宋英博
(黑龙江省农业科学院佳木斯分院,黑龙江佳木斯 154007)
黑龙江省三江平原地区主要特点是地势较低,土壤多为草甸土,较肥沃,活动积温2 100~2 400℃,年降雨量在500~600mm之间,是一个冰雹、涝灾、风灾、高温、旱灾等自然灾害频发的地区。邹立尧等[1]研究表明,三江平原夏季强降水日数年际变化显著,气候平均分布空间差异明显,近60年夏季强降水日数总体呈增多趋势。王秋京等[2]研究表明,黑龙江省近年来旱灾和涝灾表现为周期性存在,干旱灾害的发生面积大,但在危害程度上以洪涝危害较重。周长生[3]研究表明,农业气象灾害是造成农业经济损失最主要的因素,也是影响粮食生产的主要因素。目前,随着黑龙江省玉米种植面积和产量的连年增长,在玉米全生育期内防灾与减灾是黑龙江省三江平原玉米高产稳产的重要保障。
黑龙江省三江平原地区十年九旱,干旱在玉米生育期均有发生。玉米苗期阶段干旱,土壤墒情差,种子无法吸水萌发,不能或延迟出苗,易造成大小苗、缺苗,导致玉米苗势弱、个体发育不匀,群体整齐度较差。玉米穗期阶段干旱,植株处于营养生长旺盛阶段,受旱后玉米叶片卷曲,影响玉米正常生理活动,下部叶片首先变黄干枯,延后玉米生育进程。玉米抽雄散粉时是玉米全生育期的水分临界期,如遇干旱严重影响玉米结实,造成秃尖、空秆、缺粒,对产量影响较大[4-6]。玉米花粒期如遇干旱,易加快玉米叶片衰老,影响玉米籽粒灌浆,百粒重、品质均下降,甚至会引起植株死亡。
随着全球变暖加剧,黑龙江省三江平原地区极端天气增多,台风也经常发生。玉米根系不发达,扎根浅,苗期如遇风灾,幼苗易发生倒伏和折断,但这一时期倒伏的玉米植株可自主恢复直立。玉米穗期如遇风灾,小喇叭口期倒伏不用扶,可自主恢复直立;小喇叭口期以后倒伏,玉米恢复能力变弱。玉米花粒期如遇风灾,光合作用和营养运输能力降低,籽粒灌浆变慢,植株相互叠加,果穗霉变增多,鼠害加重,玉米大幅度减产[7-9]。此外,大雨或风雨交加会加重玉米倒伏。
冰雹大小与雹灾持续时间决定危害大小,三江平原地区雹灾常发生在玉米穗期与花粒期,直接砸在玉米叶片和茎秆上,使玉米叶片和茎秆遭遇感染、冻伤,若灌浆期遇雹灾,则会影响籽粒灌浆[10-12]。
三江平原地区低温冷害在玉米生育期均有发生,玉米苗期如遇低温冷害,影响叶片和根的发育及代谢酶活性,玉米苗生长受阻,发育迟缓,造成玉米群体整齐度下降[13-15]。玉米穗期和花粒期遇低温冷害,有效积温不够,发育减缓,灌浆速度降低,熟期延长,造成玉米减产。
三江平原地区地势低洼,常伴有涝害发生。播种后萌发前涝害常造成粉籽,玉米苗期涝害会抑制根的呼吸和生长,根部变软,慢慢坏死,叶片干枯,大面积死亡。玉米穗期如遇涝害,叶片褪绿枯黄,生长缓慢,影响玉米器官分化,经常花期不遇,造成结实不良,影响玉米产量[16-18]。玉米花粒期如遇涝害,易影响玉米正常代谢,降低玉米灌浆效率,千粒重和品质下降。
三江平原地区属于北方春玉米带,玉米苗期与花粒期常发生霜冻。玉米苗期霜冻常发生在山地、谷地、林中空地等区域,苗期低温导致叶片呈水浸状、枯萎,苗期霜冻对玉米发育影响较小,温度回暖后可恢复生长。黑龙江省三江平原地区位于我国最北端,一般秋霜较早,近几年秋霜晚,农民种植晚熟玉米品种获得效益,导致越区种植现象普遍存在,但晚熟品种的种植增加了玉米安全化生产的风险[19-21]。玉米花粒期遇霜冻,霜冻后玉米叶片死亡,无法继续光合作用,干物质积累减少,常造成玉米千粒重、品质、容重下降,籽粒水分含量提高,产量降低。
玉米苗期遭遇高温,叶片从叶尖到叶缘开始黄化干枯,最后全叶死亡。高温破坏玉米正常代谢,加速了玉米早衰,易受病菌侵害。玉米穗期遭遇高温,光合作用减弱,呼吸作用增强,加快玉米生育进程,生育期缩短,影响雌穗分化,果穗变小,持续高温会使玉米大面积枯死[22-24]。玉米花粒期遭遇高温,影响花粉活性,吐丝困难,花期不协调,导致结实不良;籽粒灌浆加快,但灌浆时间变短,千粒重下降,玉米产量降低。
玉米是短日照作物,喜光,光照时数不但可以影响玉米光合作用和生育进程,还决定当地玉米生产潜力和产量高低。日照时数多的地区玉米产量高,寡照的地区产量低。
黑龙江省三江平原地区秋霜早,气温低,玉米收获后籽粒含水量较高,且籽粒成熟度不均匀,籽粒呼吸旺盛,易发热霉变,保管储藏困难。黑龙江省三江平原地区玉米籽粒降水每年都要消耗大量能源,增加了成本,降低了玉米种植效益。
培肥地力,改善土壤结构,增施有机肥。加强灌溉基础设施建设,选择耐旱玉米品种。玉米苗期干旱,应统计出苗率分类管理,70%以上出苗率地块,推迟定苗、留双株、保群体;50%以上出苗率地块,发芽坐水补种;缺苗60%地块改种其他作物。玉米穗期与花粒期如遇干旱,灌好抽雄灌浆水,集中有限水源,实施有效灌溉,干旱绝产的地块及时青贮。
风灾较重地区,选择抗倒品种,及时化控,拔节期避免过多追施氮肥,降低玉米种植密度,玉米要顺风方向种植,加强玉米地块附近防风林的建设。玉米苗期遭遇风灾,常伴有降雨、涝害,灾害后及时排水。玉米穗期与花粒期遭遇风灾,应该尽量在倒伏发生的当天,人工进行玉米扎把处理。如果倒伏超过3 d以上则不必进行人工扶正,避免二次伤害。防治病虫鼠害,及时收获。风灾高发地区要普及玉米化控技术,通过改变玉米内源激素系统,调节玉米生长发育过程,塑造理想的丰产株型和良好的田间结构,防止玉米大面积倒伏,减少产量损失。
积极协调气象部门,在雹灾常发生时期,完善高炮、火箭等防雹设施,避免雹灾形成。发生雹灾后,玉米地块要中耕松土,改善土壤结构,增加透气性,提高玉米地块地温,促进根系的发育。如70%以上植株穗节被砸断,可改种其他作物。
严格划分玉米种植区,不要越区种植。选用耐寒玉米品种,适期播种,避免冷害胁迫。推广促早熟技术,如生长后期喷施磷酸二氢钾、成熟前喷施催熟剂,促进成熟。
涝害常发生地块应采取垄作栽培,因地制宜建好玉米地块排灌设施,及时排涝,清理积水;浅中耕,通气散墒;及时追施速效氮肥。
总结当地霜冻发生的规律,选择生育期适中、脱水快、耐冷的玉米品种。霜冻到来前2 h,将秸秆、柴草等在上风口点燃,制造大量烟雾,改变玉米地块局部环境。
高温常发生地区,选用耐热品种,调节花期,避免高温天气与玉米授粉期相遇。合理施肥,确保玉米群体正常发育,减轻高温热害。及时灌水,改善玉米生长环境。
掌握当地情况,因地制宜地选择抗病性强、适应性强的玉米品种,合理密植。选择适宜的播种期,玉米关键生育期要避开阴雨高发期,及时中耕、施肥。寡照阴害常影响玉米茎秆发育,茎秆变软后玉米容易发生倒伏。根据具体情况可在玉米六至十二叶期喷施防倒、防衰生长调节剂,促进玉米扎根,降低株高和穗位高。在寡照条件下,应注意玉米病害的综合防治,降低玉米产量的损失。
玉米收获前,有条件的地块,可以进行扒皮晾晒。玉米蜡熟期后,扒掉苞叶,籽粒水分可降低10%左右。合理施肥,尽量早施肥、少施肥,避免玉米贪青晚熟。在玉米生育后期,有条件的地块,可以打掉干枯老叶,促进玉米地通风透光。玉米收获后,可在场院内平铺晾晒,隔几天翻倒一次。加强玉米仓储设施建设,建立简易永久性粮仓,增加玉米烘干机械数量。
随着全球气候变暖的加剧,黑龙江省极端天气明显增多。通过对近年来黑龙江省玉米生产中多发的旱灾、涝灾、风灾、高温、冰雹等灾害性气候问题的分析,提出了主要灾害的特点及预防补救措施,包括因地制宜地选择抗灾玉米品种、调节玉米关键生育期、加强灾害地区防灾基础设施建设、合理应用化控剂和植物生长调节剂、改善玉米生长环境等。