摘要:河南省是我國小麥主產(chǎn)區(qū),也是我國冬小麥春季低溫災(zāi)害的高發(fā)區(qū)、重發(fā)區(qū),目前的防霜技術(shù)規(guī)程多側(cè)重于危害嚴(yán)重的晚霜凍害,而對于危害相對較輕的早春凍害則不夠重視,預(yù)防技術(shù)也不夠系統(tǒng)全面。為此,分別闡述了小麥春季低溫預(yù)警等級劃分、等級指標(biāo)、風(fēng)險指數(shù),并介紹了預(yù)防和補救措施,以期為減輕低溫危害、保障小麥生產(chǎn)提供參考。
關(guān)鍵詞:小麥;春季;低溫;預(yù)警;預(yù)防;補救措施
Wheat Spring Low-Temperature Warning Levels and
Preventive Remedial Measures
小麥?zhǔn)俏覈饕募Z食作物之一,在保障國家糧食安全中起著重要作用。河南省是我國小麥主產(chǎn)區(qū),小麥產(chǎn)量占全國總產(chǎn)量的1/4以上,也是我國冬小麥春季低溫災(zāi)害的高發(fā)區(qū)、重發(fā)區(qū),部分地區(qū)災(zāi)害發(fā)生頻率超過30%,最高可達70%[1]。近年來,隨著全球氣候變暖,無霜期縮短,小麥在越冬初期的日均溫度較常年偏高2~3℃,冬前高溫造成了小麥不同程度的旺長,使冬小麥春季發(fā)育期提前,作物更加脆弱,春季凍害呈現(xiàn)出早春凍害增多、晚霜凍害減少,一季多次,嚴(yán)重度加劇的新特點[2]。冬小麥春季低溫災(zāi)害發(fā)生風(fēng)險增加,導(dǎo)致冬小麥高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)存在嚴(yán)重風(fēng)險[3]。因此,準(zhǔn)確地劃分小麥春季低溫預(yù)警等級,并研究與之對應(yīng)的防御技術(shù)顯得至關(guān)重要。有針對性的防御技術(shù)研究可為保障小麥在低溫環(huán)境下的正常生長提供技術(shù)支撐。通過建立科學(xué)合理的預(yù)警等級體系,種植者能夠提前做好應(yīng)對準(zhǔn)備,在低溫來襲之前采取有效措施,這對于穩(wěn)定小麥產(chǎn)量、提升小麥品質(zhì)、確保糧食供應(yīng)穩(wěn)定以及農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有不可忽視的意義。
1 適用范圍、術(shù)語及定義
1.1 適用范圍 適用于河南省冬小麥春季低溫凍害的預(yù)警和防御。
1.2 術(shù)語和定義 春霜凍 由寒冷向溫暖季節(jié)過渡時期發(fā)生的霜凍。受害株率 受害株數(shù)占實際調(diào)查株數(shù)的百分比。凍害率 遭受凍害后,單位面積受凍莖數(shù)占總莖數(shù)的百分比。
2 春霜凍害等級劃分
2.1 二級劃分 輕度 葉片受凍或有少量幼穗受凍,幼穗受害株率不大于50%。重度 幼穗受凍,主莖凍死、大分蘗凍死,幼穗受害株率大于50%。
2.2 三級劃分 輕度 返青期至拔節(jié)期、拔節(jié)期至抽穗期主莖和幼穗凍害率均小于20%。中度 返青期至拔節(jié)期主莖和幼穗凍害率為20%~50%;拔節(jié)期至抽穗期主莖和幼穗凍害率為20%~60%。重度 返青期至拔節(jié)期主莖和幼穗凍害率為50%~100%;拔節(jié)期至抽穗期主莖和幼穗凍害率為60%~90%。
3 春霜凍害等級指標(biāo)
在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域,小麥凍害是一個備受關(guān)注的重要問題,它直接關(guān)聯(lián)著小麥的產(chǎn)量與質(zhì)量。小麥凍害的程度并非單一因素所致,而是與多個氣象指標(biāo)緊密相連。其中,最低氣溫是衡量寒冷“深度”的關(guān)鍵,直接影響小麥細胞內(nèi)水分的狀態(tài)與生理機能;最大降溫幅度是寒冷的“強度指標(biāo)”,它決定了小麥在短時間內(nèi)所面臨的溫度驟降壓力;低溫持續(xù)時間如同寒冷的“耐力考驗”,時間越長,小麥所受的累積性傷害越大。小麥春霜凍害等級與這些關(guān)鍵氣象指標(biāo)之間的關(guān)系見表1、表2。
4 春霜凍害風(fēng)險指數(shù)
4.1 春霜凍害發(fā)生強度和概率 春霜凍害對冬小麥的影響表現(xiàn)為霜凍的強度和概率,以受害株率或凍害率表示春霜凍的強度等級。將全年霜凍次數(shù)為0視為無霜凍發(fā)生,其他均視為有霜凍發(fā)生,則各等級春霜凍害發(fā)生概率如下。
式中,i表示春霜凍害發(fā)生的等級,Pi表示各級春霜凍害發(fā)生的概率;ni表示調(diào)查年份內(nèi)各級春霜凍害發(fā)生的年數(shù);N表示調(diào)查的總年數(shù)。
4.2 春霜凍害綜合風(fēng)險指數(shù) 綜合考慮小麥實際種植分布、各等級春霜凍害發(fā)生的強度及其出現(xiàn)的風(fēng)險概率,小麥春霜凍害綜合風(fēng)險分布指數(shù)(Q)的模型如下。
式中,Ji表示發(fā)生i級春霜凍的強度(用受害株率或凍害率表示),Pi表示發(fā)生i級春霜凍的概率。
5 預(yù)防措施
5.1 選用抗寒品種 選用適宜當(dāng)?shù)胤N植的通過國家或省級審定的半冬性或弱春性小麥品種,如周麥36、百農(nóng)207、鄭麥136、鄭麥7698、煙農(nóng)1212等,種子質(zhì)量應(yīng)符合GB 4404.1—2008《糧食作物種子 第1部分:禾谷類》的規(guī)定。
5.2 精細整地 播種前墑情不足的田塊需提前澆水補墑,黏壤耕層土壤含水量應(yīng)在20%以上,壤土含水量在18%以上,沙土含水量在16%以上,確保一播全苗。連年旋耕的田塊,每隔2~3年深耕1次,耕深至少為25cm,以促進小麥根系下扎,提高根系對土壤深層水分和養(yǎng)分的吸收,增強植株抗寒性。之后旋耕2~3遍,達到土壤上虛下實,地表平整,無明暗坷垃。
5.3 播種 根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂蚝屯寥罈l件確定適宜播種期,避免過早播種導(dǎo)致小麥在春季過早拔節(jié),使幼穗過早進入敏感期。播前采用配方施肥,施足底肥。半冬性品種播種期為10月10-15日,每667m2播種量控制在10.0~12.5kg;弱春性品種播種期為10月15-25日,播種量控制在11.0~15.0kg。合理控制播種深度,以3~5cm為宜,保證小麥出苗整齊且根系發(fā)育良好,提高抗凍基礎(chǔ)。
5.4 灌水 在預(yù)報有強降溫天氣時提前灌水,可有效減輕凍害程度,保護小麥植株尤其是幼穗免受低溫傷害。連續(xù)3~5d晝夜平均氣溫穩(wěn)定在3~5℃時,選擇晴朗天氣于中午前后澆水,灌水量不宜太大,以田間無明顯積水為宜。
5.5 鎮(zhèn)壓及化控 小麥越冬期、返青期、起身期進行鎮(zhèn)壓,以抑制地上部分生長過快,促進根系生長,增強植株抗倒伏和抗寒能力。返青后,若氣溫高、小麥生長過快,需采取化控調(diào)節(jié)。于小麥返青到拔節(jié)中期噴灑小麥防凍劑,可提高小麥的抗寒性。
6 補救措施
凍害發(fā)生后要立即把水灌足、灌透,并及時噴灑磷酸二氫鉀和植物生長調(diào)節(jié)劑。凍害特別嚴(yán)重地塊,可追施少量速效氮肥。小麥在受到凍害后,自身抵抗力降低,要注意觀察并加強管理,同時做好病蟲害的防治工作。
參考文獻
[1] 黃睿茜,趙俊芳,楊嘉琪,彭慧文,秦曦.基于深度學(xué)習(xí)的河南冬小麥春季凍害識別及年代際變化特征模擬.中國農(nóng)業(yè)氣象,2024,45(9):1041-1052
[2] 霍治國,李美萱,張海燕,孔瑞,江夢圓,米前川,霍雨欣.中國冬小麥霜凍災(zāi)害研究進展.中國農(nóng)業(yè)資源與區(qū)劃,2023,44(6):16-31
[3] 馬泉,張玉雪,陶源,蘇盛楠,李春燕,丁錦峰,朱敏,朱新開,郭文善.春季不同時期低溫對小麥光合特性和粒重形成的影響.麥類作物學(xué)報,2022,42(2):226-235