚霜冻害
当春季小麦旺盛生长,正常拔节以后,突然遭受强降温,24 h内降温7~9 ℃,甚至超过10 ℃以上,容易发生冻害。拔节后10 d小麦处于孕穗期,极端温度低于0 ℃可造成轻度冻害,低于-1.5 ℃则造成重度冻害,农业生产上将其称为晚霜冻害。孕穗期发生晚霜冻害,受害部位为穗部。大田主要表现为:穗部受冻害后,只有部分小穗发育结实,麦穗上部、中部、下部不孕小穗数增多。冻害严重的田块仅主茎成穗,分蘖停止发育穗抽不出来,整个麦穗只有穗轴,形成无颖的空穗,导致亩穗数和穗粒数减少,产量下降。晚霜冻害本身具有灾害发生的突然性和灾后症状的隐蔽性。晚霜冻害发生后,冬小麦减产率为10%~50%,对小麦生产危害严重。
长葛市冬小麦冻害对生产影响较大,因此,研究冻害发生的原因,有针对性地采取防御农艺措施,最大限度地降低对冬小麦的冻害,在长葛市冬小麦生产中具有重要意义。
二、发生原因
(一)品种抗倒春寒能力差
一般来讲,小麦冬性越强,幼苗匍匐的品种抗冻能力越好。如2018年长葛市种植小麦虽然都是半冬性品种,但抗倒春寒能力差是受冻害的内因,各品种均遭受不同程度的晚霜冻害。受冻害较严重的品种有:师栾02-1、濮麦10号、丰德存麦5号、周麦32、西农979、新麦26、郑麦366等。
(二)播种期
对于冬性品种来讲,播种早些对安全越冬影响不大,但对于半冬性品种安全越冬影响较大。多年来实践经验表明,长葛市小麦生产以半冬性品种为主,适宜播种期以寒露为始播期,但随着机械化程度的提高和工作进度的加快,有些农民在寒露前就播种结束,这是近年来不少地方小麦冬前出现旺长、越冬干尖死苗的主要原因。
(三)整地质量不标准
在相同条件下(包括土壤质地、品种、播种期、播种量、田间管理),达到精细整地(整地达到深、透、细、平、实、足)要求的田块受冻害很轻,整地质量差的受冻害相对较重。
(四)播种过深,播种量偏大
播种过深、播种量过大,也是导致小麦越冬抗冻性减弱的一个重要原因。小麦播种深度3~4 cm最为适宜,沙土地可适当深些,黏土地适当浅些。播种量偏大,形不成壮苗,田间叶片重叠严重,通风透光不良,植株制造积累养分少,呼吸消耗多,个体发育差,抗冻能力减弱导致受冻害。
(五)土壤质地的影响
据多年跟踪调查,相同条件下沙壤土比轻壤土和中壤土麦田受冻害重。如2018年长葛市晚霜冻害发生后,大周镇沙壤土比较多,地势高低不平,土壤墒情差,是受冻害最严重的镇。大部分实产在290 kg/667m2左右,较常年降低28.5%。
(六)异常的气候条件
近年来温室效应、生态环境失衡等造成灾害性异常气候频发。如长葛市2018年晚霜冻害,3月下旬最高气温28.5 ℃,气温回升快、忽高忽低、变幅较大,导致小麦生育进程加快、组织幼嫩、抗逆性较差。4月上旬,小麦正处于孕穗期,对低温抵抗能力差。4月5—7日,全市出现强降温天气,最低气温2 ℃,5 ℃以下低温持续5 h。在强降温后,全市最高气温在15 ℃以下,当时土壤墒情差,4月5日降水量仅为2.5 mm,降温幅度大、土壤含水量低导致不同品种小麦叶片或幼穗
受冻。
(七)肥水
底肥过足,尤其氮肥过量,磷肥、钾肥不足,水分又充足,幼苗生长快,细嫩,抗冻能力减弱。因此,在土壤肥沃的地块,氮肥适宜用量范围内要减少氮肥施用量,科学计算磷肥、钾肥施用量,多施有机肥,平衡营养,幼苗健壮,分蘖节储藏糖分多,麦苗自然抗冻性增强。
(八)田间管理
在相同条件下,降温前浇过水、2次追肥、预防病害及时的壮苗田冻害较少或危害程度相对较轻;管理粗放、没有浇水、偏旱的地块冻害相对重些。
三、预防冻害发生的农艺措施
(一)推广半冬性、抗逆性强的小麦品种
生产上推广经过农业部门试验示范,确定适宜当地种植的半冬性、中早熟、稳产高产、抗倒春寒、中筋和强筋小麦品种。如众麦1号、许农7号、周麦22、百农207、矮抗58。因天气原因或秋作物腾茬延迟,错过适播期的可适当选择半冬性偏春性品种。
(二)配方施肥,增施有机肥,改良土壤
配方施肥的原则:氮肥总量控制与分期调控相结合,测土确定磷肥、钾肥施用量,针对性补施微肥。在秸秆还田的基础上,增施有机肥,持续培肥地力,改良土壤理化性状。
(三)提高整地质量,培育壮苗,有效预防冻害
精细整地、深耕细作是改善土壤条件,创造良好土壤环境,实现全苗和培育壮苗,增强植株综合抗逆性的基础。
(四)高质量播种技术
适播期内要足墒机播,适播期为10月8—15日。半冬性品种播种量7~9 kg/667 m2,半冬性偏春性品种播种量9~12 kg/667 m2。适播期每推迟3 d,播种量要增加0.5 kg/667 m2。足墒带镇压器机播,播深3~5 cm,實现一播全苗,保证苗全、苗匀、苗壮。
(五)抓好冬前麦田管理
冬前是小麦长叶、长根和增加分蘖为主的时期,在争取苗齐、苗匀、苗全的基础上,培育壮苗,提高植株本身的抗寒能力。一是及时疏苗。对播种量大或播种不匀形成的疙瘩苗,要及时疏苗。二是浇好越冬水。冬灌有贮水防旱、改善田间小气候、增加土壤热量、稳定地温、预防冻害发生的作用,对麦苗安全越冬和返青生长十分有利。0~20 cm土层的相对含水量低于65%以下时需冬灌。冬灌在立冬至小雪期间进行,一般在日平均气温7~8 ℃时开始, 到3~5 ℃夜冻昼消时结束。三是控旺转壮。对旺长麦田隔行深锄或镇压,控旺转壮。
(六)做好春季化控
起身期喷施壮丰安,可以有效抑制基部节间生长过快,增强抗逆性。三类苗不建议化控。
(七)密切关注气温变化,做好冻害预防工作
强冷空气来临前采取浇水、用防霜烟幕剂制造大量烟雾等措施,降低麦田热量向外辐射,提高地温和近地面气温,能有效减轻晚霜冻害的发生。
四、冻害发生后的补救措施
(一)冻害发生后迅速追肥、浇水
叶片受冻、小麦幼穗未遭受冻害的麦田,应及时浇水,避免幼穗脱水致死;叶片、幼穗受冻害麦田,结合浇水,及时施用尿素100~150 kg/hm2。冻害发生后浇水要浇足灌透。
(二)加强中耕,提温保墒
寒流过后,要及时进行中耕,破除板结,松土保墒,提高地温,促进根系生长,增加有效分蘖,保证亩群体数。
(三)搞好叶面喷肥,促进植株生长
一般麦田冻害发生后及时用0.01~0.05 mg/kg芸薹素内酯加双藻糖肽有机水溶肥喷洒,能有效增加叶绿素质量分数,提高光合作用效率,促进小麦快速恢复生长,促根壮苗,提高小麦抗逆性,显著减少病害的发生,提高产量。