浅谈空气中臭氧对粮食种植的影响

王剑超

（福建省南平市邵武环境监测站，南平354000）

1 概述

近地面的臭氧污染与距离地面约30 km的高空臭氧层，对地球生物的影响发挥着“魔鬼”与“天使”的正反作用。臭氧层是在雷电、太阳高能射线辐射等自然条件下产生，可以吸收紫外线、X射线、伽马射线等99%的短波射线，成为地球的“保护伞”。然而，近地层O3含量的增加，将直接影响农作物的生长发育。

植物受臭氧损害的程度主要取决于臭氧浓度及作用时间。臭氧浓度一般在大于0.5×10-6且作用时间超过1h以上，大多数的植物就会产生可视与不可视危害。邵武市臭氧污染物监测始于2014年，监测结果显示，邵武市臭氧浓度逐年上升，已成为继PM2.5后困扰城市空气质量改善和达标管理的一种重要大气污染物。

2 邵武市臭氧污染现状及分析

2017～2019年臭氧监测结果见表1。

表1邵武市2017～2019年臭氧监测浓度统计 单位：μg/m3

表1显示，2017～2019年，邵武市臭氧年均值呈逐年上升态势，臭氧浓度较高的时段主要集中在每年的3～4月和9～10月，春季和秋季的臭氧污染明显强于夏季和冬季，其中秋季最高，冬季最低。2019-09-18臭氧浓度变化显示（见图1），臭氧浓度呈单峰型变化规律，白天臭氧浓度高于夜间；其中白天上午6～8时最低，下午14～15时达到最高。说明邵武市近地面臭氧浓度与环境空气中的光化学反应过程密切相关，易受太阳辐射强度的影响。

图1 2019-09-18邵武市臭氧浓度变化

3 臭氧污染对邵武市粮食种植的影响

3.1 邵武市主要粮食品种及产量现状

邵武市作为闽北老烟区之一，由于常受气候等不确定因素影响，针对特殊气候年份，选择合适的烟后稻品种，是保障农民稳产增收的关键。烟后稻齐穗和收获主要集中在9～10月，因此9月和10月的空气质量与雨水直接影响当年的收成。

邵武市统计局发布邵武市粮食总产量176425 t，比2018年减少6135 t，下降3.4%。其中稻谷产量144663t，比2018年下降7240 t，下降4.8%。粮食产量的减少，可能受到臭氧逐年增高的影响。

3.2 邵武市环境空气自动站周边水稻种植长势

邵武市3个环境空气自动站中，臭氧浓度最高的站点附近的水稻田中发现茎和穗生物量显著下降，根冠比降低，株高显著降低，表明臭氧胁迫增加水稻地上部分的干物质分配，且对株高的影响可能大于对地上生物量的影响。同时，对比3个站点周边水稻产量，能发现臭氧浓度高的站点附近农田产量明显低于臭氧浓度低的站点附近农田产量。

4 结论分析

由于水稻生理、生态、环境及栽培条件不同，其受近地面臭氧浓度影响也有很大差异。即使同一植物品种，在不同生育期内，在一天的不同时间内，其对臭氧的敏感程度都有明显变化，甚至同一个体的不同叶片，对臭氧的感受也有明显差异。邵武市臭氧浓度高值主要集中在9～10月且白天时间段，正是水稻长势影响最大的时间。因此适当的调整水稻种植方式和控制近地面的臭氧浓度对于水稻收成会有很大帮助。