2020年鹽池縣蕎麥乳熟—成熟期早霜凍災害調查分析

任迎萍，沙 核，魯 峰，王文倩，石瑞鑫

（1.鹽池縣氣象局，寧夏鹽池 751500；2.麻黃山氣象站，寧夏鹽池 751507；3.海原縣氣象局，寧夏海原 755200；4.鹽池縣農技推廣中心，寧夏鹽池 751500）

霜凍是植物在生長季節(jié)因遭遇強冷空氣入侵或是輻射降溫而植株體溫度低于細胞組織所能承受的極限溫度，使植株細胞組織內的水分凍結、細胞膜遭機械破壞的一種自然災害[1]。霜凍根據發(fā)生季節(jié)可分春霜凍（晚霜凍）和秋霜凍（早霜凍），是一種在國內比較常見的農業(yè)氣象災害。開展霜凍氣候特征及主要農作物風險對策研究，可為霜凍防御提供科學論據。李紅英等利用數理統(tǒng)計方法對寧夏回族自治區(qū)23 個氣象站1981—2010 年氣候資料進行研究，指出寧夏綜合霜凍致災因子危險性呈南部高中北部低的趨勢，其中興仁市、鹽池縣、隆德縣等處于綜合霜凍致災因子高危險區(qū)[2]。張磊等在研究1964—2010 年寧夏霜凍日數基本特征及變化趨勢后，發(fā)現1964—2010 年寧夏平均每站每年霜凍日數為10.4 d，其中春霜凍日數占58%，秋霜凍日數占42%[3]。張曉煜等利用遙感技術對主要農作物霜凍情況進行監(jiān)測研究，表明霜凍的發(fā)生是一個復雜的過程，不僅與天氣條件、地形條件、土壤狀況、冰核菌的濃度有關，而且與植物類型、品種、器官、生育階段及長勢息息相關[4]。上述學者對寧夏霜凍指標及區(qū)域特征等進行的詳細研究，在指導農業(yè)防災減災中發(fā)揮了重要作用。

寧夏鹽池縣利用光照充足、晝夜溫差大、無污染等天然優(yōu)勢，大力發(fā)展小雜糧種植業(yè)，每年蕎麥種植面積25 萬～30 萬hm2，已形成以蕎麥為主的小雜糧優(yōu)勢特色產業(yè)。蕎麥適應性廣、抗逆性強、生長發(fā)育快，適合無霜期短、降水少而集中、水熱資源不能滿足大糧作物種植的廣大旱作農業(yè)生產區(qū)。鹽池縣主要種植生長期90 d 左右的甜蕎系列品種，每年6 月中下旬開始播種（一般不超過7 月20 日），8 月上旬開花，9 月上旬乳熟，9 月下旬成熟，收獲期會持續(xù)至10 月上旬。播種期遲、成熟期較晚的特征，使蕎麥易受早霜凍危害；蕎麥畏霜凍，一旦遭遇霜凍，輕則減產，重則絕收。

2020 年9 月17—20 日，鹽池縣出現大范圍連陰雨天氣；降水過后的21—23 日全縣出現混合型霜凍，使處于乳熟—成熟期的蕎麥遭受了霜凍。此次霜凍過程影響廣泛、持續(xù)時間長，對處于乳熟期的蕎麥造成了嚴重的損失。為此，鹽池縣氣象局與鹽池縣農業(yè)農村局聯(lián)合開展霜凍災害調查。

1 調查對象與方法

1.1 調查地點及調查品種

調查地點在鹽池縣嘉豐種業(yè)有限公司下屬的各小雜糧新品種展示示范基地，由北至南分別是高沙窩鎮(zhèn)楊家梁村、花馬池鎮(zhèn)惠澤村、馮記溝鄉(xiāng)馮記溝村、青山鄉(xiāng)郝記臺村、大水坑鎮(zhèn)新泉井村、惠安堡鎮(zhèn)惠安堡村和麻黃山鄉(xiāng)麻黃山村，調查地點附近至少有一套自動氣象觀測設備。主要調查品種為榆蕎四號、信農一號、西農9976、燕翅蕎麥、赤蕎1 號及鹽池蕎麥等。

各觀測地段為丘陵地形，地勢平坦，面積約為8 hm2，各品種種植面積約為0.1 hm2。

1.2 調查方法

每個地點按植株受害程度，分別統(tǒng)計記錄4 個測點的株數、受凍葉片數和受凍株數，葉片受凍率（ry）和莖稈受凍率（rj）計算公式如公式（1）和（2）所示。本文以葉片凋萎變褐、莖稈顏色由紅變青為受凍表現。

式中：ny和nj分別為受凍植株葉片數和受凍植株數，n為調查總數。

1.3 霜凍強度統(tǒng)計

霜凍強度由最低氣溫來體現，同一霜凍等級下溫度越低說明霜凍強度越大。考慮到最低氣溫有正有負，為了規(guī)范強度指標，霜凍強度（Ifrost）計算公式為

式中：Tmin為日最低氣溫，Imax和Imin分別為日最低氣溫倒數的最大值和最小值。

2 結果與分析

2.1 受災情況分析

表1 是鹽池縣各調查點蕎麥霜凍受凍調查結果。對比各調查點受凍情況，無論是葉片受凍率還是莖稈受凍率，均是高沙窩鎮(zhèn)楊家梁村最高，其次是花馬池鎮(zhèn)惠澤村，麻黃山鄉(xiāng)麻黃山村的受凍率最低。以上3 個調查點的葉片平均受凍率分別是100%、93.3%和11.0%；莖稈平均受凍率分別是98.9%、83.9%和1.2%。

表1 各調查點蕎麥受凍率

根據植株受凍率調查結果可知，榆蕎四號總體受率凍最低，葉片平均受凍率為69.3%，莖稈平均受凍率為64.1%；西農9976 總體受凍率最高，葉片平均受凍率為92.6%，莖稈平均受凍率為88.6%。說明榆蕎四號是耐凍品種，西農9976 最不耐凍。

各調查點地理位置依次從北到南，地勢從北到南逐步抬升，蕎麥植株受凍率也幾乎呈現從北到南逐漸遞減的趨勢，可見地形地勢對受凍率影響較大。

2.2 霜凍過程最低氣溫及低溫持續(xù)時間

2020 年9 月17—19 日鹽池縣出現連陰雨天氣，降水持續(xù)到20 日凌晨；21—23 日，全縣氣溫驟降，出現了霜凍天氣。此次霜凍的過程為冷空氣首先入侵造成平流型霜凍，后雨霽天晴造成輻射型霜凍。圖1為各調查點9 月19—25 日日最低氣溫變化曲線，可以看出，21 日有3 個調查點最低氣溫降至3 ℃及以下，22 日、23 日各有6 個調查點最低氣溫降至3 ℃及以下。麻黃山監(jiān)測點最低氣溫為5 ℃，出現了輕微凍害現象。

圖1 各調查點自動氣象站日最低氣溫變化趨勢線

2.3 霜凍強度

表2 為各調查地點最低溫度及持續(xù)時間，按照上述方法計算霜凍強度。同時，結合表1 各調查點受凍率，根據霜凍害溫度指標和作物霜凍害三級標準（輕霜凍害、中霜凍害、重霜凍害），從日最低氣溫下降的幅度（TD）和植物遭到霜凍害后受害和減產的程度（BD）兩個方面對霜凍害進行評級[5]。

表2 9 月20—22 日各調查點自動氣象站日最低氣溫統(tǒng)計

根據最低氣溫確定的霜凍強度指標來看，除麻黃山鄉(xiāng)麻黃山村外，各觀測點的霜凍強度在0.61～0.85，且從北向南逐漸遞減。麻黃山監(jiān)測站因凍害植株不足植株總數的30%，按無凍害統(tǒng)計。

根據調查結果，當本地氣溫降到3～5 ℃時會出現輕微凍害，降到0～1 ℃時會導致植株因凍害死亡。這與作物霜凍害等級標準中提到的0～1 ℃出現輕微凍害、氣溫降至-1 ℃以下出現凍害死亡之間，還是有一定的差別的。因此在進行霜凍害的預防時，應根據地區(qū)特性和實際狀況靈活調整措施。

3 結論與討論

1）根據各調查點最低氣溫變化情況，結合鹽池縣蕎麥霜凍受害情況可知，9 月21—23 日蕎麥正處于乳熟—成熟期，當最低氣溫在3～5 ℃時，就會開始出現輕度凍害，而且溫度越低、持續(xù)時間越長，受凍率越高。因此，建議廣大蕎麥種植戶，在蕎麥乳熟—成熟期階段，若有預報最低氣溫將低至3 ℃時，需提前采取措施防范霜凍。

2）從蕎麥葉片受凍率和莖稈受凍率調查結果來看，葉片受凍率基本大于莖稈受凍率。所有蕎麥品種中，榆蕎四號受凍率最低，最為耐凍；赤蕎1 號、信農一號的綜合受凍率也較低。上述蕎麥品種可以在鹽池縣各鄉(xiāng)鎮(zhèn)進行推廣應用。

3）鹽池縣北部地勢較低且平坦，土壤質地多為細砂土或砂壤土，更易出現平流型或輻射型霜凍。為應對霜凍問題，除了要選育適應當地氣候條件和抗霜凍能力強的作物品種外，還要在土壤水分條件能夠滿足出苗的情況下盡量將播種期提前，避開后期霜凍對作物成熟的影響。在平時的田間管理中，要施足底肥，促進作物健壯生長，從而提高作物的抗寒性；在作物成熟期接到霜凍預警時，提前對農田進行灌溉，以延緩溫度下降速度，從而保持土壤溫度；也可以通過提前噴施抗寒試劑、人工煙熏等措施，防御霜凍危害。