農業環境災害對農作物生長和產量影響的研究

摘要：介紹了農業環境災害對全球農業生產和糧食安全的重要性，分析了農業環境災害的種類及其對農作物生長和產量的潛在影響，并提出了一些相應的解決辦法。通過對不同類型的農業環境災害對農作物的影響進行研究，為農業生產提供了可持續發展的建議。

關鍵詞：農業環境災害；農作物生長；產量

中圖分類號：F327 文獻標志碼：B 文章編號：2095–3305（2024）02–0-03

農業環境災害會直接影響農作物的生長和產量，影響糧食供應的穩定性。當農業環境災害發生時，受災地區的農作物產量可能會大幅度減少，導致糧食供應緊張，影響全球糧食安全。農業環境災害對全球糧食市場也會產生波動影響。當重要農產品的產量受到農業環境災害的威脅時，市場供應減少，糧價可能會上漲，甚至出現惡性循環，引發糧食價格波動和市場不穩定。農業是許多發展中國家農民的主要生活來源，而農業環境災害對農民生活造成嚴重影響，諸如農作物減產，農民收入減少，增加了他們的經濟負擔。農業環境災害對農田生態系統的破壞會影響生態平衡和生物的多樣性。例如，土壤侵蝕和化學品殘留會破壞土壤結構和質量，降低土壤肥力，影響農作物生長和地下水質量。農業環境災害與全球氣候變化密切相關。氣候變化加劇了極端天氣事件，如干旱、洪澇和高溫等，進一步威脅著全球農業生產和糧食安全[1]。

綜上所述，農業環境災害對全球農業生產和糧食安全具有重要影響。為了應對這些挑戰，國際社會需要采取合適的措施，包括提高農業抗災能力、推動可持續農業發展、加強農業保險和救助機制建設等，確保全球糧食供應的穩定和可持續性。

1 農業環境災害對農作物生長和產量的影響因素

1.1 氣候條件的改變

氣候條件改變是農業環境災害對農作物生長和產量影響的一個重要方面。氣候條件是農作物生長和發育的關鍵因素，包括溫度、光照、水分和CO2等。干旱是氣候條件變化中最常見的問題之一。干旱會導致土壤水分不足，限制了植物的生長和養分吸收。農作物葉片脫水，減弱光合作用和養分轉運，進而降低作物的生理活性。干旱還會造成農作物的萎縮和死亡，減少產量。全球氣溫上升，高溫事件也會變得更加頻繁和嚴重。高溫會影響農作物的光合作用和營養物質轉運，降低作物的生理活性。高溫還會導致作物生長的節奏和結構失衡，如花芽、果實等生長發育異常，影響作物的產量和品質。低溫會對農作物的芽、花、果等生長發育產生影響，甚至造成凍害。低溫還會降低植物光合作用的速率，限制植物對養分的吸收和利用。這些因素都可能導致農作物受損，甚至死亡。氣候條件變化也會導致極端天氣事件的增加，如強風、暴雨、冰雹等，這些天氣事件都會損害農作物。例如，暴雨會導致積水和土壤侵蝕，影響作物的根系發育和養分吸收；冰雹會破壞作物的葉片和果實，影響作物的產量和品質[2]。

1.2 土壤質量的下降

土壤是支撐農業生產的基礎，土壤的肥力、結構和水分狀況等對農作物生長和產量具有至關重要的影響。土壤侵蝕是指水流或風力剝奪了土壤表層，導致土壤肥力喪失、土壤質量下降和土地退化等問題。土壤侵蝕會破壞土壤的結構和肥力，縮小植物根系的生長空間和減弱養分吸收能力，從而降低農作物的產量。農業生產中使用的化肥、農藥和畜禽糞便等都可能造成土壤重金屬污染。重金屬對植物生長和發育產生毒害，影響植物的光合作用和養分吸收，進而降低作物的產量和品質。土壤酸化是指土壤的pH值下降，土壤中酸性物質增加，導致土壤肥力下降和作物生長不良。土壤酸性會減弱土壤中養分的有效性，影響作物對養分的吸收和利用，從而影響作物的產量和品質。土地荒漠化是指土地退化為沙漠或半沙漠的過程。荒漠化會破壞土壤的結構和肥力，導致土地變得貧瘠和不適合農業生產，進而影響作物的生長和產量[3]。

1.3 水資源的短缺

水資源是農作物生長和發育必需的重要因素，水的供應和利用對作物的產量和品質具有直接影響。水資源短缺會導致農田的灌溉水供應不足，影響作物的正常生長。水資源短缺會導致作物脫水、養分吸收受限和光合作用減弱，進而減緩作物的生長速度和養分積累，影響作物產量。水資源短缺會使土壤中的鹽分濃度升高，造成土壤鹽漬化。鹽漬化會導致土壤中的鹽分濃度超過作物的耐受范圍，從而對作物造成脅迫。鹽分脅迫會影響作物根系的生長和養分吸收的能力，降低作物的產量和品質。水資源短缺還可能導致水分在時間和空間上分布不均勻。這會導致地區性干旱和局部性水資源短缺等問題，嚴重影響作物的生長和產量。水資源短缺與氣候變化相互作用，共同對作物產量產生影響。氣候變化導致降水模式的改變和氣溫的升高，進一步加劇了水資源短缺的問題，給農作物生長和產量帶來了更大的挑戰。

1.4 病蟲害的暴發

病蟲害暴發會直接影響作物的生長發育和產量，降低農業生產的效益和穩定性。病害是指由真菌、細菌、病毒等微生物引起的作物病害，病害會導致作物葉片變黃、枯萎和凋落，根系腐爛，花朵和果實變形等問題，從而減弱作物的光合作用和養分吸收能力，影響作物的生長和產量。蟲害是指由昆蟲或其他節肢動物引起的作物病害。蟲害會導致作物葉片被啃食、幼苗被吞噬、果實被蛀，嚴重時會導致作物死亡。蟲害還會通過傳播病毒方式間接影響作物的生長和產量。隨著病蟲害發生頻率的增加，農民為了保證作物的產量和質量，過度使用的部分化學農藥會導致作物中殘留農藥超標，并對環境和人體健康造成負面影響。

1.5 養分的限制

養分是作物正常生長和發育必需的營養物質，包括氮、磷、鉀等主要營養元素以及微量元素。養分限制會導致土壤中一些養分的含量不足，無法滿足作物的生長需要。例如，氮元素缺乏會導致葉片變黃、生長停滯，磷元素缺乏會影響根系發育和花果的形成，鉀元素缺乏會使作物抗病能力減弱。養分缺乏會限制作物的正常生長和發育，從而降低作物的產量和品質。一些環境因素如酸性土壤、鹽堿地等破壞養分之間的平衡。例如，酸性土壤中鋁毒害會影響磷的吸收和利用，鹽堿地中高鹽濃度會干擾作物對鉀的吸收。養分失衡會導致作物無法滿足某些養分的需求，進而影響作物的生長和產量。農業環境災害還會污染土壤和水體，影響作物對養分的吸收和利用。例如，土壤中重金屬含量超標會抑制作物的養分吸收能力，水體中農藥殘留會對作物的生長產生負面影響。環境污染會削弱作物對養分的獲取能力，限制其生長和產量。

2 農業環境災害的防范措施

2.1 應對氣候條件變化的措施

氣候條件變化包括溫度升高、降水模式變化、極端天氣事件增加等。由于降水模式的變化和干旱頻發，培育適應干旱條件的耐旱品種是防范的關鍵。通過選擇育種或基因改良，培育具有較強抗旱能力的作物品種，提高其在干旱條件下的產量。提高土壤的保水能力可以減少干旱對作物的影響，如添加有機質、覆蓋保墑、合理耕作等，使作物能夠更好地利用土壤中的水分。合理利用水資源是解決干旱問題的關鍵。引進節水灌溉技術，如滴灌、噴灌等，可以減少用水量并提高灌溉效率，確保作物在水資源短缺的情況下獲得充足的水分。根據氣候條件的變化，適時調整種植結構，選擇適應新的氣候條件的作物品種、改變種植時間和區域等，有助于減少氣候變化對農業生產的負面影響。加強建立天氣預警和監測系統，及時了解極端天氣事件的發生和趨勢，可以提前采取措施，減少天氣對作物的損害。通過科學管理和技術支持，提高農民的應對能力，包括提供適應氣候變化的農業技術指導、推廣耐旱抗逆栽培技術等，幫助農民應對氣候條件改變帶來的挑戰。綜上所述，通過培育耐旱品種、提高土壤保水能力、應用節水灌溉技術、調整種植結構、加強天氣預警和監測以及科學管理和技術支持等措施，可以提高農作物對氣候變化的適應性，減輕其對農業生產的負面影響，實現農業的可持續發展。

2.2 提高土壤質量的措施

在農業環境災害中，土壤質量不高對作物生長和產量有著重大的影響。土壤質量不高主要包括土壤侵蝕、土壤污染和土壤退化等問題。土壤侵蝕是導致土壤質量不高的重要原因之一。采取防治措施，如植被恢復、建立梯田、合理留田保護等，可以減少水土流失，保持土壤的肥力和結構。土壤污染會對作物生長和產量產生嚴重影響。采取相應的措施，如科學施肥、合理使用農藥和化肥、加強農田環境監測等，可以減少土壤污染事件的發生，并確保作物的質量和安全。土壤結構的改善對提高土壤質量至關重要。采取相應措施，如添加有機質、深翻耕作、合理輪作等，可以提升土壤的通氣性、保水性和保肥性，有利于作物的生長和根系發育。土壤肥力的恢復是提高土壤質量的關鍵。采取相應的措施，如合理施肥、增加有機質含量、利用綠肥等，可以提高土壤的養分供應能力，提升作物的產量和品質。推廣可持續農業技術有助于提高土壤質量。采取相應的措施，如精準施肥、發展有機農業、使用生物農藥等，可以減少對土壤的負面影響，改善土壤的健康狀況。加強土壤管理和監測是預防土壤質量不高的重要手段。建立健全的土壤監測網絡，及時了解土壤質量的變化情況，制定科學、合理的土壤管理措施。綜上所述，通過防止土壤侵蝕、治理土壤污染、改善土壤結構、促進土壤肥力恢復、推廣可持續農業技術以及加強土壤管理和監測等措施，可以提高土壤質量，提高農作物的產量和質量，實現農業的可持續發展。

2.3 改善水資源供應

在農業環境災害中，水資源短缺是影響作物生長和產量的重要因素之一。由于氣候變化、環境污染和人類活動等，越來越多的地區出現了水資源短缺的問題。節水管理是解決水資源短缺問題的重要手段。采取諸如推廣滴灌、噴灌等高效灌溉技術的措施，改進農作物品種，提高水利設施的利用率，可以減少水資源浪費的情況，提高水資源利用效率，從而提高作物的產量。水資源調度是利用有限的水資源實現最大化效益的重要手段。建立水資源調度機制，科學、合理配置水資源，優先保障農業用水，可以保證作物的生長和發育，提高作物的產量和品質。雨水的收集利用是利用自然降水解決水資源短缺的有效方式，建立雨水收集系統，儲存雨水，在干旱季節供給農業用水，可以減輕水資源短缺的壓力，保證作物的生長和發育。水土保持是預防水資源短缺的重要途徑，如植被恢復、建立梯田、實施合理留田保護等，可以減少水土流失，保持土壤水分，提高作物的抗旱能力，以及作物的產量和質量。節水農業示范區建設是推廣節水技術的有效方式，建立節水農業示范區，推廣優良的節水技術，培育優質高效的農業產業，可以帶動全區農民發展節水農業，提高水資源利用效率，提高作物的產量和品質。綜上所述，通過加強節水管理、開展水資源調度、推廣雨水收集利用、加強水土保持和開展節水農業示范區建設等措施，可以減輕水資源短缺的壓力，保證作物的生長和發育，實現農業的可持續發展。

2.4 加強病蟲害防治

采取綜合防治措施是解決病蟲害暴發問題的關鍵。通過綜合運用物理防治、生物防治、化學防治等手段，針對不同的病蟲害進行綜合防治，可以減少病蟲害的發生和傳播，減少對作物的危害，提高作物的產量。及時監測和預警病蟲害的發生和傳播，建立健全的病蟲害監測網絡，加強對農田、果園、蔬菜大棚等農作物種植區域的巡查，及時掌握病蟲害的發生情況，預先采取針對性的防治措施，可以有效控制病蟲害的暴發。健康種植技術是預防和控制病蟲害的重要手段。通過科學、合理的田間管理，包括良好的排水、適宜的施肥、合理的灌溉等，營造良好的生長環境，增強植物的抗病蟲能力，減少病蟲害的發生。農業生態系統建設是防治病蟲害的長期有效措施。通過保護和恢復農田生態系統，提升生物的多樣性，實現生態平衡，減少對作物的危害，減少對化學農藥的依賴，從而有效控制病蟲害的暴發。加強對病蟲害的科學研究和技術支持，提供相關的技術指導和培訓，推廣先進的防治技術和方法，增強農民的綜合防治意識，可以有效解決病蟲害的暴發問題，保障作物的生長和產量。通過推廣綜合防治措施、加強病蟲害監測預警、推廣健康種植技術、加強農業生態系統建設和加強科學研究和技術支持等措施，可以有效控制病蟲害的暴發，保證作物的生長和產量。

2.5 補充養分

采取土壤改良措施是解決養分限制問題的基礎。通過施加有機肥料、礦質肥料、復合肥料等，補充養分，提供農作物所需的營養元素。此外，還可以通過石灰石、腐殖酸、硅肥等來調節土壤酸堿度、改善土壤結構，增強土壤保水和保肥能力，提高養分利用效率。科學施肥是解決養分限制問題的重要手段。根據農作物的不同需求，合理選擇施肥品種和施肥時間，確保農作物在關鍵生長階段獲得充足的養分供應。同時，要注意合理施用有機肥料和化學肥料的比例，避免過量施肥而造成環境污染和土壤負荷。通過選育適應性強、對養分利用效率高的作物品種，提升作物的抗逆性和適應性，減輕養分限制對作物生長的影響。例如，選育對低磷、低氮等環境條件適應能力較強的優良品種。通過合理利用作物秸稈、畜禽糞便等廢棄物，進行資源化利用和有機肥料的制備，實現作物養分的循環利用。同時，結合農作物種植和畜禽養殖等生產方式，形成農業生態系統的內部循環，減少對外界養分的依賴。精細管理和智能農業技術是解決養分限制問題的現代化手段。利用遙感、無人機、傳感器等技術，實時監測土壤養分狀況和作物生長情況，精確施肥和供應養分，提高養分利用效率，減少浪費。綜上所述，通過土壤改良措施、科學施肥技術、農作物品種改良、循環農業模式以及精細管理和智能農業技術的綜合應用，可以有效解決養分限制的問題，從而促進作物生長。

3 結束語

從土壤改良、科學施肥技術、農作物品種改良、循環農業模式以及精細管理和智能農業技術等方面入手，以此最大限度地促進作物生長。同時，需要意識到保護土地資源和環境是農業可持續發展的前提，在生態效益、經濟效益和社會效益3個方面得到平衡的情況下，才能真正實現農業現代化和可持續發展。

參考文獻

[1] 王洪明.農業氣象災害對農作物產量的影響分析[J].智慧農業導刊，2023，3（8）：68-71.

[2] 紀瑞鵬，于文穎，馮銳，等.驟發干旱對農作物生長過程的影響機制與評估研究進展[J].生態學雜志，2023，42（11）： 2737-2746.

[3] 連瑞漂，蘭宗宏，石金偉.農業氣象災害變化特征對農作物產量的影響探究[J].農業災害研究，2023，13（2）：142-144.