王世強(qiáng)

著名農(nóng)學(xué)家、世界諾貝爾獎(jiǎng)獲得者Robert Bergland曾說過，“我在二十年的農(nóng)事生涯中從未見過正常年景，天時(shí)不是太熱，就是太冷、太澇或太早”。確實(shí)，適宜作物生長(zhǎng)發(fā)育的理想生態(tài)環(huán)境是微乎其微的，多數(shù)生態(tài)區(qū)域都存在或此或彼的逆境因素，充分利用了解逆境對(duì)作物生長(zhǎng)發(fā)育的影響機(jī)制及作物的適應(yīng)機(jī)制，可以使栽培工作者更主動(dòng)地采取相應(yīng)措施，減輕這些逆境因素的危害。

1.洪澇

即山洪暴發(fā)、河流泛濫和農(nóng)田積水所引起的水澇災(zāi)害。

洪澇的氣象特征是暴雨，表現(xiàn)為山洪暴發(fā)、河流泛濫、內(nèi)洪潰水、莊家和物資的毀壞、農(nóng)作物減產(chǎn)絕收、交通通信受阻并伴隨農(nóng)林蟲害動(dòng)物瘟疫及地質(zhì)等災(zāi)害的發(fā)生。其防御措施主要有：

（1）健全防汛體系。即建立洪澇監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)，健全各級(jí)防汛機(jī)構(gòu)，多方籌措資金開展洪水保險(xiǎn)。

（2）興修水利工程，即修建堤壩、水庫，攔洪蓄水，加固堤壩，疏通河道等從根本上治理水系，防患于未然。

（3）加強(qiáng)農(nóng)田基本建設(shè)，即改良土壤，提高排澇和耐澇的能力，健全農(nóng)田排灌體系，建立旱澇保收高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)農(nóng)田。

（4）調(diào)整作物布局。有效利用各種耕作栽培技術(shù)，合理安排作物布局。栽培中選擇耐澇耐濕的品種，適當(dāng)調(diào)整播種日期，以避開洪澇發(fā)生的時(shí)期。

（5）保持水土。當(dāng)前應(yīng)大力開展植樹種草活動(dòng)，并堅(jiān)持不懈，減少水土流失，以改善生態(tài)環(huán)境條件。

2.干旱

即生長(zhǎng)季內(nèi)長(zhǎng)期無雨或少雨，引起空氣干旱、土壤缺水的氣候現(xiàn)象。

干旱的氣象特征表現(xiàn)為：干旱發(fā)生的初期表現(xiàn)和危害不明顯，但隨著時(shí)間的推移和干旱面積的擴(kuò)大，危害的嚴(yán)重程度與日俱增，主要表現(xiàn)為：空氣和土壤干燥、高溫、干熱風(fēng)發(fā)生的次數(shù)頻繁增加，常常引起森林和草原火災(zāi)、誘發(fā)病蟲害的大量發(fā)生以及造成土地大面積沙化。干旱導(dǎo)致植株體內(nèi)水分虧缺，各種生理活動(dòng)受阻。就作物生長(zhǎng)發(fā)育過程而言，干旱導(dǎo)致植株各器官小型化。苗期干旱分蘗減少，減數(shù)分裂期干旱導(dǎo)致花粉粒敗育，這和小穗內(nèi)ABA水平升高有直接聯(lián)系。抽穗開花期干旱導(dǎo)致花粉失水不能萌發(fā)，玉米雄穗不能抽出。籽粒建成期干旱則減少粒數(shù)、胚乳細(xì)胞數(shù)及細(xì)胞變小，同時(shí)縮短灌漿期，粒重下降。棉花后期干旱則落蕾落鈴。

滲透調(diào)節(jié)是植物適應(yīng)水分脅迫的重要生理機(jī)制，其含義是指植物在干旱條件下，通過代謝活動(dòng)增加細(xì)胞內(nèi)溶質(zhì)濃度，降低其滲透勢(shì)，從外界水勢(shì)降低的介質(zhì)中繼續(xù)吸水，保持一定的膨壓，維持較正常的代謝活動(dòng)。滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)分為兩大類，一類是外界進(jìn)入細(xì)胞的無機(jī)離子，如鉀離子、鈉離子、氯離子等。鹽生植物就是主要靠細(xì)胞內(nèi)的無機(jī)離子進(jìn)行滲透調(diào)節(jié)的。另一類是在細(xì)胞內(nèi)合成的有機(jī)溶質(zhì)，如脯氨酸、甜菜堿，可溶性糖和游離氨基酸等。

防御干旱或減輕干旱危害有以下幾種途徑：

（1）搞好農(nóng)田基本建設(shè)，加強(qiáng)土壤改良以提高土壤肥力，合理耕作保墑以提高植物抗旱能力。

（2）以小流域?yàn)閱挝还こ檀胧┡c生物措施相結(jié)合，實(shí)行緩坡修梯田，種植耐旱植物及品種，陡坡種樹種草，坡下構(gòu)筑堤壩以集水蓄墑。

（3）耕作保墑。如深耕蓄墑，耙耱保墑，鎮(zhèn)壓提墑，中耕保墑以及采取深耕，深鋤，深松耕作等措施。采用沙粒地膜秸桿等草料進(jìn)行覆蓋，以抑制水分的蒸發(fā)。

（4）重視蓄水保水積水，節(jié)水灌溉，保證植物需要水分的關(guān)鍵期得到供水，避免需水臨界期缺水；提高水分利用率。

（5）調(diào)整播種期；培育和推廣抗旱耐旱耐瘠薄的作物及品種，有條件的情況下可以適量使用化學(xué)覆蓋劑、保水劑、抗蒸騰劑、植物生長(zhǎng)物質(zhì)以減輕干旱危害，大力推廣地膜覆蓋等。

3.低溫冷害

冷害：即在作物生長(zhǎng)季節(jié)，0℃以上的低溫對(duì)作物的危害。

冷害主要是由寒潮引起的急劇降溫，涉及面積往往較廣，造成的危害也比較大，如作物絕收或歉收，牲畜大量死亡等。冷害是生理障礙，水稻減數(shù)分裂期低溫導(dǎo)致花粉粒發(fā)育受阻，穎花受精下降。開花期低溫推遲開花期，開花時(shí)間不一致；溫度低于17-19℃則極少開花。低溫過后，雖然仍能大量開花，但結(jié)實(shí)率下降。玉米孕穗期低溫抑制穗分化和發(fā)育，同時(shí)導(dǎo)致光合速率降低，敗育花和敗育粒增加，穗粒數(shù)下降。水稻及玉米灌漿期冷害主要降低籽粒的灌漿速度，莖葉內(nèi)碳水化合物積累，同時(shí)光合作用也降低。棉花發(fā)育期較低的夜溫（22℃以下）使纖維細(xì)胞伸長(zhǎng)速度下降，并影響次生壁的加厚，如果溫度低于18℃則易導(dǎo)致短絨的產(chǎn)生。

可以采取下面的措施減輕冷害的程度：

（1）采取地膜覆蓋，以水調(diào)溫和噴施化學(xué)保溫劑等方法來增強(qiáng)植物抗御低溫的能力。

（2）選用耐寒品種、保苗早發(fā)、合理施肥促進(jìn)早熟。

（3）加強(qiáng)田問管理，提高栽培管理技術(shù)，增強(qiáng)根系活力，使植物根系發(fā)達(dá)，植株健壯，以提高冷害防御能力。

4.霜凍或凍害

即春、秋季節(jié)，夜間作物表面溫度短時(shí)間下降到0℃以下引起作物受害或死亡的低溫危害。華北地區(qū)冬季及早春嚴(yán)寒易造成小麥越冬一返青期凍害，包括全株死亡、葉片死亡、主莖生長(zhǎng)點(diǎn)死亡等。近年來由于大穗品種的選用，抗寒性普遍下降，因此凍害時(shí)有發(fā)生。小麥分蘗期抗寒性較強(qiáng)，原因在于分蘗節(jié)內(nèi)糖分的積累。因此，只要麥苗以壯苗越冬，越冬期土壤水分適宜，一般凍害可以防止。春分穗分化期，植株體內(nèi)發(fā)生一系列的生理變化，抗寒性迅速下降，此時(shí)溫度突降會(huì)造成嚴(yán)重的凍害，主莖和大蘗的生長(zhǎng)點(diǎn)死亡，損失難以彌補(bǔ)，這一點(diǎn)在黃淮冬麥區(qū)尤其重要。

根據(jù)霜凍發(fā)生的時(shí)期，可以分為早霜凍和晚霜凍兩種，不同地區(qū)可以根據(jù)當(dāng)?shù)氐臒o霜期長(zhǎng)短和霜凍發(fā)生的規(guī)律采取以下防御措施，具體為：

（1）選用適當(dāng)?shù)氖炱谄贩N，選擇背風(fēng)向陽的地形種植作物，華北地區(qū)避免春性、半冬性品種做冬小麥秋播，黃淮地區(qū)避免春性品種秋播；根據(jù)具體作物的霜凍指標(biāo)和播種到出苗需要的積溫。

（2）確定適宜的播種期：過晚播種麥苗小，體內(nèi)積累糖分少，抗寒能力弱；華北麥區(qū)過早播種則易造成冬前生長(zhǎng)過旺，不利于養(yǎng)分在分蘗節(jié)的貯存；如果品種冬性不強(qiáng)，還可能造成前穗分化提前開始，凍害加重。黃淮麥區(qū)過早播種則易受倒春寒危脅。

（3）育苗移栽的作物蔬菜，移植時(shí)間要以避開終霜為準(zhǔn)；應(yīng)用生長(zhǎng)抑制劑可以調(diào)節(jié)發(fā)育速度，降低霜凍危害。

（4）選用耐寒的作物和品種，促進(jìn)抗寒鍛煉，培育壯苗提高植株抗寒能力；營(yíng)造防護(hù)林、設(shè)置風(fēng)障、也可以采用覆蓋法、加熱法、煙霧法、灌水法等措施臨時(shí)改善局部小氣候條件的環(huán)境，降低溫度減少的幅度，以減輕危害程度。

5.高溫

高溫是亞熱帶地區(qū)小麥栽培的一個(gè)主要逆境因素，高溫條件下小麥生長(zhǎng)期縮短，營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)不旺盛，生殖器官分化數(shù)目少；減數(shù)分裂期高溫導(dǎo)致花粉粒敗育，籽粒建成期高溫則導(dǎo)致成熟期提前，粒重下降。在我國(guó)華北小麥灌漿期，高溫、干旱伴隨一定風(fēng)力同時(shí)出現(xiàn)稱干熱風(fēng)，常在短時(shí)間內(nèi)造成植株青枯死亡。其原因是植株體內(nèi)N水平較高，干熱風(fēng)條件下導(dǎo)致氨基酸、游離氨和腐胺等氮代謝中間產(chǎn)物超量積累，腐胺使植株中毒而亡。此外，高溫還抑制塊根、塊莖的形成。

6.濕害與澇害

南方小麥生育期內(nèi)常有陰雨連綿，導(dǎo)致濕害發(fā)生。播種階段濕害導(dǎo)致爛種爛芽，成苗率低；苗期濕害使苗瘦，發(fā)根不良，分蘗減少，葉片小，基部葉片黃化快；拔節(jié)開花期濕害則植株矮小，葉出現(xiàn)黃斑或變黃，根呈水漬狀，分蘗和小花退化嚴(yán)重；成熟期濕害則植株根系、葉片早衰，籽粒瘦小且易生穗芽。

洪澇災(zāi)害對(duì)作物生產(chǎn)也有一定危脅。苗期一拔節(jié)期淹水后雖然葉片和莖的生長(zhǎng)受到很大影響，但退水后一般能恢復(fù)生長(zhǎng)；如果孕穗期淹水則出現(xiàn)爛穗、畸形穗，小花結(jié)實(shí)率下降，嚴(yán)重減產(chǎn)。灌漿期淹水導(dǎo)致千粒重下降，穗發(fā)芽。

濕、澇害的生理機(jī)制在于土壤根際氧氣缺乏，根系無氧呼吸造成酒精毒害；葉內(nèi)蛋白質(zhì)分解，光合作用下降。同時(shí)土壤微生物變化及金屬毒害也是重要原因。減輕濕、澇害的途徑除了選擇抗性作物及品種外，關(guān)鍵是田間排灌設(shè)施建設(shè)，同時(shí)利用有機(jī)肥及秸稈還田改良土壤結(jié)構(gòu)也是有效措施。

7.鹽堿

鹽堿地土壤溶液滲透勢(shì)降低，造成作物吸水困難；堿性條件下鐵、錳、鋅和磷的有效性降低。植株體內(nèi)鈉離子過多會(huì)導(dǎo)致氮素代謝失調(diào)，蛋白質(zhì)分解，原生質(zhì)膜被破壞。同時(shí)，氣孔張開，光合作用也受到鹽分過多的抑制。不同作物對(duì)鹽堿的忍耐程度不同。作物所受到的逆境還有大氣污染、重金屬離子脅迫等。