孟祥祎,蘭惠婷,隋 丹
(榆樹市氣象局,吉林 130400)
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(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害呈現(xiàn)多發(fā)、頻發(fā)態(tài)勢(shì),不僅影響了玉米產(chǎn)量,而且影響了玉米品質(zhì),最終致使區(qū)域玉米生產(chǎn)效益下降。因此,研究氣象災(zāi)害對(duì)吉林省榆樹市玉米生產(chǎn)的影響及應(yīng)對(duì)策略具有非常突出的現(xiàn)實(shí)意義。本文根據(jù)榆樹市玉米不同生長(zhǎng)階段多發(fā)氣象災(zāi)害的特點(diǎn),提出相應(yīng)的應(yīng)對(duì)策略。
受臺(tái)風(fēng)登陸影響,榆樹市洪澇災(zāi)害時(shí)有發(fā)生。榆樹市屬東北溫帶大陸性季風(fēng)氣候區(qū),氣候多受季風(fēng)干擾,雨熱同季,夏季濕潤(rùn)多雨,因此洪澇多在7—8 月發(fā)生,發(fā)生時(shí)的總降水量450~550 mm,其中主汛期總降水量220~320 mm。洪澇災(zāi)害發(fā)生時(shí)的氣溫波動(dòng)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(zāi)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(yíng)養(yǎng)成分流失,最終降低玉米葉綠素含量,抑制玉米光合作用。
1.2.1 深耕深翻
深耕深翻是一種人工優(yōu)化玉米種植地物理性狀的耕作方式,可以增強(qiáng)土壤透氣性,在降水量較多時(shí),促使降水深入深層土壤,將玉米田轉(zhuǎn)化為“土壤水庫”,避免水分在表層蓄積。根據(jù)玉米根系發(fā)達(dá)的特點(diǎn),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(shí)深翻,打造上部虛松、下部密實(shí)的結(jié)構(gòu),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(jié)合中耕進(jìn)行人工除草,打造良好通風(fēng)透氣條件,減少地面徑流,抑制厭氧菌活動(dòng)。同時(shí),在玉米拔節(jié)前期,種植戶可再次中耕,深度為(7.5±0.5)cm,進(jìn)一步提高玉米田間土壤透氣性。
榆樹市區(qū)域降水量季節(jié)變化波動(dòng)幅度較大,易發(fā)生干旱災(zāi)害。干旱災(zāi)害主要集中在2—4 月,發(fā)生時(shí)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(fēng)向多為西風(fēng)、東北風(fēng)、西北風(fēng),風(fēng)力最高為3 級(jí),最低為1 級(jí)。2022 年4 月,榆樹市發(fā)生干旱災(zāi)害,最高溫度19 ℃,最低溫度6 ℃,平均降水量?jī)H有12 mm,給當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來極大影響。
2.2.1 選擇抗旱品種
選擇抗旱品種是降低干旱災(zāi)害對(duì)榆樹市玉米產(chǎn)量影響程度的主要措施。榆樹市的玉米種植戶可以根據(jù)區(qū)域情況,選擇種植抗旱性較強(qiáng)、抗逆性較強(qiáng)的品種,如登海605、先玉335、農(nóng)大108 等。
2.2.2 應(yīng)用抗旱栽培技術(shù)
抗旱栽培是榆樹市的特色栽培技術(shù),可以最大限度地促進(jìn)玉米根系生長(zhǎng),降低干旱災(zāi)害影響[1]。在播種前,種植戶應(yīng)對(duì)玉米種子進(jìn)行干濕循環(huán)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(xù)浸泡24 h,每間隔1~2 h 充分?jǐn)嚢? 次。24 h 后控水,然后自然晾干。
播種時(shí),種植戶應(yīng)根據(jù)植株蓄水規(guī)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(fā),充分利用已有水分。在套種模式下,根據(jù)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(nèi))的特點(diǎn),種植戶應(yīng)早播搶墑,促使玉米幼苗期處在降水前期,促進(jìn)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(shè)計(jì)種植行距開設(shè)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(xì)土,覆土后利用機(jī)械噴霧器均勻噴水,促進(jìn)玉米出苗。
在玉米種植田內(nèi)干燥土層超出10 cm 且播種當(dāng)年自然降水嚴(yán)重不足的情況下,種植戶應(yīng)做好干旱應(yīng)對(duì)措施,提前借助區(qū)域內(nèi)的水庫設(shè)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(zāi)害對(duì)玉米苗期生長(zhǎng)影響。
榆樹市風(fēng)雹天氣出現(xiàn)概率較高,且主要集中在玉米生長(zhǎng)季節(jié)。榆樹市夏季強(qiáng)對(duì)流天氣多發(fā),風(fēng)雹天氣通常在7—8 月發(fā)生,發(fā)生時(shí),最大風(fēng)速達(dá)到13 級(jí)(37.1 m·s-1),風(fēng)向多為東風(fēng)、東北風(fēng)、西南風(fēng)、西風(fēng)等。區(qū)域冰雹最大直徑達(dá)到50 mm,局部地區(qū)可能伴隨短時(shí)強(qiáng)降水、雷電,小時(shí)雨強(qiáng)較高,氣溫最高達(dá)到31 ℃,最低為17 ℃。若在玉米播種到出苗期遭受大風(fēng)冰雹災(zāi)害,則會(huì)損壞地膜,影響墑情;在玉米苗期遭受大風(fēng)冰雹災(zāi)害,將導(dǎo)致玉米葉片邊緣干枯,甚至大面積倒伏、死亡[2]。
3.2.1 選擇抗倒伏品種
在種植前,根據(jù)玉米種子質(zhì)量與植株抗倒伏能力,優(yōu)選矮穗位、根系發(fā)達(dá)、莖稈粗壯的玉米品種,如新華618、金龍618等??稍谟衩咨L(zhǎng)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(jìn)一步縮短植株基部莖節(jié)長(zhǎng)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(jìn)玉米根系生長(zhǎng),提高玉米本身抗風(fēng)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(jī)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(jìn)玉米植株生長(zhǎng)。
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(jié)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(jìn)玉米根系生長(zhǎng),降低大風(fēng)冰雹危害。
3.2.3 設(shè)置防護(hù)林
可在玉米田周邊設(shè)置防護(hù)林,發(fā)揮林木防風(fēng)固土的作用,減緩風(fēng)速,降低大風(fēng)對(duì)玉米田破壞力[4]。
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(zhǎng)。但是,寒潮災(zāi)害的出現(xiàn)將破壞地溫條件,進(jìn)而影響玉米生長(zhǎng)發(fā)育質(zhì)量。玉米是喜溫性作物,對(duì)外界溫度變化較敏感,寒潮災(zāi)害不利于榆樹市春玉米形成豐產(chǎn)群體,進(jìn)而影響后期產(chǎn)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(fā)芽甚至出現(xiàn)種子腐爛現(xiàn)象;氣溫低于2 ℃時(shí)將出現(xiàn)生長(zhǎng)停滯;出現(xiàn)-1 ℃低溫時(shí),玉米苗則會(huì)直接遭受凍害;若氣溫下降到-2 ℃,玉米苗將直接死亡[5]。
4.2.1 覆蓋地膜
在應(yīng)用寬窄行抗旱套種技術(shù)的基礎(chǔ)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(nèi),播種后覆蓋(2.5±0.5)cm 厚細(xì)土,并及時(shí)鎮(zhèn)壓,提高地溫,同時(shí)為玉米出芽提供充足水分?;蛘甙凑找欢ㄐ芯嚅_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(nèi)地勢(shì)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(jù)天氣預(yù)報(bào),在寒潮到來前1 天,種植戶可進(jìn)行全田灌水,利用土壤中水分含量高、相對(duì)氣體少的特點(diǎn),增加土壤熱容量,穩(wěn)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(nóng)田煙熏提供0.5~2.0 ℃的增溫保護(hù)層。
根據(jù)榆樹市雨熱同季的特點(diǎn),高溫天氣發(fā)生時(shí)伴隨多云轉(zhuǎn)小雨、中雨轉(zhuǎn)小雨、大雨、雷陣雨轉(zhuǎn)多云等天氣,風(fēng)向多為西南風(fēng)、東南風(fēng)、西風(fēng)、東北風(fēng)。在玉米開花期,30 ℃以上的高溫會(huì)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?duì)I養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)移速率下降,雌穗結(jié)實(shí)率下降或者不結(jié)實(shí),最終造成禿尖率提升[7]。
5.2.1 選擇耐高溫品種
為降低溫度對(duì)玉米生長(zhǎng)的不利影響,種植戶應(yīng)根據(jù)區(qū)域高溫年份發(fā)展規(guī)律,在高溫災(zāi)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(dāng)降低播種密度,在玉米植株之間營(yíng)造良好通風(fēng)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(shí)灌溉施加葉面肥
在高溫天氣,種植戶應(yīng)優(yōu)選早晨(或傍晚)進(jìn)行水分澆施,在輔助降低玉米田間溫度的同時(shí),為玉米植株補(bǔ)充足夠水分,降低高溫對(duì)玉米生長(zhǎng)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(fā),達(dá)到間接降溫的作用。一般高溫時(shí)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(jī)械噴霧器噴施到玉米葉片表面。
5.2.4 人工輔助授粉
根據(jù)高溫天氣對(duì)玉米授粉質(zhì)量造成的影響,種植戶可以選擇通過搖動(dòng)玉米秸稈的方式進(jìn)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(fēng)機(jī)給玉米花絲進(jìn)行授粉。適宜的人工輔助授粉時(shí)期為早晨或晚上(避開大風(fēng)天氣),在玉米種植面積較大時(shí),種植戶可以將吹風(fēng)機(jī)對(duì)準(zhǔn)玉米花序,沿著一定方向吹風(fēng),促進(jìn)花粉傳播;在玉米種植面積較小時(shí),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。
榆樹市是我國玉米主產(chǎn)區(qū)之一,玉米種植面積位于前列。由于近期榆樹市頻發(fā)干旱、洪澇、風(fēng)雹等氣象災(zāi)害,對(duì)玉米生產(chǎn)造成了直接的影響。玉米種植戶應(yīng)根據(jù)不同氣象災(zāi)害發(fā)生特點(diǎn)及其對(duì)玉米生產(chǎn)的影響,采取優(yōu)選良種、地膜覆蓋等應(yīng)對(duì)策略,降低氣象災(zāi)害影響,確保玉米高產(chǎn)。