兴和县大风灾害对玉米种植的影响与防灾减灾措施

2024-02-19温嘉琪

农业灾害研究 2024年11期

摘要：兴和县为重要的玉米产区，频繁的大风灾害给玉米生长带来了严重的威胁，导致产量波动和经济损失。分析兴和县大风灾害成因、特点以及历史记录，揭示大风灾害对玉米种植的影响，并提出一些防灾减灾的应对措施，如建设预警系统、建设防风林带、选育推广耐风型玉米品种、改善农田水利设施与土壤保水、引入推广农业保险、应急响应及灾后恢复等，减轻大风灾害对玉米种植的不利影响，保障农业生产稳定发展。

关键词：兴和县；大风灾害；玉米种植；影响分析；防灾减灾

中图分类号：S513 文献标志码：B 文章编号：2095–3305（2024）11–0-03

兴和县位于内蒙古自治区乌兰察布市东南部，为我国重要的玉米生产基地。该地常受大风灾害侵扰，尤其是春季和夏季，大风不仅会直接导致玉米植株倒伏、折断，还会间接影响植株的水分平衡、光合作用效率和病虫害发生率，进而对玉米产量和品质造成显著影响。因此，深入研究大风灾害对玉米种植的影响，并探索有效的防灾减灾措施，对促进当地玉米产业可持续发展、提高农民抗风险能力具有重大意义。

1 兴和县概况及大风灾害特征分析

1.1 兴和县地理环境概述

兴和县地势由西北向东南逐渐降低，地形主要由丘陵、平原和中低山地组成，平均海拔约1 200 m。兴和县属温带大陆性季风半干旱气候，四季分明，冬季寒冷干燥，夏季温暖湿润，春、秋两季则风大且干燥。年平均气温3～6 ℃，一年中无霜期约110～130 d，夏季降水量350～450 mm。这种气候条件对当地农业生产有双重影响：一方面，较长的无霜期和充足的日照有利于作物生长；另一方面，干旱和大风天气频发，增加了农业生产的不确定性和风险。

1.2 兴和县大风灾害发生规律

兴和县大风灾害主要发生在春季和秋季，尤以春季最为严重。春季（3—5月）是当地大风天气的高发期，此时冷空气活动频繁，加之地面升温快于高空，形成不稳定的大气层结，易产生强风。秋季（9—11月）的大风灾害则与冷空气南下有关，虽然频次较春季低，但强度往往较大，对已成熟的作物同样构成威胁。此外，兴和县大风灾害的强度变化具有明显的季节性和日变化特征。春季的大风强度通常在5～7级，部分极端情况下可达到8级或以上，对农作物尤其是处于生长初期的玉米植株构成严重威胁。秋季的大风强度略高于春季，部分地区可达9级，对作物收获和存储造成不便。

1.3 历史典型大风灾害事件回顾

兴和县历史上多次遭受大风灾害的侵袭，2022年3月4日，兴和县气象台发布黄色预警，预计12 h内平均风力7～8级，阵风可达9级以上，伴有扬沙或浮尘。同年10月7日，发布蓝色预警，预计未来24 h内平均风力5～6级，阵风7～9级。2023年7月5日，再次发布蓝色预警，24 h内平均风力5～6级，阵风可达7级以上。此外，2017年4月14日，兴和县曾遭受9级大风灾害，风力在短时间内从7级增强至9级，极大风速达到23.9 m/s，按风力等级为烈风。这些历史上的大风灾害事件不仅对兴和县的农业生产造成了直接影响，还暴露出当地农业生产中抵御自然灾害能力的不足。当地政府不断加强防灾减灾工作，指导农民有效应对大风灾害，有效降低气象灾害带来的经济损伤。

2 大风灾害对玉米种植的影响

2.1 生理与生长影响

大风灾害对玉米的生长周期可产生显著影响，尤其是在玉米的幼苗期和抽穗期。幼苗期的玉米植株根系尚不发达，强风容易导致植株倒伏，影响其正常生长和发育，延长生长周期。在抽穗期，大风可能干扰玉米正常的授粉过程，影响玉米结实率，从而影响整个生长周期进程。大风条件下，玉米叶片的翻动和摇摆会减少光合面积，使光合作用效率下降。此外，强风会加速叶片表面水分蒸发，引起气孔关闭，进一步限制玉米对CO2的吸收，从而抑制光合作用。长期光合作用受阻将直接影响玉米干物质积累，减少籽粒产量和品质。大风加剧了玉米叶片的水分蒸腾，尤其是在炎热的夏季，强风会显著提高蒸腾速率，导致土壤水分快速耗尽，植物面临水分胁迫的风险增大。水分胁迫不仅会影响玉米的正常生长，还会降低其对其他逆境的抵抗力，增加病虫害发病率[1]。

2.2 物理损害与产量损失

大风对玉米植株直接造成的物理损害主要表现为倒伏、折断和叶片损伤。大风是导致玉米植株倒伏的主要原因之一。倒伏不仅影响玉米的光合作用和呼吸作用，还可能导致根系受损，影响水分和养分的吸收；严重时，倒伏的植株无法恢复直立状态，严重影响玉米的生长和发育，导致产量大幅度下降。强风还可能直接导致玉米茎秆折断，尤其是对于生长茂盛、茎秆较为柔软的植株。茎秆折断后，植株的营养运输通道被切断，严重影响玉米的生长，甚至导致植株死亡。大风还可能造成玉米叶片的撕裂、扭曲或脱落，影响光合作用面积，降低光合效率。受损的叶片更容易受到病虫害的侵袭，进一步影响玉米的健康生长[2]。此外，大风灾害还会影响玉米籽粒的饱满度、大小和颜色，降低其商品价值和食用品质。倒伏和茎秆折断的植株所结的籽粒通常较小，且容易受到霉变和病害的影响，品质下降明显。

2.3 间接影响

除了直接物理损害，大风还会导致土壤被侵蚀、加剧水分蒸发、促进病虫害传播，间接影响玉米生长和产量。大风灾害加剧了土壤表面的侵蚀速度，风蚀不仅移除了土壤表层富含有机质和养分的部分，还破坏了土壤结构，降低了土壤的保水保肥能力，从而影响玉米的根系发育和养分吸收。大风增加了土壤和植株表面的水分蒸发量，尤其在高温条件下，风力加速了水分流失，导致土壤干旱加剧，玉米植株面临水分胁迫，生长发育受阻。此外，叶片的水分蒸腾增加，可能迫使玉米植株关闭气孔以减少水分损失，但这同时限制了CO2的吸收，影响光合作用效率，进而影响产量。大风还可促进病原体和害虫传播，对玉米生长构成威胁。例如，大风可挟带真菌孢子、病毒颗粒和害虫跨越长距离，使原本没有病虫害问题的地区受到感染。玉米植株遭受物理损伤后，其防御机制可能减弱，更容易受到病虫害的侵袭。

2.4 经济与社会影响

大风灾害对玉米种植业的影响不仅限于作物本身，对经济和社会的影响同样深远。大风灾害导致玉米产量减少，品质下降，对以玉米种植为主要经济来源的家庭而言，减产意味着家庭收入的减少，增加了农民的经济负担，可能迫使他们采取借贷或其他高风险的财务策略，进一步加剧了贫困风险。玉米作为重要的粮食作物，其产量的大幅下降将威胁到国家和地区的粮食安全。大风灾害造成的玉米减产和价格上涨可能会引发社会动荡，并对低收入群体的食品可获得性造成威胁。农民收入的减少可能引发农村劳动力外流，加重城市就业压力和社会福利负担。此外，大风灾害可能影响投资决策，减少农业基础设施和技术升级可获得的投资，限制农业的长期发展。

3 玉米种植防灾减灾措施探讨

3.1 提高观测水平和完善灾害防御机制

为了有效保护玉米作物，及时掌握大风灾害情况是关键。通过提高观测的准确性和网络传输的及时性，能更快速高效地应对大风灾害。兴和县不仅应积极建设自动观测站网、加密观测站点，还应保障观测设备运行的稳定性，提高数据的准确性和传输的及时性，及时维护观测设备。在此基础上，气象部门应加强对新技术的研究与应用，提高预测、预报大风灾害的能力。及时发布预警信息能够有效降低大风灾害带来的损失，兴和县气象局目前已建立多渠道的信息发布平台，包括手机短信、社交媒体、广播、电视等，确保预警信息能够迅速、准确地传达给所有相关方，包括农民、农业管理部门和应急救援单位。兴和县各部门应协同合作，建立更为完善的突发事件预警

制度[3-4]。

3.2 建设防风林带

防风林带是减少风速对农作物影响的有效手段之一。科学规划和合理布局防风林带，能够显著降低大风对玉米田的直接冲击。研究显示，在防风林带的保护下，风速可降低30%～50%，显著减少了作物的物理损伤。防风林带的布局应考虑风向、地形、土壤条件以及作物分布等因素，理想的布局是在常年主导风向的上游建立防风林带，最大程度降低风速。防风林带应与农田保持一定的距离，以免与农田竞争光照、水分和养分，影响作物生长。一般建议防风林带与农田的距离保持在10倍林带高度左右。防风林带的树种选择应兼顾生态效益和经济效益，优先选择本地适应性强、生长速度快、耐旱耐盐碱的树种，如杨树、柳树、沙棘等。合理的修剪和间伐是保持林带通风透光的必要手段，避免林带内部因过于密集而降低防风效果。

3.3 选育、推广耐风型玉米品种

选育耐风型玉米品种是提高玉米抗风能力、减少大风灾害损失的有效途径。选育耐风型玉米品种应围绕提高植株的机械强度和抗倒伏能力进行，对玉米基因组深入研究、识别和利用玉米中与茎秆强度、根系发育和植株形态相关的基因。通过传统的杂交育种技术和现代生物技术，如基因编辑和分子标记辅助选择，可以培育出茎秆粗壮、根系发达、株型紧凑的新品种，这些品种在强风环境下具有更强的稳定性，减少对防风林带和其他物理防护措施的依赖，降低农业生产成本，提高经济效益。推广耐风型玉米品种是提高玉米种植业抗灾能力的重要手段。在大风频发的兴和县，推广耐风型品种可以显著减少因大风灾害造成的产量损失，保障粮食安全。更重要的是，推广耐风型品种有助于促进农业可持续发展，减少化学肥料和农药的使用，促进生态环境的保护。

3.4 改善农田水利设施与土壤保水

适当的水利设施改善与土壤保水措施能够增强农田对大风引发的干旱的抵御能力，间接减轻大风灾害带来的损失。修建灌溉渠、排水沟和蓄水池，可以有效调节农田水分，防止土壤过湿或过干。在强风天气前后，良好的水利设施能够确保作物获得足够的水分，提高玉米植株抵抗大风灾害的能力。利用灌溉系统中的喷灌设施，能够增加空气湿度，减小风速对作物的影响[5]。提升土壤保水能力能够有效减少大风灾害的负面影响，可以通过增施有机肥料、覆盖作物残茬和种植绿肥等方式实现。增加有机物质能够改善土壤结构，提高其保水能力，减少水分蒸发，使作物在干旱和大风条件下仍能维持正常的生长。覆盖作物残茬和绿肥能起到固土作用，减少风蚀，保护土壤肥力，为玉米生长提供稳定的环境。

3.5 强化农业保险助农惠农机制

农业保险是一种分散自然灾害风险的有效金融工具，尤其在面对大风灾害这类不可预测的自然事件时尤为重要。参与农业保险的农民可以在遭受大风灾害损失后获得一定的经济补偿，减轻经济损失，稳定收入。农业保险不仅为农民提供了保障，且有助于稳定地方经济，确保农业生产的连续性和稳定性。兴和县应继续完善农业保险政策体系，扩大政策性农业保险覆盖面。政府应继续鼓励和支持农业保险的发展，加大农业保险财政补贴力度，降低农民投保的成本，提高保险覆盖率。保险公司应开发适合当地农业特点的保险产品，考虑大风灾害的特殊性，设计出针对性强、理赔流程简单的产品，吸引更多农民参保。将农业保险工作思路从“灾后补偿”转向“灾前预防”“灾中干预”“灾后补偿”的全流程保障，扩大农业保险范围，实行科学定损、快速理赔，减少生产经营风险，提高农民参保积极性[6-10]。

3.6 应急响应系统与灾后恢复策略

应急响应系统和灾后恢复策略是减轻灾害损失、恢复农业生产的关键措施。应急响应系统应包括预警和信息发布，建立健全大风灾害预警系统，及时发布预警信息，提醒农民做好防范措施；组织专业救援队伍，及时赶赴受灾地区抢排积水、修复受损设施等；对受灾情况进行全面评估，包括受灾面积、损失程度等，为灾后恢复生产提供依据。灾后恢复应对受损的农田水利设施、道路等进行修复，确保农业生产的基本条件；根据受灾情况，及时组织农民进行改种补种，选择适合当地气候和土壤条件的作物品种，确保农业生产的连续性；提供技术支持，组织农业专家和技术人员，为农民提供技术支持和指导，帮助他们科学恢复生产；政策扶持，政府应出台相应的政策措施，如财政补贴、贷款优惠等，帮助农民渡过难关，恢复农业生产[11-14]。

4 结束语

综上所述，兴和县作为我国北方重要的玉米产区，其农业生产深受大风灾害的影响。在防灾减灾措施上，兴和县应积极采取建立健全大风灾害防御机制、优化防风林带、选育耐风型品种、改善水利设施、强化农业保险助农惠农机制和建立应急响应系统等措施，提升玉米种植业的抗灾能力，保障农业生产安全。未来，兴和县需继续探索、创新，结合现代科技手段，构建更完善的防灾减灾体系，以应对大风灾害，确保粮食安全，促进兴和县玉米种植业的可持续发展。

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