山西省晉城市為冬小麥產區,歷年出現過幾次比較嚴重的小麥干熱風災害天氣,造成小麥減產、品質降低,認識并及時采取措施預防干熱風對小麥的危害,對夏糧豐產具有重大的意義。
一、干熱風及其成因
干熱風是一種高溫干燥并伴有一定風力的農業氣象災害,是一種持續時間較短(一般3天左右)的特定的天氣現象,也叫“熱風”、“火風”、“干旱風”等,它的危害主要表現在干和熱,風起著加劇干熱的作用。干熱風使小麥發生葉黃、桿枯、穗秕等現象,使產量嚴重下降,重者減產超過20%。
由于各地自然特點不同,干熱風成因也不同。5月上中旬,晉城市小麥進入揚花灌漿期,這時雨水稀少,增溫強烈,氣壓迅速降低,形成一個小范圍勢力很強的熱低壓。在這個熱低壓周圍,氣壓梯度隨著氣團溫度的升高而加大,于是干熱的氣流就繞著熱低壓旋轉起來,形成一股又干又熱的風,即干熱風。
二、干熱風危害的類型
從歷年來晉城市小麥干熱風危害狀況記錄分析,干熱風危害的類型主要有高溫低濕型、雨后熱枯型和旱風型三種。
1.高溫低濕型。在小麥揚花灌漿過程中均可發生。這類干熱風的特征是高溫低濕,干熱風來臨時氣溫猛升、空氣濕度劇降,最高氣溫可達32℃以上,有時甚至達到35~37℃,最大增溫16℃,相對濕度平均下降14%左右,最大急降58%,伴有一定風力。這類干熱風能造成小麥大面積干枯逼熟死亡,對產量威脅很大。
2.雨后熱枯型。又稱雨后青枯型或雨后枯熟型。一般發生于乳熟后期,即小麥成熟前10天左右。其主要特征是雨后出現高溫低濕天氣,即在高溫的時段里,先有一次降水過程,雨后放晴,氣溫驟升(平均上升6℃,最大達10℃以上),空氣濕度劇降(相對濕度平均下降23%,最大達46%),蒸騰強度平均增加28%,根系吸水力平均下降16%,導致細胞脫水,造成莖葉青枯死亡。這類干熱風所造成的危害比前者更加嚴重。
3.旱風型。又稱熱風型。其特點是風速大,與一定的高溫低濕相結合,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,促進了農田蒸發,使麥葉卷縮,葉片撕裂。這種類型的干熱風主要出現在干旱年份。
三、干熱風對小麥的危害
小麥植株在干熱風高溫低濕持續到一定時間后,小麥蒸發量大,體內水分失衡,麥體細胞代謝引起紊亂,生理變化失調,籽粒灌漿受抑或不能灌漿,造成小麥提早枯熟。這主要反映在以下幾個方面。
1.麥體失水加劇。在一般情況下,蒸騰強度決定于麥體和外界的水勢差,即小麥氣孔下氣腔的水汽壓與外界大氣的水汽壓之差。小麥植株在干熱風影響下,溫度猛升,濕度驟降,加上強風力,使麥體內外的水勢差增大,水分蒸騰急劇增強,蒸騰強度一般比正常天氣高40%左右,最高可以達60%。
2.根系活力減弱。小麥根系是小麥吸收水分和礦質元素的重要器官,也是許多重要物質的合成和貯存器官。由根系吸收的水分、礦質元素及其代謝產物組成傷流液,傷流液中除含有水、礦質元素外,還含有糖、氨基酸、激素等許多物質。因此傷流液的數量和成分(即傷流量)可作為根系活力強弱的重要生理指標。干熱風使小麥根系活力減弱,吸收水分和礦物質元素的功能下降,受干熱風害的小麥根系傷流量比正常天氣減少10%~40%,最高可達55%。
3.光合速度下降、葉綠素含量降低。葉綠素是一種綠顏色的色素,是非常重要的一種生命源。葉綠素存在于綠色植物葉細胞的葉綠體中,葉綠體能進行獨特的光合作用,即把吸收的二氧化碳與水合成有機物,作為植物生長所需要的能量貯存起來。小麥也不例外,小麥葉片中含有大量的葉綠體,當小麥受干熱風影響時,小麥植株大量失水,葉片含水量迅速下降。一方面使葉綠體迅速解體破壞,植株的光合作用不能正常進行,光合速度明顯下降。另一方面使葉綠素的合成受阻,甚至被破壞,溫度越高,葉綠素的破壞越快,從而使小麥葉片中葉綠素含量明顯降低,葉片顏色變淡,嚴重時呈灰白色。
4.灌漿速度減慢。據測定,小麥從抽穗到發育成熟,約35~40天,耗水量占小麥整個生育期總耗水量26%~42%。這時遇到干熱風的影響,小麥光合產物的制造、輸送、轉移及貯藏受到極大的影響,灌漿速度減慢,甚至停止,使灌漿期縮短,造成小麥千粒重下降。
四、預防小麥干熱風害的措施
預防小麥干熱風害的措施主要從控溫、增濕、防風等幾方面來考慮。近幾年來,我們采取綜合性措施防御干熱風的危害,取得了很好的成效,主要分為天然防御、農業技術防御和化學防御。
1.天然防御措施。在較大范圍內改變生態氣候來防御干熱風稱為天然防御。在麥區周圍植樹造林,特別是營造防風林,起到降低溫度、增加濕度、削弱風速和減少地表水蒸發的作用。林網能減弱干熱風的強度,縮短干熱風的持續時間,減少干熱風出現頻率,因此林網內小麥受害輕,生理活動正常進行,增產效果明顯。
2.農業防御措施。干熱風的農業技術防御就是運用一些常用的農業技術措施,如選優種、灌溉施肥、耕作改制等,改善農田小氣候環境、增強小麥對干熱風的抗性,以求達到防避干熱風的目的。
(1)選用優良品種。選擇抗早衰、抗青干的品種。
抗逆性強的早熟品種。如選用西農88號,鄭州941,豫麥18—64,豫麥39、37、12號,陜農7859,同樣抗逆性的還有安8號,宛7107,冀麥40號,晉麥49號、51號、52號,皖麥25號等品種。
(2)促進小麥早成熟。適時早播,培育壯苗,促小麥早抽穗。適時合理灌溉,澆好灌漿水、麥黃水,通過灌溉保持適宜的土壤水分,增加空氣濕度,補充麥體蒸騰掉的水分,使小麥早成熟,可以達到躲過、預防或減輕干熱風的危害。
(3)增施有機肥。提倡施用酵素菌漚制的堆肥,增施有機肥和磷肥,適當控制氮肥用量,合理施肥不僅能保證供給植株所需養分,而且對改良土壤結構,蓄水保墑,抗旱防御干熱風起著很大作用。
(4)改革耕作技術。加深耕作層,熟化土壤,使根系深扎,增強抗干熱風能力。麥田耕作包括播種前的耕作整地和生長期間麥田的中耕、耙耱、鎮壓等措施。一是把握好播前耕作。麥田耕翻不僅可破除土壤板結,把施用的有機肥和田間殘茬、雜草掩埋到土壤下層和熟化耕翻到上層的底土,而且能增加土壤通透性,蓄納更多的雨水,改善土壤的水、肥、氣、熱等狀況,為小麥出苗和正常生長提供良好的土壤環境。耕翻首先要根據不同的土質和墑情變化,掌握好適耕期,其次是麥田翻耕后要及時耙細、耙實,平整土地,對于土層過松或有翹空的田塊,還應進行適當鎮壓,以防透風和水分過多蒸發。二是把握好田間耕作。小麥播種后和生長期間,可采用中耕、耙地或摟麥等措施,及時破除地表板結,疏松表土,改善通氣條件,適時、適度中耕有利于小麥生長,深中耕和鎮壓可抑制小麥旺長,預防倒伏。通過以上耕作措施也能取得防避干熱風的效果。
3.化學防御措施。干熱風的化學防御采用一些化學藥劑或化學制品對小麥進行處理,通過改變植株體內的生化過程,提高對干熱風的抗性,減輕干熱風的危害。這種防御措施一般可取得增產5%~10%的效果。
(1)種子處理。用氯化鈣、復方阿斯匹林等藥劑處理種子,促進小麥壯苗,增強小麥抗御干熱風的能力。
氯化鈣拌(浸)種:用氯化鈣0.5公斤,加水50 公斤,拌麥種500 公斤,拌勻后堆悶5~6小時后播種;或者用氯化鈣0.5 公斤,加水500 公斤,浸麥種500公斤,經5~6小時后晾干播種。
復方阿斯匹林拌(浸)種:用0.05%阿斯匹林溶液浸小麥種子12~24小時后晾干播種;或者用1%阿斯匹林溶液均勻噴在15~25倍麥種上,再悶2~3小時后播種。經處理的麥種,種子內部活力增強,抗干旱能力增強。
(2)噴施化學藥劑。在小麥生育后期,在干熱風來臨之前,用磷酸二氫鉀、草木灰水、過磷酸鈣、石油助長劑、矮壯素等化學藥劑噴灑葉面,通過增加鈣、磷、鉀、氮、硼、有機酸等的含量和生長刺激素的作用,改善小麥的生理機能,提高小麥對干熱風的抗性。
磷酸二氫鉀:在小麥孕穗至灌漿期,畝噴施小麥莖葉1~2次磷酸二氫鉀150~200克兌水50~60公斤溶液,兩次間隔10~15天。經葉片吸收后能加快干物質的合成、累積和運輸,使麥粒灌漿充足,灌漿速度加快,有明顯增加粒重和促進成熟的作用,從而減輕干熱風危害。
草木灰水:在小麥生育后期,畝噴施5%的草木灰水50~100公斤,有預防干熱風的作用,一般千粒重可增加1~3克。
過磷酸鈣:在小麥開花至灌漿初期,畝用2%~4%的過磷酸鈣溶液50~100公斤作葉面噴肥,可以加速小麥后期的生長發育,預防或減輕干熱風危害,一般增產8%~15%。
石油助長劑:石油助長劑是一種植物生長激素,主要成分為環烷酸鈉。在小麥揚花期至灌漿期,畝噴施1000倍石油助長劑溶液50公斤,可以防御干熱風,增加千粒重。
矮壯素:小麥起身至拔節期,畝用0.2%~0.3%的矮壯素水溶液20公斤噴施麥苗,使小麥基部節間變短,稈壁增厚,中上部葉片變短變寬,挺而不披,改善群體的通風透光性,提高抗倒伏能力。
植物細胞分裂素:在小麥拔節期或齊穗期,畝用植物細胞分裂素50克,兌水200~300公斤,攪勻后按常規方法噴霧,可以促進葉綠素的形成和蛋白質的合成,增強光合作用和抗逆能力,有利于早熟、高產。
山西省晉城市農業委員會
劉鵬飛王晉旭袁娟
山西省晉城市氣象局宋軍芳