洮南市氣象災(zāi)害對水稻生產(chǎn)的影響及防御措施

董一鳴 鄧思盟 范吉月 張麗明 劉悅

摘 要 水稻是吉林省洮南市的重要經(jīng)濟(jì)作物之一，僅2022年洮南市水稻產(chǎn)量高達(dá)31.95萬t。水稻在生長過程中，極易受到低溫冷害或干旱的影響，如不做好防御措施，勢必會影響洮南市農(nóng)戶的經(jīng)濟(jì)收益。鑒于此，分析低溫冷害與干旱對水稻生產(chǎn)的影響與相應(yīng)的防御措施，希望能夠起到一定的參考作用。

關(guān)鍵詞 氣象災(zāi)害；水稻；吉林省洮南市

中圖分類號：S166；S42；S511 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：C DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2024.10.029

洮南市位于吉林省西北部，隸屬于白城市。因年內(nèi)降水分配不均、降水年際變化較大、降水日數(shù)少等，洮南市春旱頻繁，加之伏天雨水不均，常形成卡脖子旱加秋旱。洮南市屬溫帶大陸性氣候區(qū)，冬季寒冷且漫長，春季溫度回升較慢，秋季降溫較快，這種季節(jié)性變化使洮南市水稻在早春或晚秋時容易受到低溫冷害的影響。因此，筆者將以這種兩種氣象災(zāi)害為切入點，分析氣象災(zāi)害對水稻生產(chǎn)的影響及防御措施。

1 低溫冷害

1.1 低溫冷害及其標(biāo)準(zhǔn)

低溫冷害可在水稻整個生育期的任何時間段發(fā)生，其特征如下：外界的溫度條件略低于水稻生長需要的臨界溫度。按低溫冷害發(fā)生時間和影響性質(zhì)，大致可分為倒春寒、夏季低溫、秋季低溫3種類型。

根據(jù)逐年逐月氣溫的負(fù)距平和低溫冷害對農(nóng)作物的危害程度，洮南市的低溫冷害標(biāo)準(zhǔn)如下。1）春季倒春寒標(biāo)準(zhǔn)。凡符合以下三點之一者，就是輕度倒春寒。①4、5月，月平均氣溫為負(fù)距平，任意一月的溫度距平值小于等于-0.5 ℃；②4、5月，某一月月平均氣溫為正距平，另一月月平均氣溫距平值為小于等于-1.0 ℃；③5月平均氣溫距平值小于等于0.5 ℃，4月平均氣溫距平值小于等于-0.5 ℃。嚴(yán)重倒春寒的標(biāo)準(zhǔn)是：在4、5月，兩個月距平值都小于等于-1.0 ℃或有一個月距平值小于等于-1.5 ℃。2）夏季低溫冷害標(biāo)準(zhǔn)。輕度：在每年夏季（6—8月），有一個月距平值小于等于-1.0 ℃，或任意2月平均氣溫距平值小于等于-0.5 ℃。重度：在3個月中，有任意一月，月距平值小于等于-0.5 ℃，月平均氣溫距平值小于等于-1.0 ℃；或在3個月中，有一個月距平值小于等于-1.5 ℃。例如，6月平均氣溫距平值小于等于-1.5 ℃，為前夏嚴(yán)重低溫；8月平均氣溫距平值小于等于-1.5 ℃，為后夏嚴(yán)重低溫。3）秋季低溫冷害標(biāo)準(zhǔn)。秋季低溫冷春標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)9月的氣溫而定，輕度為月平均距平值在-0.9～0.5 ℃，重度為月平均距平值小于等于-1.0 ℃。

1.2 低溫冷害對水稻的危害

洮南市位于我國東北部，低溫冷害極為常見。例如，2021年，洮南市大通鄉(xiāng)受到大規(guī)模凍害，水稻受害面積126 hm2，損失數(shù)百萬元。不同生長時期的水稻，對凍害的抗性各不相同。

1）播種出苗期。種子萌動發(fā)芽決定于種子吸水速度和酶的活動能力，而溫度條件對這兩者影響極大。洮南市水稻品種（全部為硬稻型品種）發(fā)芽的生物學(xué)最低溫度為9 ℃，播種以后如果遇到日平均氣溫小于9 ℃的低溫，且持續(xù)時間大于等于3 d時，即會遭受低溫冷害，既易發(fā)生爛種爛芽，也易發(fā)生綿腐病害，影響苗全苗壯。

2）營養(yǎng)生長期。低溫影響莖葉生長，導(dǎo)致植株矮小。據(jù)研究，在水稻植株伸長生長期間，不論何時以17 ℃低溫處理，均能顯著地抑制植株生長，而且低溫持續(xù)時間越長，危害越重。在莖稈伸長最快的時期，若遇日平均氣溫小于等于17 ℃的低溫影響，則生育期明顯異常。當(dāng)?shù)咎锼疁匦∮?0 ℃時，節(jié)間伸長便會受到抑制。

3）幼穗分化期。水稻幼穗分化期對低溫危害比較敏感，尤以小孢子形成期和花粉母細(xì)胞減數(shù)分裂期為最盛，稱為水稻低溫冷害第一敏感期，出現(xiàn)在抽穗前8～11 d。進(jìn)行危害溫度指標(biāo)統(tǒng)計，其中抗寒性強的品種指標(biāo)為15～17 ℃，抗寒性弱的品種指標(biāo)為17～19 ℃。這個時期如遇低溫危害，水稻結(jié)實率顯者降低，即使抽穗開花期遇到優(yōu)越的氣象條件，也不能挽救或彌補這個時期的損失。

4）抽穗開花期。抽穗開花期的水稻對低溫危害也比較敏感，此時被稱為水稻低溫冷害第二敏感期。多數(shù)研究結(jié)果表明，最低氣溫小于15 ℃，水稻不能正常開花；水稻授粉的臨界溫度為16～17 ℃，20 ℃以上方能完全正常授粉。但有些耐寒性極強的水稻品種在平均氣溫12 ℃的低溫下，能開花授粉；平均氣溫小于12 ℃時，花粉發(fā)芽速度和發(fā)芽率明顯下降；平均氣溫小于10 ℃時，基本不發(fā)芽。

5）灌漿成熟期。灌漿成熟期間，遇到日平均氣溫小于16 ℃的低溫，水稻生理代謝將受到影響，導(dǎo)致秕粒增加；日平均氣溫小于15 ℃時將會嚴(yán)重受害。水稻從抽穗至成熟期間，日平均氣溫大于等于20 ℃的日數(shù)必須持續(xù)15 d以上，才能保證正常成熟。

1.3 低溫冷害防御措施

1）常年促早熟，做到“秋霜春防”，提高水稻成熟度和千粒重。2）盡量選用市場需求量大、抗逆性強的中早熟高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)品種，如在洮南市通常使用的水稻品種包括但不限于稻花香、超級稻、白稻8、長白9、長白10等。3）采取大棚旱育苗、超稀植栽培模式，確保水稻根系能夠良好發(fā)育。4）農(nóng)戶應(yīng)秉持“搶前抓早”的基本原則，做到早插秧、早育苗，從而確保水稻苗能夠早生快發(fā)，提高其抗性；盡量選擇耐寒能力較強的水稻品種，在水稻抽穗前10～15 d，采取深水護(hù)胎方式進(jìn)行灌溉。需要重視的是，由于氣溫具有低于水溫的物理學(xué)特性，因此田間應(yīng)始終保持15 cm左右的水層，從而確保水稻能夠安全、順利地度過低溫期[1]。

2 干旱

2.1 干旱及其標(biāo)準(zhǔn)

干旱情況下，水稻難以獲得充足的水資源，必然導(dǎo)致減產(chǎn)，甚至絕收。在判斷是否為旱災(zāi)時，應(yīng)以田間持水量為其重要指標(biāo)。田間持水量是指土壤毛細(xì)管所吸附和保持的水量。以連續(xù)降水或灌溉以后，土壤中既無向深層滲漏，地表也無積水時的最大的持水量為飽和持水量，算作100%。在水稻苗期，田間持水量在60%～70%為宜。當(dāng)土壤含水量低于50%時，就會引起水稻植株的生長發(fā)育減緩，甚至有絕收的風(fēng)險[2]。

2.2 干旱對水稻的危害

洮南市位于遠(yuǎn)離海岸線的內(nèi)陸地區(qū)，常年盛行西風(fēng)氣流。西或西北方向來的降水系統(tǒng)越過大興安嶺山脈后，因空氣下沉增溫作用，加劇蒸發(fā)，使云中水汽含量進(jìn)一步減少，從而導(dǎo)致洮南市干旱問題屢見不鮮。以下是干旱對水稻的主要危害。

1）產(chǎn)量降低。干旱會導(dǎo)致水稻植株生長緩慢、葉片變黃、根系發(fā)育不良，最終導(dǎo)致稻谷產(chǎn)量大幅度降低。例如，2021年，洮南市二龍鄉(xiāng)發(fā)生旱災(zāi)，受害面積76.67 hm2，直接損失千萬元[3]。

2）水稻品質(zhì)下降。由于缺水，水稻在灌漿期可能會出現(xiàn)空殼、秕粒等現(xiàn)象，降低稻米的品質(zhì)和口感，影響稻米的市場競爭力[4]。

3）病蟲害發(fā)生率提高。干旱條件下，水稻的抗病性和抗蟲性會減弱，更容易受到病蟲害的侵襲。

4）土壤條件變差。長期干旱會使土壤板結(jié)，影響水稻根系的生長和土壤微生物的活性。

2.3 干旱防御措施

2.3.1 加強水利建設(shè)

洮南市為了防御旱災(zāi)，不斷加強水利建設(shè)，其中以群昌水庫工程與興利水庫工程為主。目前，群昌水庫總庫容為4 846萬m3，興利水庫總庫容為1 788萬m3。在確保大壩安全的情況下，利用雨洪資源蓄水灌溉，同時對群昌灌區(qū)渠道、橋涵閘等進(jìn)行完善改造，充分發(fā)揮灌區(qū)效益，使有限的地表水得到最大化利用[5]。

2.3.2 提高農(nóng)業(yè)技術(shù)

洮南市農(nóng)戶在實踐中總結(jié)兩條防旱經(jīng)驗。1）節(jié)水灌溉防旱。在采用這種方式時，農(nóng)戶首先在秧苗移栽后灌溉充足的緩苗水，然后進(jìn)行濕潤灌溉[6]。采用此方式時，田間不應(yīng)留有水層，在田間水量處于充足狀態(tài)后，再進(jìn)行淺水灌溉。孕穗期是農(nóng)戶的重點關(guān)注時期，農(nóng)戶必須確保在這一時期田間水分處于充足的狀態(tài)。這是由于孕穗期是水稻生長過程中，對水分需求最為旺盛的時間段。在這一時期，恰逢干旱，水稻則會出現(xiàn)穎花敗育的情況，從而使總穎花數(shù)減少，花粉粒發(fā)育不良[7]。同時，在水稻抽穗后，由于稻穗無法受精，會形成大量空殼，對水稻產(chǎn)量和品質(zhì)有嚴(yán)重的影響。在進(jìn)行水稻移栽作業(yè)之后，農(nóng)戶應(yīng)在田間保留薄水層，其厚度以5～25 mm為宜，以利于返青活苗。在返青結(jié)束之后，田面處不再保留灌溉水層。農(nóng)戶應(yīng)以根層土壤的含水量為主要依據(jù)，確定灌水定額與灌水時間。根層土壤水分控制上限為飽和含水率，下限則視水稻不同生育階段，分別取土壤飽和含水率的60%～70%。

2）抓緊中耕、及時追肥、以肥調(diào)水。如果遇到干旱田地，同時田面沒有完全干涸，農(nóng)戶則應(yīng)及時進(jìn)行中耕除草。采取這一方式，不但可以促進(jìn)稻苗根系的生長與發(fā)育，減少水分的蒸發(fā)量，亦可以提升水稻的耐旱能力，并且避免雜草生長，與稻苗爭奪養(yǎng)分、水分[8]。

長時間、持續(xù)性的高溫、干旱天氣，會對水稻的養(yǎng)分吸收能力造成影響，導(dǎo)致水稻生長生育受到抑制。為了解決這一問題，農(nóng)戶可將追肥與中耕灌水結(jié)合，保證水分、養(yǎng)分充足。如果田間存在苗數(shù)不足的問題，或是在灌水之后水稻葉片并未出現(xiàn)明顯的轉(zhuǎn)色，依舊處于偏黃的狀態(tài)，則應(yīng)進(jìn)一步增加施肥量。在種植后期，農(nóng)戶應(yīng)施好穗粒肥。

3 洮南市氣象災(zāi)害防治工作建議

3.1 構(gòu)建災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)

有關(guān)部門應(yīng)與科技企業(yè)合作，依托3S技術(shù)，打造水稻冷害干旱精細(xì)化監(jiān)測預(yù)報預(yù)警系統(tǒng)。地形是影響地方小氣候的重要條件，因此氣象部門可憑借應(yīng)用遙感技術(shù)生成的三維精細(xì)遙感圖像獲得準(zhǔn)確的地形資料，對各水稻種植區(qū)域的小氣候進(jìn)行預(yù)測，對容易發(fā)生干旱、低溫冷害的地區(qū)進(jìn)行重點防護(hù)。同時，通過該系統(tǒng)分析水稻種植中精確的農(nóng)情信息（如農(nóng)業(yè)災(zāi)害、種植結(jié)構(gòu)、地塊信息等），如出現(xiàn)低溫冷害、干旱等氣象災(zāi)害，有關(guān)部門可以組織村民及時進(jìn)行預(yù)防，做到早發(fā)現(xiàn)、早解決。

3.2 強化指導(dǎo)服務(wù)

目前，洮南市部分農(nóng)戶受教育程度較低，并過度依賴自身生產(chǎn)經(jīng)驗，導(dǎo)致其采用的氣象災(zāi)害防治策略并不合理，使水稻遭受氣象災(zāi)害后，產(chǎn)量、品質(zhì)大幅度下降。因此，洮南市農(nóng)業(yè)部門應(yīng)充分發(fā)揮防災(zāi)減災(zāi)專家指導(dǎo)組、各行業(yè)專家組、產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系的力量，圍繞重大災(zāi)害情況與水稻生長發(fā)育進(jìn)程，為不同區(qū)域制定不同的技術(shù)指導(dǎo)意見。在關(guān)鍵農(nóng)時，組織專家和農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣人員進(jìn)入水稻種植區(qū)域，對農(nóng)戶進(jìn)行一對一技術(shù)指導(dǎo)，幫助其解決種植難題，確保農(nóng)戶的防災(zāi)措施科學(xué)、合理。

4 結(jié)語

低溫冷害、干旱等自然災(zāi)害是洮南市水稻生產(chǎn)過程中的一大威脅，當(dāng)?shù)貧庀蟛块T、農(nóng)業(yè)部門應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)貙嶋H狀況，采取相應(yīng)的自然災(zāi)害防御措施，避免自然災(zāi)害對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成影響，保障農(nóng)戶的經(jīng)濟(jì)利益，為鄉(xiāng)村振興事業(yè)做出更大貢獻(xiàn)。

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（責(zé)任編輯：劉寧寧）

作者簡介：董一鳴（1999—），本科，助理工程師，主要從事氣象預(yù)報。E-mail：2755899155@qq.com。