江苏淮北地区小麦冻害症状、发生原因及防治对策

王永军，李海军，李丽丽，潘丽媛，李 菁，侯 富，孙苏阳

（江苏徐淮地区淮阴农业科学研究所，江苏 淮安 223001）

小麦是我国最主要的粮食作物之一，对保障我国粮食安全及社会稳定意义重大[1-2]。近些年来，随着全球气候变暖，干旱、低温、高热等异常天气频发，对小麦安全生产造成了较大的影响[2]。低温冻害，特别是春季倒春寒已成为制约小麦生产的主要气候性灾害之一[3]，并且由于其具有随机性和不可预见性，因此往往会给小麦生产造成极大的影响[4]。江苏小麦面积、单位面积产量和总产均位居我国第5[5]（2020年秋播面积超过河北，位居第4），小麦常年种植面积约240万hm2，其中淮北约占总面积的2/3。江苏小麦特别是淮北地区近年来也屡遭低温寒潮影响，对小麦生产造成较大的影响。如：2019年冬出现历史罕见的暖冬年份，小麦生育进程提前接近1个月，越冬期间雨日雨量偏多，日照时数偏少，偏早或适期播种的小麦形成水发旺长苗，2020年早春遇倒春寒，发生严重冻害。对此，本文对江苏淮北地区的小麦冻害类型、症状进行总结，对发生的原因进行分析，并提出预防对策及冻害发生后的补救措施，旨在降低冻害对小麦生产的影响。

1 小麦冻害类型及症状

按照小麦冻害发生的季节不同，可分为冬季冻害和春季冻害。

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1.1 冬季冻害

小麦进入越冬后至越冬期间，因遭受大幅降温而导致小麦遭受的冻害称为冬季冻害。叶片呈现水渍状，进而干枯，是小麦遭遇冬季冻害较为明显的症状。小麦冬季冻害主要以叶片受害为主，对小麦产量及品质的影响相对较小。由于水的热容量比土壤和空气的热容量大，土壤水分充足能使地层空气中水汽增多，在发生凝结时，放出潜热，起到缓冲地面温度变化、减轻冻害的作用。但如遇干旱，则可加重冻害的发生，且干旱会影响小麦根系活动，并引起叶片等功能器官生理失调，从而影响抗寒性。小麦扎根不实或根层浅易形成腾空苗、露茎苗，冷空气易侵入麦苗根际土壤，在极端低温下可导致根部受冻甚至冻死，对小麦影响较大。

1.2 春季冻害

立春后，小麦在返青拔节期或拔节孕穗期因遭受0℃左右的持续低温而导致小麦受害称为春季冻害。小麦发生早春冻害症状为叶尖扭曲呈开水烫状，叶片干枯。如冻害发生在孕穗期，受害的部位主要是穗部，可导致幼穗干死于叶鞘内、半截穗（穗部局部不正常）、空壳穗（不结实或结实率显著降低）、虚尖穗（穗顶部不结实明显增多）、缺粒穗（穗基部小穗退化增多）。由于春季冻害主要受害部位往往在穗部，因此相较于冬季冻害，其对小麦产量的影响更大。冻害来临得越晚，温度越低，持续时间越长，冻害对小麦的危害也就越大。

在生产上不能根据播期及茬口合理布局品种也是淮北地区冻害发生的主要原因。弱春性和半冬性早熟品种具有生长发育快、生育期短的优点，目前生产上应用的品种往往还具备抗病优质的特点，因此在迟播稻茬田有着优良的表现，但该类品种通常为温度敏感型，如遇生态环境温度高时，生长发育加快，抗寒能力随之下降。由于抽穗时间较早，其穗分化敏感期与寒潮来临时期相遇的概率较大，因此遭受倒春寒的概率比较大。

图1 小麦冻害症状表现

2 小麦冻害发生的因素

2.1 气候因素

江苏淮北地区小麦以水稻茬口为主，辅以部分大豆、玉米茬口，播种方式多样，播期跨度长，造成淮北麦区冻害发生的复杂性。由于播种过早，冬前积温高，小麦生长快，容易形成旺长苗，植株体内养分消耗多，积累少，导致麦苗抗寒性变弱，容易在越冬期和返青后受到低温侵害。播种过晚，如在江苏淮北部分地区，由于水稻茬口问题，小麦播种期推迟到11月中下旬甚至12月上旬，导致由于温度低，出苗慢，小麦在越冬前不能达到壮苗的标准（6叶1心）[5]，弱苗多，植株体内储存的养分少，也容易遭受冻害。

播种质量是影响小麦安全越冬的关键因素。江苏小麦前茬作物以水稻为主，现在绝大多数田块都是秸秆还田，以翻耕还田方式为主，还田深度20 cm左右，避免了秸秆大量堆积在表层而影响种子出苗及生长发育。另外，播种深度以3～5 cm为宜，这样可防止播种过浅导致根短、分蘖节外露，或过深导致地中茎过长、出苗晚、苗弱而易受冻害[9]。播种后镇压田块，减少透风漏墒，培育冬前壮苗。

2.2 播种因素

由于全球人口激增、环境污染、温室效应等因素，全球异常气候频发，暖冬、暖春年份增加，造成小麦在越冬期仍在生长，返青拔节期提前。江苏淮北位于秦岭—淮河一线，初春时节冷暖空气在此交汇频繁，因此大幅降温天气时有发生，使小麦遭受冻害的几率大幅增加。如2019年秋，江苏小麦播种后，各月平均温度均高于常年及上年，特别是越冬期间（2019年12月20日至2020年2月20日），累计积温分别比上年和常年多160.6℃和186.6℃，造成小麦普遍旺长。2020年1月的日均温度更是高达4.15℃，为历史罕见的暖冬，而常年1月日均温度仅为1.65℃。极端的气候导致全省约15%的偏早播小麦于2月中旬前拔节，比常年提早20～30 d，全省约85%的小麦于3月10日前拔节（正常为3月中旬），使小麦抗冻能力显著下降。2020年2月15—18日，江苏遭遇强降温寒潮天气；3月28日，江淮等地冷空气过境，甚至出现降雪天气，使江苏局部小麦遭受较为普遍及严重的冻害。2020年12月29日至2021年1月2日，江苏先后出现大风、雨雪、强降温过程，淮北最低温度达到-13.6℃；紧接着2021年1月6—8日，江苏又出现强寒潮天气，淮北地区出现最低温度达-14.6℃、最高温度-6℃的极端低温天气。据江苏省农业推广系统调查显示：截止到2021年1月15日，2次寒潮天气使全省小麦冻害发生面积达136.06万hm2，占总播种面积的56.68%，是上年度冬季冻害发生面积的11.6倍，其面积之大、程度之重为近20年来之最。

适宜的播种量能保证合理的基本苗，构建合理的小麦群体，使群体与个体协调，不会因为群体过大而使个体苗细长，弱而不强，导致抗冻害能力下降。生产中，许多农户存在大播量种植的思维习惯，导致小麦出苗后生长密集，通风透光变差，小麦普遍旺长，从而易遭受冻害侵害。

由于环保要求，全国范围内禁烧秸秆，因此秸秆还田成为了一种快捷、环保、经济方便的处理方式。虽然秸秆还田可在一定程度上起到调节地温、抑制杂草生长、改善和提高土壤养分的作用，但是如果秸秆处理不当，过多的秸秆堆积在耕作层反而会使出苗率降低，出苗不齐并形成弱苗，影响抗寒能力。研究表明，稻草还田的小麦田遇到低温气候时比未还田的小麦更易发生冻害[6-7]，并且秸秆还田方式也会影响小麦播种质量，从而影响小麦抗寒性。有研究表明，翻耕还田和宽行覆草较覆盖还田和浅旋还田更易减缓小麦的冻害[8]。

异丙隆或者异丙隆的复配剂如苯磺·异丙隆、苄嘧·异丙隆、氯磺·异丙隆等作为除草剂在生产中被大量使用，使用这类农药后，会降低麦苗的抗冻能力。在寒潮频繁袭击，尤其是在寒潮频率大的情况下，施药后很难遇上天气平稳的时段，这既不利于药效的发挥，也易造成麦田“冻药害”的发生。加之生产上农户为了提高除草效果存在随意加大用药量，或者施药时加水量不足导致药液浓度高，这会进一步加重“冻药害”的发生。因此，施药量越大，施药距遇霜冻的时间越短，温度越低，麦苗受“冻药害”的风险越大，受害程度越重，严重时可能造成死苗。异丙隆在土壤中半衰期为8～14 d，生产上存在施药后2周左右出现“冻药害”的情况，因此要注意异丙隆施用后20 d内不出现气温达-5℃以下的极端低温天气，否则极易出现“冻药害”。

在进行模糊控制时，输入和输出变量必须经过模糊化才能进行模糊控制[4]。该项研究有2个模糊控制，第1个是单输入单输出，第2个是双输入单输出。

2.3 秸秆还田

若播种过浅，种子萌发时易出现缺苗断垄现象，大大降低了其抗低温能力，易导致冷害的发生。若播种过深，小麦在出苗的过程中过多地消耗了种子中的营养物质，导致麦苗的长势弱，植株内积累的养分少，大大地降低了其抵抗寒冷的能力，造成冬季和早春冻害发生时大量死苗的现象。

2.4 除草剂的使用

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3 防止冻害的对策

3.1 合理选择品种

根据播期茬口合理选择品种，迟播稻茬由于要争夺有限的时间和光温，选择弱春性和半冬性早熟品种较为合理。早播、旱茬情况下，一般选择半冬性中晚熟品种，它们多数为温度迟钝型，生长发育稳健，不易受温度波动影响，拔节抽穗期较晚且稳定，冻害发生较轻。冬春季植株生长健壮，对播期、播量、肥水反应相对不敏感，根系发育好、耐旱能力较强的品种一般对低温有较好的抵抗能力。此外，花粉量大、柱头活性强的小麦品种耐倒春寒能力强。

3.2 适期适量播种

播种期以日平均温度14～16℃为宜，从这些年淮北的气候情况看，最佳时期在10月20—25日。科学的播量可以获得适宜的基本苗数，建立合理的群体结构。处理好群体与个体的矛盾，是协调小麦生长发育与环境条件关系的重要环节。播种量的确定要根据品种的分蘖特性、播期早晚、茬口和肥力等条件综合分析，然后确定基本苗，再计算播种量。在适期条件下成穗率高的高产田以12万～15万株/667 m2基本苗为宜；成穗率中等的中低产田以15万～18万株/667 m2基本苗为宜。如因播期推迟可适当增加播量，每推迟3 d可增加0.5 kg/667 m2，但是基本苗不要超过30万株/667 m2。

3.3 提高播种质量

我们在实际检测中，得到的是各制动车轮的制动力数值。国家标准要求左右轮制动力的合应达到某一数值，左右轮制动力的差应小于某一数值，在实际工作中，我们发现有这样的问题，汽车在制动试验台上制动力超标为不合格汽车，而在路试时却无跑偏现象，为此驾驶员不明白是何原因，其实，这是非同侧制动力偏差的原因，比如某车测的数据如下表：

3.4 加强田间管理

加强冬前田间管理，促弱控旺。对冬前旺长的小麦适当镇压，可抑制其旺长，促进根系发育，镇压一般在封冻前的晴天无霜午后进行；或在麦苗4～5叶期用15%多效唑可湿性粉剂50～70 g/667 m2对水30 kg/667 m2喷施进行化控。对于晚播等弱苗可通过追施复合肥的方法，促进弱苗生根，促分蘖，促进弱苗升级。低温条件下使用化学除草剂往往会产生药害，从而降低小麦对低温的抵御能力，严重时可产生“冻药害”，生产上尤其要注意异丙隆施用后20 d内不出现气温达-5℃以下的极端低温天气，否则极易出现“冻药害”。春季在小麦起身期，如遇低温，可在降温前12 h内，喷洒0.3%磷酸二氢钾溶液30 kg/667 m2，或用0.01%的芸苔素乳油20～30 mL/667 m2，1 500～2 000倍液均匀喷洒，提高植株抗寒能力。

4 冻害发生后的补救措施

4.1 冬季冻害

可在立春节气后采取以下措施：对于仅是叶片受冻较轻的小麦，早春及时划锄，提高地温；对受冻较重的麦田可在气温明显回升后的午间喷施磷酸二氢钾或芸苔素内酯等，促进小麦恢复；对于弱小苗、茎蘖不足或冻害明显的麦田，待日均温度达3℃以上时，可结合降水或灌水施尿素5～10 kg/667 m2。

1891年，一支50人的英军小分队在罗得西亚（即津巴布韦）用4挺马克沁机枪击退5000名祖鲁人进攻，并使3000名祖鲁人丧命，殖民者的残暴足见一斑。1898年，苏丹的恩图曼之战中，2万名伊斯兰教托钵僧被英国侵略军屠杀，其中的3/4死在马克沁机枪阵地前。而在1916年7月的索姆河战役中，当英法联军凭借强大的炮火准备，信心十足地从40公里宽的正面发动对德军的进攻时，遭到了德军240挺马克沁MG08型重机枪的疯狂扫射，英法联军顿时像割麦一样尸堆如山，一天之内就死伤5.7万人。马克沁重机枪由此获得了“寡妇制造者”“死神收割机”等诨名，成为闻名的杀人利器。

4.2 春季冻害

寒潮发生2～3 d后查看冻害情况，症状一般先是从叶尖部位发生，叶片受冻后表面呈水渍状，受冻部位卷曲而后发黄。如叶片已受冻，则需检查幼穗受冻情况，即选择叶片受冻的植株拔出，找出主茎，剥开叶鞘，小心剥出茎秆和小穗，受冻幼穗呈水渍状，手轻捏幼穗易烂后浑浊。在极端低温条件下，小麦茎秆也会受冻，茎秆受冻后会变柔软，剥开后中间空腔会有积水，一段时间后会腐烂并滋生病菌。

对于群体50%以下叶片受冻，叶片冻害枯黄比例为1/3～2/3，或茎蘖（幼穗）冻死率在10%以内的，如群体适宜可不必额外增施尿素；群体地上部叶片大部受冻，叶片冻害枯黄比例超过2/3，或群体茎蘖（幼穗）冻死率在10%～30%的，迅速增施尿素5 kg/667 m2；群体地上部叶片大部至全部受冻，植株失绿，或茎蘖（幼穗）冻死率在30%～50%的，迅速增施尿素7.5～10.0 kg/667 m2；群体地上部叶片全部受冻，大部至全部枯黄，或茎蘖（幼穗）冻死率在50%以上的，迅速增施尿素12.5～15.0 kg/667 m2。若茎蘖（幼穗）冻死率在70%以上，将最终影响产量的50%以上，可考虑改种其他作物，以减少损失。