孟祥祎 蘭惠婷 隋丹
摘 要 吉林省榆樹市玉米種植面積較大,玉米高產與否關乎區域農業經濟發展水平高低。為推動榆樹市玉米生產效益提升,從影響玉米生產的氣象因素著手,結合區域氣候特點,從洪澇、干旱、風雹、寒潮及高溫幾個方面入手,分析了氣象災害對榆樹市玉米生產的影響,并提出應對策略。
關鍵詞 氣象災害;玉米生產;吉林省榆樹市
中圖分類號:S42 文獻標志碼:B DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2024.02.032
吉林省榆樹市是我國重要的商品糧基地,總播種面積為391 126 hm2,常年玉米種植面積超29萬hm2。近兩年,榆樹市的農業氣象災害呈現多發、頻發態勢,不僅影響了玉米產量,而且影響了玉米品質,最終致使區域玉米生產效益下降。因此,研究氣象災害對吉林省榆樹市玉米生產的影響及應對策略具有非常突出的現實意義。本文根據榆樹市玉米不同生長階段多發氣象災害的特點,提出相應的應對策略。
1 洪澇災害的影響及應對策略
1.1 影響
受臺風登陸影響,榆樹市洪澇災害時有發生。榆樹市屬東北溫帶大陸性季風氣候區,氣候多受季風干擾,雨熱同季,夏季濕潤多雨,因此洪澇多在7—8月發生,發生時的總降水量450~550 mm,其中主汛期總降水量220~320 mm。洪澇災害發生時的氣溫波動較大,變化劇烈,最高氣溫為31 ℃,最低氣溫為17 ℃,較常年同期偏高,平均降水量較常年同期偏多。若在玉米花期遭遇暴雨洪澇災害,將直接降低土壤通氣性,抑制玉米根系的呼吸作用,致使土壤中氮等營養成分流失,最終降低玉米葉綠素含量,抑制玉米光合作用。
1.2 對策
1.2.1 深耕深翻
深耕深翻是一種人工優化玉米種植地物理性狀的耕作方式,可以增強土壤透氣性,在降水量較多時,促使降水深入深層土壤,將玉米田轉化為“土壤水庫”,避免水分在表層蓄積。根據玉米根系發達的特點,榆樹市玉米種植戶可以在早春解凍前(或前茬收割后)深耕40 cm左右,及時深翻,打造上部虛松、下部密實的結構,降低洪澇影響。
1.2.2 中耕除草
種植戶可在玉米苗期中耕1次,深度為(3.5 cm±0.5)cm,并結合中耕進行人工除草,打造良好通風透氣條件,減少地面徑流,抑制厭氧菌活動。同時,在玉米拔節前期,種植戶可再次中耕,深度為(7.5±0.5)cm,進一步提高玉米田間土壤透氣性。
2 干旱災害的影響及應對策略
2.1 影響
榆樹市區域降水量季節變化波動幅度較大,易發生干旱災害。干旱災害主要集中在2—4月,發生時期天氣多為晴天、多云、小雨,日均最低溫度-8 ℃左右,日均最高溫度19 ℃左右,平均降水量4~12 mm,風向多為西風、東北風、西北風,風力最高為3級,最低為1級。2022年4月,榆樹市發生干旱災害,最高溫度19 ℃,最低溫度6 ℃,平均降水量僅有12 mm,給當地農業生產帶來極大影響。
2.2 對策
2.2.1 選擇抗旱品種
選擇抗旱品種是降低干旱災害對榆樹市玉米產量影響程度的主要措施。榆樹市的玉米種植戶可以根據區域情況,選擇種植抗旱性較強、抗逆性較強的品種,如登海605、先玉335、農大108等。
2.2.2 應用抗旱栽培技術
抗旱栽培是榆樹市的特色栽培技術,可以最大限度地促進玉米根系生長,降低干旱災害影響[1]。在播種前,種植戶應對玉米種子進行干濕循環處理,先將玉米種子放入21~25 ℃的溫水中浸泡,注意水面要高過玉米種子(7.5±2.5)cm,持續浸泡24 h,每間隔1~2 h充分攪拌1次。24 h后控水,然后自然晾干。
播種時,種植戶應根據植株蓄水規律,選擇大小行套種。一般榆樹市選擇玉米套種大豆的方式,玉米播種在寬200 cm的大行,大豆播種于寬40 cm的小行,播種行距為40 cm。這種種植方式能夠減少植株水分蒸發,充分利用已有水分。在套種模式下,根據榆樹市春季自然降水量少(多年春季平均降水總量在12 mm以內)的特點,種植戶應早播搶墑,促使玉米幼苗期處在降水前期,促進植株根系吸水。
2.2.3 造墑播種
在玉米播種期田間干燥土層深度大于5 cm的情況下,種植戶可造墑播種。即沿設計種植行距開設深30 cm以上的邊溝,直接將玉米種子播種到溝底,種子上方覆蓋(1.5±0.5)cm細土,覆土后利用機械噴霧器均勻噴水,促進玉米出苗。
在玉米種植田內干燥土層超出10 cm且播種當年自然降水嚴重不足的情況下,種植戶應做好干旱應對措施,提前借助區域內的水庫設施收集足夠水源,并就近開溝,促使水源順溝流向田間,提高土壤含水量,以便最大限度地降低干旱災害對玉米苗期生長影響。
3 風雹災害的影響及應對策略
3.1 影響
榆樹市風雹天氣出現概率較高,且主要集中在玉米生長季節。榆樹市夏季強對流天氣多發,風雹天氣通常在7—8月發生,發生時,最大風速達到13級(37.1 m·s-1),風向多為東風、東北風、西南風、西風等。區域冰雹最大直徑達到50 mm,局部地區可能伴隨短時強降水、雷電,小時雨強較高,氣溫最高達到31 ℃,最低為17 ℃。若在玉米播種到出苗期遭受大風冰雹災害,則會損壞地膜,影響墑情;在玉米苗期遭受大風冰雹災害,將導致玉米葉片邊緣干枯,甚至大面積倒伏、死亡[2]。
3.2 對策
3.2.1 選擇抗倒伏品種
在種植前,根據玉米種子質量與植株抗倒伏能力,優選矮穗位、根系發達、莖稈粗壯的玉米品種,如新華618、金龍618等??稍谟衩咨L后期(大喇叭口期)向玉米植株表面噴施30%胺鮮·乙烯利450 mL·hm-2與225 kg·hm-2水的混合物,進一步縮短植株基部莖節長度,提高植株抗倒伏能力。
3.2.2 施加足量肥料
施加足量肥料可以促進玉米根系生長,提高玉米本身抗風雹打擊的能力。在深耕期間,種植戶可施加3.00萬~3.75萬kg·hm-2腐熟有機肥,并合理搭配氮磷鉀肥,具體為300 kg·hm-2純氮、75 kg·hm-2氧化鉀、67.5 kg·hm-2五氧化二磷。肥料上方覆蓋10 cm無碎塊土壤。先施肥后播種,促進玉米植株生長。
在玉米苗期,種植戶可以按照100 kg·hm-2純氮、25 kg·hm-2氧化鉀、22.5 kg·hm-2五氧化二磷的劑量追加苗肥[3]。
在玉米拔節期到大喇叭口期,種植戶可以施加15 kg·hm-2尿素。在玉米抽雄穗前7 d,種植戶可施加300 kg·hm-2尿素,促進玉米根系生長,降低大風冰雹危害。
3.2.3 設置防護林
可在玉米田周邊設置防護林,發揮林木防風固土的作用,減緩風速,降低大風對玉米田破壞力[4]。
4 寒潮災害的影響及應對策略
4.1 影響
榆樹市年平均積溫2 770~2 910 ℃,年均有效積溫2 860 ℃,較為適宜玉米生長。但是,寒潮災害的出現將破壞地溫條件,進而影響玉米生長發育質量。玉米是喜溫性作物,對外界溫度變化較敏感,寒潮災害不利于榆樹市春玉米形成豐產群體,進而影響后期產量,特別是在玉米播種到出苗期,氣溫低于7.5 ℃不利于種子發芽甚至出現種子腐爛現象;氣溫低于2 ℃時將出現生長停滯;出現-1 ℃低溫時,玉米苗則會直接遭受凍害;若氣溫下降到-2 ℃,玉米苗將直接死亡[5]。
4.2 對策
4.2.1 覆蓋地膜
在應用寬窄行抗旱套種技術的基礎上,種植戶可以選擇窄行覆蓋地膜,將玉米播種在地膜邊緣土壤內,播種后覆蓋(2.5±0.5)cm厚細土,并及時鎮壓,提高地溫,同時為玉米出芽提供充足水分。或者按照一定行距開兩條槽,在中間槽埂上方覆蓋一層地膜,地膜下播種玉米,促使槽內地勢低位積溫,提高玉米田地的抗寒潮能力。
4.2.2 人工增溫
根據天氣預報,在寒潮到來前1天,種植戶可進行全田灌水,利用土壤中水分含量高、相對氣體少的特點,增加土壤熱容量,穩定土壤溫度[6]。還可在玉米田周邊堆放柴火,熏煙增溫,利用農田煙熏提供0.5~2.0 ℃的增溫保護層。
5 高溫災害的影響及應對策略
5.1 影響
根據榆樹市雨熱同季的特點,高溫天氣發生時伴隨多云轉小雨、中雨轉小雨、大雨、雷陣雨轉多云等天氣,風向多為西南風、東南風、西風、東北風。在玉米開花期,30 ℃以上的高溫會造成玉米雄穗無法順利抽出,花粉無法順利開裂散播;在玉米花粒期,溫度超過25 ℃,淀粉酶活性受抑制,玉米植株營養物質轉移速率下降,雌穗結實率下降或者不結實,最終造成禿尖率提升[7]。
5.2 對策
5.2.1 選擇耐高溫品種
為降低溫度對玉米生長的不利影響,種植戶應根據區域高溫年份發展規律,在高溫災害到來前選擇種植更耐高溫的玉米品種,如榆單39、鄭單958等。
5.2.2 控制播種密度
適當降低播種密度,在玉米植株之間營造良好通風空間,減小高溫天氣下玉米田間群體溫度上升幅度。榆樹市玉米稀植品種可控制種植密度為4.20萬~5.25萬株·hm-2。
5.2.3 及時灌溉施加葉面肥
在高溫天氣,種植戶應優選早晨(或傍晚)進行水分澆施,在輔助降低玉米田間溫度的同時,為玉米植株補充足夠水分,降低高溫對玉米生長的影響。
在灌溉期間,種植戶可以選擇磷酸二氫鉀成分的葉面肥,促使肥料水溶液在高溫下吸熱蒸發,達到間接降溫的作用。一般高溫時期,可以選擇99%磷酸二氫鉀1 200~1800 g·hm-2與225 kg·hm-2水混合,利用機械噴霧器噴施到玉米葉片表面。
5.2.4 人工輔助授粉
根據高溫天氣對玉米授粉質量造成的影響,種植戶可以選擇通過搖動玉米秸稈的方式進行人工輔助授粉。有條件的情況下,種植戶可以利用授粉器、吹風機給玉米花絲進行授粉。適宜的人工輔助授粉時期為早晨或晚上(避開大風天氣),在玉米種植面積較大時,種植戶可以將吹風機對準玉米花序,沿著一定方向吹風,促進花粉傳播;在玉米種植面積較小時,種植戶可逐一將人工授粉器插入玉米花序中,促使花粉均勻下落到柱頭。
6 結語
榆樹市是我國玉米主產區之一,玉米種植面積位于前列。由于近期榆樹市頻發干旱、洪澇、風雹等氣象災害,對玉米生產造成了直接的影響。玉米種植戶應根據不同氣象災害發生特點及其對玉米生產的影響,采取優選良種、地膜覆蓋等應對策略,降低氣象災害影響,確保玉米高產。
參考文獻:
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(責任編輯:劉寧寧)