张梦琦 齐鹭莹
摘 要 吉林省是我国的农业大省,当地玉米种植面积和产量均居全国首位,被称为我国粮食尤其是玉米的“蓄水池”。近年来,吉林省干旱、大风、低温、冰雹及洪涝等气象灾害频发,导致当地玉米出现不同程度的减产、减收,给广大种植户造成了不小的经济损失。为促进吉林省玉米高效化生产,针对吉林省玉米生产实际,着重阐述了主要气象灾害对玉米生产的影响及相关应对技术。
关键词 气象灾害;玉米;应对技术;吉林省
中图分类号:S42;S513 文献标志码:C DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2023.10.073
农作物的生长发育需要适宜的气象条件,当气象条件无法满足生长发育的需求时,农作物的生长就会受到一定的影响。由不利的气象条件导致农作物减产歉收的情况被称为农业气象灾害,常见的气象灾害包括冷害、霜冻、干旱、洪涝、干热风及冰雹等。吉林省作为我国重要的粮食产区之一,也是气象灾害较为多发的省份,全球气候异常更是使得当地玉米的产量和品质均受到了巨大的威胁。吉林省位于我国东北地区中部、中纬度欧亚大陆的东侧,与辽宁省、内蒙古自治区、黑龙江省相连,并与俄罗斯、朝鲜接壤,是东北亚地理中心。受西风环流影响,吉林省气温、降水、光照等随季节和地域变化均存在较大差异,气温和光照由西向东呈递减趋势,而年平均降水量由西向东呈递增的态势。吉林省属温带大陆性季风气候,四季分明,雨热同季,年平均气温为5.2 ℃,1月温度最低,7月温度最高,全年日照时间2 133~2 903 h,春季干燥风大,冬季寒冷漫长,每年4—5月自然降水最少,春旱严重且发生频率较高,严重影响当地玉米生长发育。近年来,吉林省干旱、暴雨、大风、雾霾等气象灾害时有发生,中西部地区干旱、大风、沙尘暴多发,加之部分地区农业基础条件较差,在遇到极端恶劣天气时,很容易造成农作物减产甚至绝收,使农民遭受严重的经济损失。
1 气象灾害对玉米生产的影响
1.1 干旱
干旱是吉林省主要的气象灾害之一,也是造成当地玉米大面积减产的第一灾害。干旱问题使吉林省土地沙化日益严重、草原退化、水资源短缺,导致玉米等粮食作物大面积减产。吉林省年平均降水量612.2 mm,受季风气候影响,全省夏季降水量居多,占全年降水量的60%以上,4—5月降水量最少,不到全年降水量的14%,因此当地春旱频发,尤其是吉林省西部地区,素有“十年九旱”之称。从全省干旱地区分布来看,干旱灾情由东部向西部逐渐加重,其中吉林省西部的白城市、松原市等是受干旱影响最重的地区,中部的长春市、四平市等为中度干旱地区,而东部和东南部受干旱影响较小,为轻度干旱地区。从吉林省气象灾害的发生概率上分析,旱灾的风险指数为0.291,表明吉林省平均每3年就会发生1次灾损率超过10%的旱灾。对之前气象灾害发生情况进行分析比对可知,吉林省灾损率超过15%的旱灾平均每6年发生1次,灾损率为10%~15%的干旱灾害平均每3年发生1次,灾损率在5%~10%的旱灾平均每2年发生1次[1]。在实际生产中,吉林省每年都要做好玉米的旱灾预测、预报和预防工作。
1.2 洪涝灾害
6—9月是吉林省洪涝灾害发生的主要时段,其中7月下旬至8月上旬洪涝发生相对集中,吉林省50%以上的洪涝均发生在这个时间段。7月上旬是吉林省洪涝灾害的易发期,发生概率在30%以上,2022年省内遭受的大面积洪涝灾害就发生在这个时间段。8月中下旬至9月、6月至7月初,吉林省洪涝灾害的发生概率分别为12%左右和10%以下。从全省洪涝灾害的发生情况分析,白城市、四平市及长春市是洪涝灾害发生最为严重的地区,自1980年至今,这3个地区洪涝灾害的受灾面积已超过653万hm2,占全省洪涝灾害受灾总面积的85%以上。洪涝灾害是吉林省仅次于旱灾的第二大气象灾害,受灾风险指数为0.193,平均每5年发生1次灾损率超过10%的洪涝灾害,而灾损率超过15%的洪涝灾害鲜有发生,发生周期为15年,因此当地玉米生产对洪涝灾害的预防重点为5年1个周期[2]。
1.3 低温冷害
根据2011—2021年吉林省气象资料,吉林省气温整体呈上升趋势,与全球气候变化趋势基本保持一致。2011—2021年,吉林省冬季平均增温0.45 ℃/10 a,玉米生长季内平均增温0.31 ℃/10 a,增温幅度以冬季最为明显。随着吉林省气温的逐年增加,玉米低温冷害的发生频率逐渐降低:20世纪70年代,吉林省玉米低温冷害的发生频率在56%左右;到了80年代,低温冷害的发生频率降至25%左右;进入90年代,吉林省再没有发生过低温冷害。因此,现阶段低温冷害不再是影响玉米生产的主要气象灾害。
1.4 冰雹灾害
冰雹灾害是造成吉林省玉米减产、减收的主要气象灾害之一,平均每年玉米受灾面积超10万hm2,导致玉米减产10万t以上。在吉林省气象灾害中,冰雹灾害的危害程度及所造成的经济损失仅次于旱灾和水灾。根据气象部门的观测结果,吉林省每年都有冰雹天气的发生,但自1980年以后,吉林省冰雹灾害相对减少,而且其发生具有一定的周期性,3年左右為1个短周期,8~9年为1个长周期[3]。冰雹灾害在吉林省每年3—10月均可发生,但近年来春夏季雹灾发生频率较高,其中以6月降雹次数最多,其次为5月、7月,5—6月的降雹次数占全年降雹总数的62%以上。在地理空间分布上,吉林省中部半山区较多,东西两侧相对较少;平原少,山区多。
1.5 大风灾害
大风灾害主要指台风、地方性局地大风或者季节性大风等,吉林省大风灾害常与暴雨、降温等灾害并发。玉米是一种高秆作物,大风灾害常导致玉米大面积倒伏,轻则影响植株正常进行光合作用,重则造成玉米大面积减产甚至绝收。2020年8月下旬至9月初,吉林省连续受到8号台风“巴威”、9号台风“美莎克”及10号台风“海神”的影响,3个台风中心贯穿全省,大部分地区出现6~9级大风,局部风力10级以上。大风同时带来了强降雨,台风期间全省累计平均降水量超过237 mm,突破历史同期水平,导致省内多条河流和水库水量超过警戒水位,部分玉米种植区出现严重内涝,造成大面积玉米受灾倒伏[4]。2022年4月中旬至5月中下旬,吉林省278个气象台站观测到6~7级大风。极端的大风天气不仅影响玉米正常生长,而且对表层土壤造成严重侵蚀,加快土壤表层水分散失,降低土壤墒情,进一步加剧了吉林省春旱问题。
2 抵御气象灾害的应对技术
2.1 加强栽培管理,提升玉米抗灾减灾能力
2.1.1 科学选种及种子处理技术
根据吉林省气候、土壤及生产习惯,应选择果穗大小适中、根强秆壮、抗旱、抗倒伏、耐密植、对当地主要病虫害有较高抗性及适宜机收机播的优质玉米杂交种,同时种子生育期活动积温要比种植地区平均活动积温少100~150 ℃。目前,吉林省主要栽培的玉米品种有辽玉1号、吉农大610、吉单31、吉农大889、先玉1728及吉农大585等。吉林省普遍采取机械化播种、机械化采收,在播种前必须对购买回来的种子进行科学处理。1)机械化选种,剔除发育不良、杂粒、半粒及发霉的种子。2)选择晴好的天气,将筛选的种子平铺于阳光下晾晒2 d,利用紫外线杀死种子表面的细菌和虫卵,以提高种子发芽率。3)将经过晾晒的种子置于20~25 ℃的温水中浸泡12~24 h,隨后取出晾干,然后将种子置于1%的氯化钙溶液中浸泡5~6 h,此方法能显著提高种子的抗旱能力。
2.1.2 春季免耕机械化播种技术
针对吉林省春季升温较快,日照较强,自然降雨少,春旱严重且常伴有大风扬沙天气的特点,玉米生产普遍采用春季免耕机械化播种技术。按照大垄双行或高光效休耕轮作种植模式,在大垄上种植双行玉米并在行间铺设滴灌管,大行距80 cm,小行距40 cm,垄间距100 cm左右,株距14~16 cm,每667 m2保苗4 300~4 700株,株数较传统种植模式增加10%~15%。免耕机械化播种可以借助精量播种机一次性完成破茬、开沟、起垄、播种、施肥、铺管、覆膜、覆土及镇压等多项作业,精准地控制播种深度和施用种肥的深度,做到种肥隔离,避免烧种;配套的种植模式能够有效改善玉米生长环境,提升植株对光热资源的有效利用,提质增效;春季免耕杜绝了对土壤耕层的破坏,而且通过覆盖黑色地膜,地表水分蒸发减少,使吉林省春季大风扬沙和沙尘暴天气带来的水分浪费减少60%以上。
2.1.3 膜下滴灌及水肥一体化技术
吉林省,免耕精量播种机播种的同时,铺设滴灌管和黑色地膜,利用水肥一体化设备在灌溉的同时进行适时追肥,减少了吉林省农药、化肥的施用,加强了对当地耕地资源的保护。在每年6月上中旬玉米拔节期、7月中下旬玉米孕穗期及9月初的玉米灌浆期,分别借助施肥罐、滴灌管在灌水的同时每667 m2施入高效冲施肥20~25 kg、10~15 kg和5~10 kg。膜下滴灌系统的有效应用,抑制了玉米田间杂草的生长,提高春季地温2~4 ℃,减少地表水分蒸发,使0~10 cm土壤相对含水量增加3.7%。将滴头直接放置在玉米根系周围,有利于根系的吸收,避免了水土流失,提高了水分利用率,节省了60%以上的灌溉水源,为当地玉米的抗旱生产提供了坚实的技术保障[5]。
2.2 加强农业基础设施建设,增强抵御自然灾害的能力
目前,吉林省农业基础设施老化问题严重,部分地区的设施设备日常管理维护不到位,现有设备中约50%的农田基础设施设备难以在整个玉米生育期内发挥功效,对自然气象灾害的抵御应对能力不强,难以满足玉米现代化、优质、高效生产的要求,因此急需加大力度建设完善农田水利设施和配套工程,提升吉林省玉米生产的抗灾能力。不断加强农田水利项目建设,完善和修整小型农田水利设施,着力对主要河道进行整治,做好病险水库的除险加固工作,扩大玉米井灌和节水灌溉面积,完善水利工程配套建设,确保起到防洪、防灾的效果。针对吉林省每年7—8月易出现的洪涝灾害,提前对水利设施进行检修,确保各项防洪设施可正常使用。洪涝灾害发生后,要指导农民及时做好排水工作,以最快的速度排完玉米田内的积水,避免因洪涝灾害导致玉米烂根、死根、倒伏等,将灾害影响降至最低。
2.3 提高灾害性天气的预测预报水平,建立健全防灾减灾工作机制
冰雹、台风等气象灾害对吉林省玉米生产破坏严重,易造成大规模减产、减收。为更好地应对极端灾害性天气,吉林省各地气象部门应做好以下工作。1)积极建设自动化观测站网,优化农业气象灾害观测设备,提高观测性能,扩大农业气象灾害的有效观测覆盖范围,做到观测及时、到位、精准。2)将现有的农业气象灾害观测工作纳入综合防灾减灾应急工作体系,建立省、市、县、村四级网络化观测体系,省内各级乡镇、村屯都要承担气象灾害的观测、预警、预报工作,确保各项灾害性天气的预报、预警信息能在第一时间发送至每家每户,做到对各类气象灾害的全面防范。3)加强农业气象观测专业人员的技术培训,提高工作人员对各类气象灾害预测的准确度,确保精准的观测技术和系统化的防灾减灾体系能为气象灾害预警和防御工作提供及时、准确、到位的数据和信息支持,将各类气象灾害对玉米生产的影响降到最小。
参考文献:
[1] 曹玲,栾猛.吉林省主要气象灾害特征及对农业的影响概述[J].吉林农业,2015(2):112.
[2] 杨会舸,李杨.气象灾害对玉米种植生产的影响[J].种子科技,2019,37(2):16.
[3] 王晓明,倪惠,周淑香.吉林省冰雹灾害时空分布规律及特征分析[J].灾害学,1999(3):50-54.
[4] 宫敏,徐漫.气候变化及其对农作物的影响[J].吉林农业,2013(4):196.
[5] 王泓月,王广行,郭宇恒.气象灾害对吉林省玉米种植的影响及应对策略[J].南方农业,2022,16(20):205-208.
(责任编辑:刘宁宁)
收稿日期:2023-04-16
作者简介:张梦琦(1991—),女,吉林伊通人,本科,工程师,主要从事县级综合气象业务。E-mail:364224431@qq.com。