淺談空氣中臭氧對糧食種植的影響

王劍超

（福建省南平市邵武環(huán)境監(jiān)測站，南平354000）

1 概述

近地面的臭氧污染與距離地面約30 km的高空臭氧層，對地球生物的影響發(fā)揮著“魔鬼”與“天使”的正反作用。臭氧層是在雷電、太陽高能射線輻射等自然條件下產生，可以吸收紫外線、X射線、伽馬射線等99%的短波射線，成為地球的“保護傘”。然而，近地層O3含量的增加，將直接影響農作物的生長發(fā)育。

植物受臭氧損害的程度主要取決于臭氧濃度及作用時間。臭氧濃度一般在大于0.5×10-6且作用時間超過1h以上，大多數的植物就會產生可視與不可視危害。邵武市臭氧污染物監(jiān)測始于2014年，監(jiān)測結果顯示，邵武市臭氧濃度逐年上升，已成為繼PM2.5后困擾城市空氣質量改善和達標管理的一種重要大氣污染物。

2 邵武市臭氧污染現狀及分析

2017～2019年臭氧監(jiān)測結果見表1。

表1邵武市2017～2019年臭氧監(jiān)測濃度統(tǒng)計 單位：μg/m3

表1顯示，2017～2019年，邵武市臭氧年均值呈逐年上升態(tài)勢，臭氧濃度較高的時段主要集中在每年的3～4月和9～10月，春季和秋季的臭氧污染明顯強于夏季和冬季，其中秋季最高，冬季最低。2019-09-18臭氧濃度變化顯示（見圖1），臭氧濃度呈單峰型變化規(guī)律，白天臭氧濃度高于夜間；其中白天上午6～8時最低，下午14～15時達到最高。說明邵武市近地面臭氧濃度與環(huán)境空氣中的光化學反應過程密切相關，易受太陽輻射強度的影響。

圖1 2019-09-18邵武市臭氧濃度變化

3 臭氧污染對邵武市糧食種植的影響

3.1 邵武市主要糧食品種及產量現狀

邵武市作為閩北老煙區(qū)之一，由于常受氣候等不確定因素影響，針對特殊氣候年份，選擇合適的煙后稻品種，是保障農民穩(wěn)產增收的關鍵。煙后稻齊穗和收獲主要集中在9～10月，因此9月和10月的空氣質量與雨水直接影響當年的收成。

邵武市統(tǒng)計局發(fā)布邵武市糧食總產量176425 t，比2018年減少6135 t，下降3.4%。其中稻谷產量144663t，比2018年下降7240 t，下降4.8%。糧食產量的減少，可能受到臭氧逐年增高的影響。

3.2 邵武市環(huán)境空氣自動站周邊水稻種植長勢

邵武市3個環(huán)境空氣自動站中，臭氧濃度最高的站點附近的水稻田中發(fā)現莖和穗生物量顯著下降，根冠比降低，株高顯著降低，表明臭氧脅迫增加水稻地上部分的干物質分配，且對株高的影響可能大于對地上生物量的影響。同時，對比3個站點周邊水稻產量，能發(fā)現臭氧濃度高的站點附近農田產量明顯低于臭氧濃度低的站點附近農田產量。

4 結論分析

由于水稻生理、生態(tài)、環(huán)境及栽培條件不同，其受近地面臭氧濃度影響也有很大差異。即使同一植物品種，在不同生育期內，在一天的不同時間內，其對臭氧的敏感程度都有明顯變化，甚至同一個體的不同葉片，對臭氧的感受也有明顯差異。邵武市臭氧濃度高值主要集中在9～10月且白天時間段，正是水稻長勢影響最大的時間。因此適當的調整水稻種植方式和控制近地面的臭氧濃度對于水稻收成會有很大幫助。