小麥在生長發育過程中會受到各種不良環境的影響,從而使小麥生長發育受阻或減產。而山西由于地理位置特殊,地勢復雜,形成了小麥生產中農業氣候災害多、頻繁發生、受災分布范圍大的特點。其中,干熱風是主要的氣象災害之一,通過高溫、低濕引起農作物生理干旱,風力進一步加重了危害程度。本期就干熱風的危害類型、發生規律與特點、防控減災措施等問題,專門邀請山西農科110專家、山西省農業技術推廣總站研究員董方紅做了詳細介紹。
記者:由于山西省地勢特殊,小麥生產中災害頻繁發生,其中干熱風也是山西主要的氣象災害之一,請問董老師,干熱風是一種什么樣的災害?
董方紅(以下簡稱董):干熱風是一種高溫、低濕,并伴有一定風力,具有干、熱、風三個氣象要素特征的農業氣象災害天氣。干熱風危害的實質是高溫、低濕引起農作物生理干旱,風只是加重了危害的程度。干熱風是我國北方農業生產的主要氣象災害之一。危害小麥的主要時段是開花灌漿期。
小麥開花期遇干熱風,可使花藥破裂,不能進行正常授粉,造成不實小穗數增多;灌漿乳熟期遇干熱風,使灌漿速度減慢,甚至停止灌漿,嚴重影響淀粉粒的形成,造成籽粒瘦秕,產量下降;黃熟期遇干熱風,使小麥出現“早熟”現象。干熱風危害使千粒重一般比平均值降低1~3克,嚴重時降低3~5克,減產幅度一般在5%~20%。
記者:小麥干熱風分幾種類型呢?
董:小麥干熱風主要有三種類型,分別是:
(1)高溫低濕型。在小麥開花和灌漿過程中均可發生,是北方麥區干熱風的主要類型。特點是高溫低濕,干熱風發生時溫度猛升,空氣濕度劇降,最高氣溫達32℃以上,甚至可達到37℃~38℃,相對濕度可降至25%~35%以下,風力在3~4米/秒以上。另一特點是,氣象要素值晝夜變化不大,白天干熱難忍,夜間繼續維持干熱。這種高溫低濕天氣使小麥芒尖干枯炸芒,穎殼呈灰白色或青灰色,葉片卷曲凋萎。這類干熱風發生的區域廣,能造成小麥大面積干枯逼熟死亡,對小麥產量威脅很大。
(2)雨后熱枯型。一般發生于乳熟后期,即小麥成熟前10天左右。特點是雨后出現高溫天氣。即在高溫季節,先有一次陣性降雨過程,雨后猛晴,溫度驟升,形成高溫蒸熱,危害小麥正常生理活動;有時是長期連陰雨后,氣溫驟升,使處于灌漿后期的小麥生理功能急驟衰退,出現“蒸死”逼熟,造成小麥青枯死亡。這種干熱風發生區域雖然范圍較小,但造成的危害較大,一般可使千粒重下降4~5克,減產10%~20%以上。
(3)旱風型。特點是風速大,與一定的高溫低濕組合,對小麥的危害除了與高溫低濕型相同外,大風還加強了大氣的干燥程度,促進農田蒸散,使葉片卷曲呈繩狀,葉片撕裂破碎。主要發生在多風地帶,干旱年份出現較多。
記者:在山西省小麥區,干熱風天氣有怎樣的發生規律與特點呢?
董:全省各小麥產區每年都會有不同程度干熱風天氣出現,以南部冬麥區較嚴重,中部盆地次之。這是影響小麥粒重的最主要的災害天氣之一。
山西省春季干旱少雨,5月上中旬氣溫急驟上升,進入高溫期(旬內日最高氣溫≥30℃的日數超過5日以上),至6月上旬為小麥生育期最高溫時期。同期蒸發量是降水量的5~8倍,相對濕度≤30%的天氣占5月下旬至6月上旬中20天的50%以上。這種干旱氣候,是干熱風天氣出現的基礎條件。
山西干熱風的發生,以干、熱、風混合類型為主,即高溫、低濕、大風同時出現。以高溫低濕型、旱風型為主,兼有雨后熱枯型。主要有以下特點:
第一是頻率高,強度大。大氣環流活動與山西地理位置、地形地勢特點配合,易形成干熱風天氣。
第二是小麥主產區受害重。干熱風受地形影響大于緯度影響,中南部多個盆地是山西主要產麥區,受干熱風危害重;面積小的邊山丘陵區則危害輕,1000米海拔以上的山區麥田受害很輕。
第三干熱風發生時間高峰與小麥產量形成關鍵時期相吻合。發生在5月上中旬至6月中旬期間的干熱風頻率高達80%左右,干熱風成災率非常高。
第四是雨后熱枯型發生次數少,但對產量危害重。當干熱型與青枯型同一年相間發生(混合年型)時,則危害更重。
記者:受干熱風危害的小麥植株有什么表現癥狀?干熱風的危害機理又是什么呢?
董:小麥植株受害癥狀主要表現為:芒尖干枯,部分炸芒,護穎或全穎呈灰白色,葉片、葉鞘發灰失去光澤,葉尖干枯,全葉卷曲,重者全株萎蔫成灰白。
危害癥狀由穗尖、葉尖最初表現,全植株由上部向下部發展。青枯型危害癥狀表現為葉片脫水、青干死亡,芒和穎殼青干,穗、莖呈灰白色帶淺綠,穗下節間和莖節為暗綠色。
癥狀發生順序首先是穗下莖由正常綠色變為青灰色,接著頂部小穗枯萎、炸芒,穎殼灰白失去光澤,最后葉片枯萎卷曲,全株死亡,籽粒秕瘦皺縮。
干熱風危害植株癥狀的表現是植株內部生理活動受到干、熱傷害的綜合反應。
干害、熱害共同脅迫導致葉片蛋白質成分破壞,細胞膜正常透性受損,電解質外滲,植株蒸騰強度急劇加大,大量失水造成水分虧缺,破壞了植株的水分平衡,一系列正常生理活動受阻。
如葉綠素形成能力降低或解體,光合速率下降,酶活性降低,蛋白質含量下降,根系吸水能力降低等等。
記者:防御小麥干熱風的主要措施有哪些,您能重點介紹一下么?
董:可以。干熱風的防御措施主要有三個方面,包括改善麥田的小氣候環境,選用抗干熱風的小麥品種,采取適當的栽培措施。具體措施有以下幾種:
(1)種植農田防護林網。可以調節麥田溫濕度,減弱風速,能有效減輕危害。在路邊、渠邊、田邊、村邊四旁植樹造林,高大喬木減低風速,減少了蒸發,也有降溫作用。適當的林麥間作、麥糧(高稈作物)間作(小麥玉米帶狀植株,棉麥間作等)都有改善小氣候環境條件的效果。
(2)選用抗性強小麥良種。不同小麥品種對干熱風的抗性不同,抗逆能力強的品種具有抗旱、耐高溫、落黃好、早熟、灌漿速度快、粒重穩定等特點。在干熱風重發區,抗干熱風特性是選用品種的重要指標,品種早熟具有躲避作用。
品種布局上,早、中熟品種比例合理搭配,盡量避免晚熟品種。小麥品種在考慮豐產性同時,都應選擇對干旱和干熱風逆境適應性強的品種,避免在干熱風危害時造成的嚴重減產。
(3)適期播種。在重發區應適當調整播種期,利用播期調節生育進程,可適當偏早播種,促早熟,避免晚播晚熟。
各地干熱風發生時間的規律有一定差異,通過選擇品種和播期調整,使生育進程中干熱風敏感時期避開當地干熱風發生的高峰期,減少危害機率。
(4)及時灌溉。澆水可以有效降低麥田小氣候溫度、增加濕度。一般表土層可降低3℃~5℃,株間溫度可降1℃~2℃,相對濕度可提高10%,減少植株蒸騰耗水強度,特別是在土壤干旱和干熱風雙重發生的情況下,可以有效減緩危害。
灌水時期應掌握在灌漿過程中的乳熟期至蠟熟期期間,灌水最好在干熱風常年頻發期之前進行,水利條件好的可連續澆麥黃水。
(5)葉面“三噴”。小麥中后期葉面“三噴”(噴肥、噴藥、噴生長調節劑),對預防干熱風危害有積極的作用。
葉面“三噴”可以改善植株營養,防治病蟲害,提高植株生理活性,增強作物抗逆能力。
一般選用濃度為0.2%~0.4%磷酸二氫鉀與農藥、植物生長調節劑等配合噴施。
(6)其他栽培措施。如調節合理的群體結構、麥株個體發育健壯、氮磷鉀合理比例的營養供應等。其中特別應注意避免因氮肥過量或不平衡或施用偏晚,引起植株氮碳代謝失衡,造成貪青晚熟,抗逆性減弱,加劇了干熱風危害。
在肥沃水地麥田,發育后期應適當控制水肥,才能保證正常成熟。旱地麥田在干旱年份,增施有機肥、控制氮素化肥、增施磷肥。若氮素化肥過多,如后期干旱時,干熱風更易引起青干危害。
編輯:孫苑琪
作者:孫苑琪
審核專家:山西省農業技術推廣總站研究員 董方紅