摘 要:興和縣為重要的玉米產區,頻繁的大風災害給玉米生長帶來了嚴重的威脅,導致產量波動和經濟損失。分析興和縣大風災害成因、特點以及歷史記錄,揭示大風災害對玉米種植的影響,并提出一些防災減災的應對措施,如建設預警系統、建設防風林帶、選育推廣耐風型玉米品種、改善農田水利設施與土壤保水、引入推廣農業保險、應急響應及災后恢復等,減輕大風災害對玉米種植的不利影響,保障農業生產穩定發展。
關鍵詞:興和縣;大風災害;玉米種植;影響分析;防災減災
中圖分類號:S513 文獻標志碼:B 文章編號:2095–3305(2024)11–0-03
興和縣位于內蒙古自治區烏蘭察布市東南部,為我國重要的玉米生產基地。該地常受大風災害侵擾,尤其是春季和夏季,大風不僅會直接導致玉米植株倒伏、折斷,還會間接影響植株的水分平衡、光合作用效率和病蟲害發生率,進而對玉米產量和品質造成顯著影響。因此,深入研究大風災害對玉米種植的影響,并探索有效的防災減災措施,對促進當地玉米產業可持續發展、提高農民抗風險能力具有重大意義。
1 興和縣概況及大風災害特征分析
1.1 興和縣地理環境概述
興和縣地勢由西北向東南逐漸降低,地形主要由丘陵、平原和中低山地組成,平均海拔約1 200 m。興和縣屬溫帶大陸性季風半干旱氣候,四季分明,冬季寒冷干燥,夏季溫暖濕潤,春、秋兩季則風大且干燥。年平均氣溫3~6 ℃,一年中無霜期約110~130 d,夏季降水量350~450 mm。這種氣候條件對當地農業生產有雙重影響:一方面,較長的無霜期和充足的日照有利于作物生長;另一方面,干旱和大風天氣頻發,增加了農業生產的不確定性和風險。
1.2 興和縣大風災害發生規律
興和縣大風災害主要發生在春季和秋季,尤以春季最為嚴重。春季(3—5月)是當地大風天氣的高發期,此時冷空氣活動頻繁,加之地面升溫快于高空,形成不穩定的大氣層結,易產生強風。秋季(9—11月)的大風災害則與冷空氣南下有關,雖然頻次較春季低,但強度往往較大,對已成熟的作物同樣構成威脅。此外,興和縣大風災害的強度變化具有明顯的季節性和日變化特征。春季的大風強度通常在5~7級,部分極端情況下可達到8級或以上,對農作物尤其是處于生長初期的玉米植株構成嚴重威脅。秋季的大風強度略高于春季,部分地區可達9級,對作物收獲和存儲造成不便。
1.3 歷史典型大風災害事件回顧
興和縣歷史上多次遭受大風災害的侵襲,2022年3月4日,興和縣氣象臺發布黃色預警,預計12 h內平均風力7~8級,陣風可達9級以上,伴有揚沙或浮塵。同年10月7日,發布藍色預警,預計未來24 h內平均風力5~6級,陣風7~9級。2023年7月5日,再次發布藍色預警,24 h內平均風力5~6級,陣風可達7級以上。此外,2017年4月14日,興和縣曾遭受9級大風災害,風力在短時間內從7級增強至9級,極大風速達到23.9 m/s,按風力等級為烈風。這些歷史上的大風災害事件不僅對興和縣的農業生產造成了直接影響,還暴露出當地農業生產中抵御自然災害能力的不足。當地政府不斷加強防災減災工作,指導農民有效應對大風災害,有效降低氣象災害帶來的經濟損傷。
2 大風災害對玉米種植的影響
2.1 生理與生長影響
大風災害對玉米的生長周期可產生顯著影響,尤其是在玉米的幼苗期和抽穗期。幼苗期的玉米植株根系尚不發達,強風容易導致植株倒伏,影響其正常生長和發育,延長生長周期。在抽穗期,大風可能干擾玉米正常的授粉過程,影響玉米結實率,從而影響整個生長周期進程。大風條件下,玉米葉片的翻動和搖擺會減少光合面積,使光合作用效率下降。此外,強風會加速葉片表面水分蒸發,引起氣孔關閉,進一步限制玉米對CO2的吸收,從而抑制光合作用。長期光合作用受阻將直接影響玉米干物質積累,減少籽粒產量和品質。大風加劇了玉米葉片的水分蒸騰,尤其是在炎熱的夏季,強風會顯著提高蒸騰速率,導致土壤水分快速耗盡,植物面臨水分脅迫的風險增大。水分脅迫不僅會影響玉米的正常生長,還會降低其對其他逆境的抵抗力,增加病蟲害發病率[1]。
2.2 物理損害與產量損失
大風對玉米植株直接造成的物理損害主要表現為倒伏、折斷和葉片損傷。大風是導致玉米植株倒伏的主要原因之一。倒伏不僅影響玉米的光合作用和呼吸作用,還可能導致根系受損,影響水分和養分的吸收;嚴重時,倒伏的植株無法恢復直立狀態,嚴重影響玉米的生長和發育,導致產量大幅度下降。強風還可能直接導致玉米莖稈折斷,尤其是對于生長茂盛、莖稈較為柔軟的植株。莖稈折斷后,植株的營養運輸通道被切斷,嚴重影響玉米的生長,甚至導致植株死亡。大風還可能造成玉米葉片的撕裂、扭曲或脫落,影響光合作用面積,降低光合效率。受損的葉片更容易受到病蟲害的侵襲,進一步影響玉米的健康生長[2]。此外,大風災害還會影響玉米籽粒的飽滿度、大小和顏色,降低其商品價值和食用品質。倒伏和莖稈折斷的植株所結的籽粒通常較小,且容易受到霉變和病害的影響,品質下降明顯。
2.3 間接影響
除了直接物理損害,大風還會導致土壤被侵蝕、加劇水分蒸發、促進病蟲害傳播,間接影響玉米生長和產量。大風災害加劇了土壤表面的侵蝕速度,風蝕不僅移除了土壤表層富含有機質和養分的部分,還破壞了土壤結構,降低了土壤的保水保肥能力,從而影響玉米的根系發育和養分吸收。大風增加了土壤和植株表面的水分蒸發量,尤其在高溫條件下,風力加速了水分流失,導致土壤干旱加劇,玉米植株面臨水分脅迫,生長發育受阻。此外,葉片的水分蒸騰增加,可能迫使玉米植株關閉氣孔以減少水分損失,但這同時限制了CO2的吸收,影響光合作用效率,進而影響產量。大風還可促進病原體和害蟲傳播,對玉米生長構成威脅。例如,大風可挾帶真菌孢子、病毒顆粒和害蟲跨越長距離,使原本沒有病蟲害問題的地區受到感染。玉米植株遭受物理損傷后,其防御機制可能減弱,更容易受到病蟲害的侵襲。
2.4 經濟與社會影響
大風災害對玉米種植業的影響不僅限于作物本身,對經濟和社會的影響同樣深遠。大風災害導致玉米產量減少,品質下降,對以玉米種植為主要經濟來源的家庭而言,減產意味著家庭收入的減少,增加了農民的經濟負擔,可能迫使他們采取借貸或其他高風險的財務策略,進一步加劇了貧困風險。玉米作為重要的糧食作物,其產量的大幅下降將威脅到國家和地區的糧食安全。大風災害造成的玉米減產和價格上漲可能會引發社會動蕩,并對低收入群體的食品可獲得性造成威脅。農民收入的減少可能引發農村勞動力外流,加重城市就業壓力和社會福利負擔。此外,大風災害可能影響投資決策,減少農業基礎設施和技術升級可獲得的投資,限制農業的長期發展。
3 玉米種植防災減災措施探討
3.1 提高觀測水平和完善災害防御機制
為了有效保護玉米作物,及時掌握大風災害情況是關鍵。通過提高觀測的準確性和網絡傳輸的及時性,能更快速高效地應對大風災害。興和縣不僅應積極建設自動觀測站網、加密觀測站點,還應保障觀測設備運行的穩定性,提高數據的準確性和傳輸的及時性,及時維護觀測設備。在此基礎上,氣象部門應加強對新技術的研究與應用,提高預測、預報大風災害的能力。及時發布預警信息能夠有效降低大風災害帶來的損失,興和縣氣象局目前已建立多渠道的信息發布平臺,包括手機短信、社交媒體、廣播、電視等,確保預警信息能夠迅速、準確地傳達給所有相關方,包括農民、農業管理部門和應急救援單位。興和縣各部門應協同合作,建立更為完善的突發事件預警
制度[3-4]。
3.2 建設防風林帶
防風林帶是減少風速對農作物影響的有效手段之一。科學規劃和合理布局防風林帶,能夠顯著降低大風對玉米田的直接沖擊。研究顯示,在防風林帶的保護下,風速可降低30%~50%,顯著減少了作物的物理損傷。防風林帶的布局應考慮風向、地形、土壤條件以及作物分布等因素,理想的布局是在常年主導風向的上游建立防風林帶,最大程度降低風速。防風林帶應與農田保持一定的距離,以免與農田競爭光照、水分和養分,影響作物生長。一般建議防風林帶與農田的距離保持在10倍林帶高度左右。防風林帶的樹種選擇應兼顧生態效益和經濟效益,優先選擇本地適應性強、生長速度快、耐旱耐鹽堿的樹種,如楊樹、柳樹、沙棘等。合理的修剪和間伐是保持林帶通風透光的必要手段,避免林帶內部因過于密集而降低防風效果。
3.3 選育、推廣耐風型玉米品種
選育耐風型玉米品種是提高玉米抗風能力、減少大風災害損失的有效途徑。選育耐風型玉米品種應圍繞提高植株的機械強度和抗倒伏能力進行,對玉米基因組深入研究、識別和利用玉米中與莖稈強度、根系發育和植株形態相關的基因。通過傳統的雜交育種技術和現代生物技術,如基因編輯和分子標記輔助選擇,可以培育出莖稈粗壯、根系發達、株型緊湊的新品種,這些品種在強風環境下具有更強的穩定性,減少對防風林帶和其他物理防護措施的依賴,降低農業生產成本,提高經濟效益。推廣耐風型玉米品種是提高玉米種植業抗災能力的重要手段。在大風頻發的興和縣,推廣耐風型品種可以顯著減少因大風災害造成的產量損失,保障糧食安全。更重要的是,推廣耐風型品種有助于促進農業可持續發展,減少化學肥料和農藥的使用,促進生態環境的保護。
3.4 改善農田水利設施與土壤保水
適當的水利設施改善與土壤保水措施能夠增強農田對大風引發的干旱的抵御能力,間接減輕大風災害帶來的損失。修建灌溉渠、排水溝和蓄水池,可以有效調節農田水分,防止土壤過濕或過干。在強風天氣前后,良好的水利設施能夠確保作物獲得足夠的水分,提高玉米植株抵抗大風災害的能力。利用灌溉系統中的噴灌設施,能夠增加空氣濕度,減小風速對作物的影響[5]。提升土壤保水能力能夠有效減少大風災害的負面影響,可以通過增施有機肥料、覆蓋作物殘茬和種植綠肥等方式實現。增加有機物質能夠改善土壤結構,提高其保水能力,減少水分蒸發,使作物在干旱和大風條件下仍能維持正常的生長。覆蓋作物殘茬和綠肥能起到固土作用,減少風蝕,保護土壤肥力,為玉米生長提供穩定的環境。
3.5 強化農業保險助農惠農機制
農業保險是一種分散自然災害風險的有效金融工具,尤其在面對大風災害這類不可預測的自然事件時尤為重要。參與農業保險的農民可以在遭受大風災害損失后獲得一定的經濟補償,減輕經濟損失,穩定收入。農業保險不僅為農民提供了保障,且有助于穩定地方經濟,確保農業生產的連續性和穩定性。興和縣應繼續完善農業保險政策體系,擴大政策性農業保險覆蓋面。政府應繼續鼓勵和支持農業保險的發展,加大農業保險財政補貼力度,降低農民投保的成本,提高保險覆蓋率。保險公司應開發適合當地農業特點的保險產品,考慮大風災害的特殊性,設計出針對性強、理賠流程簡單的產品,吸引更多農民參保。將農業保險工作思路從“災后補償”轉向“災前預防”“災中干預”“災后補償”的全流程保障,擴大農業保險范圍,實行科學定損、快速理賠,減少生產經營風險,提高農民參保積極性[6-10]。
3.6 應急響應系統與災后恢復策略
應急響應系統和災后恢復策略是減輕災害損失、恢復農業生產的關鍵措施。應急響應系統應包括預警和信息發布,建立健全大風災害預警系統,及時發布預警信息,提醒農民做好防范措施;組織專業救援隊伍,及時趕赴受災地區搶排積水、修復受損設施等;對受災情況進行全面評估,包括受災面積、損失程度等,為災后恢復生產提供依據。災后恢復應對受損的農田水利設施、道路等進行修復,確保農業生產的基本條件;根據受災情況,及時組織農民進行改種補種,選擇適合當地氣候和土壤條件的作物品種,確保農業生產的連續性;提供技術支持,組織農業專家和技術人員,為農民提供技術支持和指導,幫助他們科學恢復生產;政策扶持,政府應出臺相應的政策措施,如財政補貼、貸款優惠等,幫助農民渡過難關,恢復農業生產[11-14]。
4 結束語
綜上所述,興和縣作為我國北方重要的玉米產區,其農業生產深受大風災害的影響。在防災減災措施上,興和縣應積極采取建立健全大風災害防御機制、優化防風林帶、選育耐風型品種、改善水利設施、強化農業保險助農惠農機制和建立應急響應系統等措施,提升玉米種植業的抗災能力,保障農業生產安全。未來,興和縣需繼續探索、創新,結合現代科技手段,構建更完善的防災減災體系,以應對大風災害,確保糧食安全,促進興和縣玉米種植業的可持續發展。
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