淺析山西省侯馬市干旱天氣對小麥農(nóng)作物生長的影響

李偉偉

（山西省侯馬市氣象局，山西 臨汾 043010）

1.山西省侯馬市干旱天氣概述

1.1 山西省侯馬市的自然地理環(huán)境

侯馬市位于汾河下游，與汾河盆地的南部相鄰，面積為222平方千米，其中耕地面積0.98萬公頃，水田面積0.8萬公頃，旱地面積為0.19萬公頃。侯馬市全市人口為23.36萬。流經(jīng)侯馬市的河流主要是汾河和澮河，這兩條河流在侯馬市段的平均凈流量分別是9.87億平方米和0.3億平方米。侯馬市屬于溫帶大陸性氣候，全年干旱少雨，平均降水量為520毫米左右，平均蒸發(fā)量在1700毫米左右。與此同時，降水在時空上的分布并不均勻，超過60%的降雨都會集中在7-8月份這一主汛期，這導(dǎo)致侯馬市經(jīng)常發(fā)生災(zāi)害性的天氣。

1.2 山西省侯馬市干旱天氣的原因分析

根據(jù)統(tǒng)計，侯馬市干旱的頻率比較高。春旱頻率為3.1年一次，夏旱頻率為3.8年一次，秋旱的頻率為7.8年一次，而冬旱的頻率則為4.7年一次。同時，侯馬市還經(jīng)常會發(fā)生連旱的問題，干旱天氣對小麥等農(nóng)作物的生長產(chǎn)生了重要的影響，對當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展和社會穩(wěn)定也帶來了不良的影響。

侯馬市干旱的原因主要包含以下幾個方面。第一是年降雨量少且分配不均勻。根據(jù)當(dāng)?shù)氐慕邓涗洠?997年侯馬市的年降雨量只有277.3毫米，相當(dāng)于多年平均降水量的50%。與此同時，侯馬市的降水在時空上較為集中，每年的10月到次年的4月這半年的時間內(nèi)降雨較少，僅占全年降水量的30%左右，這導(dǎo)致秋冬春這三個季節(jié)經(jīng)常出現(xiàn)連旱，這不利于小麥等農(nóng)作物的生長。第二是侯馬市的抗旱水源相對較少，可調(diào)蓄的水量也比較少。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，侯馬市人均水資源占有量約為80立方米，每公頃的平均水資源占有量不足2000立方米，與山西省臨汾市380立方米以及2970立方米的指標(biāo)有明顯的差距。同時，侯馬市的提水工程多、蓄水工程少，這導(dǎo)致當(dāng)?shù)厮Y源調(diào)蓄能力相對較差。雖然建有蓄水工程，但是來水量比較少，仍然依靠周邊溝壑和降水補給。部分水庫還存在明顯的滲漏現(xiàn)象，無法有效蓄水，如果遇到連續(xù)干旱天氣，無法提供充足的備用水源。

2.山西省侯馬市干旱天氣對小麥農(nóng)作物的生長影響

2.1 對小麥農(nóng)作物光合生理的影響

在農(nóng)作物生長的過程當(dāng)中，光合作用是合成營養(yǎng)物質(zhì)的基礎(chǔ)，而水分則是影響光合作用的重要因素。由此可見，在干旱天氣當(dāng)中，小麥等農(nóng)作物無法充分地進(jìn)行光合作用，和光合速率明顯降低。宋霄君、張敏、武雪萍等人將2013—2015 年度以小麥品種京冬 8（JD8）、河農(nóng) 825（HN825）、冀麥 585（JM585）、農(nóng)大 211（ND211）為試驗材料，設(shè)節(jié)水灌溉（W）和旱作（D）2 種處理，研究干旱脅迫對小麥胚乳淀粉的含量進(jìn)行了研究。研究發(fā)現(xiàn)，干旱脅迫顯著抑制了小麥籽粒中總淀粉、直鏈淀粉以及支鏈淀粉的積累。小麥胚乳淀粉組分與粒度分布都會發(fā)生改變，小麥胚乳當(dāng)中所含有的直鏈淀粉以及直鏈淀粉的含量都會進(jìn)一步降低，進(jìn)而使其粒重降低。實驗數(shù)據(jù)如下表2-1所示。

表2 -1 干旱對小麥胚乳淀粉及其組分含量的影響統(tǒng)計表

與此同時，侯馬市的干旱天氣多發(fā)生在秋、冬、春這三個季節(jié)，其中春季是小麥生長發(fā)育的重要階段。在這一階段遭遇干旱威脅的話，小麥葉片的生理形狀將會發(fā)生改變。具體來說，在小麥蘗到拔節(jié)階段持續(xù)受旱，或者在孕穗期受旱，表皮細(xì)胞氣孔器體積變小，葉脈變密，氣孔密度增大約20%-30%。為了應(yīng)對干旱天氣，小麥會對氣孔的密度、分布以及導(dǎo)度等進(jìn)行調(diào)節(jié)，以此來降低水分的流失。隨著干旱程度的進(jìn)一步加劇，小麥葉片無法充分地進(jìn)行光合作用，這會對葉片的凈光合速率、蒸騰速率以及氣孔導(dǎo)度都造成影響。

2.2 對小麥植株形態(tài)的影響

山西省侯馬市常年處于干旱的條件當(dāng)中，這不僅會對小麥等農(nóng)作物的生長發(fā)育造成影響，同時也會阻斷干物質(zhì)的積累。在小麥生長的過程當(dāng)中，根系是重要的器官，它的生長狀態(tài)會直接決定整株小麥生長狀況。只有根系發(fā)達(dá)，小麥才能從土壤當(dāng)中吸收水分和營養(yǎng)物質(zhì)，降低水分的散失。在干旱天氣當(dāng)中，小麥根系的形態(tài)結(jié)構(gòu)將會發(fā)生變化，導(dǎo)致地上部分干物質(zhì)的積累速度進(jìn)一步降低，進(jìn)而影響小麥的整體產(chǎn)量。與此同時，小麥在后期的生長會受到幼苗生長狀態(tài)的影響，尤其是會對根系的生長產(chǎn)生影響。侯馬市的干旱天氣會對小麥種子和幼苗的生長產(chǎn)生影響。不僅會影響種子的呼吸作用和營養(yǎng)物質(zhì)的轉(zhuǎn)移，同時還會影響幼苗萌發(fā)期的物質(zhì)積累。除此之外，小麥在返青期、拔節(jié)期等如果遇到干旱脅迫的話，株高還會受到影響。

2.3 對小麥產(chǎn)量的影響

農(nóng)作物會通過光合作用來產(chǎn)生干物質(zhì)，其在生長過程當(dāng)中積累的干物質(zhì)的量就是作物產(chǎn)量的主要決定因素。除了受到光合作用的影響之外，這還與小麥地上生物量的分配產(chǎn)生影響。小麥所處的生長環(huán)境較為復(fù)雜，其產(chǎn)量會受到水資源和天氣等多方面因素的影響，在這些因素當(dāng)中，水資源成了制約小麥生長和小麥產(chǎn)量的主要因素。在小麥生長發(fā)育的過程當(dāng)中，小麥在孕穗期和抽穗期對水分的需求比較大。在抽穗期，干旱天氣會對小麥每穗的粒數(shù)、千粒的重量等產(chǎn)生影響。由于山西省侯馬市長期處于干旱的狀態(tài)，小麥的產(chǎn)量也會受到影響。有學(xué)者通過研究之后發(fā)現(xiàn)，如果小麥在生長前期受到了干旱的脅迫，如果保證其在發(fā)育后期水分供應(yīng)充足，可以表現(xiàn)出一定的補償效應(yīng)，使其整體的產(chǎn)量維持在應(yīng)有的水平。對于侯馬市來說，如果春夏兩季降水充足的話，干旱天氣對小麥產(chǎn)量的影響可以被降低；但如果發(fā)生連旱的話，這種影響將無法消除。

3.干旱天氣對小麥農(nóng)作物的生長影響的應(yīng)對措施

首先，無論是種子的發(fā)芽還是出苗，水分都是其中的必要條件。作為小麥種子必須吸收達(dá)到自身重量百分之四十五以上的水分才能夠發(fā)芽，如果水分不足則會對小麥的出苗和產(chǎn)量的提升形成限制，所以采用足墑下種是比較合理的方式，對于一些底墑水澆不到位的麥田，應(yīng)該進(jìn)行適期的早播，避免因為缺墑而造成缺苗。

其次，要確保麥苗能夠安全的越冬。在小麥進(jìn)行越冬之前，應(yīng)該對其進(jìn)行適當(dāng)?shù)亩?，確保其能夠安全的越冬，這同樣也是早春防旱的有效措施。保證土壤當(dāng)中能夠具備充足的水分，對低溫變化進(jìn)行調(diào)節(jié)，避免因為凍害情況的出現(xiàn)而造成死苗，同時也為返春時期保蓄水分。

第三，做好水分管理工作。小麥生育后期需要很多水分，為確保結(jié)實灌漿的正常進(jìn)行，在抽穗后需要遵循地皮見濕不見干的基本原則，進(jìn)行連續(xù)性的澆水，滿足這一時期小麥的水分需求，保障灌漿期水分的充足，增加小麥的粒重。同時，要根據(jù)地塊大小來對灌溉的水量和時間進(jìn)行明確，在節(jié)約用水的同時，也要確保小麥農(nóng)作物的產(chǎn)量得到提升。另外，在灌溉方法的選擇上可以選擇噴灌等方式，從而避免水資源的浪費。

第四，密切關(guān)注天氣變化。掌握有利天氣，適當(dāng)進(jìn)行人工增雨工作，在減少春旱影響的同時做好蓄水工作，為小麥生長用水做好充分的準(zhǔn)備。

第五，改善農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境。通過種草種樹的方式來達(dá)到防風(fēng)固沙的效果，從而對土壤中的水分進(jìn)行保持。具體可結(jié)合當(dāng)?shù)厍闆r來與農(nóng)業(yè)和畜牧業(yè)相互結(jié)合，建立生態(tài)結(jié)構(gòu)，改善干旱生態(tài)環(huán)境，降低干旱對小麥農(nóng)作物造成的影響。

結(jié)語

總的來說，山西省侯馬市的干旱天氣對當(dāng)?shù)匦←湹绒r(nóng)作物的生長發(fā)育產(chǎn)生了明顯的影響。從小麥生長的角度來說，干旱天氣會抑制小麥葉片的光合生理作用，導(dǎo)致胚乳當(dāng)中淀粉的含量降低。從小麥形態(tài)的角度來說，干旱天氣會對根系的生長產(chǎn)生影響，導(dǎo)致干物質(zhì)無法有效積累，營養(yǎng)物質(zhì)無法得到轉(zhuǎn)移。從小麥產(chǎn)量的角度來說，持續(xù)的干旱天氣會影響小麥地上的分配量，降低作物的整體產(chǎn)量。