伊犁河谷農(nóng)作物早春凍害調(diào)查分析及抗寒關(guān)鍵技術(shù)探究

董燦興, 徐鳳杰, 曹永富, 李成忠, 迪麗孜拉, 羅新湖

(1.江蘇農(nóng)牧科技職業(yè)學(xué)院， 江蘇 泰州 225300； 2.新疆伊犁州農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣總站， 新疆 伊犁 835000； 3.山東濟(jì)寧南陽湖農(nóng)場(chǎng)有限公司， 山東 濟(jì)寧 272000; 4.山東省臨沂市森林濕地保護(hù)中心， 山東 臨沂 276000)

伊犁河谷自然條件優(yōu)越，北、東、南三面環(huán)山，北面有科古琴山、婆羅科努山；南有哈克他烏山和那拉提山；中部還有烏孫山、阿吾拉勒山等橫亙，構(gòu)成“三山夾兩谷”的地貌輪廓，具有典型的高山氣候特征[1]。伊犁地區(qū)降水豐沛，氣候濕潤(rùn)，年平均氣溫10.4 ℃，年降水量417.6 mm，山區(qū)達(dá)600 mm，適合農(nóng)作物生產(chǎn)，是新疆維吾爾自治區(qū)最重要的農(nóng)作物種植基地[2]。隨著全球變暖效應(yīng)的不斷加劇[3]，各種極端天氣時(shí)有發(fā)生，尤其是倒春寒[4]現(xiàn)象頻發(fā)，嚴(yán)重影響了早春農(nóng)作物的正常生產(chǎn)工作。

1 伊犁河谷早春極端天氣及種植面積現(xiàn)狀

1.1 伊犁河谷早春天氣情況統(tǒng)計(jì)

伊犁河谷早春3—4月份，正是農(nóng)作物播種、生長(zhǎng)的季節(jié)。受特殊環(huán)境條件的影響，極端低溫天氣時(shí)有發(fā)生。據(jù)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，2021年3—5月份極端低溫達(dá)到-14 ℃，最大溫差可達(dá)27 ℃，低溫天氣每月高達(dá)16 d；高海拔地區(qū)極端溫度、溫差等會(huì)大于此理論數(shù)據(jù)。例如2021年3月下旬，園藝作物杏開始開花，此時(shí)迎來兩場(chǎng)降雪天氣；4月下旬，正值玉米出苗時(shí)期，受強(qiáng)冷空氣影響出現(xiàn)了寒潮霜凍天氣，氣溫下降至5～8 ℃，平原地區(qū)最低氣溫降至-2 ℃、地面最低溫度-4 ℃，山區(qū)最低氣溫下降至-8 ℃左右，給伊犁河谷各地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成不同程度的影響。

表1 伊犁州2021年3—5月氣溫統(tǒng)計(jì)

1.2 伊犁河谷早春農(nóng)作物種植面積統(tǒng)計(jì)

據(jù)伊犁州農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣總站統(tǒng)計(jì)，2018—2020年，小麥種植面積為41.51萬hm2，玉米種植面積為60.93萬hm2，豆類種植面積為5.42萬hm2，薯類種植面積為0.44萬hm2，蔬菜種植面積為2.26萬hm2，僅以上農(nóng)作物種植面積已高達(dá)110.56萬hm2，且以上農(nóng)作物在伊犁州3市8縣均有各種農(nóng)作物分布種植。2021年春播面積約為40.9萬hm2，其中谷物種植28萬hm2，春麥種植4.8萬hm2，玉米種植22萬hm2，水稻種植1萬hm2。廣闊的農(nóng)作物種植面積，復(fù)雜的環(huán)境條件，對(duì)農(nóng)作物高產(chǎn)種植管理均提出了很高的要求，做好早春農(nóng)作物低溫預(yù)防抗寒工作至關(guān)重要。

表2 伊犁河谷早春農(nóng)作物種植面積統(tǒng)計(jì)

2 早春農(nóng)作物受害情況調(diào)查

2.1 早春冬小麥凍害情況調(diào)查

4月下旬，冬小麥正進(jìn)入拔節(jié)期，對(duì)于低溫霜凍抵抗力差。此時(shí)，倒春寒的發(fā)生對(duì)冬小麥有明顯的影響。在冬小麥長(zhǎng)勢(shì)較弱的地塊，水肥條件不足，株數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于正常標(biāo)準(zhǔn)，該類型地塊冬小麥10%～30%葉片受凍傷，輕度黃化，且10%左右植株分蘗生長(zhǎng)點(diǎn)萎縮。冬小麥生長(zhǎng)勢(shì)旺盛的地塊，滴灌設(shè)備完善，水肥管理得當(dāng)，5%～10%小麥葉片受到凍傷，葉片黃化失綠，未見生長(zhǎng)點(diǎn)萎縮的現(xiàn)象。

2.2 早春玉米凍害情況調(diào)查

4月下旬，玉米正處于播種出苗階段，對(duì)溫度要求較高，極端的低溫天氣嚴(yán)重影響苗期管理。倒春寒發(fā)生后，對(duì)伊寧縣、察布查爾自治縣、鞏留縣等地進(jìn)行了實(shí)地調(diào)查，調(diào)查結(jié)果顯示，播種時(shí)間對(duì)玉米抵抗倒春寒現(xiàn)象影響明顯。4月8日前播種的地膜覆蓋玉米為3葉1心至4葉1心，地上生長(zhǎng)量較大，30%～40%地上部?jī)鏊?，少部分田塊地上部80%～90%凍死；4月中旬及以后播種、未地膜覆蓋的玉米為1葉1心至2葉1心、剛出苗或出苗量少凍害較輕，8%～10%地上部受凍害，基本對(duì)玉米整體生長(zhǎng)無顯著影響。

2.3 早春其他作物受害情況調(diào)查

3月下旬，杏、西梅處于始花期，此時(shí)有大范圍的降雪天氣。對(duì)于氣溫條件較好的平原地區(qū)，杏、西梅等開始盛開，嚴(yán)重影響授粉及坐果；對(duì)于氣溫較低的山地地區(qū)，園藝作物大多開花延遲。4月中旬，寒潮霜凍再一次侵襲以上作物，造成幼果受凍，嚴(yán)重影響坐果率，園藝作物減產(chǎn)嚴(yán)重。另外，馬鈴薯等蔬菜作物出苗4～5片葉，寒潮侵襲后，地上部分全部?jī)鏊馈?/p>

3 早春農(nóng)作物抗寒關(guān)鍵技術(shù)

3.1 早春農(nóng)作物抗寒預(yù)防措施

3.1.1增施有機(jī)肥，提高農(nóng)作物抗逆性

在農(nóng)作物整地播種前，結(jié)合化肥減量，增施發(fā)酵牛糞、雞糞、豬糞、稻糠、菌渣等農(nóng)家肥，改善土壤結(jié)構(gòu)，提高土壤有機(jī)質(zhì)含量，從而提高農(nóng)作物的抗性，亦有助于提高其抗寒性。施用的有機(jī)肥須充分腐熟發(fā)酵，將動(dòng)物糞便中的病原菌、蟲卵、草種子等高溫殺死，減少后期土壤病原菌的過度滋生，避免熱量過高傷害作物根系。

3.1.2提前補(bǔ)充水分，減少溫度劇烈變化

提前關(guān)注天氣變化，根據(jù)往年氣溫變化規(guī)律，提前做好霜凍預(yù)防工作。低溫寒潮侵襲之前，須進(jìn)行1次澆水措施。澆水后可減小地表溫度的下降速度和變化幅度；同時(shí)增加土壤的含水量，即增大土壤熱容量，減小土壤降溫幅度；水分蒸發(fā)會(huì)增加空氣濕度，提高大氣逆輻射，減少地面熱量的散失。

針對(duì)伊犁河谷地區(qū)水資源相對(duì)匱乏，種植地塊土地高低不平的現(xiàn)狀，建議種植戶須增加滴灌措施。首先可有效利用水資源，提高種植地塊水源的利用效率；其次，滴灌帶高效循環(huán)使用，節(jié)約人工澆水的成本，在倒春寒發(fā)生時(shí)可高效率澆水防寒，提高防寒抗凍的效果；最后，避免大水漫灌對(duì)作物根系的傷害，減少因水分過多造成的爛根、白粉、霜霉等病害的發(fā)生。

3.1.3化學(xué)方法緊急抗寒預(yù)防

可選用商品植物防凍劑緊急噴施，激活生物酶，阻止冰核細(xì)菌生成，降低植物細(xì)胞冰點(diǎn)值，促進(jìn)細(xì)胞原生質(zhì)的流動(dòng)，提高細(xì)胞活性4～8倍[5]。同樣，可以選擇磷酸二氫鉀(80 g)+1.8%復(fù)硝酚鈉水劑(15 mL)+0.01%蕓苔素內(nèi)酯可溶液劑(15 g)，兌水(15 L)后均勻噴霧。

3.1.4物理方法增加局部區(qū)域溫度，減弱溫度驟降

可在果園集中種植區(qū)域適當(dāng)增加人造煙霧，一定時(shí)間內(nèi)增加區(qū)域內(nèi)二氧化碳濃度，加強(qiáng)了大氣逆輻射，增強(qiáng)了大氣對(duì)地面的保溫作用，減少地溫驟降幅度，減弱霜凍危害。

3.2 農(nóng)作物受凍害后的挽救措施

3.2.1化學(xué)方法快速返苗

針對(duì)受害輕微地塊，須加強(qiáng)水肥管理，可選用磷酸二氫鉀、蕓苔素內(nèi)酯或3‰～5‰的尿素等葉面噴施，促進(jìn)農(nóng)作物葉片生長(zhǎng)及增加分蘗成穗率[6]。噴施葉面肥的同時(shí)，可添加百菌清、甲霜靈等殺菌劑，減少凍害后病原菌的侵入，避免病害大發(fā)生。針對(duì)受凍害嚴(yán)重的地塊繼續(xù)跟蹤觀察，若冬小麥、玉米凍害嚴(yán)重，50%以上不能恢復(fù)生長(zhǎng)的地塊，結(jié)合成本、效益綜合評(píng)判，可重新播種其他作物，如早熟玉米，將損失降到最低。

3.2.2加強(qiáng)農(nóng)事管理保苗促產(chǎn)

加強(qiáng)田間水肥管理，澆水的同時(shí)，及時(shí)補(bǔ)充蕓苔素、氨基酸、腐殖酸、磷酸二氫鉀等葉面肥，并適當(dāng)添加殺菌劑，促進(jìn)農(nóng)作物幼苗抽生新葉，快速返苗，減少損失。另外，部分冬小麥品種需要噴施矮壯素的，受凍害后可以考慮減少噴施次數(shù)，甚至不要使用矮壯素處理。例如，根據(jù)凍害的輕重程度，及時(shí)采購玉米種補(bǔ)種或重種，凍害達(dá)40%及以上的全部重新整地補(bǔ)種，10%～40%受凍害的須人工集中補(bǔ)種，10%以下的暫時(shí)不要補(bǔ)種，后期可適當(dāng)減少間苗。

3.2.3農(nóng)作物無花、無果仍須正常管理

極端凍害發(fā)生后，部分地區(qū)杏、西梅等果樹落花落果嚴(yán)重，甚至絕產(chǎn)。種植戶放棄農(nóng)事管理，任由其生長(zhǎng)的做法是不可取的。在這種情況下，更應(yīng)做好農(nóng)作物的水肥、病蟲害管理工作，為來年的豐收打下基礎(chǔ)[7]。

4 伊犁河谷早春農(nóng)作物抗寒的思考

黨的十九屆五中全會(huì)以及中央經(jīng)濟(jì)工作會(huì)議都對(duì)糧食安全提出了具體規(guī)劃和意見，把保障國(guó)家糧食安全放在了突出位置，須保障國(guó)家糧食安全的底線，保障農(nóng)業(yè)支持保護(hù)制度。手中有糧，心中不慌；國(guó)無農(nóng)不穩(wěn)，民無糧不安，糧食產(chǎn)業(yè)是鄉(xiāng)村振興的基礎(chǔ)。當(dāng)前新冠肺炎疫情形勢(shì)下，國(guó)際糧食市場(chǎng)存在諸多不確定性。確保國(guó)家糧食安全，科技農(nóng)業(yè)、智慧農(nóng)業(yè)、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)勢(shì)在必行。

伊犁河谷作為糧食作物的重要產(chǎn)區(qū)，在國(guó)家糧食安全生產(chǎn)大形勢(shì)下任務(wù)重大。在伊犁河谷特殊的地形條件下，早春是伊犁河谷農(nóng)作物播種、管理的關(guān)鍵時(shí)期。早春低溫凍害的發(fā)生對(duì)農(nóng)作物播種、發(fā)芽、開花、授粉等產(chǎn)生重要的不可逆的影響作用。新疆自治區(qū)、州、縣級(jí)農(nóng)業(yè)部門、氣象部門、科研院所等農(nóng)業(yè)單位須通力合作：科研院所、高校須從種子資源入手，選育、引種、推廣適合伊犁河谷地區(qū)的農(nóng)作物品種，提高其抗寒、抗逆和再生能力；氣象部門做好天氣預(yù)警工作，結(jié)合近幾年的氣象數(shù)據(jù)，充分運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)平臺(tái)，做好低溫、凍害的提前預(yù)報(bào)，更好地為農(nóng)業(yè)技術(shù)部門、農(nóng)作物種植戶提供最直接、最及時(shí)、最準(zhǔn)確的氣象數(shù)據(jù)；農(nóng)業(yè)技術(shù)部門大力宣傳農(nóng)作物抗寒防凍的預(yù)防工作，嚴(yán)格按照“預(yù)防為主，綜合防治”的植保方針，深入生產(chǎn)一線，從有機(jī)肥施用、滴灌澆水、理化措施等方面入手，在保護(hù)環(huán)境的前提下，提高種植戶的栽培管理水平，多運(yùn)用物理、生物的綠色生態(tài)方法，確保農(nóng)作物保產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，為國(guó)家糧食安全生產(chǎn)提供強(qiáng)有力的保障。