气象灾害对大豆的危害及预防措施

郭丽红 丛旭 张磊

收稿日期：2024-01-15

作者简介：郭丽红（1972—），女，吉林松原人，工程师，研究方向为气象预报、防灾减灾。

摘 要：作为重要的粮食作物之一，大豆在全球范围内扮演着重要的经济和生态角色。然而，气象灾害的频繁发生给大豆的生长、产量和质量带来了巨大的挑战。极端气候事件、气温波动、洪涝和干旱等气象灾害不仅会对大豆的正常生长造成直接的影响，还会对农业生产系统产生深远的影响。随着全球气候变化的不断加剧，气象灾害对大豆产业的威胁日益严重。为此，分析了气象灾害对大豆的危害，提出气象灾害对大豆危害的预防措施，为农业生产提供科学、可持续的解决方案。

关键词：气象灾害；大豆；高温

中图分类号：S565.1 文献标志码：B文章编号：2095–3305（2024）03–0-03

大豆是我国重要的经济作物之一，被广泛应用于食品、饲料和工业原料等领域，对农业经济和人民生计都具有重要意义。然而，在农业生产中，气象灾害成为制约大豆生产的重要因素之一。气象灾害如极端气温、干旱、洪涝等，不仅直接威胁着大豆的生长发育，还对大豆的产量和质量产生深远的影响[1]。面对气象灾害的威胁，需要深入研究气象灾害对大豆的具体危害，同时制定科学、合理的预防措施，以确保大豆生产的稳定、可持续发展。

1 气象灾害对大豆的危害

1.1 高温影响花粉活性

吉林省是我国主要的大豆种植区之一，该地区夏季高温频发，严重影响了当地大豆的生长发育和产量。尤其是在大豆的花期，高温对花粉活性的影响尤为突出，给吉林大豆生产带来了严峻挑战。吉林省7—8月是大豆的盛花期，此时正值夏季高温时节。当气温超过30 ℃，尤其是遇到35 ℃以上的极端高温天气时，大豆花粉的活性会急剧下降。高温使得花粉的酶活性下降，呼吸作用加快，消耗了花粉的能量和养分，导致花粉的活力下降，寿命缩短。同时，高温还会引起花粉外壁的损伤，使得花粉容易脱水而失去活性。吉林省夏季昼夜温差较小，炎热的夜间温度也会影响大豆的花粉活性。大豆花粉以夜间形成为主，当夜间气温超过25 ℃时，花粉母细胞的减数分裂过程会受到干扰，导致花粉发育不良，活性下降。持续性高温还会抑制大豆植株雌、雄蕊的发育，引起花器官的发育畸形，进一步降低授粉的成功率。高温引起的大豆花粉活性下降，直接导致吉林地区大豆坐果率的下降。研究表明，在吉林省中部和西部平原地区，当花期遇到3 d以上35 ℃高温天气时，大豆的坐果率可下降10%～20%，严重时甚至高达40%以上。坐果率的下降会导致大豆的单位面积荚数和粒数减少，最终引起大豆减产。此外，吉林省的高温天气往往伴随着干旱，使得大豆在抗高温的同时还要应对水分亏缺的胁迫，进一步加剧了高温对花粉活性的负面影响。干旱与高温的复合胁迫会严重抑制大豆植株体内的水分、养分、激素等物质的运输，导致生殖器官发育受阻，花粉活力进一步下降[2]。

1.2 低温引发冻害

在吉林地区，春季和秋季是大豆冻害高发的2个关键时期。春季3—5月大豆播种出苗后，经常会遇到倒春寒天气。当夜间气温降至0 ℃以下，尤其是-3 ℃以下持续数小时，就会对大豆幼苗造成冻害。受冻的幼苗叶片变黄萎蔫，生长点受损，严重时整株死亡。吉林省中部和西部地区海拔较高，春季气温回升缓慢，更容易发生低温冻害。5月下旬至6月，吉林地区大豆生长进入茎秆伸长和开花结荚阶段，若遇到低温阴雨寡照天气，会导致植株徒长，花芽分化不良，花粉活性下降，严重影响坐果率。研究表明，开花结荚期若连续3 d以上日平均气温低于18 ℃，就会导致大豆单位面积荚数减少15%～25%。秋季9—10月是吉林地区大豆的成熟收获期，这一阶段的冷害主要有2种类型：早霜冻害、阴雨寡照引起的冷害。吉林省北部和东部地区纬度较高，昼夜温差大，9月下旬有时会出现早霜冻，当气温降至0 ℃以下时，大豆植株的叶片、茎秆和荚果都会受到不同程度的冻害，严重影响大豆的产量与品质。阴雨寡照型冷害多发生在吉林省中部和西部地区，受到地形和季风环流的影响，秋季经常出现连阴雨天气，光照不足，气温骤降，导致大豆籽粒灌浆积累养分不足，极易形成青荚。受冷害影响，大豆籽粒蛋白含量下降，出油率下降，商品率和加工品质下降。除了直接的冻害和冷害危害，吉林省的低温还会通过多种间接途径影响大豆生产。例如，低温会延缓大豆的生育进程，使得大豆不能及时成熟，而吉林省北部早霜来临较早，容易发生冻熟和冻荚。低温还会降低植株的抗病性，加重病虫害的危害，增加防治的难度和

成本[3]。

1.3 水分过剩导致病害

吉林省是我国重要的大豆主产区，该地区降水充沛，年均降水量为500～800 mm，但降水时空分布不均，夏季易发生连阴雨和暴雨等极端天气，导致大豆生长期内土壤水分过剩，进而引发多种病害，严重制约了大豆的产量和品质。在大豆生长发育的过程中，适宜的土壤水分含量为70%～80%。当土壤水分超过85%，尤其是长时间积水时，就会引发大豆的水分过剩危害。吉林省6—8月正值大豆的开花结荚期，也是降水集中的时段。一旦遭遇连续阴雨天气，并且不能及时排出土壤中的积水，大豆的根系就会因缺氧而受损，根毛和根瘤的生长发育受阻，导致养分和水分吸收能力减弱。同时，过量的水分还会稀释土壤中的氧气，加剧根系缺氧的症状。在水分过剩的条件下，大豆植株体内的代谢功能紊乱，光合产物合成与运输受阻，植株生长发育缓慢，抗病性下降，极易感染多种病原菌并引发病害[4]。

吉林省水分过剩引发的大豆病害以根腐病、茎腐病和叶斑病等为主。大豆根腐病在吉林省发病率较高，主要由镰刀菌、尖镰刀菌、茄腐立克次体等病原真菌引起。这些病原菌在水分过剩的土壤环境中大量繁殖，通过侵染大豆的根部而引发病害。受害的大豆植株根系腐烂，根瘤数量减少，养分和水分吸收受阻，植株生长停滞，叶片发黄，最终导致早衰或死亡。大豆茎腐病主要由茎基腐霉菌引起，该病原菌在水湿条件下大量繁殖，通过伤口侵染大豆的茎基部。受害植株的茎基出现棕色至黑褐色腐斑，茎秆腐烂变软，导致植株萎蔫倒伏，严重时整株死亡。吉林省夏季降水频繁，大豆植株矮化、徒长，茎秆脆弱，极易感染茎腐病。大豆叶斑病在吉林省的发生率也较高，主要由褐斑病菌、球孢疫霉等病原真菌引起。这些病菌在水分过剩的条件下大量繁殖，通过叶面侵染引发病害。受害叶片出现褐色至黑色的斑点，斑点逐渐扩大，导致叶片枯萎脱落，严重影响了大豆的光合作用。连续阴雨天气还会加剧叶斑病的传播扩散，导致大面积发病[5]。

2 气象灾害对大豆危害的预防措施

2.1 选育耐热、耐寒品种

吉林省是我国重要的大豆种植区，该地区气候条件复杂，既有夏季高温，又有早春和秋季的低温冷害，热害和冷害轮番发生，是制约吉林省大豆生产的两大气象灾害。因此，选育和推广耐热、耐寒兼备的大豆品种，对提高大豆抗灾保产能力至关重要。当前，吉林省农业科研部门应高度重视大豆的抗逆品种选育工作，利用常规育种与现代生物技术相结合的手段，选育出一批适应当地气候条件、抗逆性强的大豆新品种。在耐高温方面，相关人员需要通过筛选高温胁迫下大豆种质资源的综合性状，鉴定出一批在高温条件下能够维持较高光合速率、较强根系活力、较高坐果率的耐热种质材料，并以此为基础开展杂交选育。这些品种能够在吉林中部和西部平原区表现出良好的抗热能力，在夏季高温时能够保持较高的花粉活性和坐果率，较好地抵御热害风险。在抗低温冷害方面，吉林省育种家应重点筛选出苗期耐低温和秋季低温下成熟性好的种质材料，利用传统育种技术与分子标记辅助选择相结合的手段，培育出一批苗期抗寒性和秋季耐冷性俱佳的大豆新品种，如“吉06-127”“吉育 81”等。这些品种苗期抗寒性强，出苗整齐，春季倒春寒来袭时表现出良好的抗寒性；秋季植株成熟快而整齐，抗早霜冻害能力强，大大降低了吉林北部和东部地区低温冷害发生的概率。同时，吉林大豆育种工作者还应瞄准热害与冷害的关键影响时期，选育出一批生育期“前紧后松”的大豆品种。这些品种春季出苗至开花结荚的生育速度偏快，夏季至初秋生育速度放缓，成熟期适中，能够最大限度地避开春季倒春寒和盛夏高温危害，并与当地秋季初霜时间错开，实现苗期抗寒、花期耐热、熟期避冷的“全程抗逆”。

2.2 合理调整种植时间

农业部门应根据气象部门的预测预报信息，适当推迟大豆播种时间，将主栽品种的播期调整至5月中下旬，避开倒春寒高发期，可以显著降低春季冷害对出苗期大豆的危害。与此同时，吉林省大豆生产还面临7—8月盛夏高温的胁迫。高温会抑制大豆开花结荚，影响大豆花粉活性和坐果率。为了规避夏季高温危害，吉林省农业部门应因地制宜地引导农民运用“早播早熟”的种植模式，利用5月上中旬气温回升的有利时机提前播种，并搭配成熟期较短的早熟品种，使得大豆提前进入开花结荚期，最大限度地避开7月中下旬至8月上旬的高温高峰期，从而降低热害风险，提高大豆单产。9—10月，吉林省秋季连阴雨频繁，温度骤降，大豆成熟期易受冷害和涝害。农业部门应根据大豆品种的熟期特性，合理安排大豆的种植时间，做到早熟品种早播、中熟品种适播、晚熟品种晚播，从而实现大豆成熟期与有利的气象条件相匹配。同时，针对吉林省北部和东部山区早霜来临的特点，引导当地农民适当缩短大豆生育后期，在确保大豆籽粒充分饱满的基础上，适当提前收获，避免早霜冻害导致大豆减产。吉林省各地区的气候特点存在显著的差异，需要因地制宜地调整并精准施策。例如，吉林省西部地区海拔较高，昼夜温差大，春季气温回升速度慢，适当推迟播种时间；而东部低山丘陵区纬度较高，秋季早霜风险大，则需要提前播种。农业部门应充分考虑不同区域的地形、气候和土壤特点，因地制宜地制定大豆种植时间调整方案，并深入基层指导农民科学调整种植时间，提高区域内大豆种植时间调控的整体水平。

2.3 改善排水系统

吉林省农业、水利等部门应高度重视大豆田间排水系统的建设和改善，大力实施农田水利基本建设，因地制宜地开展大豆种植区的排涝治理工程。在吉林省中西部平原区，应大力推广田间明沟、暗管、井灌等形式的排水设施，新建和疏浚一大批排水沟、排水渠，形成了“田—沟—渠—河”多级排水体系，可以显著提高大豆种植区防涝排涝能力。同时，吉林省还应因地制宜地采取工程措施与生物措施相结合的方式，多措并举推进大豆田间排水。在地势低洼、易涝区，通过修筑围堰、水闸等工程设施，加强田间蓄水和控水；在土壤黏重区，推广深松整地、心土破碎等措施，打破犁底层，增强土壤的透水性；在地下水位高的区域，则通过建设明沟、暗管，降低地下水位，及时排除过剩水分。在生物措施方面，吉林省应积极推广耐湿大豆品种和高垄种植模式。选育和示范一批在渍水条件下较高产量的抗涝大豆新品种，提高大豆对水涝逆境的耐受性；大力推广大豆垄作种植技术，通过垄间沟与垄面种植相结合，既起到蓄水保墒、防止土壤板结的作用，又能够快速排除过剩积水，从而在降雨频繁年份有效改善大豆的田间排水条件。除了改善排水设施、调整种植模式，吉林省还应注重强化农田排水的精细化管理。通过安装自动记水尺的测控设备，及时掌握田间渍水动态；充分利用气象预警预报信息，对大豆生育后期的降雨趋势进行滚动播报，及时启动应急排涝预案；同时，组织农业技术人员深入田间，及时指导农民清沟理渠、开闸放水，确保大豆田间排水通畅。

2.4 建设防风林带

加强吉林省大豆产区防风固沙工作，大力建设防风林带，对于减轻大风危害，实现粮食稳产、增产意义重大。吉林省大豆生产分布在松嫩平原和长白山地区两大区域，不同区域风害的成因和危害特点存在显著的差异。松嫩平原地区地势平坦开阔，春季多大风天气，极易引发风蚀和沙尘暴；而长白山地区坡度较大，山风大，这会导致大豆生长后期极易出现倒伏和荚果脱落的现象。针对不同区域风险的特点，吉林省分类施策，因地制宜地推进防风林体系建设。在松嫩平原腹地，通过营造大规模的农田防护林网，布设纵横交错的格状林带，减缓地表风速，阻截风沙，减轻风蚀危害。同时，发挥林带的生态屏障功能，提高大豆田间小气候调节能力，增强大豆抗寒、抗旱的能力。在防护林树种选择上，根据立地条件因地制宜，合理搭配杨树、榆树、柳树等乡土树种，并通过补植改造，优化林带的多层次结构，增强整体防风效果。在长白山地区坡耕地集中区，吉林省应大力实施梯田化改造，在梯田界沟、梯面两侧营造大豆田间防风林，减轻山风对大豆的危害。同时，因地制宜地开展坡面植被恢复，通过造林种草适度覆盖裸露山体，减少水土流失，改善生态环境，为大豆生产创造良好的外部条件。在沟谷区还推广经济林—大豆复合种植模式，利用果树、坚果树建设立体防护林，取得了防风固沙和提高经济效益的双重效果。在具体实施中，吉林省应坚持政府主导、农民参与，将防风林建设作为农田基本建设的重要内容，纳入高标准农田整治范畴，调动农民参与的积极性。同时，加强与林业、水利等部门的协作配合，统筹兼顾防风林建设与水土保持、生态修复等工作，形成多部门协同推进的合力，提高防风林建设的整体水平。建设防风林带不仅在减灾防灾中具有重要作用，而且通过发挥林带的生态功能，能够有效改善吉林省大豆产区的田间小气候。防风林带通过阻挡寒风，减缓风速，减小昼夜温差，从而延长大豆生育期，提高大豆产量。此外，林带不仅可以截留降水，减少地表径流，还可以涵养水源，增加土壤的贮水量，有效降低大豆面临的干旱风险。

3 结束语

相关部门需要进一步加强气象监测和预测技术，提高对气象灾害的识别和应对的能力。同时，农业管理者和农民需要更加灵活地调整种植策略，选择更耐旱、抗洪或适应极端气候的大豆品种。通过全球合作，采取综合性的预防措施，能够更好地保护大豆产业，确保粮食供应的稳定性，为农业可持续发展奠定坚实的基础。

参考文献

[1] 刘美洲，李庆民.气象灾害对大豆的危害及预防措施[J].现代化农业，2023（8）：44-46.

[2] 寇贺.东北春季主要气象灾害对大豆的危害及应对技术[J].农业开发与装备，2014（9）：135.

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[4] 潘世臣.大豆生长发育与气象条件的关系分析[J].乡村科技，2017（6）：40-41.

[5] 王蛟洋，杨扬，张博超，等.浅析辽宁地区大豆生长发育与气象条件的关系[J].新农业，2019（11）：35-36.