氣象災(zāi)害對遼寧玉米生產(chǎn)影響與防御對策

馬利　 王楠　 賈德濤

摘要 重點(diǎn)分析了遼寧省干旱、低溫冷害、霜凍、洪澇、冰雹等主要?dú)庀鬄?zāi)害在遼寧地區(qū)的分布及其對玉米生產(chǎn)的影響，并結(jié)合實(shí)際，多角度、多手段探討了氣象災(zāi)害綜合防御措施。

關(guān)鍵詞 玉米；氣象災(zāi)害；防御對策；影響；遼寧省

中圖分類號 S513 文獻(xiàn)標(biāo)識碼

A 文章編號 0517-6611（2014）08-02417-02

作者簡介 馬利（1970- ），男，遼寧鐵嶺人，副研究員，碩士，從事玉米育種研究。

收稿日期 20140210

我國是世界上氣象災(zāi)害種類最多、活動最頻繁、危害最嚴(yán)重的國家之一，在所有自然災(zāi)害中，氣象災(zāi)害占了70%以上，其中60%為農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害。遼寧地處歐亞大陸東岸、中緯度地帶，是我國的自然災(zāi)害多發(fā)區(qū)，也是重災(zāi)區(qū)。氣候類型屬于溫帶大陸性季風(fēng)氣候，冬季干冷漫長、夏季短促酷熱，雨量集中、雨熱同期，日照豐富、平原風(fēng)大、東濕西干、四季分明、溫差較大。但由于地形較為復(fù)雜，有山地、平原、丘陵、沿海之別，所以省內(nèi)各地氣候也不盡相同，相應(yīng)的氣象災(zāi)害也隨之增多。遼寧玉米種植面積為213.3萬hm2，是一年一熟制，由于氣象災(zāi)害特點(diǎn)的不同，對玉米生產(chǎn)的影響也不同。研究氣象災(zāi)害對玉米產(chǎn)量的影響，對保障玉米高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)、減少災(zāi)害對農(nóng)民造成的損失以及促進(jìn)經(jīng)濟(jì)建設(shè)與可持續(xù)發(fā)展具有積極的作用。近年來，關(guān)于氣候變化對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響研究頗多[1-2]，但就某一地區(qū)玉米各個生育時(shí)期發(fā)生的氣象災(zāi)害對玉米生長發(fā)育影響研究的較少。因此，筆者利用1956～2011年遼寧省玉米生長季的氣象資料，分析總結(jié)56年不同的氣象災(zāi)害對玉米的生長發(fā)育及產(chǎn)量形成的影響，以期為今后玉米種植的防災(zāi)減災(zāi)、穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)提供參考依據(jù)。

1 資料與方法

資料來自遼寧省氣象局1956～2011年玉米生長季干旱、洪澇、低溫、霜凍、冰雹等災(zāi)害天氣氣象資料，采用Excel進(jìn)行分析歸納總結(jié)56年不同的氣象災(zāi)害對玉米的生長發(fā)育及產(chǎn)量形成的影響。

2 遼寧省主要?dú)庀鬄?zāi)害及其發(fā)生規(guī)律

遼寧省的氣象災(zāi)害種類多，共7大類20余種，大致可分為氣候?yàn)?zāi)害和天氣災(zāi)害兩大類，氣候?yàn)?zāi)害時(shí)間較長，具有異常氣候的性質(zhì)，包括干旱、低溫冷害、霜凍、暴雨衍生的洪澇等；天氣災(zāi)害包括冰雹、雷暴、颮線、龍卷風(fēng)等。

2.1 干旱 干旱是影響遼寧省玉米生產(chǎn)的主要自然災(zāi)害之一。各種干旱的發(fā)生有各自的規(guī)律。春旱易發(fā)區(qū)包括遼西遼北的建昌縣、錦州市、康平縣及遼南的蓋州市、瓦房店市、普蘭店市和金州一帶，春旱偶發(fā)區(qū)包括鐵嶺市西南部、沈陽市、營口市，無春旱區(qū)包括鐵嶺北部、遼陽及鞍山大部地區(qū)、遼東地區(qū)及莊河市。伏旱在遼寧發(fā)生的頻率較小，且多帶有局部性。秋吊指發(fā)生在8月下旬～9月上旬的干旱，過去的40多年里，約有一半年份在遼寧省部分地區(qū)發(fā)生過程度不同的秋吊。

2.2 低溫冷害 以往40多年中，遼寧省低溫冷害頻繁出現(xiàn)，頻率達(dá)30%。鐵嶺、撫順、本溪地區(qū)和丹東地區(qū)北部及朝陽地區(qū)北部為重冷寒區(qū)，丹東大部、鞍山、遼陽、沈陽地區(qū)及錦州北部屬于較重冷害區(qū)，除以上兩區(qū)外的地區(qū)為較輕冷害區(qū)。由圖1～2可見，2個低溫年發(fā)生在1976、1986年，這2年玉米產(chǎn)量也較相鄰年份大幅下低，說明低溫對玉米產(chǎn)量影響很大。

圖1 1961～2007年遼寧省≥10 ℃積溫的年際變化

圖2 1970～2011年遼寧省玉米實(shí)際產(chǎn)量與趨勢產(chǎn)量

2.3 霜凍

遼寧省初霜凍、終霜凍出現(xiàn)日期及無霜期是由北向南逐漸延后、提前和延長，基本與緯度、地勢分布一致。越往南，地勢越低，則初霜凍出現(xiàn)越晚，終霜凍結(jié)束的越早，受害程度越小。根據(jù)霜凍出現(xiàn)的早晚、霜凍強(qiáng)度的大小和無霜期的長短，可將全省分為重霜凍、較重霜凍、輕霜凍3個霜害區(qū)，重霜凍區(qū)包括撫順、本溪地區(qū)及丹東北部、鐵嶺東部、朝陽北部，較重霜凍區(qū)包括沈陽、遼陽、鞍山等遼寧中部的一些地區(qū)；輕霜凍區(qū)主要是沿海地區(qū)，該地區(qū)作物一般能充分成熟，若遇早霜之年，受害程度也較輕。

2.4 洪澇 絕大部分的暴雨洪澇均發(fā)生在夏季，占暴雨洪澇總數(shù)的92.3%。春季和秋季的暴雨洪澇均很少，分別僅占暴雨洪澇總數(shù)的3.6%和4.1%，且多為局地性洪澇。區(qū)域性暴雨洪澇以8月份為最多，占區(qū)域性暴雨洪澇總數(shù)的57.7%。區(qū)域性洪澇按全省六大河流水系分布情況統(tǒng)計(jì)，遼西沿海河流發(fā)生最多，達(dá)20多次，其次是遼河流域，達(dá)10多次，再次是大連和錦州地區(qū)。局地性洪澇分布特點(diǎn)是山地多于平原，與區(qū)域性洪澇的分布特點(diǎn)相反。由圖1、3可見，遼寧省汛期降雨量最大的年份是1985年，當(dāng)年玉米產(chǎn)量也較1984年有所下降，但降幅不大，這可能是由于遼寧地區(qū)低洼地面積較少，洪澇危害的面積不大。

圖3 1956～2008年遼寧省汛期降雨量年際變化

2.5 冰雹

根據(jù)資料統(tǒng)計(jì)，遼寧省的初雹日在1月8日，終雹日是12月14日，年平均降雹日為36.3 d，4～10月為主要降雹季節(jié)。冰雹的發(fā)源地與天氣形勢和地形有關(guān)，山脈的陽坡、迎風(fēng)坡及地表復(fù)雜的地形易出現(xiàn)冰雹。遼寧省的多雹區(qū)主要在遼西、遼東地區(qū)，遼河平原次之，渤海沿岸和遼東半島最少。地理分布特征是山地最多、丘陵次之、平原和沿海最少。

3 主要?dú)庀鬄?zāi)害對玉米生產(chǎn)的影響

3.1 干旱對玉米的影響

干旱影響玉米的生長發(fā)育，表現(xiàn)為形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理和化學(xué)3個方面的變化。干旱使玉米光合作用降低，呼吸作用減弱，物質(zhì)運(yùn)輸減慢，同化產(chǎn)物不能正常的分配，不同器官和不同組織之間的水分按各部位的水勢而重新分配，如滲透勢較高的幼葉，從表葉奪取水分，促使老葉死亡，胚胎狀態(tài)的組織受害最大，因?yàn)榕咛ソM織細(xì)胞內(nèi)的細(xì)胞液濃度較低，在水分不足時(shí)，其水分就被分配到細(xì)胞液較濃的成熟部位細(xì)胞中，細(xì)胞壁物質(zhì)和蛋白質(zhì)的合成、原葉綠素和葉綠素的合成、硝酸還原霉、苯丙胺解氨霉等的活性均會因干旱受到抑制[3]。

3.2 低溫冷害對玉米的影響 低溫冷害影響玉米的生長發(fā)育，抑制開花授粉，推遲生育周期。玉米播種后如遇低溫冷害，會導(dǎo)致不同程度的粉種爛籽，出現(xiàn)缺苗三類苗現(xiàn)象[2]。

3.3 霜凍對玉米的影響

霜凍危害玉米的原因是低溫促使植物細(xì)胞間隙的水形成冰晶，并繼續(xù)奪取細(xì)胞中的水分，冰晶逐漸擴(kuò)大，因此不僅消耗了細(xì)胞水分，且引起原生質(zhì)脫水使原生質(zhì)膠體變質(zhì)，從而使細(xì)胞脫水引起危害；同時(shí)，破壞細(xì)胞膜和原生質(zhì)的結(jié)構(gòu)，影響細(xì)胞代謝過程。玉米繁制種田如遇霜凍，則導(dǎo)致種子發(fā)芽率降低，大田生產(chǎn)導(dǎo)致商品糧品質(zhì)產(chǎn)量下降。

3.4 洪澇對玉米的影響

包括物理性破壞、生理性損傷和生態(tài)性危害。物理性破壞是指洪水泛濫引起的機(jī)械性破壞，沖壞水利設(shè)施，沖毀農(nóng)田，撕破作物葉片，折斷玉米莖稈；生理性損傷是指作物被淹后土壤中缺乏氧氣并積累了大量的二氧化碳和有機(jī)酸等有毒物質(zhì)，嚴(yán)重影響作物根系的發(fā)育，引起爛根，影響正常的生命活動造成生理障礙以致死亡；生態(tài)性危害是指長期陰濕的環(huán)境條件下，極易引發(fā)病蟲害的發(fā)生和流行。

3.5 冰雹對玉米的影響

冰雹對玉米的危害很大，常伴有大風(fēng)、暴雨，給玉米生產(chǎn)帶來重大損失，輕度植株損傷，嚴(yán)重時(shí)直接造成死亡，甚至是顆粒無收。

4 氣象災(zāi)害防御措施

4.1 選用優(yōu)良品種

選用抗逆性強(qiáng)的優(yōu)良玉米品種，采用優(yōu)良的種植、田間管理配套措施，增強(qiáng)對氣象災(zāi)害的防御。

4.2 搞好農(nóng)田基本建設(shè)，提高抗災(zāi)能力

水利灌溉、平整土地、改良土壤，提高抗災(zāi)能力；有計(jì)劃地營造農(nóng)田防護(hù)林，有效地防御低溫、干旱、洪澇和冰雹災(zāi)害；根據(jù)地區(qū)農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害的發(fā)生規(guī)律，特別是其季節(jié)分布的特點(diǎn)，認(rèn)真做好玉米與其他農(nóng)作物的合理布局，以減少農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害造成的損失；建立不同地區(qū)防災(zāi)抗災(zāi)、穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)的農(nóng)業(yè)技術(shù)體系，從農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的整體著手提高抗災(zāi)能力，做到有災(zāi)防災(zāi)，無災(zāi)增產(chǎn)。

4.3 遵循自然規(guī)律，減輕或避免災(zāi)害損失

根據(jù)因時(shí)、因地制宜的原則，推行防災(zāi)抗災(zāi)的農(nóng)業(yè)技術(shù)措施，以減輕或避免災(zāi)害損失，如適時(shí)播種、土壤耕作、合理灌溉、以水調(diào)溫、增施肥料、改良土壤結(jié)構(gòu)、災(zāi)前搶收、災(zāi)后補(bǔ)救等。

4.4 施用化學(xué)藥劑，減輕災(zāi)害的危害 采用噴灑抗旱劑、增溫劑、萘乙酸、乙烯利等化學(xué)藥劑，減輕干旱、干熱風(fēng)、低溫冷害的危害[4]。

4.5 加大氣象預(yù)報(bào)的科研力度 不斷加強(qiáng)農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害預(yù)防的科學(xué)研究。既要重視單項(xiàng)研究，又要逐漸過渡到災(zāi)害系統(tǒng)的分析，探索其復(fù)雜機(jī)制的物理背景，進(jìn)而制訂出從宏觀到微觀的配套防御措施。要積極開展災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)的研究，提高災(zāi)害預(yù)測預(yù)報(bào)能力。重視環(huán)境影響和生物抗逆性的同步研究，特別要大力提倡對重大農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害開展多學(xué)科交叉的高層次研究和多因子的綜合研究，以不斷提高我國農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害的抗災(zāi)減災(zāi)能力。

參考文獻(xiàn)

[1]

王金誠，朱延紅，王鑫.災(zāi)害性天氣對農(nóng)作物的影響及對策[J].中國種業(yè)，2007（5）：71-72.

[2] 李祎君，王春乙.東北低溫冷害防御決策支持系統(tǒng)的概念模型[J].自然災(zāi)害學(xué)報(bào)，2004（5）：62-68.

[3] 彭致功.日光溫室滴灌條件下小氣候變化和植株蒸騰規(guī)律的研究[D].北京：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院，2002.

[4] 夏衛(wèi)國.溫室大棚蔬菜氣候?yàn)?zāi)害防御措施[J]. 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2009（23）：152.