特殊气象条件下水稻的中后期管理探讨
2023-05-21杨智媛孙乐张鑫明朱禹王兰芸
杨智媛 孙乐 张鑫明 朱禹 王兰芸
摘 要:随着我国农业不断发展,水稻产量及质量越来越受到社会的普遍关注,为提升水稻质量与产量,降低特殊气象条件对水稻产量的影响,加强水稻中后期管理就显得至关重要。文章从特殊气象条件对农业整体及水稻生产的影响入手,并结合农民对特殊气象环境的认识,提出了特殊气象条件下水稻中后期管理方式。
关键词:特殊气象条件;水稻种植;中后期管理
文章编号:1005-2690(2023)04-0133-03 中国图书分类号:S511 文献标志码:B
特殊气象条件对水稻中后期管理有着全方位、多层次的影响。加强特殊气象条件下水稻的中后期管理研究,探讨特殊气象对中国水稻生产的影响,分析减缓和适应特殊气象对水稻生产影响的应对策略,对我国粮食安全、农民收入、社会稳定都有重大的现实意义。
1 特殊气象条件对农业的影响
1.1 加剧干旱局面,影响粮食生产
我国的干旱和半干旱区主要聚集在华北地区,占据了我国47%的国土面积。近几年,我国各地气候变暖,局部地区降水量呈下降趋势,以及人为因素的影响,使我国北部地区的干旱问题日趋严重。旱灾频发已经严重限制了我国北部的粮食产量,而全球变暖将加剧北方的旱情。我国水稻主产区为南方,气温升高会引起高温灾害,从而加剧了伏旱。高温热严重制约了农作物的正常生长,严重影响了谷子、高粱、玉米、大豆等作物的生产。虽然我国南部地区降水资源丰富,但是降水空间和时间分布不均匀,季节性干旱较为突出,每年都会出现多次伏旱和秋旱。我国南部年降水量自2003年以来呈阶段性下降趋势,连续5年出现明显的降水量减少,总体上平均水平在10%~20%;长江中下游年降水量自2003年以来已有8年低于常年平均水平,为1%~15%。随着全球气候变暖,旱灾频繁、强度增加,对我国亚热带地区的粮食生产造成了严重的影响。近3年来,我国南部赣浙闽湘地区先后出现了百年一遇的严重秋旱和伏旱。
1.2 导致暴雨频发,形成洪涝灾害
气候变迁使极端气象频频出现,严重影响了我国的粮食生产。暴雨占我国年总体降水量的20%~30%,在缓解旱情、满足工农业用水和人民生活用水方面具有重大意义[1]。但如果持续的大面积降水或降水过于密集,河水就会急剧上涨,导致严重的灾害。我国黄河中游南部、华北平原旱情增多,而西南、西北、内蒙古、东南、东北等区域出现了明显的洪涝问题。近年来,我国局部地區洪涝灾害频发,特别是20世纪90年代以后,长江、黄河、珠江和太湖等多个区域相继遭遇特大洪涝灾害,造成的损失越来越大。根据长江自动气象站的数据,长江年降水量呈逐年递增趋势,夏季降水量与降水持续时间也逐年提高。此外,长江上游的夏季降水持续提早,而长江中下游又是梅雨季节,两次洪水同时暴发,使上游的洪水难以消化,出现洪涝灾害的可能性也随之增大。受温室效应影响,我国南部的降水持续时间明显增加,尤其是降雨天气增多,使当地气候变得更加恶劣,洪水发生率也随之增加。降水频繁,会使水土流失、土地盐碱化问题加剧,从而增加滑坡、泥石流等地质灾害的频次和强度。
1.3 导致海平面上升,影响沿海地区的粮食生产
全球变暖会使冰川消融,海平面升高,对海岸及海洋生态系统造成严重的影响。随着全球气候变暖,地球海平面也在不断上升。据《2011年我国海平面公报》显示,今后海平面还会继续上涨,平均每年会升高145~200 mm,到2050年,我国有87 000 km2面临海平面上升的危险。按照沿海省份的海平面变化趋势,山东、江苏、上海、广东和海南的海平面增长速度最快,其次是辽宁和天津,最后是浙江、福建、河北和广西。海平面升高将使我国东部沿海城市更容易受到暴风雨的侵袭,从而加剧土壤盐碱化。海平面升高和气候异常加剧了海洋灾害,如风暴潮、赤潮、咸潮入侵、盐碱化等,有可能导致沿海地区的大片耕地被淹没,使沿海地区的农民无地耕种。另外,海平面升高也会带来其他负面的后果,不仅会导致土地盐碱化,而且会对内陆河流产生严重的污染,影响农户正常耕作。
2 特殊气象条件对水稻的影响
2.1 影响水稻生长发育和产量
特殊气象条件对水稻等主要农作物的产量和质量都有很大影响。据相关研究显示,气温每升高1 ℃,两季水稻的产量会下降14%~15%,早稻的产量会下降16%~17%。在全球变暖的情况下,由于缺乏新的技术,水稻的生育期和生育率都会下降,这就会使作物在整个生长期的生物活性受到抑制,进而影响农作物的产量。在现有的水稻品种中,水稻的呼吸速率因生长期的缩短而加速,从而使稻粒减小,穗重和总干重下降,导致水稻的产量下降[2]。
2.2 影响水稻品质
气温升高会对稻米的外观、品质产生影响,在水稻抽穗期到成熟期内,温度过高会大大缩短稻米的成熟期,使其不能充分发育,导致胚乳透明度下降、粒度下降、米粒失去光泽。水稻成熟阶段的有效积温与稻谷的透明度之间存在着显著的负相关。光照也会影响水稻的质量,在水稻生长期,光照不足会影响水稻的光合作用,尤其是在营养生长旺盛、田间郁闭、通风不好时,垩白米的发病率就会增加。当光照过强,也会使气温升高,极大地缩短水稻的成熟期,导致水稻垩白率升高。若环境中CO2浓度增加,会促进植物的光合作用,使植物根系吸收更多的矿物质,有利于提高农作物的质量。然而,随着CO2浓度不断升高,作物体内的含碳量也会随之升高,导致氮素含量下降,蛋白质含量下降,使水稻产量下降。同时,CO2浓度的增加对作物品质的影响也会因作物种类而异。此外,直链淀粉对大米的蒸煮质量有很大影响,锌、铁等微量元素对人体健康也有很大影响。
2.3 加重农业病虫害
农业病虫害的发生与气候状况有很大关系,我国每年发生农作物病虫害的面积超过200亿hm2,占我国粮食生产总量的9%左右。气候变暖会对包括水稻在内的主要作物造成危害,使作物产量和质量显著降低,虫害大规模出现与水稻分布范围、生长发育状况、繁殖方式、越冬习性等特性以及环境气温有很大关系。随着气候改变,害虫越冬活动最北界限继续北移,这将会导致害虫的存活和数量急剧增加,也会缩短害虫迁入期,增加害虫的为害时间。
特殊气象条件会使农作物的生存状态发生改变,温度降低会限制农作物生长;温度升高则会增加害虫的传播面积,影响农作物的生长。全球变暖将使农作物病虫害更加严重,农作物的损失也会随之加大。气候变暖会使某些农作物害虫的生长期延长,繁殖代数增多,从而使害虫的年度为害期更长,使农作物遭受更大的损害。在适宜的天气条件下,水稻稻飞虱等迁飞害虫将会大面积出现。我国南部稻区有早稻、一季中稻、一季晚稻、双季稻共存的情况,这极大地加剧了水稻病虫害的发生与蔓延。在全球气候变暖的情况下,水稻白叶枯、纹枯病等病害发生的概率也在不断提高。另外,全球变暖还会使赤霉病、白粉病等病害加剧,棉铃虫、红蜘蛛等有较大危害的虫害也有可能发生。近几年来,随着冬季持续的暖冬和春旱干旱等特殊气象不断出现,水稻稻飞虱频繁发生,其带毒率比以前显著增加,稻谷条叶枯病的流行可造成整个地区水稻的死亡,对水稻的生长造成极大威胁。
3 稻农关于特殊气象条件对水稻种植影响的认识分析
3.1 稻农对特殊气象条件的认识
3.1.1 稻农对极端气候的认知差异
大多数农民对极端天气的认识是十分清楚的,受教育程度与稻农对极端天气的认识程度呈正相关,接受过高等教育的稻农对极端天气的认识程度相对较高。一般认为,稻农的耕作时间愈久,对极端天气的认识愈深。但从过去的经验看来,两者之间并无显著关系。相关调查数据显示,从事水稻种植50年以上的稻农中,只有50%认识到极端的气候变化,而从事10年以下的稻农,则有着高达90%的极端气候认识比例,这是因为稻农自身在极端天气变化中的主观意识不同所致。
3.1.2 稻农获取极端气象信息的渠道
为了更好地了解不同地区稻农对极端天气认识的差距,文章深入探讨了稻农获得极端天气信息的途径。稻农获得极端天气资讯的渠道有以下几种:3成以上的稻农是通过电视、报刊、电脑、网络等方式获得气象资料;2成左右的稻农是靠自己的生产生活经验获取;还有部分稻农是通过与其他农民沟通获得气象资料;另有一部分稻农则是靠政府的宣传来获得气象资料。总之,稻农认识极端天气的方式多种多样,除了通过各种媒体、政府的宣传外,还有一部分稻农通过自己的经历和探索获得了大量天气资料。
3.2 稻农关于极端气候对水稻种植影响的认知
3.2.1 极端气候对水稻种植影响的认知
研究发现,稻农对于“极端气候变迁对稻米生产的影响”的问题往往能作出正面反馈。超过半数的稻农表示,极端天气对稻米生产的影响是“十分明显”的,1/4的稻农表示“比较明显”,接近3/4的稻农认为极端天气对我国的水稻生产产生了难以预计的影响。这表明,大部分地区的稻农都意识到了极端天气对水稻生长有一定的负面作用。
3.2.2 极端气候对水稻种植影响的主要体现
相关结果表明,极端气候对水稻生产的影响主要有极端天气增多、病虫害增多、产量变动较大、农时变化、无霜期延长等。有31.99%的稻农表示,极端天气对水稻生产的影响最大;27.01%的稻农认为,极端气候对水稻生产的影响最大;16.09%的稻农认为,极端气候会使水稻生产出现更大的变化;76.33%的稻农反映,极端天气造成的旱灾频率较高。32.84%的稻农反映极端天气频繁出现,如持续降水会导致稻田洪涝灾害;10.83%的稻农认为所谓极端天气主要是指台风等自然灾害。据我国近年的相关数据,洪涝、干旱、温度问题较为严重,对我国水稻的种植工作造成了极大的负面作用[3],诸如洪水干旱等特殊天气,会对我国的水稻生产造成很大的影响。
3.3 稻农应对特殊气象的方式
水稻种植者对极端天气的认识程度决定了其对环境的适应能力。从以上所述的极端天气对水稻种植的影响可以看出,极端天气一方面会对水稻产量、稻田管理、耕作方式、种植水质、灌溉量等产生重大的影响,但在另一方面能够促进新品种、新技术的开发和应用。一般说来,为了减轻极端天气对水稻生产的负面影响,减少因极端天气导致的减产,农民往往会从多个层次进行适应性活动,以达到应对极端天气的目的。例如,增加生产要素投入、选择新品种、采用新技术,以减轻极端天气对水稻生产的潜在破坏。
4 水稻种植的中后期管理方案
为降低特定天气条件对中后期管理的不利影响,必须采取积极、有效的措施,加强对水稻耕作中后期的管理,以达到人为改善水稻质量和趋利避害的目的。
4.1 根据苗情,制订针对性的管理措施
调查苗情,按苗情、長势、长相等对水稻分级,并针对不同的地区、不同的苗种,制订针对性的管理措施。
4.2 针对水稻发育特征,增施磷钾肥
针对水稻发育过程缓慢的特征,稻农可以通过增加施用磷钾肥料,提升土壤中的K、N比例,提高水稻的生理活性与水稻的抗病性,并有效提高水稻的成熟速度。稻农在选用肥料时,尽可能使用磷酸二铁、三元磷肥、硫酸钾等,避免对土地造成破坏。如果没有以上肥料,农户可以用收集的草木灰进行追肥,特别是在水稻生长较慢的地块,这一方法可以对水稻生长起到促进作用。同时,稻农还可以利用水稻抽穗的契机,通过航空喷磷钾肥,提高根系对磷、钾肥的吸收能力,从而更好地促进水稻的灌浆和成熟[4]。
4.3 合理施穗粒肥,增加结实率
合理施穗粒肥,争取大穗,增加结实率,有利于水稻成熟。有的田块因施氮肥过多,造成植株生长过快,这在一定程度上是一种矫枉过正的表现。农民在耕种时可以适当施用减分肥,这不但没有任何坏处,还可以起到预防第二次茎秆退化、促进小穗发育、确保花粉粒和花器性细胞发育、增加结实率、增加叶片面积等作用。而且,这种化肥还能保证水稻正常生长,因为水稻已经形成了1~2个伸长节,不会因为施肥而引起倒伏,也不会引起穗茎稻瘟。稻农也可以适当施用钾、氮“破口肥”,加快水稻抽穗和灌浆速率,达到加速水稻成熟的目的。
4.4 合理调节土壤湿度,使作物快速成熟
水稻从花期开始向有机养分积累转化,种子逐渐形成,对水分的需求急剧下降,而下部的叶片和根系也在逐渐衰老。为了改善植物的光合作用与吸收能力,降低能源消耗,延缓根、叶老化,促使水稻的加速熟化,农民应改善农田的生态环境,白天增加温度、光照、土壤的氧气供应,加大昼夜温差。在这一时期,农民要采取干、湿混用的灌溉方式,达到“以水调温”“以水调气”的效果。此外,农民要通过疏通排水工作,实现降低地下水水位、增大土壤水分梯度、增加可混代替量的目的。
4.5 防治病虫害
南方地区气候温和、湿润,幼苗发育良好,为病虫害侵染和发生创造了有利的环境条件,尤其是纹枯病、稻曲病、稻瘟病、稻飞虱等病虫害。根据植保部门的监测,2022年我国玉米纹枯病的发病率较前几年有所增加,还存在着发病区域扩散的趋势。因此,各地要根据当地实际,采取“防大于治”“防治结合”的方针,以防为主,一旦发现病害,立即对植株采取防治措施,将病虫害扼杀在萌芽状态。地方农业部门要做好病虫害的预测。在有条件的地区,应适时使用航喷方法喷洒富士一号井冈霉素,此外,在无航喷条件的地块也需要人工喷洒除虫剂[5]。如果水稻出现了病虫害,农民应加强对病株的控制,防止病虫害传播和蔓延。
5 结束语
特殊气象条件对水稻生产的影响是长期且深远的,必须建设适应特殊气象条件的水稻中后期管理体系,加强水稻的安全生产,保证我国农业持续健康发展,为我国实现全面现代化打下坚实而稳定的基础。
参考文献:
[1]路捷,郭秀峰.全球变暖对中国东部沿海地区农业的影响研究[J].山西农经,2022(13):1-4.
[2]郭珊,张大伟,王亚迪.粤港澳大湾区极端气候时空演变及其驱动因子研究[J].人民珠江,2022,43(7):36-51.
[3]李江南,丑潔明,赵卫星,等.1991—2019年中国农业生态系统旱涝脆弱性评估[J].气候与环境研究,2022,27(1):19-32.
[4]刘超平,陈田贵,林秀英.水稻种植技术与中后期田间管理措施探析[J].智慧农业导刊,2021,1(17):39-41.
[5]曹辉群.水稻育苗与中后期田间管理[J].农业工程技术,2021,41(2):25,31.