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山西省晋城市为冬小麦产区,历年出现过几次比较严重的小麦干热风灾害天气,造成小麦减产、品质降低,认识并及时采取措施预防干热风对小麦的危害,对夏粮丰产具有重大的意义。
一、干热风及其成因
干热风是一种高温干燥并伴有一定风力的农业气象灾害,是一种持续时间较短(一般3天左右)的特定的天气现象,也叫“热风”、“火风”、“干旱风”等,它的危害主要表现在干和热,风起着加剧干热的作用。干热风使小麦发生叶黄、杆枯、穗秕等现象,使产量严重下降,重者减产超过20%。
由于各地自然特点不同,干热风成因也不同。5月上中旬,晋城市小麦进入扬花灌浆期,这时雨水稀少,增温强烈,气压迅速降低,形成一个小范围势力很强的热低压。在这个热低压周围,气压梯度随着气团温度的升高而加大,于是干热的气流就绕着热低压旋转起来,形成一股又干又热的风,即干热风。
二、干热风危害的类型
从历年来晋城市小麦干热风危害状况记录分析,干热风危害的类型主要有高温低湿型、雨后热枯型和旱风型三种。
1.高温低湿型。在小麦扬花灌浆过程中均可发生。这类干热风的特征是高温低湿,干热风来临时气温猛升、空气湿度剧降,最高气温可达32℃以上,有时甚至达到35~37℃,最大增温16℃,相对湿度平均下降14%左右,最大急降58%,伴有一定风力。这类干热风能造成小麦大面积干枯逼熟死亡,对产量威胁很大。
2.雨后热枯型。又称雨后青枯型或雨后枯熟型。一般发生于乳熟后期,即小麦成熟前10天左右。其主要特征是雨后出现高温低湿天气,即在高温的时段里,先有一次降水过程,雨后放晴,气温骤升(平均上升6℃,最大达10℃以上),空气湿度剧降(相对湿度平均下降23%,最大达46%),蒸腾强度平均增加28%,根系吸水力平均下降16%,导致细胞脱水,造成茎叶青枯死亡。这类干热风所造成的危害比前者更加严重。
3.旱风型。又称热风型。其特点是风速大,与一定的高温低湿相结合,对小麦的危害除了与高温低湿型相同外,大风还加强了大气的干燥程度,促进了农田蒸发,使麦叶卷缩,叶片撕裂。这种类型的干热风主要出现在干旱年份。
三、干热风对小麦的危害
小麦植株在干热风高温低湿持续到一定时间后,小麦蒸发量大,体内水分失衡,麦体细胞代谢引起紊乱,生理变化失调,籽粒灌浆受抑或不能灌浆,造成小麦提早枯熟。这主要反映在以下几个方面。
1.麦体失水加剧。在一般情况下,蒸腾强度决定于麦体和外界的水势差,即小麦气孔下气腔的水汽压与外界大气的水汽压之差。小麦植株在干热风影响下,温度猛升,湿度骤降,加上强风力,使麦体内外的水势差增大,水分蒸腾急剧增强,蒸腾强度一般比正常天气高40%左右,最高可以达60%。
2.根系活力减弱。小麦根系是小麦吸收水分和矿质元素的重要器官,也是许多重要物质的合成和贮存器官。由根系吸收的水分、矿质元素及其代谢产物组成伤流液,伤流液中除含有水、矿质元素外,还含有糖、氨基酸、激素等许多物质。因此伤流液的数量和成分(即伤流量)可作为根系活力强弱的重要生理指标。干热风使小麦根系活力减弱,吸收水分和矿物质元素的功能下降,受干热风害的小麦根系伤流量比正常天气减少10%~40%,最高可达55%。
3.光合速度下降、叶绿素含量降低。叶绿素是一种绿颜色的色素,是非常重要的一种生命源。叶绿素存在于绿色植物叶细胞的叶绿体中,叶绿体能进行独特的光合作用,即把吸收的二氧化碳与水合成有机物,作为植物生长所需要的能量贮存起来。小麦也不例外,小麦叶片中含有大量的叶绿体,当小麦受干热风影响时,小麦植株大量失水,叶片含水量迅速下降。一方面使叶绿体迅速解体破坏,植株的光合作用不能正常进行,光合速度明显下降。另一方面使叶绿素的合成受阻,甚至被破坏,温度越高,叶绿素的破坏越快,从而使小麦叶片中叶绿素含量明显降低,叶片颜色变淡,严重时呈灰白色。
4.灌浆速度减慢。据测定,小麦从抽穗到发育成熟,约35~40天,耗水量占小麦整个生育期总耗水量26%~42%。这时遇到干热风的影响,小麦光合产物的制造、输送、转移及贮藏受到极大的影响,灌浆速度减慢,甚至停止,使灌浆期缩短,造成小麦千粒重下降。
四、预防小麦干热风害的措施
预防小麦干热风害的措施主要从控温、增湿、防风等几方面来考虑。近几年来,我们采取综合性措施防御干热风的危害,取得了很好的成效,主要分为天然防御、农业技术防御和化学防御。
1.天然防御措施。在较大范围内改变生态气候来防御干热风称为天然防御。在麦区周围植树造林,特别是营造防风林,起到降低温度、增加湿度、削弱风速和减少地表水蒸发的作用。林网能减弱干热风的强度,缩短干热风的持续时间,减少干热风出现频率,因此林网内小麦受害轻,生理活动正常进行,增产效果明显。
2.农业防御措施。干热风的农业技术防御就是运用一些常用的农业技术措施,如选优种、灌溉施肥、耕作改制等,改善农田小气候环境、增强小麦对干热风的抗性,以求达到防避干热风的目的。
(1)选用优良品种。选择抗早衰、抗青干的品种。
抗逆性强的早熟品种。如选用西农88号,郑州941,豫麦18—64,豫麦39、37、12号,陕农7859,同样抗逆性的还有安8号,宛7107,冀麦40号,晋麦49号、51号、52号,皖麦25号等品种。
(2)促进小麦早成熟。适时早播,培育壮苗,促小麦早抽穗。适时合理灌溉,浇好灌浆水、麦黄水,通过灌溉保持适宜的土壤水分,增加空气湿度,补充麦体蒸腾掉的水分,使小麦早成熟,可以达到躲过、预防或减轻干热风的危害。
(3)增施有机肥。提倡施用酵素菌沤制的堆肥,增施有机肥和磷肥,适当控制氮肥用量,合理施肥不仅能保证供给植株所需养分,而且对改良土壤结构,蓄水保墒,抗旱防御干热风起着很大作用。
(4)改革耕作技术。加深耕作层,熟化土壤,使根系深扎,增强抗干热风能力。麦田耕作包括播种前的耕作整地和生长期间麦田的中耕、耙耱、镇压等措施。一是把握好播前耕作。麦田耕翻不仅可破除土壤板结,把施用的有机肥和田间残茬、杂草掩埋到土壤下层和熟化耕翻到上层的底土,而且能增加土壤通透性,蓄纳更多的雨水,改善土壤的水、肥、气、热等状况,为小麦出苗和正常生长提供良好的土壤环境。耕翻首先要根据不同的土质和墒情变化,掌握好适耕期,其次是麦田翻耕后要及时耙细、耙实,平整土地,对于土层过松或有翘空的田块,还应进行适当镇压,以防透风和水分过多蒸发。二是把握好田间耕作。小麦播种后和生长期间,可采用中耕、耙地或搂麦等措施,及时破除地表板结,疏松表土,改善通气条件,适时、适度中耕有利于小麦生长,深中耕和镇压可抑制小麦旺长,预防倒伏。通过以上耕作措施也能取得防避干热风的效果。
3.化学防御措施。干热风的化学防御采用一些化学药剂或化学制品对小麦进行处理,通过改变植株体内的生化过程,提高对干热风的抗性,减轻干热风的危害。这种防御措施一般可取得增产5%~10%的效果。
(1)种子处理。用氯化钙、复方阿斯匹林等药剂处理种子,促进小麦壮苗,增强小麦抗御干热风的能力。
氯化钙拌(浸)种:用氯化钙0.5公斤,加水50 公斤,拌麦种500 公斤,拌匀后堆闷5~6小时后播种;或者用氯化钙0.5 公斤,加水500 公斤,浸麦种500公斤,经5~6小时后晾干播种。
复方阿斯匹林拌(浸)种:用0.05%阿斯匹林溶液浸小麦种子12~24小时后晾干播种;或者用1%阿斯匹林溶液均匀喷在15~25倍麦种上,再闷2~3小时后播种。经处理的麦种,种子内部活力增强,抗干旱能力增强。
(2)喷施化学药剂。在小麦生育后期,在干热风来临之前,用磷酸二氢钾、草木灰水、过磷酸钙、石油助长剂、矮壮素等化学药剂喷洒叶面,通过增加钙、磷、钾、氮、硼、有机酸等的含量和生长刺激素的作用,改善小麦的生理机能,提高小麦对干热风的抗性。
磷酸二氢钾:在小麦孕穗至灌浆期,亩喷施小麦茎叶1~2次磷酸二氢钾150~200克兑水50~60公斤溶液,两次间隔10~15天。经叶片吸收后能加快干物质的合成、累积和运输,使麦粒灌浆充足,灌浆速度加快,有明显增加粒重和促进成熟的作用,从而减轻干热风危害。
草木灰水:在小麦生育后期,亩喷施5%的草木灰水50~100公斤,有预防干热风的作用,一般千粒重可增加1~3克。
过磷酸钙:在小麦开花至灌浆初期,亩用2%~4%的过磷酸钙溶液50~100公斤作叶面喷肥,可以加速小麦后期的生长发育,预防或减轻干热风危害,一般增产8%~15%。
石油助长剂:石油助长剂是一种植物生长激素,主要成分为环烷酸钠。在小麦扬花期至灌浆期,亩喷施1000倍石油助长剂溶液50公斤,可以防御干热风,增加千粒重。
矮壮素:小麦起身至拔节期,亩用0.2%~0.3%的矮壮素水溶液20公斤喷施麦苗,使小麦基部节间变短,秆壁增厚,中上部叶片变短变宽,挺而不披,改善群体的通风透光性,提高抗倒伏能力。
植物细胞分裂素:在小麦拔节期或齐穗期,亩用植物细胞分裂素50克,兑水200~300公斤,搅匀后按常规方法喷雾,可以促进叶绿素的形成和蛋白质的合成,增强光合作用和抗逆能力,有利于早熟、高产。
山西省晋城市农业委员会
刘鹏飞王晋旭袁娟
山西省晋城市气象局宋军芳
一、干热风及其成因
干热风是一种高温干燥并伴有一定风力的农业气象灾害,是一种持续时间较短(一般3天左右)的特定的天气现象,也叫“热风”、“火风”、“干旱风”等,它的危害主要表现在干和热,风起着加剧干热的作用。干热风使小麦发生叶黄、杆枯、穗秕等现象,使产量严重下降,重者减产超过20%。
由于各地自然特点不同,干热风成因也不同。5月上中旬,晋城市小麦进入扬花灌浆期,这时雨水稀少,增温强烈,气压迅速降低,形成一个小范围势力很强的热低压。在这个热低压周围,气压梯度随着气团温度的升高而加大,于是干热的气流就绕着热低压旋转起来,形成一股又干又热的风,即干热风。
二、干热风危害的类型
从历年来晋城市小麦干热风危害状况记录分析,干热风危害的类型主要有高温低湿型、雨后热枯型和旱风型三种。
1.高温低湿型。在小麦扬花灌浆过程中均可发生。这类干热风的特征是高温低湿,干热风来临时气温猛升、空气湿度剧降,最高气温可达32℃以上,有时甚至达到35~37℃,最大增温16℃,相对湿度平均下降14%左右,最大急降58%,伴有一定风力。这类干热风能造成小麦大面积干枯逼熟死亡,对产量威胁很大。
2.雨后热枯型。又称雨后青枯型或雨后枯熟型。一般发生于乳熟后期,即小麦成熟前10天左右。其主要特征是雨后出现高温低湿天气,即在高温的时段里,先有一次降水过程,雨后放晴,气温骤升(平均上升6℃,最大达10℃以上),空气湿度剧降(相对湿度平均下降23%,最大达46%),蒸腾强度平均增加28%,根系吸水力平均下降16%,导致细胞脱水,造成茎叶青枯死亡。这类干热风所造成的危害比前者更加严重。
3.旱风型。又称热风型。其特点是风速大,与一定的高温低湿相结合,对小麦的危害除了与高温低湿型相同外,大风还加强了大气的干燥程度,促进了农田蒸发,使麦叶卷缩,叶片撕裂。这种类型的干热风主要出现在干旱年份。
三、干热风对小麦的危害
小麦植株在干热风高温低湿持续到一定时间后,小麦蒸发量大,体内水分失衡,麦体细胞代谢引起紊乱,生理变化失调,籽粒灌浆受抑或不能灌浆,造成小麦提早枯熟。这主要反映在以下几个方面。
1.麦体失水加剧。在一般情况下,蒸腾强度决定于麦体和外界的水势差,即小麦气孔下气腔的水汽压与外界大气的水汽压之差。小麦植株在干热风影响下,温度猛升,湿度骤降,加上强风力,使麦体内外的水势差增大,水分蒸腾急剧增强,蒸腾强度一般比正常天气高40%左右,最高可以达60%。
2.根系活力减弱。小麦根系是小麦吸收水分和矿质元素的重要器官,也是许多重要物质的合成和贮存器官。由根系吸收的水分、矿质元素及其代谢产物组成伤流液,伤流液中除含有水、矿质元素外,还含有糖、氨基酸、激素等许多物质。因此伤流液的数量和成分(即伤流量)可作为根系活力强弱的重要生理指标。干热风使小麦根系活力减弱,吸收水分和矿物质元素的功能下降,受干热风害的小麦根系伤流量比正常天气减少10%~40%,最高可达55%。
3.光合速度下降、叶绿素含量降低。叶绿素是一种绿颜色的色素,是非常重要的一种生命源。叶绿素存在于绿色植物叶细胞的叶绿体中,叶绿体能进行独特的光合作用,即把吸收的二氧化碳与水合成有机物,作为植物生长所需要的能量贮存起来。小麦也不例外,小麦叶片中含有大量的叶绿体,当小麦受干热风影响时,小麦植株大量失水,叶片含水量迅速下降。一方面使叶绿体迅速解体破坏,植株的光合作用不能正常进行,光合速度明显下降。另一方面使叶绿素的合成受阻,甚至被破坏,温度越高,叶绿素的破坏越快,从而使小麦叶片中叶绿素含量明显降低,叶片颜色变淡,严重时呈灰白色。
4.灌浆速度减慢。据测定,小麦从抽穗到发育成熟,约35~40天,耗水量占小麦整个生育期总耗水量26%~42%。这时遇到干热风的影响,小麦光合产物的制造、输送、转移及贮藏受到极大的影响,灌浆速度减慢,甚至停止,使灌浆期缩短,造成小麦千粒重下降。
四、预防小麦干热风害的措施
预防小麦干热风害的措施主要从控温、增湿、防风等几方面来考虑。近几年来,我们采取综合性措施防御干热风的危害,取得了很好的成效,主要分为天然防御、农业技术防御和化学防御。
1.天然防御措施。在较大范围内改变生态气候来防御干热风称为天然防御。在麦区周围植树造林,特别是营造防风林,起到降低温度、增加湿度、削弱风速和减少地表水蒸发的作用。林网能减弱干热风的强度,缩短干热风的持续时间,减少干热风出现频率,因此林网内小麦受害轻,生理活动正常进行,增产效果明显。
2.农业防御措施。干热风的农业技术防御就是运用一些常用的农业技术措施,如选优种、灌溉施肥、耕作改制等,改善农田小气候环境、增强小麦对干热风的抗性,以求达到防避干热风的目的。
(1)选用优良品种。选择抗早衰、抗青干的品种。
抗逆性强的早熟品种。如选用西农88号,郑州941,豫麦18—64,豫麦39、37、12号,陕农7859,同样抗逆性的还有安8号,宛7107,冀麦40号,晋麦49号、51号、52号,皖麦25号等品种。
(2)促进小麦早成熟。适时早播,培育壮苗,促小麦早抽穗。适时合理灌溉,浇好灌浆水、麦黄水,通过灌溉保持适宜的土壤水分,增加空气湿度,补充麦体蒸腾掉的水分,使小麦早成熟,可以达到躲过、预防或减轻干热风的危害。
(3)增施有机肥。提倡施用酵素菌沤制的堆肥,增施有机肥和磷肥,适当控制氮肥用量,合理施肥不仅能保证供给植株所需养分,而且对改良土壤结构,蓄水保墒,抗旱防御干热风起着很大作用。
(4)改革耕作技术。加深耕作层,熟化土壤,使根系深扎,增强抗干热风能力。麦田耕作包括播种前的耕作整地和生长期间麦田的中耕、耙耱、镇压等措施。一是把握好播前耕作。麦田耕翻不仅可破除土壤板结,把施用的有机肥和田间残茬、杂草掩埋到土壤下层和熟化耕翻到上层的底土,而且能增加土壤通透性,蓄纳更多的雨水,改善土壤的水、肥、气、热等状况,为小麦出苗和正常生长提供良好的土壤环境。耕翻首先要根据不同的土质和墒情变化,掌握好适耕期,其次是麦田翻耕后要及时耙细、耙实,平整土地,对于土层过松或有翘空的田块,还应进行适当镇压,以防透风和水分过多蒸发。二是把握好田间耕作。小麦播种后和生长期间,可采用中耕、耙地或搂麦等措施,及时破除地表板结,疏松表土,改善通气条件,适时、适度中耕有利于小麦生长,深中耕和镇压可抑制小麦旺长,预防倒伏。通过以上耕作措施也能取得防避干热风的效果。
3.化学防御措施。干热风的化学防御采用一些化学药剂或化学制品对小麦进行处理,通过改变植株体内的生化过程,提高对干热风的抗性,减轻干热风的危害。这种防御措施一般可取得增产5%~10%的效果。
(1)种子处理。用氯化钙、复方阿斯匹林等药剂处理种子,促进小麦壮苗,增强小麦抗御干热风的能力。
氯化钙拌(浸)种:用氯化钙0.5公斤,加水50 公斤,拌麦种500 公斤,拌匀后堆闷5~6小时后播种;或者用氯化钙0.5 公斤,加水500 公斤,浸麦种500公斤,经5~6小时后晾干播种。
复方阿斯匹林拌(浸)种:用0.05%阿斯匹林溶液浸小麦种子12~24小时后晾干播种;或者用1%阿斯匹林溶液均匀喷在15~25倍麦种上,再闷2~3小时后播种。经处理的麦种,种子内部活力增强,抗干旱能力增强。
(2)喷施化学药剂。在小麦生育后期,在干热风来临之前,用磷酸二氢钾、草木灰水、过磷酸钙、石油助长剂、矮壮素等化学药剂喷洒叶面,通过增加钙、磷、钾、氮、硼、有机酸等的含量和生长刺激素的作用,改善小麦的生理机能,提高小麦对干热风的抗性。
磷酸二氢钾:在小麦孕穗至灌浆期,亩喷施小麦茎叶1~2次磷酸二氢钾150~200克兑水50~60公斤溶液,两次间隔10~15天。经叶片吸收后能加快干物质的合成、累积和运输,使麦粒灌浆充足,灌浆速度加快,有明显增加粒重和促进成熟的作用,从而减轻干热风危害。
草木灰水:在小麦生育后期,亩喷施5%的草木灰水50~100公斤,有预防干热风的作用,一般千粒重可增加1~3克。
过磷酸钙:在小麦开花至灌浆初期,亩用2%~4%的过磷酸钙溶液50~100公斤作叶面喷肥,可以加速小麦后期的生长发育,预防或减轻干热风危害,一般增产8%~15%。
石油助长剂:石油助长剂是一种植物生长激素,主要成分为环烷酸钠。在小麦扬花期至灌浆期,亩喷施1000倍石油助长剂溶液50公斤,可以防御干热风,增加千粒重。
矮壮素:小麦起身至拔节期,亩用0.2%~0.3%的矮壮素水溶液20公斤喷施麦苗,使小麦基部节间变短,秆壁增厚,中上部叶片变短变宽,挺而不披,改善群体的通风透光性,提高抗倒伏能力。
植物细胞分裂素:在小麦拔节期或齐穗期,亩用植物细胞分裂素50克,兑水200~300公斤,搅匀后按常规方法喷雾,可以促进叶绿素的形成和蛋白质的合成,增强光合作用和抗逆能力,有利于早熟、高产。
山西省晋城市农业委员会
刘鹏飞王晋旭袁娟
山西省晋城市气象局宋军芳