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小麦自然灾害及其应变管理

所属图书:现代小麦规模生产与病虫草害防治技术 作者:辛登豪;王猛;张宪光;徐毅;张志花 出版时间:2015-07
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小麦自然灾害及其应变管理

第一节 干旱灾害

小麦干旱灾害是指由于土壤干旱或大气干旱,小麦根系从土壤中吸收到的水分难以补偿蒸腾的消耗,使植株体内水分收支平衡失调,引起小麦生育异常乃至萎蔫死亡,并最终导致减产和品质降低。

干旱是小麦生产中的主要农业气象灾害。在小麦生长季,每年都有不同程度的旱情发生,成为河南省小麦生产的重要限制因子。因此,从小麦干旱发生的气候成因出发,探讨河南省小麦干旱发生的规律和风险,并从防灾减灾角度提出防御干旱减轻危害的措施,以减轻对社会经济和人民生活的影响损失,是一项重要的长期战略性任务。

一、小麦干旱发生的气候成因

干旱是河南历来发生频率高、影响范围大、持续时间长、成灾程度重的农业气象灾害。干旱灾害形成的原因极其复杂,有自然的、社会的多方面的因素影响,但天气气候方面的原因仍是最主要的。大气降水偏少是干旱灾害形成的直接气候背景,干旱的季节性、区域性及阶段持续性等特点的形成都与河南省降水气候的基本特点一致,这取决于影响河南降水的大气环流系统活动的异常。

由于河南省处于亚热带向暖温带的气候过渡带,正是夏季风影响的北缘地带,农业气象干旱与大气季风环流形势密切相关,主要表现在西太平洋副热带高压与中纬西风带的相互冲突和异常移动,西太平洋副热带高压是东南海洋上的暖湿气流向内陆输运的主要源动力,而中纬西风带异常移动则不能将北方干冷空气正常输送到华北广大平原,长期缺乏水汽来源或没有较强冷暖空气交汇、相互作用,必然导致降水稀缺,引发气候干旱和农业干旱。

每年3月左右,即冬小麦返青—拔节时期,我国北方受长波脊控制,东亚大槽较强,河南省处于脊前深厚的高压系统内,天气晴好,较少有冷空气活动,或冷空气活动偏北、偏东。同时若当年西太平洋副热带高压比常年同期偏弱、偏西时,孟加拉湾的暖湿气流位置偏南,冷暖空气交汇的结果多是在江南地区发生冲突形成雨区,黄淮海冲积大平原长时间处于高压脊的控制下,气温回升幅度逐渐变大,加上暖湿气流不能及时输送,缺乏冷暖空气交汇的大气环流条件,从而导致春季降水偏少,加之春季增温加快,土壤失墒快,给小麦生长造成严重影响。所以,河南有“十年九旱”“春雨贵如油”之说。

初夏,正值小麦灌浆—成熟之季,极地的冷空气往往不能向我国华北地区流动或冷空气开始逐渐衰退;同时副热带高压偏弱、偏南,大范围降水很难形成,不能满足冬小麦生殖生长的需水要求,局部大量降水反而对小麦造成涝害。

10月中上旬,全省冬小麦开始播种,若副热带高压南撤较早,或冷空气活动开始增加,冷暖空气不能配合出现,易造成全省秋季少雨干旱和光温条件的不稳定变化。冬季受北方蒙古冷高压控制,全省大部盛行西北风,气候干冷,降水少而弱,不利于土壤保水和冬小麦安全越冬。

二、干旱灾害的防御

结合干旱灾害的发生特点及冬小麦生育期内的不同水分需求,开展干旱灾害的防御工作可从以下8个方面入手。

1.底墒水

小麦播种前,进行土壤湿度测定,如果0~100cm土壤相对湿度低于80%,则应灌底墒水,灌水量以100cm深度达到田间持水量为准。充足的底墒水可有效防御后期干旱的发生。

2.深耕

播种前进行深耕,深度应达30cm。各点应依据当地情况,争取达到该标准。

3.秸秆翻压

上季玉米收获时,用秸秆粉碎机将秸秆粉碎,然后进行深耕,将其翻压入土中。视条件进行。

4.拌种

播种前用多功能防旱剂对种子进行拌种处理。

5.秸秆覆盖

覆盖材料为麦秸,覆盖时间在12月下旬,覆盖地段面积每个点不少于100亩,覆盖量为300kg/亩。覆盖前,如果麦田杂草较多,应先进行一次中耕锄草。底肥不足的地段应在覆盖前追施纯氮2kg/亩以上。覆盖时应注意将麦秸覆盖在行间,尽量不压或少压麦苗。

6.有限灌溉

在小麦生长期间,每旬测定一次土壤湿度,当100cm土壤相对湿度平均值小于如下数值时应及时进行灌溉:分蘖—越冬60%,返青—起身55%,拔节—抽穗60%,抽穗—乳熟65%。灌溉量45~60m3/亩或以100cm达到田间持水量的90%为准。

7.喷施防旱剂

当土壤相对湿度降到70%时,喷施多功能防旱剂。喷施时间为小麦拔节(3月下旬)至乳熟(5月20日前),剂量每509防旱剂对50kg水,可喷洒1亩地。

8.喷施防干热风制剂

4月中下旬至5月初,喷施防干热风制剂(磷酸二氢钾),用量每亩250g对水50kg。

第二节 干热风灾害

干热风是指小麦生育后期出现的一种高温、低湿并伴有一定风力的农业气象灾害,又叫火风、热风、干旱风。干热风是一种复合灾害,包括高温、低湿和风3个因子,但其中主导因子是热,其次是干,因此,也可列入热害之列。因为气温高,湿度低加上风吹,使作物蒸腾加速,植株体内缺水,引起灾害。干热风是我国北方小麦生产上的重大农业气象灾害之一,多发生在5~7月,以5月下旬至6月上旬为干热风发生最集中的时段,这时正值小麦抽穗、扬花、灌浆之际,轻者灌浆速度下降,粒重降低,重者提前枯死麦粒瘦瘪,严重减产。

一、干热风的类型

干热风活动主要有两种类型:一是高温低湿型,这是河南小麦干热风的主要类型,其特点是高温低湿,主要出现在小麦开花、灌浆期间。干热风发生时温度猛升,空气湿度剧降,最高气温可达32℃以上,甚至可达37~38℃,相对湿度可降至25%~35%以下,风力在3~4m/s以上,干热风结束时温度下降,湿度回升。二是雨后枯熟型,这类干热风的特点是雨后出现高温低湿天气,即在高温的天气里,先有一次降水过程,雨后猛晴,温度骤升,湿度剧降,也有时在长期连续阴雨后出现上述高温低湿天气,造成小麦青枯死亡。

干热风按其强度可分为轻、重两级,河南麦区的具体划分指标如下表所示。

干热风日重14时:气温≥32℃,相对湿度≤25%,风速≥3m/s轻14时:气温≥30℃,相对湿度≤30%,风速≥2m/s干热风天气过程重凡连续出现2天以上重干热风,或3天以上轻干热风轻连续出现2天以上轻干热风,或一轻一重干热风干热风年型重一年中出现一次重干热风过程,或一轻一重过程,或两次以上轻干热风过程轻一年中出现1~2次轻干热风过程

表 河南省小麦干热风发生的气象指标(高温低湿型)

雨后枯熟型干热风指标为:小麦成熟前10天以内,有1次小雨过程,降水量5~10mm,雨后猛晴,3天内有1天以上日最高气温≥30℃,相对湿度较低,风速≥3m/s,即为一个雨后青枯日。

二、干热风发生规律

高温低湿型干热风发生的总体特点是:南少北多、南轻北重,其中郑州、洛阳、三门峡、焦作一带、安阳以东到濮阳一带及商丘东部一带发生日数在3.0天以上,是干热风多发区,出现概率为10年8~9遇;而卢氏、方城、驻马店到项城一线以南则为少发区,平均发生天数仅0.5~2.0天,出现概率为10年4~5遇。重度干热风郑州西部到巩义一带发生天数最多,年平均达2.0天以上,发生概率10年6~7遇;而卢氏、伊川、方城、确山到新蔡一线以南发生日数较少,年平均不足1.0天,发生概率为10年3~5遇。

雨后枯熟型干热风,各地年平均发生概率为10年2~3遇到5~6遇。总的发生规律是西南部轻东北部重,其多发中心集中在开封、安阳及驻马店、新蔡一带,年平均发生日数在1.5天以上,少发中心主要在豫西伏牛山区和豫东商丘一带,年平均出现日数不足1.0天。

干热风还有随着海拔高度升高发生率减少的特点。豫南大别山区由于地势高,气温偏低,干热风都较轻或基本无干热风发生。但在豫东北以及淮河以北的广大平原地区干热风发生严重,这主要是由于气温翻越太行山,豫西山地的焚风增温作用,以及黄河故道低洼盐碱地的影响所形成。

三、干热风的影响及防御

(一)干热风的影响

干热风对小麦的影响主要是危害小麦的扬花灌浆。在高温、低湿及大风的条件下,小麦叶片光能利用率低,籽粒形成期缩短,根系呼吸受限,吸水能力减弱;如果是雨后干热风,蒸腾作用加强,植株体内水分失去平衡,总氮量、可溶性蛋白质含量、叶绿素含量、碳代谢水平、细胞质膜透性等因子受到制约,甚至出现生理脱水,茎叶青枯,籽粒干秕,千粒重明显下降。干热风还使小麦灌浆过程缩短,迫使小麦提前成熟,造成减产。

干热风发生时,植株的芒、穗、叶片和茎秆等部位均可能受害,最先体现在植株顶部。轻者小麦叶片从顶端到基部失水后青枯变白或蜷缩萎凋,颖壳变为白色或灰白色,芒尖干枯、炸芒、籽粒干瘪,影响小麦的产量和品质;重则严重炸芒,顶部小穗颖壳和叶片大部分干枯呈灰白色,叶片卷曲呈绳状,枯黄死亡。干热风在小麦不同生育期发生,小麦的受害症状和程度的表现也不同:在开花和籽粒形成期,主要影响开花受精能力,使不孕花数增加,减少穗粒数;在灌浆成熟期发生,则会使日灌浆速率突然出现下降现象,灌浆期缩短;在成熟前10天左右受雨后枯熟型干热风危害,麦田呈现大面积青枯。

(二)干热风的防御

防御干热风对小麦生产的稳产、高产有特殊的意义。我国劳动人民在长期的生产实践中,积累和创造了不少抗御干热风的经验和方法,可以概况为“躲”“抗”“防”“改”。“躲”是指合理的作物布局和品种布局,调整作物播种期以避开干热风的危害;“抗”是指选育抗干热风的优良品种,采取相应的农业技术措施增强小麦抗御干热风的能力;“防”是指干热风来临前采取灌水施肥等农业技术措施防御干热风的危害;“改”是指通过植树造林、改土治水,以改善小麦生育的环境条件防止干热风的危害。目前防御干热风的有效途径可分为以下3类。

1.生物措施

即通过植树造林,加强农田林网化建设,减轻干热风的危害。林网效应不仅能削弱风力,增加林网间的空气湿度,减少蒸腾,调节近地层气温,还有防御其他农业气象灾害的能力。因此,加强农田林网基本建设,改善农田小气候,是防御干热风的一项战略性措施。

2.农业技术措施

(1)选抗干热风良种。这类小麦品种的特点是灌浆速度快,早熟、抗旱,耐高温,不易感染病虫害等。选育丰产性好、抗干热风强的品种是防御干热风的根本措施。

(2)改革耕作、栽培技术。适时播种可以培育壮苗,为抵抗外界不良环境奠定基础;适时收获可躲过小麦生育后期干热风的危害。另外,根据本地气候条件、土壤肥力、耕作制度等具体情况,通过调整作物布局,也能取得防避干热风的效果。

(3)适时浇足灌浆水,酌情浇好麦黄水。试验表明,麦田后期灌一次水,地表温度可以降低4℃左右,小麦株间湿度可增大4%~5%。故干热风发生前浇足灌浆水,可适当降低植株体温,麦田小气候条件得到改善,能够有效减轻干热风的危害。对于高肥水麦田,浇麦黄水易引起减产,这类麦田只要在小麦灌浆期没下透雨,就应在小雨后把水浇足,以免再浇麦黄水;而对于保水力差的地块,当土壤水分亏缺时,可在麦收前8~10天浇一次麦黄水。

根据天气预报,若浇后2~3天内可能出现5级以上大风时,则不要进行浇水。

3.化学措施

在干热风来临之前,或小麦生育后期向叶面喷施化学制剂,调节小麦新陈代谢的能力,增强株体活力,达到抗灾的目的。可供选用的化学制剂有:草木灰、抗旱剂一号、阿司匹林、磷酸二氢钾、氯化钙、萘乙酸、硼肥、锌肥等。这些制剂大多能提高小麦抗旱或抗干热风的能力,增强光合作用,提高灌浆速度和籽粒饱满度,或使小麦叶片气孔处于关闭状态,减少植株蒸腾失水量,从而减轻干热风的损失。但要注意不同药剂施用的时间不同,某些药剂之间不能混合使用。

(1)草木灰。在小麦孕穗期或抽穗期,每亩喷施10%的草木灰浸出液50kg,既能提高小麦抗旱或抗干热风的能力,又能加速灌浆,增加粒重。

(2)抗旱剂一号。该剂主要成分为黄腐酸盐,是一种植物生长调节剂。在小麦孕穗期前后,亩用抗旱药剂40~50g,加适量水,全田喷洒。以叶片正反两面都着药液为度。不仅能有效抗御干热风的危害,而且可以增加小麦绿叶面积,增产15%~20%,达到一药多效之目的。

(3)阿司匹林。在小麦扬花期至灌浆期,喷施0.04%~0.05%的阿司匹林水溶液,可使小麦叶片气孔处于关闭状态,减少植株蒸腾失水量,从而减轻干热风的危害。

(4)磷酸二氢钾。在小麦孕穗、抽穗和开花期,各喷施一次0.2%~0.4%的磷酸二氢钾水溶液,每亩每次50~75kg,可促进小麦结实器官的发育,增强光合作用,减少叶片失水,加速灌浆进程,提高麦秆内磷、钾含量,增强抗御干热风的能力。注意,该溶液不能与碱性化学药剂混合使用。

(5)氯化钙。在小麦开花期和灌浆始期,各喷施一次0.1%的氯化钙水溶液,每亩每次50~70kg,通过增强小麦叶片细胞的吸水和保水能力,减少植株水分蒸腾。

(6)萘乙酸。在小麦扬花期及灌浆初期,喷施萘乙酸水溶液各一次,每次每亩用量50~70kg,也能有效减轻干热风的危害。

(7)硼、锌肥。在50~60kg水中加入100g硼砂,在小麦扬花期喷施。或在小麦灌浆时,每亩喷施50~75kg 0.2%的硫酸锌溶液,可有效促进小麦受精,加速小麦后期发育,增强其抗逆性和结实。

第三节 小麦冻害及其预防

黄淮麦区冻霜害是仅次于干旱的一大自然灾害,其发生频繁,面积大危害重,时常造成小麦的减产,对小麦生产危害极大。如1954年发生的霜冻,当年小麦受灾面积达350万公顷,受灾的各省减产30%~50%,重灾地区减产60%~70%;其次是1998年约290万公顷;1995年的200万公顷;1993年的114.7万公顷;1990年的98.3万公顷。近年来的试验、示范结果表明,只要不失时机地进行预防、抗御和减轻其危害程度,形成防、抗、缓、减霜集成技术体系,就能达到稳产高产的目的。

冻害是一种低温灾害,小麦的冻霜害可分为冻害、冷害和霜冻害。

冷害是气温高于0℃,植株体温度短时在0℃以下的一种低温灾害,冷害一般对小麦不会直接产生危害症状。

冻害是小麦越冬及越冬期间的低温灾害,特点是低温绝对值低,一般越冬时突然降温温差在12℃以上,绝对温度在-5℃以下才可能形成冻害,且随温度绝对值的提高冻害加重。黄淮麦区冻害的发生绝大部分是品种或播种期选择不当或耕作整地太差而造成,人为因素可以避免。如2008年秋冬连旱,4次低温过程,对砂地和整地质量非常差的淤地影响非常大,冻害在3~4级,而整地质量较好的麦田冻害一般在2级冻害或更轻。

霜冻害是指小麦处于旺盛生长(拔节以后)阶段的低温灾害,其气候特点是前期升温快,冷空气来时降温幅度大,最低气温在0℃以下,草面最低气温在-3℃即可造成拔节后小麦的霜冻害。在小麦的生育后期,1℃左右的气温也可造成小麦的霜冻灾害。晚霜冻害由于时间短,来得突然,不易针对性的预防,只有通过各个方面的栽培措施进行预防,才能达到较好的效果。对于黄淮麦区主要发生的冻霜害按时间划分如下。

一、越冬冻害

(一)产生冻害的原因及特征

越冬冻害是指小麦在进入越冬时发生的冻害。主要冻害特征是冻伤部分叶片,冻死分蘖的现象很少。播种过早的地块能冻死主茎和大分蘖,对于播种过晚整地质量又差的地块也有冻死苗的现象。

(二)采取的预防技术

1.选择合适的播期播量

一般半冬性品种播期掌握在日平均温度稳定通过18℃时播种比较适宜,黄淮麦区在10月9日以后,播量6~7kg/亩;弱春性品种播期在日平均温度稳定在16~18℃时比较适宜,黄淮麦区在10月15~18日,春性品种在10月20~25日比较适宜,播量掌握在8~10kg/亩。

2.精细整地,合理施肥

(1)深耕细耙达到上虚下实,地面平整的整地要求。一般深耕23cm(7寸)以上,用钉齿耙耙3遍,梭耙一遍,条耙一遍,耙后整平。对于犁后用旋耕机耙的地块,必须用钉齿耙条耙一遍,踏实下层土壤。

(2)在施优质农家肥2000~5000kg/亩的基础上,并依据肥力的高低施:尿素15~20kg/亩。标准过磷酸钙40~50kg/亩,若是16%的过磷酸钙用25~40kg/亩,若是磷酸二铵或磷酸一铵施用量为15kg/亩。氯化钾10~15kg/亩。微肥,施农用硫酸锌2~4kg/亩,硫酸锰0.5kg/亩,硫酸亚铁2.5~5kg/亩,钼酸铵0.02~0.05kg/亩,硫酸铜0.1~0.2kg/亩。与钾肥混合均匀后施用。

3.田间管理

(1)出苗后及时查苗补种。其方法是小麦出苗立针期及时查看出苗情况,按照10cm以上为断垄,7~10cm为缺苗的指标,计算缺苗断垄面积,按原播种量加大30%及时浸种催芽,种子露白时补种断垄处

(2)剔除堌堆苗。小麦垌堆苗能造成小麦间株发育加快,个体生长细弱,抗寒、抗旱能力都很弱。因此,对于播种过密的垌堆苗段在小麦2叶期带土剔除多余苗,移栽到缺苗处;或小麦分蘖后,进行移栽,栽后必须浇水压根,保证移栽麦苗的成活,达到苗匀的目的。

(3)整地质量差和旋耕的地块。对于整地质量差和旋耕的地块,小麦分蘖前后进行镇压,踏实土壤,分蘖后进行浅中耕,提温保墒。对于正常条件下播种到出苗的时间小于7天,并表现为秋季持续高温,小麦生长快的年份应该早镇压以防止麦苗过旺生长,预防越冬冻害。越冬前当气温下降到平均温度5℃时,浇越冬水,进一步踏实土壤,确保小麦安全越冬和次生根的生长。

4.冻后减霜技术

小麦越冬冻害后,一般小麦就进入了越冬期,黄淮麦区小麦此时地上部分一般不再生长,地下部分仍然生长,为保证冻害麦田不再遭受冬季冻害的影响,对中度越冬冻害的麦田,在天气回暖后,用优质农家肥覆盖麦田提温,促进小麦的生根和恢复。早春及早进行中耕,并追施尿素5~1.0kg/亩。返青后早浇返青水,促进春生分蘖,提高分蘖成穗率。对重度越冬冻害的麦田,死苗率达到50%以上的麦田,可改种春季作物。

二、冬季冻害

(一)冬季冻害的特征及成因

冬季冻害主要是小麦越冬以后发生的冻害。真正的冬季冻害黄淮麦区很少见,主要是越冬冻害后的加重冻害程度,是越冬冻害后,在冬季形成的干叶。一般条件下只形成不同程度小麦叶片的冻伤,对小麦产量的影响较小,大面积冻死植株或分蘖的情况比较少见。产生死苗或分蘖的现象有以下两种。

第一是整地质量差的麦田。遇到冬季长冷干旱年份,小麦分蘖节又生长在土中,小麦次生根只能萌动而不能伸长,干旱能抽干分蘖节水分,造成点片死苗。

第二是秋季降水正常偏多,小麦生长旺盛,在小麦越冬时部分麦田小麦处于接近起身到起身阶段越冬时小麦发生了中度到重度叶片冻害,入冬后降雪偏多,日照不足,遇冬季降雪量大的湿冷年份,本来受到伤害的麦苗在土壤过饱和状态下可以造成缺氧,形成根腐病害而死。

(二)预防措施

(1)防御越冬冻害的技术对长冷干旱型冻害有很好的预防效果,从气候年型上看,若遇秋季气温高,干旱少雨,在越冬前进行浇水(越冬盘根水),踏实土壤,落干后及时浅中耕,防止土壤龟裂,可有效地防止冬季的小麦冻害。

(2)对于高湿长冷年一般采取浅中耕的方法预防小麦的死苗,方法是:及时进行浅中耕,散墒增温。提高小麦根际土壤通透性,预防死苗。

(三)减灾技术措施

(1)对于未采取预防措施,遇长冷干旱造成的苗小和部分死苗,在冬季天气回暖的天气条件下,进行轻镇压提墒,踏实土壤。早春及早浇返青水,促进次生根的伸长与下扎,促弱转壮。对死苗造成的缺苗断垄,在浇返青水时,疏密补稀,进行带土移栽,保证拔节的全苗。

(2)对播种过早,越冬期进行起身拔节的麦田,视小麦冻害状况,若冻死50%以上的麦田,应考虑早春改种经济作物。对死苗在50%以下的麦田,早春及早进行追肥浇水,一般追尿素150~225kg/hm2(10~15kg/亩),并中耕提温,促苗分蘖,提高分蘖成穗。

(3)对高湿长冷年型造成的苗小和死苗。在小麦返青前,夜冻昼化时及早进行中耕,散墒增温,促苗早发。返青后追施尿素5kg/亩。

三、晚霜冻害

(一)晚霜冻害的成因及特点

晚霜冻害是小麦生理拔节以后产生的冻害。小麦起身后,冻害形成的温度是随生育进程的推进逐渐提高,低温出现的频率是随生育进程的推进逐渐减少。晚霜冻害的气候特点是,早春气温回升快,小麦生长旺盛,迅速进入起身拔节阶段,当遇到突然冷空气侵袭,即可造成晚霜冻害。

小麦拔节前40天到拔节后40天最低气温与冻害百分率表,表明了在小麦起身到拔节后20天是晚霜冻频率最高的时段。

(二)晚霜冻害的级别划分

晚霜冻害以冻死幼穗为主要特征,对叶片一般无大的影响;但在早春,小麦拔节前由于气温低降温幅度大时,在冻死幼穗的同时对叶片也有一定的伤害。晚霜冻害主要冻死主茎及大分蘖,对未起身拔节的小分蘖一般不会造成冻害。冻害级别以冻伤幼穗的多少确定。

(三)晚霜冻害的预防措施

1.品种的选择

抗晚霜品种是一个具有复杂性状的品种类型。它不仅要有良好的产量、品质性状,让种植者接受,还要具有良好的抗晚霜特性。根据各项试验研究结果,抗晚霜品种应具备:①拔节前后株型叶型直立,分蘖力强,叶色深绿的形态长相特征;②拔节期晚抽穗成熟正常的的生长特性;③高细胞液浓度和良好的抗结冰特性的生理特点。目前这样的小麦品种有周麦18、矮抗58、偃展4110系(弱春性)以及一些大穗小麦品种。

2.拔节前的田间操作技术

对返青旺长的小麦,在小麦起身前进行镇压,其方法是用石辊顺垄镇压或人工顺垄踩。可有效控制小麦生长过快,控制大分蘖发育,促进小麦分蘖滋生,推迟小麦的拔节期,对防御、减轻晚霜冻危害有一定的作用。

喷施拔节延缓剂也可以推迟小麦的拔节期,如多效唑、矮壮素等起身前7天喷施,即可抑制节间的伸长,又可提高分蘖量,有一定的防霜效果。

3.浇水防霜技术

浇水有良好的防霜作用。浇防霜水应在小麦对霜冻敏感点前进行,根据黄淮小麦的生长发育规律和气候特点,浇防霜水时期应与丰产优质水结合,即在小麦节间第二节伸长第三节萌动,幼穗长度1cm时进行,此时浇水可以追施尿素150~225kg/hm2(10~15kg/亩),可以达到即防霜又增产和提高小麦品质的作用,黄淮麦区大约每年在3月15~25日。防霜水的后效作用大约为10天,浇防霜水应在霜冻前1天完成,在霜冻的当天忌浇防霜水,否则可加重小麦的冻害。

4.化学防霜技术

小麦防冻剂的使用技术。目前生产上应用的防冻剂有两种:一类是可调节株体内酶活性,增强光合能力的生长调节剂或有机液肥类化学调控剂;另一类是直接补充糖分以提高体内胞液浓度。按照两类剂型的性质,第一类施用是在小麦起身后进行,叶面喷施,一般1~2次;第二类是在晚霜冻来临前1天进行。但防冻剂目前生产的剂型对弱的低温有作用,对强低温的作用不明显。

另外,目前已经在研制的生防菌,即冰核弱细菌,它可抑制活性冰核菌的繁殖,增加非活性冰核菌,有效降低植株的冰点温度,达到防御霜冻的目的。

5.物理防霜技术

在小麦生产中,熏烟在霜冻来临亦经常使用,作为一个古老而实用的防霜技术,其方法在此不再多说,一般熏烟可提高地表温度1~2℃。熏烟的防霜作用主要是它的热效应,其热效应取决于:①烟幕中下垫面土壤有效辐射的削弱程度;②发烟混合物燃烧时和烟形成时所发出的热量散布状况;③当水汽凝结在烟的吸湿粒子上时发出的热能。另外,增加空气的搅动、喷水都有一定的防霜效果。

(四)减灾技术

1.轻霜冻的减霜技术

小麦发生轻霜冻在黄淮麦区极为普遍,但在生产实践中均没得到足够的重视,尤其是仅受到伤害而没有冻死的轻霜冻,研究结果表明,3级以下轻霜冻的主要特征是部分小穗受到伤害,一般表现为受伤害小穗穗粒数减少或不结实。所采取的措施是围绕增加小穗粒数,提高千粒重为主线。

小麦发生轻霜冻后,在施肥浇水(高产栽培必须措施)的基础上,喷施小麦减霜剂,具有一定减霜增产作用。如中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所提供的减霜剂2号增产3.65%效果最好。减霜剂2号的增产体现在对千粒重和受伤害部分的修复上,千粒重及上部穗粒数分别比对照增加0.85g和1.18粒,药隔期喷施减霜剂2号,其产投比可达19/1。表明轻霜冻害后只要合理使用减霜剂仍可取得较好的增产效果。

2.重霜冻后补救措施的效果

重霜冻的恢复与土壤肥力的高低、墒情好坏有直接关系,几年的生产实践及试验表明,浇水是最主要的也是最有效的减霜措施,一般浇透水比浇少水和不浇水穗粒数提高5粒、13.1粒,千粒重增加5.1g、7.7g,产量提高1275kg/hm2(95kg/亩)、2665.5kg/hm2(177.7kg/亩),潜蘖成穗产量提高1080kg/hm2(72kg/亩)、2001kg/hm2(133.4kg/亩)。

早春冻害后追肥、浇水与叶面喷施液肥试验表明,在浇水措施的基础上追肥或喷液肥均能提高亩穗数,但穗粒数和千粒重有所降低,从产量结果看,以冻后浇水、追施氮肥+叶面喷施光合有机液肥的产量最高,其次是追施氮、钾肥的处理,其分别比只浇水的处理增产4.87%和0.96%。表明早春冻害后促潜蘖成穗较易,要进一步提高产量还必须从提高穗粒重方面着手。冻害后叶面喷施肥料或激素对穗粒数、千粒重都具有一定的效果。

在实际应用中,当小麦晚霜冻发生后,立即调查灾情,解剖幼穗分清冻害级别,对重霜冻的中低产麦田及时追施氮、磷、钾肥,并浇透水和喷施减霜剂,高产麦田只透浇水,促进潜蘖的萌发和生长,切记不可割除地上绿色部分。对于仅冻伤部分小穗的轻霜冻,此时可进行叶面喷施减霜剂2号“修复”冻伤小穗,提高穗粒数和千粒重。

四、小麦抗霜栽培技术规程

黄淮麦区小麦受初冬、冬季、早春及春末霜冻的危害,造成产量不稳,品质下降,严重的可造成小麦的绝收,给小麦生产造成较大的损失。各个时期冻霜害的气候特点各具特点,造成小麦冻害又有不同的特征,但从选种开始,只要不失时机地进行预防、抗御和减轻其危害程度,形成防、抗、减霜的集成技术体系,就能达到稳产高产的目的。

(一)加强防御,基础防霜

基础防御措施概括起来有培肥地力,精细整地,选准品种,确定抗霜播期和合理密植。

多年实践试验表明,黄淮麦区常年底施优质有机肥32000~5000kg/亩,尿素15~20kg/亩,标准过磷酸钙40~50kg/亩,氯化钾10~15kg/亩,全微量元素2.5~3kg/亩。深犁耙透,达到上无坷拉下无暗河,上虚下实的施肥整地标准,就能达到以地防霜。使用的品种要求分蘖力强成穗高,拔节孕穗株叶型挺拔苗色深绿,起身拔节晚,抽穗成熟正常的品种,可达到以种防霜,有周麦18、矮抗54、偃展4110及一些大穗小麦品种。半冬性品种播期掌握在10月8~12日,播量6~7kg/亩;春性、弱春性品种播期在10月15~25日,播量9~10kg/亩,达到以“播”防霜。各地应根据当地的气候特点,选择适合本地的最佳防霜播期及播量。

(二)加强抗御,减缓霜冻

在霜冻到来前采取镇压,浇水结合化学调控剂的综合应用,形成抗霜技术措施体系。具体是:①在11月下旬到12月上旬依据苗情适时浇踏墒封冻水,抗入冬冻害和预防冬季干冷冻害、早春霜冻。②翌年2月下旬到3月上旬进行镇压、划锄再镇压或喷施拔节延缓剂,该项措施是推迟小麦拔节,抗御早春及预防晚霜冻害,并有抑制大分蘖生长,促进小分蘖滋生,提高年前分蘖成穗率的作用。③3月15~25日小麦拔节前期,幼穗分化达到雌雄蕊原基形成时,进行追肥浇水,追肥量视苗情而定。此项措施是根据小麦拔节后易受霜冻危害,特别是雌雄蕊分化到药隔前期的敏感阶段而定,此时追肥浇水不仅可抗御晚霜冻害,还可诱大穗,提高成穗质量,提高小麦籽粒品质,为高产、优质奠定基础。④另外,在霜冻到来前6~7天,可喷施生物防霜剂(需进一步研制)、化学防霜剂;霜冻前2~3天喷施抗冻剂。⑤在霜冻前1天采用柴草、发烟罐等进行熏烟防霜。

(三)抓住时机,积极减霜

晚霜冻发生后,立即解剖幼穗调查灾情,对重霜冻的中低产麦田及时追施氮、磷、钾肥,并浇透水和喷施减霜剂,高产麦田只透浇水,促进潜蘖的萌发和生长,切记不可割除地上绿色部分。对于仅冻伤部分小穗的轻霜冻,此时可进行叶面喷施减霜剂2号“修复”冻伤小穗,提高穗粒数和千粒重。

第四节 小麦风雹灾害及其预防

小麦风雹灾害是指由于大风和冰雹天气过程造成小麦减产的自然灾害。虽然风与雹通常交加发生造成小麦减产,均发生于小麦生长的中后期,但前者主要是造成小麦倒伏影响光合作用而间接减产,一般面积较大,但很难绝收,不但与风力大小有关,同时与小麦栽培措施、小麦生长发育状况更为相关;后者主要是冰雹砸伤植株、砸落籽粒而造成间接和直接减产,一般面积较小,但严重时绝收,与小麦生长发育状况关系较小,主要取决于雹灾的严重程度。由此可以将小麦风雹灾害分为风灾倒伏和雹灾,以大风为主要原因造成小麦减产的情况称为风灾,以冰雹为主要原因造成小麦减产的情况称为雹灾。同理对小麦倒伏的应对,应当侧重“风险管理”——以栽培技术的预防为主;对冰雹灾害的应对,应当侧重“危机管理”——一旦发生了如何处置。

一、小麦风灾倒伏

(一)风灾倒伏对小麦产量的影响

小麦倒伏以后,叶片茎秆互相重叠,严重影响光合作用的正常进行,植株输导组织遭到损伤,养分和水分运转受到阻碍,正常代谢活动受到破坏,灌浆强度降低,千粒重明显下降;小麦植株下部叶片得不到光照,植株黄化,呼吸作用加强,甚至引起死亡,导致成穗数和穗粒数减少。所以小麦发生倒伏以后,小麦穗数减少、穗粒数减少、籽粒秕瘦,产量降低。

大量的生产实践调查表明,小麦抽穗前后严重倒伏一般减产30%~40%,灌浆期倒伏减产10%~30%。1996年5月26日(麦收前一周)新乡市突遭暴风雨袭击,持续时间3小时,最大风力8~9级,最大降雨量(辉县市)62mm。造成小麦生产历史上罕见的大面积倒伏,很多地方的麦田如石磙碾压一般平铺在地,全市小麦倒伏面积166.2万亩,占全市麦田的40%以上。其中半倒伏(倾斜70°角以下)的76.1万亩,平倒(倾斜70°~90°)的90.1万亩。据新乡市农技站对185个地块调查平均,根倒伏占85%,茎倒(折)占15%。未倒伏麦田千粒重42.5g,半倒伏麦田千粒重39.6g,平倒伏麦田千粒重36.3g。半倒伏麦田比未倒伏千粒重降低2.9g,亩减产28.7kg;平倒伏麦田比未倒伏千粒重降低6.2g,亩减产60.3kg。全市当年因倒伏造成小麦产量损失7618万千克,占全市小麦总产的5%以上。

(二)倒伏的原因及预防措施

1.倒伏类型与原因

小麦倒伏有两种类型,一种是根倒,从根部开始倾斜或平铺于地;一种是茎倒(折),从茎基部(多数是基部三节)弯曲倾斜或折断后平铺于地。两种倒伏类型通常同时发生,一个区域内每次倒伏时两种倒伏类型同时发生,一个地块也是同时发生,但均以根倒伏为主。在高产麦田、品种抗倒性差、风力大、发生时间较晚的情况下,茎倒(折)率增大。

小麦倒伏灾害,是由于不适当的栽培管理、品种自身抗倒性较差、遭遇大风袭击等共同影响的结果。大风天气人为虽不可控制,但选用抗倒性强的品种,通过合理栽培,能够大大降低小麦倒伏灾害程度。

不适当栽培措施造成小麦倒伏的主要原因主要有7个方面。一是由于常年旋耕整地不深耕,耕层过浅,小麦根入土较浅,根系发育不良;二是播量偏大、播期偏早、基本苗过多、春季肥水过早,造成中后期群体过大,田间郁闭,个体发育不良;三是中后期灌水量过大,土壤湿软,灌水后不久遇大风;四是病虫害为害,尤其是近年来小麦纹枯病等病害,发生早、范围广,防治晚或未防治,苗期基部节间感病,中后期基部节间损伤或坏死;五是施肥不合理,重氮轻磷不施钾,早春追氮量过大,拔节早、两级分化慢、结束晚,大小蘖齐头生长,植株细软;六是与品种特性有关,有些品种植株较高,茎秆较细,弹性较差,自身抗倒性差,易倒伏;七是小麦生长前期气温的影响,在冬季温度较高、早春温度回升早、回升快、墒情好的年份,小麦拔节早而快,植株高度增加,基部节间过长。生产实践中小麦发生倒伏,多数情况是这些因素综合作用的结果,但一个因素就足以造成或加重小麦倒伏。

倒伏一般在高产麦区发生较多、较重,常因播量偏大,肥水充足,特别是氮肥过多而控制不当,造成中后期田间郁蔽,使茎秆居间分生组织活动期延长,细胞伸长快,节间增长。据豫西农业专科学校测定,倒伏植株的比未倒伏的第二节间长1.2~2.6cm,维管束数量少,茎秆壁薄而不坚实。河南农学院测定,茎秆基部第一、第二节间单位长度干物重,倒伏的分别为14.4mg/cm和9.0mg/cm,而未倒的第一、第二节间干物质重分别为18.4mg/cm和14.0mg/cm。倒伏植株各节单位干重,均低于未倒伏的植株。

小麦倒伏多发生在孕穗后,但其根源主要在前中期,因此,必须进行早期诊断,以便及时采取措施加以预防。

2.小麦倒伏灾害程度分级

(1)小麦植株倒伏程度。主要用于小麦试验田、具体小麦地块小麦倒伏情况的评定,一般可分为0、1、2、3四级。“0级(直)”:植株直立未倒,或稍有倾斜;“1级(斜)”:倒伏轻微,植株倾斜角度0°~20°;“2级(倒)”:倒伏中等,植株倾斜角度21°~50°;“3级(伏)”:倒伏严重,植株倾斜角度大于45°,直至全部平铺。

(2)小麦倒伏灾害程度。主要用于对一定区域内的小麦倒伏灾害估算,通过实际调查结果、田间目测、产量测定等过程,根据发生倒伏时间、倒伏程度、倒伏面积、减产程度等因素进行综合评估。小麦倒伏灾害一般分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三级。Ⅰ级:轻度倒伏灾害,倒伏面积10%以下、植株1级倒伏、减产1%~2%;Ⅱ级:中度倒伏灾害,倒伏面积10%~30%、植株2级倒伏、减产2.1~5%;Ⅲ级:轻度倒伏灾害,倒伏面积31%以上、植株3级倒伏、减产5%以上。

3.倒伏的早期诊断

(1)根据个体发育时期诊断。小麦一般于拔节期无效分蘖开始死亡,因此,预测拔节期就可推断分蘖两极分化的开始,而从主茎叶片数(叶龄)又可判断拔节的时间。如某小麦品种在正常播种情况下,主茎有12片叶,茎生叶为5片。该品种第七叶就是近根叶的最后一片叶,第八叶即为茎生叶。如果小麦越冬期间主茎叶达到了7片,返青以后将很快进入拔节期,春季分蘖一般不会太多,管理措施应注意防止两极分化进程缓慢或推迟;如果越冬期小麦为5叶或更少一些,来春拔节期往往推迟;随着气温回升,必然出现分蘖的第二个盛期,特别在春季温度回升慢的情况下,将会有大量春蘖滋生,两极分化缓慢。因此,对冬前叶龄小的麦田,在管理措施上,越冬、早春还应防止追肥过量,以免春蘖过多,小蘖消亡迟缓,造成田间郁蔽。

(2)根据群体动态诊断。及时掌握群体发展动向,使其向合理的方向发展,对防止小麦倒伏具有重要意义。小麦生长发育过程中,要分期对群体发展状况进行调查。第一次在冬前分蘖盛期,即越冬前半月左右进行,以后可分别在越冬期、返青期、起身期、拔节期、孕穗期调查。根据目前的品种特性、土壤肥力条件等,比较合理的群体动态为:弱春性大穗型品种,越冬前每亩总蘖数60万左右,越冬期60万~70万,最高总蘖数80万~90万,半冬性品种高于此指标10%左右。分蘖的高峰出现时间应在起身期,春生分蘖不超过20%。拔节期开始两极分化,拔节中期(第三节间伸长时)每亩总蘖数春性大穗型品种下降到50万左右,弱冬性品种下降为50万~60万,孕穗期分别下降到40万和45万左右。这样群体有利于通风透光,既可获得足够的穗数,又不致引起倒伏。当然,每个品种有其最佳的群体动态变化指标,应当具体品种具体分析判断。

(3)根据叶片生长速度诊断。叶片生长速度是小麦植株长势强弱的重要标志。起身以后的新生叶已是茎生叶片,这些叶片的大小,直接关系到田间透光条件,影响下部节间的伸长与充实程度。因此,小麦返青后,应观测叶片的生长速度,掌握不同苗情叶片平均日增长量,对生长量大的应及早采取以控为主的管理措施。据河南农学院测定,壮苗第八叶片日平均增长量为0.9~1cm;第九、第十叶片日平均增长量为2cm左右。同时,还可从心叶和心下叶的大小差别来判断叶片的生长速度,壮苗心叶在其临近下叶基本展开或将要展开时出现,而旺苗的心叶在其临近下位叶尚未展开时即开始出现,这就表明该麦田心叶生长过快,长势过强。弱苗则与之相反,心叶在其临近下位叶展开后才开始缓慢出现。叶片的生长速度和温度有密切关系,由于春季气温变化较大,在测定叶片日增长量时,应测定叶片2~5天的日平均生长量。此外,还可以利用叶面积系数判断植株生长速度,高产区比较合理的叶面积系数,大穗型品种越冬期1.5左右,起身期3~4,孕穗期应达到6~7,当叶面积系数高于此指标时生长速度过快。多穗型品种可高于此指标20%左右。不同品种和环境条件、土壤肥力条件,叶片适宜的生长量也不同,在生产实践中,应根据各地条件、具体品种,探索小麦叶片生长规律,以有利于判断小麦叶片生长速度的快慢,从而判断有没有倒伏的潜在危险。

(4)根据叶色变化诊断。小麦返青后的新生叶片是青绿或深绿色,拔节初期,生长速度加快,叶面积增大,茎秆也迅速伸长,需要养分多,这是小麦生育的转折时期,生长正常的麦苗,这时也往往表现出类似缺肥的征状——叶色开始变淡,叶色呈青绿色或稍有变淡是正常现象,不应急于追施大量肥料。如果进入拔节期以后,叶色仍然深绿发亮,这样的麦田两极分化往往推迟,群体大,叶片宽,田间透光不良,容易造成倒伏,应及时采取控制措施。

4.小麦倒伏的预防措施

(1)选用抗倒性强的品种。不同品种的株高、茎秆机械组织发达程度及其韧性有很大差别,根系长势强弱也不相同。因此,在高产区应选用矮秆或半矮秆、机械组织发达、茎秆韧性强、株型紧凑、能形成强大根系的高产抗倒品种。目前在亩产500kg左右产量水平下,抗倒性较好的品种有矮抗58、郑麦366、新麦19、温麦、周麦系列品种等。

(2)提高整地质量。整地质量不好是造成根倒伏的原因之一,因此,要大力推广深耕,加深耕层,高产麦田耕层要应达到25cm以上。特别是近年来秸秆还田成为种麦整地的常规措施以后,深耕显得更为重要。秸秆还田必须与深耕配套,深耕必须与细耙配套,真正达到秸秆切碎深埋、土壤上虚下实,有利于次生根早发、多发,根系向深层下扎。

(3)采用合理的播种方式。高肥水条件下小麦种植行距应适当放宽,有利于改善田间株间通风透光条件,促其生长健壮,减少春季分蘖,增加次生根数量,提高小麦抗倒能力。高产麦田以23~25cm等行距条播为宜,也可以采取宽窄行播种,宽行26cm、窄行13cm;或宽行33cm、窄行16.5cm等。2000年新乡市农技站小麦行距配置试验表明,每亩播量6.5kg,随着小麦行距加大,拔节期单株次生根明显增加,产量以23cm、26cm等行距较高。

(4)精量播种,确定适宜的基本苗数。为了创造各个时期的合理群体结构,确定合理的基本苗数是基础环节。基本苗过多或过少,都会给以后各个生育时期形成合理的群体结构带来困难。确定基本苗的主要依据是地力水平高低、品种分蘖力强弱、品种穗子大小。一般原则是高产田、分蘖力强的品种、大穗型品种宜适当低一些,而中低产田、分蘖力弱的品种、多穗型品种则宜适当高一些。目前的高产田、大穗、分蘖力强的品种,每亩成穗45万左右,单株成穗3~3.5个,每亩基本苗应为12万~15万;中产田、多穗型品种,每亩成穗50万左右,单株成穗2.5~3.5个,每亩基本苗应为14万~18万。随着肥水条件的改善和栽培技术的提高,亩产500kg左右的高产麦田,每亩基本苗8万~10万为宜。要保证适宜的基本苗,除上述因素外,还要考虑种子发芽率、整地质量与田间出苗率、播种方式等因素,要采取机械精量播种技术,不但保证基本苗数量适宜,同时要求麦苗的田间、行间平面分布要合理。因为播量既定时,不同的行距配置导致每行的麦苗密度不同,而在每行麦苗密度及定时,不同的行距配置导致单位面积的麦苗密度不同。

(5)合理施肥,科学运筹肥水,辅以控旺措施。增施有机肥、氮磷钾配方施肥,使小麦所需营养养分合理、生长健壮,对预防小麦倒伏有重要作用;对长势正常的麦田,以及越冬前群体偏大、长势偏旺的麦田,特别是播种晚、底肥足、基本苗多的晚播麦田,冬季和返青期均应控制肥水,以免返青后滋生大量春蘖,群体过大。对起身、拔节期群体偏大、两极分化慢、叶色深绿发亮、叶片宽大、有倒伏危险的麦田,要采取深锄断根、推迟肥水等措施加以控制,待到拔节末期后,即第一节间基本定型时再施肥浇水。这样既保证了足够的穗数,又有利于加速两极分化,促进大蘖生长,成大穗,增加穗粒数。这些“偏旺”类型的麦田,是“氮肥后移、春水后移”技术的主要推广范围。小麦抽穗以后的灌水,要控制灌水次数,且不能过晚。灌水时应选择无风天气和掌握水量,浇后不使地面积水。尤其是土壤过于干旱的麦田,灌水更应该控制水量,以防水量过大,土壤形成泥浆,招致根倒伏;并影响土壤通气条件,降低根系活力,促使早衰,降低粒重。

此外,要根据具体情况,辅以深锄、镇压、化控等其他措施。对群体大、有旺长趋势的麦田,还应在越冬前至起身前后进行深中耕断根,抑制生长速度。对播种偏早、冬前群体大、幼苗植株高的麦田,可以用石磙、装水的汽油桶等,在越冬前或返青前进行镇压,能够降低株高,延缓拔节;对上述情况的麦田,还可以采取化学控制的方法,抑制生长。在小麦返青、起身期,喷洒多效唑、壮丰安等调节剂,控制株高,降低植株重心,有利于预防倒伏。但务必注意喷洒均匀,按照调节剂说明书的要求严格进行,防止用量过大、喷洒不均匀,造成抑制过度而减产。

(6)搞好病虫害防治。目前特别要注意在冬季和早春,对小麦纹枯病进行及早防治,保证小麦健壮生长,对预防小麦中后期倒伏非常重要。

(三)小麦发生倒伏后的应对措施

每年生产上小麦发生倒伏总是难免的,如果小麦发生了倒伏,一是不要采取人工“扶起来”的办法,让小麦依靠自身的背地曲性恢复生长,人工把倒伏植株“捆绑扶起来”,容易造成小麦茎折或根断而及早死亡。二是注意收割环节尽量减少损失,特别是临成熟前发生的倒伏,最好不采取机收而采取人工收割,以免造成籽粒丢失太多;如果要采取机械收获,收割机要逆倒伏方向行进,并配合人工整理后收获。

二、小麦冰雹灾害

冰雹俗称雹子、冷子,小的如绿豆、黄豆,大的似栗子、鸡蛋。冰雹灾害是由强对流天气系统引起的一种剧烈的气象灾害,本质上它是由积雨云形成、降落的一种固态降水。小麦雹灾是小麦生长期间遭遇冰雹袭击而造成小麦减产的一种气侯性灾害。

河南是全国冰雹灾害发生频繁的省份之一,雹灾每年都给农业带来很大损失,主要集中在秋季,但小麦生长季节的4~6月,冰雹灾害发生的概率也很高。近年来已经成为我省局部地区小麦生产上主要灾害之一,但由于其偶发性、局部性以及难以补救性,以往的小麦栽培技术书籍、资料中较少提及,但对局部来说,冰雹灾害对小麦产量的影响非常大。如2003年6月5日,新乡市的获嘉县、新乡县、延津县的一些乡镇30多万亩小麦,突遭冰雹袭击级,最大冰雹直径2cm,持续时间5~10分钟,成熟待割的麦田,麦穗大部分被打落在地,严重地块颗粒无收,全市因雹灾造成小麦产量损失5500万千克。2004年5月15日,辉县市6个乡镇10余万亩小麦遭冰雹袭击,狂风冰雹持续20分钟,造成严重减产。2007年4月14日,原阳县太平镇乡福利庄等9个村,1.35万亩处于孕穗初期的小麦遭受严重雹灾,多数植株被砸成光秆,有些植株上半部被砸断。这次雹灾发生之早、之重,在当地是历史罕见的。麦收时新乡市农技站到田间测产,大部分地块减产70%以上,有些地块亩产100kg左右,个别地块接近绝收。2007年5月20日,开封市兰考县9个乡镇遭受冰雹灾害,15万亩小麦倒伏、砸伤,产量损失100万千克以上。

(一)小麦雹灾发生特点

冰雹灾害天气过程不仅与天气系统有关,而且受地形、地貌的影响也很大。总的来说,我省冰雹灾害有以下特征:一是地域性强,降雹时间集中。有些地方偶发生,有些地方常发生,并且“雹砸一条线”,每次雹灾范围一般宽几十米到数千米、长数百米到10千米以上。降雹时间一般多发生在每日的12~18时;二是突发性强,移动快,即是冰雹发生前几个小时也少有明显征兆,难以预测;三是历时短,每次冰雹时间一般2~10分钟,极少有30分钟以上;四是地形地貌影响大,地形地貌越复杂,冰雹越易发生;五是年际变化大,在同一地区,有的年份连续发生多次,有的年份发生次数很少,甚至不发生;六是常常狂风、大雨、降温交加发生;七是发生区域广,我国是世界上冰雹灾害最严重的国家之一,年均雹灾面积2000万亩以上,降雹最多的地区是青藏高原,其次为大兴安岭至阴山、太行山一带。河南黄河以北、太行山南侧的平原地区以及豫东、豫西地区,近年来小麦冰雹灾害发生比较频繁,给一些乡村、农户带来极大的损失。

(二)冰雹与小麦雹灾程度划分

1.冰雹程度划分

根据一次降雹过程中,多数冰雹(一般冰雹)直径、降雹时间和积雹厚度,一般将冰雹分为三级。

Ⅰ级冰雹:轻雹。多数冰雹直径不超过0.5cm,累计降雹时间不超过10分钟,地面积雹厚度不超过2cm。

Ⅱ级冰雹:中雹。多数冰雹直径0.5~2.0cm,累计降雹时间10~30分钟,地面积雹厚度2~5cm。

Ⅲ级冰雹:重雹。多数冰雹直径2.0cm以上,累计降雹时间30分钟以上,地面积雹厚度5cm以上。

2.小麦雹灾程度划分

小麦冰雹灾害程度,根据冰雹发生的早晚、冰雹程度高低、小麦被砸程度分为三级。

Ⅰ级:轻度小麦雹灾。发生时间早(灌浆初期以前发生),被砸程度较轻(叶片被砸烂、部分麦穗被砸伤、少数小穗被砸掉、预计减产50%以下)、冰雹为Ⅰ级或Ⅱ级。

Ⅱ级:中度小麦雹灾。发生时间较早(灌浆中期前后发生)、被砸程度较重(有较多的小穗或籽粒被打落、少数麦穗被砸掉、预计减产50%~80%)、冰雹为Ⅱ级。

Ⅲ级:重度小麦雹灾。发生时间较晚(灌浆后期至收获前)、被砸程度较重(大部分小穗或籽粒被打落、少数麦穗被砸掉、预计减产80%以上)、或发生时间较早,但雹灾十分严重(绝大部分植株被砸断,或麦穗被砸掉)、冰雹为Ⅲ级。

(三)小麦雹灾的预防与处置

小麦冰雹灾害,目前还难以预防,关键是怎样做好冰雹灾害发生后的处置。要根据冰雹发生的早晚、小麦被砸程度、采取补救措施的经济价值,指导群众如何采取补救措施,或在什么样的情况下放弃管理。

对于Ⅰ级轻度小麦雹灾麦田,要及时进行灾后补救,减少产量损失。雹灾一般都伴随大风倒伏,这类麦田可以采取的补救措施有4条。一是倒伏植株不要人工绑扶,让其自然生长;二是及时浇水,同时追施适量速效化肥,强化营养,促进植株尽快恢复生长。三是叶面喷洒营养类叶面肥,补充营养,促其生长;四是注意病虫害防治,即使前期喷洒了农药,也要结合喷洒叶面肥加喷杀菌剂,因为植株产生伤口后更容易遭受病菌浸染。

对于Ⅱ级中度小麦雹灾麦田,也要及时进行灾后补救,不要毁种,采取与Ⅰ级雹灾同样的补救措施,每亩还可以收获100~300kg的产量。收获时尽量不用机械收获,采取人工收割,减少籽粒脱落。

对于Ⅲ级重度小麦雹灾麦田,预计每亩至多能收获100kg以下产量、甚至绝收时,可以采取两种处理办法。一是改种早春作物,如春棉、春红薯、春玉米、春季蔬菜等;二是不宜、不能改种其他作物时,可以不毁种,顺其自然,能收多少是多少,因为再追肥、喷药已没有经济价值。

凡是没有绝收的雹灾麦田,尽量做到人工分期收获。雹灾后小麦生长参差不齐,成熟期很不一致,群众称为“老少三辈”,人工分期收获,成熟一批收获一批,一方面能减少落粒,一方面能够使多数籽粒正常成熟。

从生产角度对小麦冰雹灾害的预防对策,主要包括两个方面。一是加强对冰雹活动的监测跟踪和预报,尽可能提高预报时效,并立即通过地方媒体发布“冰雹警报”,使群众采取抢收措施,以最大限度地减轻灾害损失;二是建立人工防雹系统,目前常用的方法是用火箭、高炮或飞机把碘化银、碘化铅、干冰等催化剂送到云里去,抑制雹胚增长,促其变雨或冰雹变小。

第五节 小麦渍害及其防治

渍害是淮南稻茬小麦生产中最常见的灾害,生产上发生频率比较大,危害较重。做好渍害的防治工作,是夺取淮南稻茬小麦高产稳产的重要措施。

一、小麦渍害发生的机理及影响

小麦的渍害,即指地面水、潜层水和地下水对小麦生长造成的危害。特别是根系密集层土壤含水量过大,使根部较长时间处于缺氧的不利环境,降低了根系活力,削弱了根系的吸收功能,甚至土壤中还产生大量还原性有毒物质,毒害根系,造成小麦生长缓慢、叶片变黄、根系腐烂,甚至死亡,减产十分严重。渍害对小麦的影响主要表现如下3个方面。

(一)渍害对小麦根系吸收功能的影响

根系伤流量的强弱,是体现小麦是否健壮生长的重要标志。土壤经过长时间淹水,根系在缺氧条件下生理活性明显减弱,伤流量显著下降。据测定,小麦在苗期淹水10天后,每小时单茎伤流量为19mg,仅占未淹水伤流量75mg的25.3%;拔节孕穗期淹水10天后,每小时单茎伤流量为7mg,而未淹水的为84mg,仅占未淹水的8.3%。因此,水分和矿物质养分被根系吸收传导受到阻碍,根的活力削弱,影响植株的生长;灌浆期至成熟期小麦根系活力逐渐衰弱,长时间淹水加速了根系死亡,对小麦产量影响更大。

(二)渍害对小麦氮素代谢的影响

小麦受渍害后,随着根系功能下降,地上部植株体内氮素代谢也发生了明显变化。在氮素吸收旺盛的苗期受渍,功能叶内全氮含量大幅度下降,排水后,越冬期温度较低,叶片含氮量才逐渐提高,因此,在苗期受渍害,采取一定的措施根系较容易恢复生机;拔节孕穗期长时间淹水,功能旨叶内不仅蛋白质氮不断下降,各叶层内水溶性氮也均低于未受渍害的麦田,水溶性氮与蛋白质氮的比值相应缩小。功能叶内这种氮化物的变化,加速蛋白质的分解,导致叶片枯萎早衰。随着叶片早衰,光合作用显著降低,叶片内可动用的碳水化合物来源枯竭,随之耗尽。由此表明,渍害使叶片氮素水平下降,和根系吸收机能衰退、运转受阻有密切关系。

(三)渍害对小麦不同生育期的影响

渍害在小麦全生育期都能发生,苗期发生渍害主要症状表现为僵种甚至霉烂,出苗率低,已出苗的迟迟不发生分蘖,次生根极少,苗小叶黄;越冬期表现为植株较矮,叶片较小,功能叶片上部1/3~1/2处叶绿素破坏,呈灰白色;拔节至抽穗期受渍害,上部功能叶发黄,叶片变短,上部3片叶自下而上平均短19.8%、30.4%和36.1%,株高矮10cm左右,每穗的小穗和小花数明显减少,穗粒数一般减少20%~40%,成穗数要减少30%左右;扬花至灌浆阶段受渍害,常导致根系死亡,功能叶片早衰,光合作用减弱,比没受害的麦田提前一个星期左右成熟,而且都是秕粒,千粒重下降幅度为30%~50%。这一时期的渍害经常发生,对小麦产量影响最大。

二、渍害发生的规律

渍害的发生与小麦生育期内所处的生态条件有着密切的关系,主要表现在如下3个方面。

(一)小麦生育期间多雨

淮南地区由北往南降雨量普遍较多,罗山县气象资料显示,小麦生育期间10年平均总降雨量为424.07mm,其中主要集中在秋播期和中、后期生育阶段。秋播期间,常年10月总降雨量为7.5~173.9mm,平均为67.11mm。大于平均值的多雨年份占记录总年数的40%,降雨94.9~173.9mm,平均129.85mm。平均降雨日为11.1天,其中大于10天的年份占到40%。1999年和2000年10月降雨量分别达到145.7mm和173.9mm,降雨天数分别达到19天和17天,致使小麦大面积烂种、烂根,导致苗期渍害。

小麦拔节至成熟阶段(3月1日至5月31日),常年降雨量223.8mm,雨日35天,成害年份达60%。多雨年份3~5月降雨量达344.1mm,为小麦该期正常需水量(150mm)的2.3倍,雨日达38天。罗山县2002—2003年连续两年3~5月降雨量超过330mm,阴雨天都超过33天。光照不足,空气湿度大,导致各种病害大发生,引起根系早衰,叶片早枯,成穗少、穗子小、籽粒秕、千粒重低。特别是在5月,小麦进入灌浆中后期,往往因大雨过后猛晴,气温骤然上升,根系因渍害吸收和传导功能降低,叶面蒸腾量加大,很容易形成渍害型的高温逼熟,千粒重比常年低5~10g。

(二)地下水位高

淮南地区丘陵山区大小塘坝、水库多而分散,塘坝、水库下方麦田受渗水的影响,地下水位被抬高;岗岭阶梯式麦田,由于上下麦田地势落差大,上田土壤水分向下田渗透,导致下田地下水位升高;沿淮地区平原畈田,由于地势低洼,地下水位较高。再加上土壤透水性差,田间沟渠不配套,麦田地下水位往往易升不易降,当降雨量超过50mm时,地下水位很快上升至根系密集层范围内,要自然落干,需要时间较长。所以,在多雨季节,麦田排水很慢,使麦根长时间处于缺氧环境,从而影响根系下扎和造成烂根。

(三)土质黏重,透水性差

淮南地区土质多为黏土或黏壤土,保水能力强,透水性差,再加上有机肥逐年减少,渗透系数一般仅为0.5m/天左右。由于稻麦两熟耕作制度的形成,土壤多年水、旱轮替,耕作层中的黏粒下移淀积,形成了黏重坚实不透水的犁底层,纵向渗流小,雨水很少进入心土层,不利于排除“潜层水”,造成“土壤渍害”。

三、麦田渍害防治方法

麦田渍害的形成,根本原因是耕作层土壤水分含量过多,根系长期缺氧造成的危害。因此,防治的中心是降低耕作层土壤含水量,增强土壤透气性,一切有利于排除地面水,降低地下水,减少潜层水,促使土壤水气协调的做法都是防治小麦渍害的有效措施。

(一)田间建好排水系统

要在较短时间内排除麦田内过多的地面水、潜层水、地下水,必须在田间建起排泄流畅的排水系统。近年来我国对黄淮地区农田水利建设投入力度较大,各地应抓住机遇,根据自身特点,因地制宜,统一规划,因势利导,既要建成能排除田间积水的干、支、斗渠,又要健全河网系统工程,综合治理,达到内河水位能控制得住,田间水挡得住,田内水排得快的目标。

(二)田内开好“三沟”

在田间排水系统健全的基础上,整地播种阶段要做好田内“三沟”(厢沟、腰沟、围沟)的开挖工作,做到深沟高厢,“三沟”相联配套,沟渠相通,利于排除“三水”。起沟的方式要因地制宜,本着厢沟浅、围沟深的原则,一般“三沟”宽40cm,厢沟深25cn,腰沟深30cm,围沟深35cm。地下水位高的麦田“三沟”深度要相应增加。厢沟的多少及厢宽要本着有利于排涝和提高土地利用率的原则来确定,低洼易涝田及山区冲田厢宽4m,平畈稻田5m,河湾地和旱地6.7m,岗地8.3m,尽量使土地利用率稻茬麦田达到90%以上,旱地达到95%以上。

为了提高播种质量保证全苗,一般先起沟后播种,播种后及时清沟。如果播种后起沟,沟土要及时撒开,以防覆土过厚影响出苗。出苗以后,在降雨或农事操作后及时清理田沟,保证沟内无积泥积水,沟沟相通,明水(地面水)能排,暗渍(潜层水、地下水)自落。保持适宜的墒情,使土壤含水量达20%~22%,同时能有效降低田间大气的相对湿度,减轻病害发生,促进小麦正常生长。

(三)改善土壤环境

1.熟化土壤

前茬作物应以早熟品种为主,收割后要及时翻耕晒垡,切断土壤毛细管,阻止地下水向上输送,增加土壤透气性,为微生物繁殖生长创造良好的环境,促进土壤熟化。有条件的地方夏作物可实行水旱轮作,如水稻改种旱地作物,达到改土培肥、改善土壤环境的目的,减轻或消除渍害。

2.适度深耕

深耕能破除坚实的犁底层,促进耕作层水分下渗,降低潜层水,加厚活土层,扩大作物根系的生长范围。深耕应掌握熟土在上、生土在下、不乱土层的原则,做到逐年加深,一般使耕作层深度达到23~33cm。严防滥耕滥耙,破坏土壤结构,并且与施肥、排水、精耕细作、平整土地相结合,有利于提高小麦播种质量。

3.增施有机肥和磷肥

坚持有机肥和无机肥配合施用,一般在深翻时结合分层施肥,施有机肥22500kg/hm2,磷肥225kg/hm2,上层施细肥,下层施粗肥。一年后土壤容重降低9%,土壤粗孔隙增加1.1%~1.2%,改善土壤通透性,加快雨水渗透速度,协调土壤水气状况,促进小麦根系深扎,能有效防止小麦渍害。

4.中耕松土

淮南稻茬麦田土质黏重板结,地下水容易向上移动,田间湿度大,苗期容易形成僵苗渍害。降雨后,在排除田间明水的基硎上,应及时中耕松土,切断土壤毛细管,阻止地下水向上渗透,改善土壤透气性,促进土壤风化和微生物活动,调节土壤墒情,促进根系发育。

(四)选用耐湿性较强的品种

试验研究表明,小麦品种间耐湿性差异较大,有些品种在土壤水分过多,氧气不足时,根系仍能正常生长,表现出对缺氧有较强的忍耐能力或对氧气需求量较少;有些品种在缺氧老根衰亡时,容易萌发较多的新根,能很快恢复正常生长;有些品种根系长期处于还原物质的毒害之下仍有较强的活力,表现出较强的耐湿性。因此,选用耐湿性较强的品种,增强小麦本身的抗湿性能,是防御渍害的有效措施。生产上应选用被省或国家审定、适于淮南地区种植的小麦品种。