中圖分類號:S511;S125 文獻標志碼:C DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2025.12.072
水稻作為我國重要的糧食作物,其產(chǎn)量和品質(zhì)直接關(guān)系社會經(jīng)濟的穩(wěn)定[1-2]。吉林省地處東北平原腹地,是我國重要的商品糧生產(chǎn)基地,水稻種植面積廣闊,對我國保障糧食供應(yīng)具有舉足輕重的地位[]。近年來,在全球氣候變化的大背景下,極端天氣事件頻發(fā),高溫、干旱、寒潮、暴雨、大風(fēng)等農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害對吉林省水稻生產(chǎn)造成嚴重威脅,嚴重制約了當?shù)剞r(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展[4-5]。筆者將系統(tǒng)闡述高溫、干旱、寒潮、暴雨及大風(fēng)5種吉林省常見農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害對水稻生長的影響,并提出相應(yīng)的預(yù)防措施,旨在為吉林省水稻氣象災(zāi)害防控工作提供參考。
1吉林省常見農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害發(fā)生概況
2020一2022年,吉林省農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害以旱災(zāi)、洪澇災(zāi)、風(fēng)雹災(zāi)為主,受災(zāi)面積較大,絕收面積相對較小。其中,2020年和2021年受災(zāi)情況較為嚴重,2022年有所降低。2020年農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害主要為旱災(zāi),2021年和2022年主要氣象災(zāi)害為洪澇災(zāi)(見表1)。
2吉林省常見農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害
2.1 高溫
高溫是影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要氣象災(zāi)害之一。近年來,吉林省高溫天氣頻發(fā)且強度較大,對當?shù)剞r(nóng)作物的生長及產(chǎn)量造成顯著影響。例如,2021年7月11日至8月1日,吉林省平均氣溫達到 26.3°C ,較常年高 3.2qC ,突破歷史同期高溫極值[。特別是7月13—31日,吉林省持續(xù)19d出現(xiàn)大范圍高溫天氣,打破歷史同期多高溫日數(shù)極值[。2023年6月,吉林省大部分地區(qū)受到暖高壓脊的影響,出現(xiàn)高溫天氣,中西部地區(qū)如四平市、白城市、松原市等地局地氣溫突破 40% ,導(dǎo)致農(nóng)田露旱情[]。
2.2 干旱
干旱是吉林省農(nóng)業(yè)面臨的又一重大氣象災(zāi)害。尤其是在白城市、松原市等中西部地區(qū),干旱風(fēng)險等級較高,屬于高風(fēng)險或次高風(fēng)險區(qū)。干旱會導(dǎo)致土壤缺水、皸裂,水稻黃化,極大地削弱水稻長勢(見圖1)。例如,2014年夏季,吉林省大部分地區(qū)降水量顯著減少,尤其是長嶺縣、農(nóng)安縣、公主嶺市等10個產(chǎn)糧大縣(市)降水量創(chuàng)下1951年以來最少,平均降水量僅為 113.1mm ,較常年同期減少 48% ,居歷史同期少雨第2位[8]。2023年進人春季后,吉林省西部局地出現(xiàn)嚴重春旱,導(dǎo)致農(nóng)作物出苗和幼苗生長受到影響。
2.3寒潮
寒潮作為一種突發(fā)性強、影響范圍廣的氣象災(zāi)害,對吉林省尤其是冬季設(shè)施農(nóng)業(yè)構(gòu)成嚴重威脅。每當寒潮來襲,氣溫驟降,農(nóng)作物出現(xiàn)不同程度的低溫冷害,表現(xiàn)為葉片卷曲、生長緩慢、幼果脫落等,嚴重影響作物的產(chǎn)量和品質(zhì)。例如,在1954年、1957年、1969年和1972年,吉林省冷害發(fā)生最為嚴重,導(dǎo)致該省糧豆總產(chǎn)量平均減產(chǎn) 16% ,其中水稻減產(chǎn)幅度最大,達到 39%[9]
2.4暴雨
暴雨及其引發(fā)的次生災(zāi)害,如洪澇、漬澇等,已成為制約吉林省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵因素之一。有關(guān)記錄顯示,2023年8月1—5日,受臺風(fēng)“杜蘇芮”殘余水汽北上和副熱帶高壓后部切變共同作用影響,吉林省出現(xiàn)入汛以來最強降雨過程,造成嚴重的洪澇災(zāi)害,導(dǎo)致農(nóng)作物受損(見圖2)。
2.5 大風(fēng)
大風(fēng)作為一種常見的氣象災(zāi)害,不僅能夠直接吹倒農(nóng)作物,造成機械性損傷,而且可以與其他不利天氣條件相結(jié)合,進一步放大災(zāi)害效應(yīng)。近年來,吉林省大風(fēng)災(zāi)害天氣頻發(fā)。2020年,臺風(fēng)“巴威”和“美莎克”給吉林省帶來風(fēng)災(zāi)、暴雨和內(nèi)澇災(zāi)害,影響該省多個鄉(xiāng)鎮(zhèn)。2022年,吉林省遭遇頻繁的大風(fēng)天氣,累計出現(xiàn)大風(fēng)301站日,較常年多150站日,為近30年來多大風(fēng)日數(shù)的第1位[10]。
3 不同農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害對水稻生長周期的影響
3.1高溫災(zāi)害對水稻生長周期的影響
高溫災(zāi)害對水稻生長周期的影響主要體現(xiàn)在對生殖生長階段的顯著干擾。在水稻抽穗開花期,高溫會導(dǎo)致花粉活力下降、花粉管伸長受阻、柱頭接受花粉能力降低,進而導(dǎo)致授粉受精不良,結(jié)實率顯著降低,空枇粒增加。尤其是在日最高氣溫超過 35°C 的條件下,水稻的生理活動受到嚴重抑制,光合作用減弱,呼吸作用增強,物質(zhì)積累減少,灌槳進程受阻,千粒重下降。此外,高溫脅迫會加速水稻葉片衰老,縮短灌漿期,導(dǎo)致早熟,進而影響稻谷的產(chǎn)量和品質(zhì)。在營養(yǎng)生長階段,持續(xù)高溫會導(dǎo)致土壤水分蒸發(fā)加劇,植株蒸騰作用增強,水分虧缺,葉片卷曲,生長發(fā)育受阻。
3.2干旱對水稻生長周期的影響
干旱是一種持續(xù)性的缺水災(zāi)害,對水稻生長周期的影響貫穿始終,且影響程度與干旱發(fā)生的時期和嚴重程度密切相關(guān)。在苗期,十旱會導(dǎo)致種子萌發(fā)延遲或失敗,幼苗生長緩慢,根系發(fā)育不良,分蘗能力減弱,造成缺苗斷壟現(xiàn)象。進人分蘗期,干旱會抑制分蘗的發(fā)生和發(fā)展,導(dǎo)致有效穗數(shù)減少。在拔節(jié)孕穗期,干旱會影響穗分化進程,導(dǎo)致穗小、粒少,并可能導(dǎo)致穎花退化。抽穗開花期是水稻對水分最為敏感的時期,此時十旱會導(dǎo)致花粉敗育,授粉受精不良,結(jié)實率顯著降低。在灌漿期,干旱則會影響光合產(chǎn)物的運輸和積累,導(dǎo)致灌漿不充分。
3.3寒潮對水稻生長周期的影響
寒潮帶來的低溫冷害對水稻生長周期的影響主要表現(xiàn)為對低溫敏感階段的破壞性影響。在水稻播種育秧期,突如其來的寒潮會導(dǎo)致秧苗受凍,輕則導(dǎo)致葉片發(fā)黃、生長停滯,重則導(dǎo)致秧苗枯死,出現(xiàn)爛秧現(xiàn)象,影響后續(xù)移栽和群體構(gòu)建。在分蘗期,低溫會抑制分蘗的發(fā)生和發(fā)展,導(dǎo)致有效穗數(shù)減少。在孕穗至抽穗期低溫會導(dǎo)致花粉母細胞減數(shù)分裂異常,花粉發(fā)育不良,出現(xiàn)大量敗育花粉,影響授粉受精,導(dǎo)致結(jié)實率降低,空枇粒增加,出現(xiàn)“包頸”或“半包頸”現(xiàn)象。
3.4暴雨對水稻生長周期的影響
暴雨對水稻生長周期的影響主要體現(xiàn)在兩個方面:暴雨帶來的強降水造成的直接機械損傷和暴雨引發(fā)的洪澇災(zāi)害造成的淹水脅迫。強降水會直接沖刷稻株,導(dǎo)致葉片破損、莖稈折斷,影響光合作用和養(yǎng)分運輸。暴雨引發(fā)的洪澇災(zāi)害對水稻的影響更為嚴重。在苗期,淹水會導(dǎo)致秧苗室息死亡,造成缺苗斷壟。在分蘗期,淹水會抑制分蘗的發(fā)生和發(fā)展,影響有效穗數(shù)的形成。在拔節(jié)孕穗期,淹水會影響穗分化進程,導(dǎo)致穗小、粒少。在抽穗開花期,淹水會導(dǎo)致花粉敗育,授粉受精不良,結(jié)實率降低。在灌漿期,淹水則會影響光合產(chǎn)物的運輸和積累,導(dǎo)致籽粒不飽滿,千粒重下降。
3.5大風(fēng)對水稻生長周期的影響
大風(fēng)對水稻生長周期的影響主要表現(xiàn)為機械損傷和加劇其他災(zāi)害的影響。在水稻生長前期,大風(fēng)會導(dǎo)致秧苗葉片撕裂、莖稈折斷,影響幼苗進行光合作用和健壯生長。在分蘗期,大風(fēng)會加劇水分蒸發(fā),導(dǎo)致土壤失,影響分蘗的發(fā)生和發(fā)展。在拔節(jié)孕穗期,大風(fēng)會造成植株搖擺,影響穗分化進程。在抽穗開花期,大風(fēng)會吹落花粉,影響授粉受精,導(dǎo)致結(jié)實率降低。在灌漿期,大風(fēng)會導(dǎo)致稻株倒伏,影響光合產(chǎn)物的運輸和積累,導(dǎo)致籽粒不飽滿,千粒重下降,嚴重影響稻谷的產(chǎn)量和品質(zhì)。
4不同農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害的預(yù)防對策
4.1 高溫災(zāi)害預(yù)防對策
針對高溫災(zāi)害,預(yù)防對策應(yīng)以“趨利避害、以水調(diào)溫”為核心,綜合運用多種農(nóng)業(yè)技術(shù)措施。1)加強高溫災(zāi)害的監(jiān)測預(yù)警,及時發(fā)布高溫預(yù)警信息,指導(dǎo)農(nóng)民采取應(yīng)對措施。2)合理選擇和布局耐熱性較強的水稻品種是應(yīng)對高溫災(zāi)害的基礎(chǔ)性措施。3)在栽培管理方面,加強水分管理,在高溫來臨前灌深水,保持田間水分充足,通過水分蒸發(fā)降低田間溫度,改善田間小氣候;同時,可采取葉面噴施植物生長調(diào)節(jié)劑或硅肥、鉀肥等方式,增強水稻的抗熱性,應(yīng)對高溫脅迫。此外,可采取合理密植、增施有機肥、培育壯苗等措施,提高水稻群體的抗逆性。
4.2 干旱預(yù)防對策
為應(yīng)對干旱災(zāi)害,應(yīng)以“開源節(jié)流”為指導(dǎo)思想,構(gòu)建完善的農(nóng)業(yè)抗旱體系。1)加強水利基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),提高灌溉能力是應(yīng)對干旱的根本保障。大力發(fā)展節(jié)水灌溉技術(shù),如噴灌、滴灌、微灌等,提高水分利用效率,減少水資源浪費。在干旱嚴重地區(qū),積極開發(fā)利用地下水等水源,緩解水資源短缺問題。2)加強旱情監(jiān)測預(yù)警,及時發(fā)布旱情信息,指導(dǎo)農(nóng)民科學(xué)抗旱。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,推廣抗旱保水技術(shù),如覆蓋保墑、深耕松土、增施有機肥等,提高土壤的蓄水保熵能力。3)合理調(diào)整種植結(jié)構(gòu),選擇耐旱性較強的水稻品種或改種耐旱作物。4)采取合理施肥、化學(xué)調(diào)控等措施,增強水稻的抗旱性。
4.3 寒潮預(yù)防對策
針對寒潮帶來的低溫冷害,預(yù)防對策應(yīng)以“預(yù)防為主,綜合防治”為原則,采取多層次的防御措施。1)加強寒潮天氣的監(jiān)測預(yù)報,及時發(fā)布預(yù)警信息,為開展防寒抗凍工作爭取時間。2)選育和推廣抗寒性強的水稻品種是減輕低溫冷害的根本措施。3)在栽培管理方面,在育秧階段,可以采取薄膜覆蓋、加溫育秧等措施,培育壯秧,提高秧苗的抗寒能力。在移栽前進行低溫?zé)捗?,增強秧苗的適應(yīng)性。在水稻生長中后期,合理施肥,培育壯稈,增強植株的抗寒性。在寒潮來臨前,灌深水保溫,或噴施防凍劑,提高植株的抗寒能力。
4.4 暴雨預(yù)防對策
為應(yīng)對暴雨災(zāi)害,應(yīng)以“預(yù)防為主,排灌結(jié)合”為指導(dǎo)方針,構(gòu)建完善的防洪排澇體系。1)加強氣象監(jiān)測預(yù)報,及時發(fā)布暴雨預(yù)警信息,做好防災(zāi)減災(zāi)準備工作。2)加強水利工程建設(shè),疏浚河道,加固堤防,提高防洪能力。完善農(nóng)田排灌系統(tǒng),確保排水暢通是減輕暴雨漬澇災(zāi)害的關(guān)鍵措施。在低洼易澇地區(qū),開挖排水溝,降低地下水位,防止土壤漬水。在暴雨來臨前,及時清理田間溝渠,確保排水暢通。暴雨過后,及時排水,降低田間水位,減輕淹水脅迫。
4.5 大風(fēng)預(yù)防對策
針對大風(fēng)災(zāi)害,預(yù)防對策應(yīng)以“預(yù)防為主,增強抗性”為核心,采取綜合性的防御措施。1)加強大風(fēng)天氣的監(jiān)測預(yù)報,及時發(fā)布預(yù)警信息,指導(dǎo)農(nóng)民采取防風(fēng)措施。2)選擇抗倒伏能力強的水稻品種是減輕大風(fēng)災(zāi)害的基礎(chǔ)性措施。3)在栽培管理方面,合理密植,避免群體過大,培育壯稈,增強植株的抗倒伏能力。
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