浅谈低温冷害对农作物的影响
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作者: 辛文春
在我国,低温冷害是影响农业生产持续稳定发展的重要灾害之一。它具有大尺度性、综合性及地区差异性等特点。严重灾害年可使我国粮食减产达100亿千克左右。随着我国各地种植制度的改革,复种指数增加,晚熟高产品种得到推广应用,如遇低温年,灾害的影响和造成的损失将更加突出。因此,加强对低温冷害发生规律及防御技术的研究,对农业稳定和国民经济的发展都具有重大而深远的意义。
一、冷害的概念
农作物在零度以上相对低温受到的伤害,可使作物生育延迟,或使生理活动受阻,造成减产。延迟型冷害作物外观常无明显变化,故有“哑巴灾”之称。
二、冷害成因
春季冷空气入侵长江流域及以南地区常出现持续低温阴雨,引起早稻烂秧死苗。一般在东亚槽深厚、副热带高压减弱的情况下,容易形成秋季低温天气。夏季低温主要发生在东北。
三、冷害的类型
低温冷害的类别。低温冷害的地域性和时间性强,人们一般按其发生的地区和时间(季节、月份)来分类。也有的按发生低温时的天气气候特征来划分,如低温、寡照、多雨的湿冷型;天气晴朗,有明显降温的晴冷型;持续低温型等三类。另外,在农业气象学中,还根据低温对作物危害的特点及作物受害的症状来划分,共分三类,即延迟型冷害、障碍型冷害和混合型冷害(指延迟型与障碍型冷害在同年度发生)。从灾害角度一般采用第一种分类法,即主要分为春季低温冷害、秋季低温冷害、东北夏季低温冷害三类。此外,华南北部还有早稻抽穗扬花时的“五月寒”出现在5月下旬至6月中旬等。
四、低温冷害的时空分布
1.春季低温冷害。我国南方在早稻播种育秧时期(3～4月),由于受低温影响造成烂种烂秧,称为春季低温冷害,俗称倒春寒。由于形成低温冷害的因素比较复杂,除了低温这一主要因子外,还与作物品种、育秧和管理技术等因素有密切关系,所以各地的低温冷害标准有所不同。中国气象科学院农气室,根据各地的试验资料及历年烂秧时段的气象条件,确定日平均气温连续3天<10℃为粳稻烂秧指标;当日平均气温连续3天<11℃为籼稻烂秧指标。应该指出,这一温度指标是可能致灾的临界温度指标,还不能作为灾害标准。
事实表明,春季低温冷害主要发生在3月中旬至4月上旬,正值从南到北大范围早稻播种育秧时期。此时极地冷空气仍然不断入侵,所以各地每年都有程度不同的冷害,但严重灾害较少。长江中下游地区1953～1980年发生过6次严重灾害,平均5年一遇;华南地区北部冷害较多,严重灾害约5～7年一遇;中部南部少,海南未发生过。近几年来,由于早稻播种育秧技术的进步,低温造成的损失明显减轻。
2.秋季低温冷害。秋季低温冷害是指晚稻抽穗扬花期,受到低温天气的影响,造成空壳和疵粒率增大而减产。由于此种灾害在华南地区多发生在“寒露”节气前后,故称寒露风。我国云贵川地区称为“八月寒”或“秋寒”。一般把日平均气温≤20℃,且持续3天或以上,作为秋季低温冷害的指标。由于作物品种和地域的差异,各地采用的低温指标有所不同。这种低温指标是危害作物抽穗开花时期的临界温度值。一般温度越低,且维持的时间越长,造成的损失越重。
秋季低温冷害主要发生在9月下旬至10月上旬,发生期自长江流域向南逐渐推迟。云贵高原的秋季低温冷害,一般发生在8～9月份。一般秋季低温冷害的发生几率比春季冷害低,但危害大,造成的损失严重。据统计,长江中下游地区,严重秋季低温冷害,平均4～5年一遇;华南,不同程度的寒露风害,约4年一遇;云贵川地区,由于地势高地形复杂,几乎每年都有不同程度的“八月寒”害,但大范围的严重秋季低温冷害发生几率较少,约6～8年一遇,且多发生在云贵高原地区。
3.东北夏季低温冷害。东北地区是我国最北的农业区,冬季漫长,无霜期短,仅100～200天,≥10℃的积温在1300℃～3700℃之间,这种热量一般基本上能满足当地粮食作物的生长需求。但是,夏季平均气温明显偏低,往往使作物生育期延迟。延迟的时间(天数)与平均温度成反比,即平均温度越低,作物生育期延迟的时间越长。所以当未成熟的作物遇到早霜冻就会造成大幅度的减产。此种冷害,按其危害的症状和机制,分为延迟型、障碍型和混合型冷害。若按冷害年的天气气候特点,分为低温多雨型、低温干旱型、低温早霜型和低温少日照型等四种。
五、冷害的防御
冷害是一种严重的农业灾害,国外研究冷害对农业生产的影响由来已久。我国农业气象研究人员就已大规模地展开了研究工作,积累了大量实地调查、田间实验资料和研究成果。
1.掌握低温气候规律,合理安排品种搭配和播栽期。
2.加强低温冷害预报及应用。长期趋势预报有利于调整作物布局和品种搭配,中、短期预报为及时采用应急的抗御措施提供可靠依据。
3.改善和利用小气候生态环境,增强抗御低温能力。选择通过局地地形削弱冷空气入侵次数和降温强度的相对较暖环境。有些地区采用地膜覆盖,以水增温和喷洒化学保温剂,这些措施都能达到减轻低温危害的目的。
4.选择耐寒的高产品种,促苗早发,合理施肥促进早熟。
通过长期研究,基本查明了从作物生态到气象条件上诊断冷害的方法和指标,初步明确了冷害发生机制上的一些问题,分析了各种冷害的时空分布规律。但目前我国对冷害的研究还缺乏持续性、系统性,对冷害的防御技术的研究甚少,尤其是还没有转化成有效的业务能力。所以十分有必要进行综合防治技术的研究及业务转化,并在适宜地区进行推广应用,把科研成果转化为主生产力。
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