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[原創]北方小麥主要災害與防災減災技術 旱災防控

發布日期:2018-12-03 來源:今日農業 瀏覽次數:42619

內容摘要:小麥生長在一個開放的自然環境中,它既能夠利用日光、空氣、水分、土壤等環境資源構建自身,形成產量。同時在生長發育過程中會受到各種不良環境的影響而使小麥生長發育受阻或減產。針對這種情況,為農民朋友做了防災減災介紹。

小麥生長在一個開放的自然環境中,它既能夠利用日光、空氣、水分、土壤等環境資源構建自身,形成產量。同時在生長發育過程中會受到各種不良環境的影響而使小麥生長發育受阻或減產。針對這種情況,農民朋友該怎樣防災減災呢,山西省小麥產業技術體系首席專家、山西農科110特聘專家、山西省農業技術推廣總站研究員董方紅為農民朋友做了相關介紹。

記者:董老師,您能給我們介紹一下冬小麥干旱的主要癥狀和分類情況么?

董方紅(以下簡稱董):1、干旱是指因水分的收支或供求不平衡而形成的持續的水分短缺現象。這種水分的短缺可以表現為降水量的不足、土壤水分的缺乏或江河湖泊水位偏低等。

2、干旱從類型上來說,可以分為四大類 :

(1)氣象干旱:指某時段內,由于蒸發量和降水量的收支不平衡,水分支出大于水分收入而造成的水分短缺現象。

(2)農業干旱:在作物生育期內,由于土壤水分持續不足而造成的作物體內水分虧缺,影響作物正常生長發育的現象。

(3)水文干旱:由于降水的長期短缺而造成某段時間內,地表水或地下水收支不平衡,出現水分短缺,使江河流量、湖泊水位、水庫蓄水等減少的現象。

(4)社會經濟干旱:由自然系統與人類社會經濟系統中水資源供需不平衡造成的異常水分短缺現象。社會對水的需求通常分為工業需水、農業需水和生活與服務行業需水等。如果需大于供,就會發生社會經濟干旱。

記者:董老師,您能針對這四大類干旱的類型做一下詳細介紹么?

董:在四類干旱中,氣象干旱是一種自然現象,最直觀的表現在降水量的減少,而農業、水文和社會經濟干旱更關注人類和社會方面。氣象干旱是其他三種類型干旱的基礎。由于農業、水文和社會經濟干旱的發生受到地表水和地下水供應的影響,其頻率小于氣象干旱。當氣象干旱持續一段時間,就有可能發生農業、水文和社會經濟干旱,并產生相應的后果。經常是在氣象干旱發生幾周后,土壤水分不足導致農作物、草原和牧場受旱才表現出來。幾個月的持續氣象干旱才導致江河徑流、水庫水位、湖泊水位、地下水位下降,出現水文干旱。當水分短缺影響到人類生活或經濟需水時,就發生社會經濟干旱。地表水與地下水系統水資源供應量受其管理方式的影響,使得降水不足與主要干旱類型的直接聯系降低。例如,在發生氣象干旱后,假如能及時為農作物提供灌溉,或采取其他農業措施保持土壤水分,滿足作物需要,就不會形成農業干旱。但在灌溉設施不完備的地方,氣象干旱是引發農業干旱的最重要因素。

1、農業干旱是一個復雜的過程,涉及土壤、作物、大氣和人類對自然資源的利用等方面。造成作物缺水的原因很多,按其成因不同可將農業干旱分為土壤干旱、大氣干旱、生理干旱。

(1)土壤干旱:由于土壤水分含量少,作物根系難以吸收到足夠的水分補償蒸騰消耗,使體內水分失去平衡而不能正常生長發育,影響各種生理生化過程而發生的危害。土壤干旱的發生頻率最高,對作物的危害最大,也是最常見的干旱類型。

(2)大氣干旱:由于大氣蒸發力強使植物蒸騰過快,根系吸收的水分不足以抵償植物蒸騰消耗導致水分收支失衡而造成的危害。大氣干旱發生時,即使土壤并不缺水,作物也同樣會發生水分虧缺。干熱風就是一種典型的大氣干旱。

(3)生理干旱:由于土壤環境條件或植物生理狀況不良,致使植物根系吸水困難,體內水分失調而造成的危害。如土壤含鹽堿量過多,溫度過高或過低,土壤水分飽和,含氧不足等,都會影響根系對水分的吸收。有時土壤并不缺水也能出現生理干旱,如作物被水淹后根系缺氧,不能正常吸收水分,導致植株萎蔫;早春回暖使作物蒸騰失水加劇,但根系不能從未化凍土壤吸收水分,因而失水;鹽堿地常因幼苗根系滲透壓低于土壤溶液而不能吸收水分。

值得注意的是,不同作物、不同品種以及作物不同生育時段對缺水的敏感度差異很大,因而災害后果也明顯不同。另外,是否發生農業干旱還取決于土壤水分狀況和根系吸收能力,即使某個時期降水明顯偏少,但如果深層土壤水分充足且根系健壯,也可以不發生農業干旱

2、氣象干旱等級劃分

根據國家氣候中心制定的國家標準《氣象干旱等級標準》,氣象干旱可分為無旱、輕旱、中旱、重旱、特旱5個等級。

(1)無旱為降水正常或較常年偏多,地表濕潤,無旱象;

(2)輕旱為降水較常年偏少(一般指偏少40~60%),地表空氣干燥,土壤出現水分輕度不足;

(3)中旱為降水持續較常年偏少(一般指偏少60~80%),土壤表面干燥,土壤出現水分不足,地表植物葉片白天有萎蔫現象;

(4)重旱為土壤出現水分持續嚴重不足(一般指偏少80~95%),土壤出現較厚的干土層,植物萎蔫、葉片干枯、果實脫落;對農作物和生態環境造成較嚴重影響,工業生產、人畜飲水產生一定影響;

(5)特旱為土壤出現水分長時間嚴重不足(一般指偏少95%以上),地表植物干枯、死亡;對農作物和生態環境造成嚴重影響、工業生產、人畜飲水產生較大影響。

記者:那對于干旱的來臨,相關部門有相關的預警信號么?

董:干旱預警信號分二級,分別以橙色、紅色表示。干旱指標等級劃分,以國家標準《氣象干旱等級》(GB/T20481-2006)中的綜合氣象干旱指數為標準。

干旱橙色預警信號是干旱預警信號中的第一級別。表示:預計未來一周綜合氣象干旱指數達到重旱(氣象干旱為25~50年一遇),或者某一縣(區)有40%以上的農作物受旱.

干旱紅色預警信號是干旱預警信號中的第二級別。表示:干旱紅色預警信號是預計未來一周綜合氣象干旱指數達到特旱(氣象干旱為50年以上一遇),或者某一縣(區)有60%以上的農作物受旱。

記者:那山西麥田干旱的主要特點是什么?

董:山西麥田以旱地為主,占到小麥總面積的60%~70%。

旱地麥田多分布在丘陵、山區的垣、坡薄地區,產量往往決定于生育期降水量和非生長季節的土壤蓄水狀況,相關性非常高。水澆地麥田的灌溉措施,在干旱年也受水源減少限制,澆灌次數、灌溉面積減少,產量降低,所以山西每年的小麥產量相當大程度受干旱的左右。

干旱現象主要表現為降水總量不足(年降水量在400~650毫米之間,全省多年平均年降雨量468毫米),蒸發量大(年蒸發量為1100~1200毫米,干燥度為5~4間),季節間降水不平衡,年度間、季節間降水變率大。地形地勢造成的水土流失也加劇了干旱危害。山西干旱既有土壤干旱,也有大氣干旱,或土壤干旱、大氣干旱同時發生。

1、土壤干旱

各種干旱程度的土壤含水量(%)和田間持水量(%)指標如下:適宜濕度的土壤含水量為12.7~17.5,田間持水量為55.1~80.0;輕旱土壤的土壤含水量為9.1~12.6,田間持水量為40.1~55.0;重旱土壤的土壤含水量為7.6~9.0,田間持水量為34.1~40.0;極旱土壤土壤含水量≤7.5,田間持水量為≤34.0。干旱造成麥苗根系吸收水分不能滿足麥株蒸騰水分的消耗,或造成可恢復的暫時萎蔫,或造成永久性萎蔫(部分葉死亡,或苗死亡),制約麥苗生長發育。水分虧缺嚴重時形成旱災,或無法下種,或停止生長、死苗,或無法抽穗,或子粒秕瘦,造成減產或絕收。

2、大氣干旱

大氣干旱多發生在小麥灌漿期的5月中旬至6月上旬,以南部麥區的臨汾盆地、運城盆地發生嚴重,以干熱風形式表現。中部麥區要輕,多以6月收獲前的高溫逼熟形式表現。大氣干旱嚴重影響小麥籽粒灌漿,降低千粒重。按小麥生育季節,把干旱分為秋旱、冬旱、春旱、伏旱或兩季連旱。

伏旱會降低伏天雨季土壤貯水總量,對小麥全生育期供水形成不利影響。秋旱影響小麥備耕、播前整地、及時下種,嚴重時無法下種,或播后出苗不全,苗小苗弱。若伏旱連秋旱對小麥播種和前期生長影響更大;春旱的發生頻率最高,對冬小麥春季返青、分蘗、拔節、穗分化不利,降低穗數和穗粒數;初夏的干旱直接影響小麥灌漿、降低粒重;冬天少雨雪引起的干旱會加劇凍害。在各季節干旱中,伏旱發生機率要低,但影響最為深遠,伏旱使旱地麥田的土壤蓄水減少,從而影響全年土壤底墑。農諺“麥收八、十、三場雨”,一定程度上反映小麥對降雨的季節性需求規律,倘若關鍵季節缺水干旱,將會嚴重影響小麥生長和產量。

記者:那山西小麥對降雨季節性需求的規律明顯么?其原因又是什么呢?

董:山西冬小麥生產與降水季節并不同步,干旱危害是規律性的,小麥季節性干旱十分突出。

冬小麥全生育期降水為220~300毫米左右(占全年總降水量的50%~60%),生育期降水總量不足。出苗至拔節期降水平均200毫米,但低于100毫米年份達40%左右。拔節至開花期是小麥需水盛期,需水量180毫米左右,而此期間降水僅平均為50毫米。開花至成熟期小麥需水170毫米,而降水平均為70毫米。

小麥季節性干旱十分突出原因:山西屬大陸性季風氣候,冬春受大陸干冷氣團控制,降水稀少,夏季東南暖溫氣流西進,形成降水集中,季節分布明顯。

各季降水占總降水比例為春季15%~20%,夏季50%~60%,秋季為20%~30%,冬季為2%~3%。季風交替運動變化年際間差異很大,造成各年度間降水、各季節間降水變化大,往往容易形成干旱危害。



記者:那干旱對小麥生長發育造成的影響有哪些?

董:干旱對小麥危害表現為破壞植株的水分平衡,根系吸收的水分滿足不了植株蒸騰的水分消耗和正常生命活動的需要,影響了小麥的光合作用、呼吸作用、物質運輸等正常生理活動,植株生長受到抑制。

干旱形成麥苗萎蔫,輕者供水后可恢復,嚴重水分虧損會發生不可恢復的永久性萎凋,最后枯干即出現干旱死苗現象,更多常見的是干旱造成的植株弱小、生長發育受阻、穗少穗小粒秕、產量降低。

各生育期不同的干旱程度,對整個生長發育影響是不同的。干旱過程是降低生物產量、降低籽粒產量的過程。

(1)幼苗期干旱。土壤水分降到10%以下,降低種子發芽率,出苗期延長,出苗后不分蘗,次生根生長受抑制,葉窄、葉色淺灰色,越冬期不耐凍。春季返青晚,葉片由淺灰色到枯黃,不分蘗不長次生根,萎蔫嚴重時會死苗。

(2)起身、拔節、孕穗期干旱。降低分蘗成穗率,麥田穗數減少,嚴重時不拔節不抽穗;節間短,株高降低,中部葉片窄小,下部老葉早枯;穗分化受阻,花粉母細胞的四分體時期是水分敏感期,水分虧缺可造成小花大量退化,使穗粒數急驟減少。

(3)灌漿期干旱。使中下部葉片過早干枯,上部葉片萎蔫,葉尖、芒、頂部小穗青干,光合作用和灌漿過程受阻,提前青干逼熟,籽粒秕瘦,粒重降低。

記者:那小麥的抗旱減災技術主要有哪些?

董:小麥抗旱減災技術應以 “蓄水、保水、高效用水”為目標,通過各種耕作栽培措施,蓄水保墑,做到伏雨、秋雨春用。應因地制宜地采取,主要有四方面技術:1.耕作蓄墑技術;2.覆膜保墑技術;3.以肥調水技術;4.溝播探墑技術;5.節水栽培技術。


作者:石慧芳

編輯:石慧芳

審核專家:山西省農業技術推廣總站研究員 董方紅

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