云南干旱對農作物的影響及對策分析

收稿日期：2024-02-03

作者簡介：耿留芬（1972—），女，云南宣威人，工程師，主要從事氣象綜合業務、氣象服務、人工影響天氣研究。#通信作者：趙書惠，E-mail：3281264094 @qq.com。

摘 要：通過對云南地理、氣候的概述、云南干旱特征的分析和歷年干旱情況的統計，進一步探討了氣候變化對云南干旱現象的影響。基于此，對農作物在干旱環境下的適應性進行了詳細研究，解析了農作物自身可能存在的干旱適應機制，以及云南特定農作物在適應性上的表現，同時，探討了提高農作物對干旱適應性的策略。針對防治干旱問題，提出了一系列農業技術對策、種植策略、政策建議和實施措施，為應對云南及類似地區的干旱問題提供有益的理論支持及實際操作參考。

關鍵詞：云南；干旱特征；農作物適應性；干旱適應機制；防治對策

中圖分類號：S184 文獻標志碼：B 文章編號：2095–3305（2024）04–00-03

云南作為我國西南地區的重要農業生產基地，其獨特的地理環境和氣候條件有利于農作物的生長，然而該地區面臨嚴重的干旱問題。在全球氣候變化的背景下，云南干旱問題愈加嚴重，影響農作物的生長，給當地農業發展帶來重重困難。了解農作物對干旱的適應機制是提高農作物抵抗干旱的重要途徑。從歷年的數據統計和農作物實際生長狀況，分析農作物在干旱環境下適應性的表現，發掘他們自身可能存在的適應機制，并針對這些機制，提出相應的策略和措施，以提高農作物的適應能力，防治干旱。

1 云南干旱條件的分析

1.1 云南地理氣候概述

云南位于我國的西南邊陲，地處21°8′～29°15′N、

97°31′～106°11′E。該地區地勢復雜，東西南北的地形差異明顯，導致其氣候呈現多樣性特征。云南的氣候可以根據地形特點劃分為4個帶狀氣候帶：東北部為高山氣候帶，西北部為高原氣候帶，東南部為丘陵山地氣候帶，西南部為低山丘陵氣候帶[1]。云南的年平均氣溫15～25 ℃，年降水量600～2 500 mm。

1.2 云南干旱特征及歷史干旱狀況統計

云南地理位置處于亞熱帶和熱帶之間，是一個氣候多樣的地區。云南的氣候類型主要包括高原氣候、山地氣候和熱帶季風氣候。云南的降水主要集中在5—10月夏季風的盛行期，而11月—翌年4月冬季風的盛行期則相對干旱。由于地理環境的復雜性，云南的降水分布不均，干旱情況常常出現，有“三年兩旱”的說法。云南干旱具有明顯的季節性特征，主要有春旱、春夏連旱、夏旱、秋旱、冬旱。云南干旱出現頻繁、持續時間長、分布一致，多出現于冬春及初夏，云南中部及東部最易出現極端干旱。從干旱對云南農業生產的影響程度方面來看，春旱影響最大（正值云南大春作物春播期、主要經濟作物烤煙移栽期），發生頻率達65%，夏旱次之，發生頻率28%，秋旱再次之，發生頻率5%，冬旱影響最小，發生頻率僅2%。

近年來，云南極端干旱呈現強度增強、持續時間增加的趨勢，綜合氣象干旱指數監測顯示，云南強度最強的極端干旱分別是1962—1963年的冬春初夏連旱、1968—1969年的冬春初夏連旱、1978—1979年的冬春初夏連旱以及2009—2013年的持續五年嚴重干旱，其中2010、2011、2012年連續三年降水量較常年偏少14%。2023年3—4月云南多地降水嚴重偏少，不少地方30 d降雨普遍偏少80%以上，云南干旱局部達到最高級。干旱事件導致作物減產、農田干燥、水資源短缺，使農業生產遭受嚴重損失。對云南的干旱情況進行深入的研究，有助于應對氣候變化和自然災害。

1.3 造成云南干旱的因素

云南的干旱主要是由3個方面的因素造成的：地理位置和地貌、氣象、人類活動等因素。

地理位置和地貌因素：云南位于我國西南部內陸地區，地處高原和山區，較東部平原地區降水明顯偏少。云南地形復雜多樣，山脈和高原導致地表水資源分布不均，受橫斷山脈阻隔影響，其冬春季節多晴朗少雨天氣，地面蒸發大，干旱明顯。

氣象因素：氣候變化是導致云南干旱情況加重的重要原因之一。云南地處亞熱帶季風氣候區域，季風氣候的季節性變化和不穩定性導致降水分布不均。近年來，全球氣候變暖，導致云南的降水不均衡，季節性降水變化明顯。降水集中在夏季，冬季降水明顯減少。氣溫升高使蒸發量增加、土壤濕度下降會加劇干旱情況。全球氣候變化導致云南的氣候異常，氣候異常是造成云南干旱的主要直接原因[2]，如2009—2010年罕見秋冬連旱的原因是西太平洋副高、西風帶環流等大氣環流系統異常；2023年春季干旱的原因是冬季南支槽活動異常和春季西南暖低壓異常強勁等。

人類活動因素：隨著經濟的發展和人口的增加，農業用水量的增加導致地下水的過度開采，加劇了土地的干旱程度。大規模的農田灌溉也會導致水資源短缺，進一步加劇干旱。

2 農作物對干旱條件的適應性研究

2.1 農作物的干旱適應機制

干旱是農業生產中常見的氣候災害之一，對農作物生長發育和產量具有重大影響。農作物通過一系列適應機制來應對干旱條件，從而維持自身的生存和生長。

2.1.1 水分利用效率的提高

農作物通過調節氣孔開閉和降低蒸騰作用來減少水分流失，并提高水分利用效率。其中，調節氣孔開閉是重要的水分節約機制，農作物通過調控氣孔大小和數量，限制水分蒸騰速率，以減少水分流失。

2.1.2 根系結構和功能的調整

在干旱條件下，農作物的根系會發生改變，以更好地獲取土壤中的水分。一方面，根系的根長和根表面積會增加，以擴大水分吸收的范圍；另一方面，深層根系加速生長，以便更好地利用土壤深層的水分資源。

2.1.3 生理代謝調節

在干旱條件下，農作物會通過一系列生理代謝的調節來適應環境。例如，農作物會增加抗氧化物質的合成，減少氧化損傷；調節滲透物質的合成，維持細胞內的滲透平衡；調節植物激素的合成，以調控生長和開花等生理過程。

2.2 云南特定農作物的適應性

2.2.1 水稻

水稻是云南主要的農作物之一，對其干旱適應性進行研究具有重要意義。研究表明，水稻在干旱條件下可以通過根系結構調整、根系氣根形成和根系吸水能力提高等適應機制來應對水分的不足。通過選擇適應性較強的品種和優化種植管理措施，可以進一步提高水稻的干旱適應性。

2.2.2 玉米

玉米是云南另一重要的農作物，其干旱適應性研究也備受關注。研究發現，玉米可以通過調節根系生長和分布、調控根毛密度和氣孔特性等方式來適應干旱的環境。通過選育抗旱品種和合理施用水肥管理，可以進一步增強玉米的干旱適應性。

2.2.3 豆類作物

豆類作物如大豆和蠶豆等在云南廣泛種植。對于這些豆類作物，干旱適應性的研究主要集中在根系結構和功能的調整、脅迫信號傳導途徑的調節等方面[3]。通過深挖地下水分資源、優化根結構、調控生理代謝等措施，可以提高豆類作物的干旱適應性。

2.2.4 烤煙

烤煙作物的適應性研究主要集中在地理、氣候和土壤環境因素，以及烤煙品種的選擇等方面。研究試驗通常在具有代表性的地點進行，如曲靖市。該市位于云南省中部，地處云貴高原的東北部，具有典型的亞熱帶季風氣候，年平均氣溫14～16 ℃，年降水量800～

1 000 mm，日照時數2 000～2 300 h。曲靖市的土壤類型主要為黃壤、紅壤和沙壤土等，這些土壤富含有機質、礦物質和微量元素，對烤煙生長具有良好的肥力和保水性能。同時，這些土壤的酸堿度適中，有利于烤煙對養分的吸收和利用。目前，曲靖市主要種植的烤煙品種有云煙87、云煙97、云煙202等。這些品種具有較強的抗病蟲性、適應性和產量的穩定性，能夠適應曲靖市的氣候和土壤條件，從而提高烤煙的產量和品質。

2.2.5 馬鈴薯

對于馬鈴薯的適應性研究，主要通過引進不同的馬鈴薯品種，在云南地區進行產量性狀、農藝性狀、蒸煮品質、外觀品質等方面的實地考察和研究。通過這種方式可以了解不同品種馬鈴薯對環境的適應性及其優劣之處，最終選出最適合當地生長的馬鈴薯品種。

2.2.6 魔芋

對于魔芋的適應性研究，主要通過引進不同的魔芋品種，在不同的地區進行生長發育、抗逆性、觀賞價值等方面的實地考察和研究。云南省作為我國魔芋的主要產區之一，擁有豐富的魔芋資源和適宜的生態環境。通過對云南地區的魔芋種質資源進行調查和收集，發現該地區存在多種具有優良特性的魔芋品種，如疣柄魔芋和珠芽魔芋。云南省積極開展魔芋新品種選育工作，以提高魔芋的產量和品質。例如，云南省農業科學院經濟作物研究所成功選育出一種名為“云魔1號”的新品種，該品種具有較強的抗病性、適應性和較高的產量，為云南地區的魔芋產業發展提供了有力支持。

2.3 農作物干旱適應性改良的策略

2.3.1 農作物品種選擇與培育

農作物品種選擇與培育是提高農作物干旱適應性的重要手段。在干旱條件下，耐旱品種的選育成為解決干旱問題的關鍵。通過篩選具有較強抗旱性的農作物品種，可以提高農作物對干旱的抵抗力和適應能力。通過對不同品種的試驗種植及實地觀察，評估其抗旱性能。利用多種抗旱指標來評估農作物的抗旱性，如相對水分含量、氣孔導度、抗氧化酶活性等。根據這些指標的結果，篩選出適應云南干旱條件的耐旱品種。

通過雜交育種和基因編輯等技術手段，進一步培育具有高抗旱性的新品種。例如，利用基因編輯技術對一些調控植物抗旱機制的基因進行特定修改，使其表達水平增加或減少，從而提高作物對干旱的適應性。通過基因組學和遺傳學研究，挖掘分析作物抗旱性狀的遺傳基礎，尋找與抗旱相關的基因，并利用遺傳改良方法將這些基因或其相關調控元件導入普通品種，從而提高其抗旱性。

2.3.2 水分管理與節水灌溉技術

在干旱條件下，科學、合理的水分管理和高效節水灌溉技術對于改善農作物對干旱的適應性至關重要。科學、合理地管理水分可以使農作物在有限的水資源下實現最大的產量與資源利用效率。針對云南干旱的氣候特點和土壤水分狀況，可以采用一系列水分管理措施來提高農作物對干旱的適應性。例如，通過合理設定灌溉水量和灌溉時機，確保農作物在關鍵生育期獲得足夠的水分。利用植被覆蓋和雨水等措施，減少土壤水分的蒸發和流失，提高土壤保水能力。采用節水灌溉技術，如滴灌、滲灌和微噴灌等，實現精準供水，減少水分浪費。這些節水灌溉技術可以根據農作物對水分的需求進行智能調控，提高水分的利用效率，從而減少水資源的消耗。

2.3.3 施肥與土壤改良措施

合理施肥和改良土壤是提高農作物對干旱適應性的重要措施。通過優化肥料的使用方法和調整施肥策略，可以減少水分的流失，最大限度地滿足農作物對營養物質的需求。針對云南干旱條件下的土壤特點，可以采取有針對性的施肥方式。例如，適量施用含有植物生長調節物質的有機肥料，提高農作物的抗旱能力和養分利用效率；選擇合適的肥料種類和施肥方法，如追肥、覆蓋施肥等，減少肥料的損失和浪費。通過土壤改良措施來改善云南干旱條件下的土壤性質，如進行有機質的添加和土壤深翻等，提高土壤保水能力，確保養分供應，增強農作物根系的吸水能力和養分吸收能力，進而提高作物對干旱的適應能力。

2.3.4 生物防護與病蟲害管理

在干旱條件下，農作物容易受到各種病蟲害的侵襲，進一步影響其抗旱能力和產量。合理的生物防護和病蟲害管理措施對于改善農作物的適應性至關重要。可以采用生物防治措施，如引入天敵昆蟲控制害蟲數量、使用抗蟲性植物進行間作輪作、推廣生物農藥等。這些措施能夠有效地減少化學農藥的使用量，降低對環境的負面影響，并提高農作物的抗病能力。合理的病蟲害防治措施需要結合農作物生長發育的季節和干旱條件進行調整。在干旱季節，可以采取預防性措施，如及時清除枯死的植物殘留物、增強植物的抗旱免疫性等，以減少病蟲害的發生和傳播。農作物干旱適應性改良策略包括品種選擇與培育、水分管理與節水灌溉技術、施肥與土壤改良措施、生物防護與病蟲害管理。通過合理應用這些策略，提高農作物的抗旱能力和適應性，有效應對云南干旱條件下的農業發展挑戰。

3 對策

3.1 干旱防治技術

（1）改進灌溉技術。提高灌溉系統的效率和水資源利用率，減少水分的浪費，確保作物的生長需水。例如，引入滴灌、噴灌等節水灌溉技術，可對作物根系直接進行滴灌或噴灑，減少水分的蒸發和蒸騰損失，增強灌溉效果。（2）采用合理的耕作技術。采用保墑耕作技術，如秸稈覆蓋、中耕、深耕等措施，減少土壤的水分蒸發，增加土壤含水量，改善土壤質地，提高作物的抗旱能力。合理進行輪作和間作，調節土壤水分和養分的分配，減輕旱情對作物的影響。（3）科學施肥。通過合理施肥，增加土壤的養分含量，提高作物的營養水平和抗旱性。根據云南地區的農作物生長特點和需求，科學地進行氮、磷、鉀等肥料的施用，提高作物的生長質量和干旱適應能力。

3.2 提高農作物對干旱適應性的種植策略

（1）選擇適應干旱的優良品種。通過選擇耐旱性強的農作物品種，如旱稻、旱玉米等，提高作物在干旱條件下的存活能力和生長效益。（2）合理選擇種植時間和距離。根據干旱情況和作物生長周期，選擇適宜的播種時間和間隔，避開干旱高峰期，減少干旱對作物的影響[4]。在種植時合理選擇行距和株行數，調控作物的生長密度，減少作物間的競爭，提高水分和養分的利用效率。（3）采用適當的土壤改良措施。在干旱地區進行土壤蓄水，如修建水槽、水壩等，增加土壤的水分儲備量，提供額外的水源供作物使用。合理施用有機肥料或綠肥，改善土壤結構，增強土壤蓄水能力和保水能力，有利于作物的生長。

3.3 干旱防治的政策建議

（1）加強氣象監測和預警體系建設。通過建立完善的氣象監測網絡和預警體系，及時掌握干旱的發展趨勢和嚴重程度，提前采取相應的防治措施，減少干旱造成的損失。（2）加強水資源管理和調配。對于干旱地區，應加強水資源的管理和調度，合理分配和利用水資源，確保農業用水和城市供水。加強水資源保護，提高水資源的利用效率。（3）加大科技投入和研發力度。加強科技研究和技術創新，開展干旱抗災相關的研究工作，采取更有效的防治方法和技術手段；加大科技投入，培養專業人才，為干旱防治提供支撐。

4 結束語

云南及其他類似干旱地區的農作物生產問題需要綜合考慮，既要積極采用新技術增強農作物適應性，又要合理規劃農作物的種植結構，以及相應的政策支持。這樣才能在確保糧食安全的同時，實現良性的農業發展。

參考文獻

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[4] 黃慧君，李慶紅，高月忠，等.云南省2009/2010年秋冬季罕見干旱診斷分析[J].熱帶地理，2011，31（1）：28-33.