山東省主要?dú)庀鬄?zāi)害對農(nóng)作物生長發(fā)育的影響及其應(yīng)對措施

李曉輝

（微山縣氣象局，山東微山 277600）

山東省位于我國東部沿海、黃河下游地區(qū)，境域包括山東半島和內(nèi)陸兩部分，其中山東半島位于我國的渤海和黃海之中，內(nèi)陸部分則同河北省、河南省、安徽省、江蘇省4 地接壤。山東省屬于暖溫帶濕潤半濕潤季風(fēng)性氣候，四季分明，雨熱同季；地形復(fù)雜多樣，既有魯中、魯南和山東半島等山地丘陵地區(qū)，又有魯西、魯北等黃河沖積平原。適宜的氣候及豐富多樣的自然條件為山東省農(nóng)、林、牧、副、漁等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了相對優(yōu)越的自然條件。同時(shí)，山東省是一個(gè)氣象災(zāi)害多發(fā)的地區(qū)，干旱、冰雹、寒潮等氣象災(zāi)害時(shí)有發(fā)生并且表現(xiàn)出一定的多發(fā)性、群發(fā)性及衍生性，在一定程度上嚴(yán)重影響了農(nóng)作物的生長發(fā)育、空間布局、單位產(chǎn)量及產(chǎn)品質(zhì)量。隨著農(nóng)業(yè)高產(chǎn)品種的推廣和復(fù)種指數(shù)的提高，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)受自然災(zāi)害特別是氣象災(zāi)害的影響愈發(fā)嚴(yán)重，成為制約山東省農(nóng)業(yè)高效、優(yōu)質(zhì)、可持續(xù)發(fā)展的重要因素。為此，分析和研究山東省主要?dú)庀鬄?zāi)害對農(nóng)作物的影響并制訂相應(yīng)的應(yīng)對和補(bǔ)救措施，對促進(jìn)當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)、農(nóng)村經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展具有非常重要的實(shí)際意義和作用。

1 農(nóng)業(yè)主要?dú)庀鬄?zāi)害的發(fā)生特點(diǎn)

1.1 旱災(zāi)

干旱是山東省主要的氣象災(zāi)害之一，自有災(zāi)情統(tǒng)計(jì)以來，除個(gè)別年份以外，山東省幾乎每年都會遇到不同程度的旱災(zāi)災(zāi)情，并常伴有晚霜凍害的發(fā)生。據(jù)統(tǒng)計(jì)，1950—2010 年，山東省干旱的成災(zāi)面積在66.7 萬hm2以上的年份共有30 年，平均每1.5 年發(fā)生一次；干旱受災(zāi)面積在113.4 萬hm2以上的年份共有17 年，平均每3 年發(fā)生一次；干旱受災(zāi)面積達(dá)到200.1 萬hm2的年份共有10 年，平均每5 年發(fā)生一次[1]。在一年內(nèi)既遭受冬季干旱又遭受春季干旱的情況屢有發(fā)生，甚至?xí)l(fā)生冬季、春季、夏季3 季連續(xù)干旱的情況。從平均數(shù)據(jù)來看，山東省平均干旱受災(zāi)面積每年333.5 萬hm2以上，幾乎占全省總耕地面積的50%。農(nóng)作物平均每年的旱災(zāi)受災(zāi)面積在290 萬hm2左右，成災(zāi)面積在177 萬hm2以上，農(nóng)作物絕收面積在36 萬hm2以上，受災(zāi)人口超過2 980 萬人，糧食減產(chǎn)416 萬t 以上，造成農(nóng)業(yè)直接經(jīng)濟(jì)損失80 億元左右。

1.2 雹災(zāi)

雹災(zāi)是山東省發(fā)生比較頻繁并且危害范圍、危害程度較重的一種氣象災(zāi)害，在全省范圍內(nèi)幾乎每年都會有不同范圍、不同程度的冰雹災(zāi)害發(fā)生。每年的春末夏初是山東省雹災(zāi)發(fā)生最為頻繁的時(shí)期，通常雹災(zāi)危害的累計(jì)天數(shù)在20 d 左右，特點(diǎn)為時(shí)間短促、來勢兇猛、強(qiáng)度和危害大，并常伴有強(qiáng)降雨和驟然降溫等陣發(fā)性災(zāi)害性天氣過程。與平原地區(qū)相比，冰雹災(zāi)害在山東省山區(qū)發(fā)生的頻率更高，魯中、魯北等山區(qū)發(fā)生冰雹災(zāi)害的次數(shù)要明顯多于魯西南等平原地區(qū)，魯中的山區(qū)發(fā)生冰雹災(zāi)害的頻率最高。冰雹災(zāi)害主要危害農(nóng)作物的枝葉、莖稈、果實(shí)等，雷雨大風(fēng)并伴有冰雹的天氣過后，對于生長旺盛的玉米、果樹等農(nóng)作物及即將成熟的小麥會造成不同程度的機(jī)械損傷，導(dǎo)致作物減產(chǎn)甚至絕收。山東省平均每年雹災(zāi)的受災(zāi)面積都在20 萬hm2左右，對當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成了較為嚴(yán)重的損失。

1.3 寒潮災(zāi)害

寒潮是影響山東省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主要?dú)庀鬄?zāi)害之一，尤其是春季寒潮的發(fā)生，會對此時(shí)開花的小麥、果樹等農(nóng)作物的花器官造成不同程度的危害，影響植物的授粉受精，進(jìn)而導(dǎo)致秋季的減產(chǎn)甚至絕收。早春季節(jié)，受到寒潮的影響，山東省中部、東部和南部地區(qū)氣溫較低，最低氣溫會降至-6～-2 ℃。在這樣的溫度條件下，小麥、果樹等開花農(nóng)作物的花蕊極容易受到低溫凍害，導(dǎo)致花器官不能正常授粉受精。山東省平均每年因寒潮而受災(zāi)的農(nóng)作物面積在2 萬hm2左右，其中成災(zāi)面積近1 萬hm2，絕收面積在1 000 hm2左右，造成的農(nóng)業(yè)直接經(jīng)濟(jì)損失在4 000 萬元左右[2]。

2 氣象災(zāi)害對農(nóng)作物生長發(fā)育的影響

2.1 旱災(zāi)對農(nóng)作物生長發(fā)育的影響

20 世紀(jì)80 年代以來，對山東省種植的小麥、玉米等農(nóng)作物影響最大的氣象災(zāi)害是旱災(zāi)。山東省春季十年九旱，長時(shí)間的降水量不足加上高溫天氣，導(dǎo)致蒸發(fā)量大，水分匱缺，影響農(nóng)作物的播種、出苗及正常生長發(fā)育。山東省一年四季都可能發(fā)生不同程度的干旱，其中冬春連旱、秋冬春連旱發(fā)生范圍最廣、發(fā)生頻率較高而且危害相對較重。兩季或者連續(xù)三季干旱，尤其是春季干旱會對冬小麥的幼苗生長產(chǎn)生嚴(yán)重的威脅，降低小麥后期實(shí)穗率，造成減產(chǎn)和品質(zhì)的下降。同時(shí)，春季干旱導(dǎo)致的土壤墑情差會影響當(dāng)?shù)赜衩椎恼２シN，延長玉米的出苗時(shí)間，降低一類苗、二類苗的比例，導(dǎo)致出苗不齊、缺苗甚至不出苗的情況；后期補(bǔ)苗會大大增加生產(chǎn)成本，嚴(yán)重缺苗的地塊會減產(chǎn)甚至絕收。另外，山東省夏季氣溫較高、蒸發(fā)量增大，容易導(dǎo)致土壤干旱缺水，此時(shí)正值玉米的灌漿期，不能滿足植株生長所需要的水分供應(yīng)會導(dǎo)致玉米植株過早枯萎，造成農(nóng)作物減產(chǎn)甚至絕收，嚴(yán)重影響農(nóng)戶的經(jīng)濟(jì)收入。

2.2 雹災(zāi)對農(nóng)作物生長發(fā)育的影響

冰雹災(zāi)害近幾年在山東省發(fā)生次數(shù)較多且危害較重，山東省3—10 月均可能發(fā)生雹災(zāi)，其中5—7 月雹災(zāi)的發(fā)生頻率相對較高。冰雹災(zāi)害常伴有降溫，容易凍傷植株，造成減產(chǎn)；并伴有大風(fēng)、短時(shí)強(qiáng)降雨、降溫等，輕則造成農(nóng)作物的葉片、莖稈等部位損傷或間接感染，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致整株死亡，顆粒無收。黃豆粒大小的冰雹可撕裂大田作物玉米、小麥、黃豆及果樹等植株的葉片，砸傷植株，使其莖稈折斷，影響農(nóng)作物植株葉片的光合能力，影響干物質(zhì)的積累，造成減產(chǎn)。并且，被冰雹砸傷的葉片和莖稈很容易受到病蟲害的間接感染，導(dǎo)致植株患病，影響農(nóng)作物的單位面積產(chǎn)量和品質(zhì)。如果玉米在灌漿期遭受冰雹災(zāi)害，籽粒會破損并產(chǎn)生霉變，不僅會導(dǎo)致玉米單位面積減產(chǎn)30%～50%，而且會大大降低玉米產(chǎn)品的品質(zhì)[3]。山東省是水果大省，若在結(jié)果期遭受雹災(zāi)，輕則造成一定程度的減產(chǎn)，重則使果實(shí)大面積掉落導(dǎo)致絕收，或者會嚴(yán)重降低果品的品質(zhì)，使果樹徒有產(chǎn)量但是沒有經(jīng)濟(jì)效益。

2.3 寒潮對農(nóng)作物生長發(fā)育的影響

山東省的寒潮災(zāi)害往往是來自極地的強(qiáng)冷空氣導(dǎo)致，當(dāng)?shù)氐蜏剡B續(xù)陰雨天氣導(dǎo)致的寒潮危害在春季出現(xiàn)頻率相對較高并且危害相對較重，往往會影響農(nóng)作物的春播和春種。玉米作為一種喜溫喜肥的農(nóng)作物，在山東省的種植面積較大，遭受低溫冷害會使該地區(qū)種植的玉米生長發(fā)育受阻，抑制玉米植株正常的開花授粉，延遲生育期。若播種后遭遇低溫冷害，則會導(dǎo)致粉種、爛籽，三類苗增多并伴隨嚴(yán)重的缺苗現(xiàn)象，造成減產(chǎn)、減收；若在玉米的拔節(jié)期至開花期遭受低溫冷害，會延遲開花，導(dǎo)致植株不能正常授粉受精；若在灌漿期出現(xiàn)寒潮危害會導(dǎo)致玉米灌漿緩慢，影響籽粒發(fā)育。寒潮危害會使玉米單位面積產(chǎn)量下降5%～10%[4]。此外，山東省種植有不同品種的果樹，春季果樹花期遭受寒潮危害會使植株花器官發(fā)育受損，導(dǎo)致授粉受精不良或不能授粉受精，輕則減產(chǎn)，嚴(yán)重時(shí)甚至造成絕收，嚴(yán)重阻礙了當(dāng)?shù)毓麡洚a(chǎn)業(yè)快速、高效發(fā)展的步伐。

3 農(nóng)業(yè)主要?dú)庀鬄?zāi)害的應(yīng)對措施

3.1 建立完善的農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害預(yù)測預(yù)警體系

為了將山東地區(qū)氣象災(zāi)害對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活的損害降到最低，需要在省內(nèi)各地區(qū)建立一整套完善的防災(zāi)、抗災(zāi)、救災(zāi)體系，通過現(xiàn)代化高效的農(nóng)業(yè)氣象監(jiān)測、預(yù)報(bào)、預(yù)警系統(tǒng)，提高農(nóng)業(yè)的防災(zāi)、減災(zāi)技術(shù)水平，堅(jiān)持對農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害預(yù)防為主的防御原則。1）加大對山東省常見氣象災(zāi)害的預(yù)測、預(yù)報(bào)工作力度，提高預(yù)測、預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確性和及時(shí)性，充分發(fā)揮當(dāng)?shù)貧庀蟛块T的技術(shù)優(yōu)勢，建立分類氣象災(zāi)害預(yù)報(bào)機(jī)制，打造新一代現(xiàn)代化、技術(shù)化農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害預(yù)測預(yù)報(bào)體系，提高農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)的實(shí)效性、針對性，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供強(qiáng)有力的保障。2）建立并健全氣象災(zāi)害預(yù)報(bào)預(yù)警系統(tǒng)，加強(qiáng)農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害的分析和處理能力，總結(jié)歷史經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，做好農(nóng)業(yè)災(zāi)害性、關(guān)鍵性及轉(zhuǎn)折性重大氣象信息的實(shí)時(shí)預(yù)報(bào)工作，豐富和細(xì)化服務(wù)種類，開展氣候動態(tài)診斷和風(fēng)險(xiǎn)分析，強(qiáng)化人工控制天氣的能力和應(yīng)急反應(yīng)能力。3）建設(shè)健全干旱、冰雹、暴雨、大風(fēng)等氣象災(zāi)害信息發(fā)布和信息傳遞系統(tǒng)，借助最新的傳播媒介，將可能發(fā)生的災(zāi)害性天氣情況及時(shí)傳達(dá)給每一位農(nóng)戶，使農(nóng)戶能在第一時(shí)間采取各種抗災(zāi)、減災(zāi)的生產(chǎn)技術(shù)措施。4）制定和進(jìn)一步完善農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害防御工作緊急預(yù)案，歸納好針對各類農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害的有效方案，制定處理程序并對可能出現(xiàn)的次生災(zāi)害做好完善應(yīng)急處理措施，在省內(nèi)農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害頻發(fā)的地區(qū)定期、不定期開展應(yīng)急演練，確保各項(xiàng)應(yīng)急處理措施落實(shí)到位，將災(zāi)害的危害程度降到最低。

3.2 積極發(fā)展避災(zāi)農(nóng)業(yè)

目前，山東省的農(nóng)業(yè)發(fā)展在一定程度上還沒有完全擺脫“靠天吃飯”的局面，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)依然受限于氣象災(zāi)害的影響。進(jìn)一步推動避災(zāi)農(nóng)業(yè)和生態(tài)農(nóng)業(yè)的發(fā)展，既能夠減輕和擺脫氣象災(zāi)害對農(nóng)業(yè)的危害，又是順應(yīng)現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)發(fā)展的必然要求。1）通過現(xiàn)代化科技手段，加大機(jī)械化投入力度，減少農(nóng)藥、化肥的施用量，利用滴灌、噴灌等現(xiàn)代化灌溉手段實(shí)現(xiàn)測土配方施肥、適時(shí)適量追肥、隨水追肥等現(xiàn)代施肥、灌溉目標(biāo)，將傳統(tǒng)的粗放型農(nóng)業(yè)生產(chǎn)向集約化、規(guī)?；?、標(biāo)準(zhǔn)化、現(xiàn)代化方式轉(zhuǎn)變，避開不利氣候因素對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響。2）利用農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)合理的物質(zhì)及能量的代謝、循環(huán)和轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)生物和環(huán)境之間的和諧共生，建立一個(gè)良性循環(huán)、多級轉(zhuǎn)化、綜合發(fā)展的現(xiàn)代化高效農(nóng)業(yè)體系，進(jìn)而從根本上擺脫傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)靠天吃飯的局面。

3.3 加大現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)的推廣和應(yīng)用

利用現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)技術(shù)手段和現(xiàn)代化的設(shè)施、設(shè)備，進(jìn)一步提高農(nóng)作物水分和肥效的利用率，避免水資源的浪費(fèi)，提高勞動效率，緩解或消除旱災(zāi)對山東地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響。例如，在山東省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，可以加大黑色地膜覆蓋、膜下節(jié)水滴灌和水肥一體化等技術(shù)措施的實(shí)施力度。通過科學(xué)覆蓋黑色地膜，不僅能有效抑制田間雜草的產(chǎn)生，而且可以提高當(dāng)?shù)卮杭镜販兀瑴p少地表水分蒸發(fā)，使播后苗期0～10 cm 土層的相對含水量增加3.7%左右，有力緩解了春季干旱對山東省農(nóng)作物播種及出苗的影響，實(shí)現(xiàn)一播全苗、齊苗、壯苗，而且有助于緩解春季寒潮對農(nóng)作物幼苗的影響[5]。在糧食作物、經(jīng)濟(jì)作物和果樹生產(chǎn)中廣泛采用膜下滴灌和水肥一體化技術(shù)，不僅可以有效解決山東省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)常遇到的夏季干旱和秋季干旱問題，而且可以大大降低生產(chǎn)成本，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率和單位面積經(jīng)濟(jì)收入。膜下滴灌系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了測土施肥、隨水追肥，滴灌頭可將水分直接輸送至農(nóng)作物的根系附近，節(jié)省灌溉水源60%以上，并且更有利于根系的吸收，避免了水分流失，提高了水資源的利用率。同時(shí)，借助滴灌系統(tǒng)中的施肥裝置可實(shí)現(xiàn)隨水追肥，打開電閘就能夠?qū)崿F(xiàn)灌水、施肥同步進(jìn)行，徹底擺脫了干旱問題對山東省農(nóng)作物生長發(fā)育的影響。

在應(yīng)對異常氣候問題時(shí)，也要注意及時(shí)使用現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)。例如，遇到春季出現(xiàn)短期極端低溫的情況，通常采取田間熏煙的方法來抵御低溫寒潮危害。對于部分雹災(zāi)發(fā)生較為頻繁的地區(qū)，農(nóng)戶還可以通過購買農(nóng)業(yè)保險(xiǎn)或者搭建防雹網(wǎng)的方式來降低雹災(zāi)對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響；也可以在農(nóng)作物受雹災(zāi)后，采取及時(shí)中耕并適量追肥的技術(shù)措施以提高地溫，促進(jìn)根系生長，增加植株?duì)I養(yǎng)，加快植株的自我恢復(fù)，最大限度地降低雹災(zāi)對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響。因此，要想徹底擺脫山東省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)靠天吃飯的局面，最終還是要借助現(xiàn)代化的農(nóng)業(yè)技術(shù)手段和設(shè)施、設(shè)備，以到達(dá)真正的高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、可持續(xù)化。