干热风对小麦生产的影响及防御对策

摘要阐述了干热风的类型和气象指标,分析了干热风对小麦的伤害机理,并提出防御措施,以为小麦高产提供参考。

关键词干热风;小麦;产量;品质;防御对策

中图分类号S512.1文献标识码B文章编号 1007-5739(2010)10-0088-01

阿克苏地区适宜种植小麦,小麦产量高,品质好,而且近几年随着粮食价格上涨,种植小麦经济效益不断提高,为壮大团场经济,提高职工收入,新疆生产建设兵团对作物布局进行了战略性调整,按照“稳棉、增粮、扩果、兴畜”的原则,大幅度增加小麦种植面积。然而干热风对小麦生产影响较大,制约小麦产量和品质的进一步提高。因此,笔者结合工作实际,从气象因素着手,提出防御干热风的对策,以期促进小麦的高产。

1基本概况

新疆生产建设兵团农一师五团气象站位于新疆天山支脉哈里克套山南麓,塔里木盆地西北缘,阿克苏地区温宿县境内,地理坐标为东经80°47′15″~80°57′00″,北纬41°23′23″~42°12′30″,海拔高度1 236 m,灌溉系统为独立渠系。年平均气温9.9 ℃,最冷月1月平均气温-10 ℃,极端最低温度-30.9 ℃,最热月7月平均气温24.1 ℃,极端最高温度40.9 ℃,气温年较差34.1 ℃。

阿克苏地区农作物生物季节4—9月,平均气温20.3 ℃。全年≥10 ℃的积温3 878 ℃。年降水量81 mm,最多137.2 mm,最少31.7 mm。年蒸发量2 015 mm,为降水量的25.5倍,以6月下旬至7月下旬最大。空气相对湿度为52%,农作物生长季节4—9月平均相对湿度为43%。该区全年平均日照时数2 525 h,最多2 824 h,最少1 993 h,日照百分率57%,4—9月56.1%。年盛行风向为NNE,平均风速1.8 m/s,8级以上大风,自1957—2009年52年平均为7.1次,大风多出现在4—8月,风向以NW为主;风沙、沙尘暴平均每年18次,以3—6月最多。该区地处中纬度亚欧大陆中心,远离海洋,四周为高山所阻,沙漠戈壁垫面,年总辐射量平均564.84~627.60 kJ/cm2,降水稀少,从而加重6—7月干热风的危害程度。

2干热风类型

干热风是指小麦在开花至乳熟期间出现的一种高温、低湿并伴有一定风力的农业气象灾害[1]。其主要有3种类型:一是高温低湿型。这一类型的干热风,是下沉大陆变性气团东移过程中产生的灾害性天气。干热风出现时,空气浓度迅速上升,空气湿度迅速下降,并伴有一定风力。从小麦开花至成熟期均可发生,是阿克苏地区干热风的主要类型。二是大风低湿型(旱风型)。这类干热风以风速大、温度低为特点,温度不一定很高,有时危害也很严重。三是高温窝风型。这类干热风以高温为主,风速不大,往往发生在比较封闭的地方。

3干热风气象指标

高温低湿型和大风低湿型2类干热风危害都是在一定的温度、湿度、风速条件下形成的,其气象指标有以下3种[2]。一是日最高气温。可反映小麦受热害程度,且便于比较;二是湿度。选用14∶00的相对湿度,其近似日最小湿度值可以反映干害程度;三是风速。选用14∶00的风速值,代表风的影响程度(表1)。

4干热风危害减产标准的确定

依据生产部门对干热风危害年型的看法,经多点试验、观测及分析历史气象资料,确定如下减产标准:一是由于干热风日引起千粒重下降0.5~1.0 g的为一个轻干热日,千粒重下降1.0 g以上的为重干热风日。二是千粒重下降1.0~2.0 g的过程为轻干热风过程,下降2.0 g以上的为重干热风过程。三是千粒重下降2.0~4.0 g的年型为轻干热风年型,下降4.0 g以上的为重干热风年型。

5干热风对小麦的伤害机理

干热风使小麦的功能叶叶绿素含量显著降低,光合速率下降,叶片蒸腾强度骤然加强,从而造成小麦植株迅速脱水。并导致小麦叶片蛋白质破坏,旗叶总氮、蛋白质氮含量减少,引起氮代谢平衡破坏。此外,干热风导致小麦根系活力减弱,使小麦灌浆速度减慢和灌浆时间缩短,造成“逼热”现象。

6干热风的防御对策

6.1加强气象指标的预测预报

6.1.1小麦干热风长期趋势的判别指标。多干热风年的判别指标:一是4—5月降雨量必定偏少;二是前一年12月和当年4月空气相对湿度距平符号相同;三是前一年12月和当年2月降水量距平符号相同[3]。少干热风年的判别指标:一是3月无降水,平均风速偏小,空气相对湿度偏高;二是4、5月空气相对湿度距平符号相同;三是1月气温和5月平均风速距平符号相同;四是2月降水量和4月平均风速距平符号相同。用上述指标曾预报1986、1988、1993、1997、1998、2007年属多干热风年,实况相同。

6.1.2小麦干热风发生日期的中期预报。小麦干热风都是在当地被干热风气团控制时发生的,其天气演变的全过程为冷空气入侵、气团变性、干热气团生成、又一次空气入侵水反复循环,这种周而复始的演变过程称为自然天气周期。其中,每个周期过程又由几个不同的天气阶段组成;冷空气入侵的过程是降温和风、雨出现的阶段,气团变性过程是升温和晴好天气阶段,而干热气团有时已经形成或尚未形成就被第2次冷空气入侵破坏,这样就不会出现干热风或仅高温当天出现一次干热风;有时干热气团形成后会维持几天,然后才出现下一次冷空气入侵,这时就会有干热风的连续发生。根据对这种现象认识与分析,可试用自然天气周期做小麦干热风发生日期和中期的预报,主要参数为:日平均气温距平、日平均水汽压距平、日平均气压距平,应该取相应日期的多年平均值,以便消除年季变化的影响,力求精准[4]。

另外,可以借助高空点绘图的方法,在预计峰值出现的前3~5 d,如500 hPa塔里木上空为副热带高压控制,或副热带高压在里咸海到塔什干之间维持,而副热带锋区上的暖脊一直伸向塔里木上空,则未来高峰值出现后,将维持3~5 d。这样就可根据情况做出小麦干热风是否连续发展的预报。

6.1.3小麦干热风的短期预测预报。一是日最高气温≥33 ℃;二是14∶00相对湿度≤30%,14∶00风速≥2 m/s。

6.2加强农业技术改革

加强农业技术改革,提高科学种田水平,兴修水利,发掘灌溉条件,灌好小麦灌浆水、麦黄水。改良土壤,提高土壤保持肥水的能力,加强田间管理,推广使用抗干热风的小麦高产优质品种,提高小麦抗逆性。调整播期,避开干热风危害小麦的关键期。

6.3加强农田林网化建设

营造防护林对于调节农田小气候、改善生态环境、防御干热风有良好效应。使用化学药剂对种子进行处理。生长期在干热风出现之前,进行根外施肥,叶面喷施磷酸二氢钾、尿素,或喷施石油助长剂、草木灰水等。

7参考文献

[1] 贾敬习.新乡市小麦干热风的发生及防御研究[J].现代农业科技,2008(21):218-219.

[2] 刘德祥,孙兰东,宁惠芳. 甘肃省干热风的气候特征及其对气候变化的响应[J].冰川冻土,2008,30(1):81-86.

[3] 肖风兰.小麦干热风的发生与预防[J].河南农业,2008(7):21

[4] 魏东升.海南州麦区干热风的危害及防御措施[J].青海农林科技,2008(2):41-42.