低温天气对水稻育苗的影响及预防措施
2024-03-13邓思盟车智敏王广维
邓思盟,车智敏,王广维
(1.洮南市气象局,吉林 白城 137100;2.镇赉县气象局,吉林 白城 137300;3.通榆县气象局,吉林 白城 137200)
水稻作为全球重要的粮食作物之一,其苗期阶段尤为关键,会直接影响水稻产量和质量。低温天气是影响水稻育苗的重要因素之一。低温天气对水稻种子萌发、幼苗生长、根系发育、光合作用以及叶片形态和功能都会产生不利影响,降低水稻的产量和质量[1]。因此,及时有效地预警和采取科学的预防措施对于减少低温天气带来的损失至关重要,只有这样才能更好地保障粮食生产,满足人们日益增长的粮食需求。
1 低温天气对水稻育苗的影响
1.1 低温对水稻种子萌发的影响
低温天气对水稻种子萌发有重要影响。在较低的温度下,水稻种子吸水速度明显减缓,导致种子吸水不均匀,进而影响种子内部的生理代谢过程。低温会抑制胚芽发育,使得种子萌发过程延缓。较低的气温也会导致种子休眠状态延长,使种子在土壤中休眠的时间增加,直接影响水稻出苗的时间。因此,在低温天气下,种植者需要更耐心等待种子萌发,并采取适当措施加快种子发芽速度,如选用预处理方法,提高种子的活力和抗逆性,以促进种子更快出苗[2]。
1.2 低温对幼苗生长的影响
低温天气对水稻幼苗的生长速度有不利影响。在较低温度下,植物体内的代谢作用明显减缓,包括光合作用和呼吸作用,这会导致幼苗生长速度变慢,营养物质合成和运输减缓,影响幼苗的根系伸长和叶片生长。另外,低温还会使植株细胞活性降低,细胞膜渗透性增加,导致细胞内水分流失,影响幼苗体内细胞的稳定性,甚至引发细胞组织冻害。为了减少低温对幼苗生长的不利影响,种植者可以采取覆盖保温材料的措施,如使用农用地膜覆盖田间,以提高土壤温度和湿度,为水稻提供较为稳定的生长环境,促进幼苗快速生长[3]。
1.3 低温对根系发育的影响
低温天气对水稻根系的生长发育也会产生显著影响。低温抑制了根系细胞的分裂和伸长,使根系发育不良,根系的生物量和根长比都会减少,这将直接影响植株对土壤养分的吸收能力,导致根系对土壤养分的吸收效率降低,影响幼苗生长和发育。另外,低温还会使根系细胞的膜渗透性增加,导致水分从根系流失,加剧幼苗的水分胁迫。为了促进根系发育,种植者可以采取合理的土壤处理措施,增施有机肥和磷肥,提高土壤的肥力和保水能力,创造良好的根系生长环境。
1.4 低温对光合作用的影响
阳光是植物生长的重要能量来源,但低温天气会影响水稻光合作用。低温会抑制水稻叶片中叶绿素的合成和光合酶的活性,导致光合速率降低。由于光合产物积累减少,植株生长和发育受到抑制,从而影响水稻幼苗生长速度和苗高。此外,低温还会引发叶片发生叶绿体结构和功能异常,出现叶片变薄、叶片角度增大等现象,以减少叶片表面积和蒸腾量,从而减缓水分蒸腾,降低植株的水分损失。为了减轻低温对光合作用的抑制,种植者可以采取调整播种时间的措施,尽量避开低温期,使水稻在较为温暖的环境下进行光合作用,提高光合产物的积累[4]。
1.5 低温对叶片形态和功能的影响
低温天气还会导致水稻叶片的形态和功能发生变化。由于低温会抑制叶绿素的合成,叶片会出现叶绿素含量减少的现象,使叶片呈现较浅的绿色。同时,叶片的叶绿体结构可能发生异常,导致叶片变薄,减少叶片表面积,从而减缓水分蒸腾速度。这些调节措施有助于水稻在低温条件下降低水分损失,维持叶片的水分平衡,但也会影响光合作用的进行。为了减少低温对叶片的影响,种植者可以通过环境调控技术,如温室、大棚等,提供稳定的温度和湿度条件,保障水稻苗期的生长需要。
2 水稻育苗低温天气的预警和监测技术
2.1 气象预警系统
建立完善的气象预警系统对农业生产尤为重要。随着气候变化,极端天气频发,低温天气对水稻育苗的威胁也日益严重。在这种情况下,准确的气象预警成为种植者防范低温冻害的有力工具。为了提高气象预报的准确性,预警系统应结合现代气象技术,采用气象雷达、卫星云图等高精度监测手段,及时掌握气温变化的动态。通过建立大数据分析模型,预警系统可以准确预测低温天气的到来时间、持续时间和强度,为种植者提供宝贵的准备时间。在气象预警系统中,还应包含灾害预警功能。对于低温冻害,预警系统可及时发布预警信息,通过多种渠道传递给种植者,如手机短信、手机APP、电视台等。种植者收到预警信息后,可以迅速采取措施,如加强田间管理、增加灌溉量、覆盖保温物等,以保护水稻幼苗免受低温侵害[5]。
2.2 无线传感器技术
无线传感器技术作为一种实时监测田间环境的先进手段,对水稻育苗低温预警和监测有重要意义。传感器可以布置在水稻田中,实时监测田间的气温、土壤湿度、空气湿度等环境参数。这些传感器可以自动采集数据,并通过无线网络传输到中央数据采集系统。种植者可以通过智能终端或计算机实时接收和查看田间的环境数据。一旦传感器监测到气温降至危险程度,系统会自动发出警报信息。无线传感器技术的优势在于高效、实时、远程监测。种植者无需亲自到田间查看,就能了解田间的温度情况,及时作出应对措施。此外,无线传感器技术还可以对多个田块进行监测,实现大范围的低温预警和监测,提高防范低温冻害的全局性。
2.3 遥感技术在低温监测中的应用
通过卫星或无人机等载体,遥感技术可以监测更大区域的温度变化。利用遥感技术,种植者可以获取更大面积的低温监测信息,包括田地的空间分布情况、低温天气的时间持续情况等。遥感技术还可以提供高分辨率的气温图象,使种植者能够更好地了解不同地区水稻育苗受低温影响的程度,这些数据为种植者提供了科学依据,有助于制订更加精准和有针对性的农业生产计划。通过遥感技术获取监测数据,并将其与气象预警系统的数据进行对比和验证,提高预警准确性。同时,这些数据也有利于建立低温冻害的历史数据库,为今后农业生产中低温预警和防范提供重要参考[6]。
3 低温天气对水稻育苗影响的预防措施
3.1 选择适宜品种
在低温地区种植水稻,选择适宜的耐寒品种对于确保水稻育苗成功至关重要。耐寒品种具备较强的低温适应性,能够在较低温度下正常生长,减轻低温对水稻育苗的不利影响,这些品种在苗期能够更好地抵御低温带来的压力,保持幼苗生长活力,同时抵抗一些低温引发的病虫害,降低苗期病虫害的风险。为了选择适宜的耐寒品种,种植者可以通过多种途径获得信息。查阅相关农业技术资料和品种推荐,咨询农业专家,以及了解当地种植者以往的种植经验都是有效的途径。种植者还可以寻求农业技术推广部门或农业科研机构的帮助,获取适宜的品种。选择品种时,需要综合考虑当地的气候特点、土壤条件、种植习惯以及品种的产量和品质特性。选择耐寒品种时,除了考虑品种抗寒性强以外,还应关注其他性状,如抗病虫性、产量潜力和品质特点等,以确保品种具备综合优势。通过合理选择适宜的品种,种植者能够确保水稻在低温环境下健康生长,提高产量和种植收益。同时,选择耐寒品种还有助于减少对农药和化肥的依赖[7]。
3.2 控制播种时间
合理控制播种时间是避免低温对水稻育苗影响的关键措施。种植者应根据当地气候特点和气温趋势,选择适宜的播种时间,尽量避开低温期。通常情况下,避开寒潮来临之前的低温时段播种,可以使水稻种子在相对较暖的气温下迅速发芽,减少因低温引起发芽不良的问题。此外,种植者还可以根据不同品种的生长习性和生育期,灵活调整播种时间,实现低温期分散播种。在气温较低的地区,选择较早熟的品种,使其在更适宜的温度下生长,减少受低温威胁的时间。中稻和晚稻的播种时间也可以相应推后,以适应不同生长时期的气温环境。种植者应密切关注气象预报和农业气象服务,及时了解当地的气温情况,灵活调整和安排播种时间,有助于确保水稻种子在最有利的环境下发芽生长,提高水稻在苗期的成活率。
3.3 合理处理土壤
改善土壤条件可提高水稻对低温的抗性,具有重要的意义。种植者可以采取一系列土壤保水保温措施,以提高土壤的保水保温能力,为水稻育苗提供良好的生长环境。
1)增施有机肥是改善土壤质量的重要措施之一。有机肥含有丰富的有机质,能够改良土壤结构,提高土壤保水保肥能力,提高土壤温度的稳定性。种植者可以合理施用稻草、秸秆、绿肥等有机材料或腐熟有机肥,使土壤富含有机质,增强土壤保水能力。同时,施用有机肥也能提高土壤肥力,促进水稻根系发育,增强水稻的养分吸收能力,为水稻育苗奠定良好的营养基础。
2)覆盖保温材料是一种有效的土壤保护措施。种植者可以在播种后使用覆盖物,如秸秆、稻草或黑色塑料薄膜等,形成保温层,以减缓土壤温度的波动,保持稳定的温度条件。低温环境会严重影响水稻幼苗的生长速度和发育进程,因此采取覆盖农用地膜或塑料薄膜等保温材料,能改善水稻的生长环境,提供温暖的微环境,促进种子快速发芽和幼苗健康生长。在选择覆盖材料时,种植者需注意保温效果和透气性的平衡。过度密封可能会影响水稻苗期的正常呼吸和生长,因此应适时留出通风口,确保空气流通,保持良好的生长环境。此外,采取覆盖保温材料的措施还有助于减少土壤水分蒸发量,有利于提高土壤湿度和供水量,进一步保护水稻幼苗的生长环境。种植者应根据当地的气温情况和水稻生长需求,灵活选择覆盖材料和覆盖时间,以取得最佳的保温效果。
3.4 调整施肥策略
适当调整施肥策略有助于增强水稻对低温的抵御能力。在低温天气,水稻的养分吸收能力减弱,因此,应适度增加氮肥和磷肥的施用量,提供充足的养分,以支持水稻正常生长发育。氮是植物生长所需的主要营养元素之一,适量供应氮肥有助于增强水稻的抗寒能力。种植者可以根据低温时期水稻对氮肥的需求,适时、适量增加氮肥施用量,但要避免过量施肥,以免引发逆境。除了氮肥以外,磷肥也是提高水稻抗寒性的关键。磷肥是促进植物根系发育的重要养分,有利于增强水稻对低温的抵抗能力。种植者应在播种前适量施用磷肥,有助于促进水稻种子发芽和幼苗生长,提高苗期水稻的耐寒性。在施肥时,种植者还要注意合理安排施肥时间和科学使用施肥方法,以确保养分供应均衡和有效利用,避免浪费和对环境造成负担。通过调整施肥策略,种植者可以为水稻提供适宜的养分,增强水稻对低温的适应能力和抵御能力,从而减轻低温对水稻育苗的不利影响,促进幼苗健康生长。同时,合理施肥也有助于提高水稻产量和品质,提高种植效益。
3.5 环境调控技术
现代农业技术的应用,如温室、温室大棚等环境调控技术,可有效改善水稻育苗的生长环境。温室等设施能够提供稳定的温度和湿度条件,保障水稻苗期生长的需要。种植者可以利用温室大棚等设施,延长水稻的生长季节,为水稻提供更长的生长周期,从而增加产量。在温室内,种植者可以根据不同生长阶段的需求,调整温度、湿度和光照等环境参数,提供适宜的生长条件。由于温室内的土壤和空气温度相对较高,能够有效减轻低温对水稻育苗的影响,提高幼苗抗寒性,加快幼苗生长速度。
此外,温室内的环境也能有效防止低温天气引起的冻害和寒害,使水稻幼苗正常生长。然而,温室调控技术的应用需要一定的资金成本和技术支持。种植者在选择引入这些技术时,要充分考虑自身的经济实力和技术水平,确保技术的有效应用和经济效益的最大化。对于一些规模较小的种植者,可以选择适用于自家农田的简易温棚等设施,通过简单的调控手段提供类似温室的效果,帮助幼苗度过低温时段,使水稻稳健地生长发育。无论采用何种环境调控技术,种植者都应结合自身的实际情况和经验,灵活选择合适的技术手段,以提高水稻育苗的成功率。
4 结束语
水稻苗期是水稻生长发育的关键阶段,低温天气对水稻育苗可能产生诸多不利影响。因此,应该重视低温天气对水稻育苗的影响,采取科学合理的预防措施,以确保水稻正常生长和高产优质。气象预警系统、无线传感器技术和遥感技术的应用,为种植者提供了更加精准的天气监测手段。同时,采用选择适宜的品种、控制播种时间、合理处理土壤、调整施肥策略和环境调控技术等预防措施,将有助于应对低温天气对水稻育苗的挑战。通过多方面的努力,可以更好地保障水稻产业可持续发展。