赤峰市农业气象灾害对作物的影响及其应对措施

摘 要 农业气象灾害通过影响作物生理过程和产量形成，造成显著的产量损失。为提升作物抗灾能力，保障农业生产的稳定性，确保粮食安全，结合内蒙古赤峰市常见的低温冷害、干旱、冰雹和洪水四大农业气象灾害对作物产量的影响，提出抗寒作物选育、高效灌溉与施肥技术、冰雹预警系统建设和土壤管理与排涝优化等措施。

关键词 农业气象灾害；作物产量；低温冷害；干旱；内蒙古赤峰市

中图分类号：S166 文献标志码：C DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2024.12.044

内蒙古赤峰市地处内蒙古高原，气候条件苛刻，农业生产面临频繁的气象灾害威胁。近年来，该地区低温冷害、干旱、冰雹及洪水等极端气象事件发生次数增加，对农作物生长造成严重影响。笔者拟通过分析赤峰市气候特征、各类气象灾害发生规律及机理，评估其对主要作物产量的影响，并提出适宜的对策，为赤峰市农业可持续发展提供科学依据。

1 赤峰市气候特征与主要农业气象灾害

赤峰市地处内蒙古高原中部，属于温带大陆性干旱半干旱气候。该地区年平均气温4.7 ℃，≥10 ℃积温为1 800～2 600 ℃，无霜期在100 d左右；降水量年变化较大，平均为400 mm，降水主要集中在6—9月[1]。由于地处风口地带，赤峰市全年多风，尤以春季最为频繁。气候特征的极端性增加了赤峰市遭受各类气象灾害的可能性，具体来说，3—5月低温仍然频繁发生，对初春连作农作物的出苗和定植造成不利影响；夏玉米的生育期常出现不同程度的干旱，导致植株矮化、生育期延长；入秋以后气温骤降，不适宜部分耐寒性较差作物的成熟。此外，影响赤峰市农业生产的主要气象灾害还包括冰雹及洪涝灾害。例如，2018年7月23日，由强对流天气导致的冰雹灾害，最大冰雹直径达2.5 cm，对玉米等夏作物造成不同程度的损伤[2]。气候变化背景下极端降水的增加也导致该地区洪涝灾害发生频率增加，对农田排涝系统及作物根系生长环境造成破坏，不利于作物高产稳产。

2 赤峰市农业气象灾害对作物产量的影响

2.1 低温冷害对作物产量的影响

低温冷害是影响赤峰市初春和晚秋作物产量的主要气象灾害之一。该地区3—5月仍然低温频繁，极端最低气温可在-10 ℃以下。低温通过引起代谢紊乱直接损伤作物组织，还可延缓种子吸水速率，抑制酶活性，影响光合作用和呼吸作用，最终导致出苗率下降、育苗期延长。例如，2018年4月中下旬发生的极端低温导致赤峰市局部地区玉米平均出苗率较常年下降近30%。低温对早熟作物稻谷更为不利，研究表明气温低于15 ℃时，稻谷的叶绿素含量和希尔反应活性急剧下降，严重影响光合速率[2]。此外，低温条件下作物对养分的吸收利用效率降低，延长营养生长期，最终导致产量损失。与冷害相比，晚秋低温更多体现为促进作物过早成熟，影响产量和品质。例如，2018年9月中下旬极端低温致使赤峰市部分早熟水稻提前10 d成熟，增加了籽粒灌浆期的损失，单位面积相比常年减产15%以上[3]。

2.2 干旱灾害对作物生理过程的影响

干旱是影响赤峰市农作物产量的关键性气象灾害之一。该地区作物生长期降水偏少，增大了作物遭遇干旱灾害的风险。土壤水分不足会引起植株体内多种生理生化过程失衡，最终导致产量损失。具体来说，干旱条件下，作物对水分的吸收发生障碍，减缓了养分向器官的运输速率，影响光合速率。例如，2017年7月中旬15 d无雨期间，赤峰市巴林右旗玉米光合作用净光合速率较正常情况下降63%[3]。干旱导致作物气孔限制开启，阻碍二氧化碳进入叶肉细胞，是光合作用下降的重要原因。渗透调节物质如脯氨酸的累积也抑制了酶蛋白的合成，影响植株的生长发育。此外，干旱条件下植株体内活性氧自由基的增加导致脂质过氧化，破坏细胞膜系统，影响水分运输和物质交换，是造成产量损失的重要因素。以上生理过程的紊乱最终导致植株矮化、花药不育及代谢能力下降等后果，影响农作植物最终产量。

2.3 冰雹灾害对作物品质和数量的损失评估

冰雹作为赤峰市一种较为严重的农业气象灾害，其机械打击作用直接导致作物组织损伤，影响产量。此外，冰雹灾害后期的继发性病害加重了损失程度。具体来说，冰雹可引起植株机械伤害，如叶片撕裂、打落及茎秆折断等。例如，2018年7月23日强对流天气带来的直径2.5 cm的大冰雹导致赤峰市阿鲁科尔沁旗天山镇连作水稻植株机械损伤率达45%[4]。严重的机械损伤可导致植株光合作用明显下降乃至死亡，还会破坏原有的维管组织，影响植株的养分运输与积累，最终可导致单位面积产量损失30%以上。除直接产量损失外，冰雹灾害还会导致各类继发性病害大量发生。研究表明，冰雹灾害过后水稻纹枯病的发生率分别比不发生灾害提高15个百分点，降低了农产品的品质，影响农产品的市场价格，加重了赤峰市冰雹灾害后的农业损失[5]。

2.4 洪涝灾害对作物根系和土壤环境的影响

洪涝灾害作为赤峰市常见的气象灾害之一，对作物产量的影响主要体现在破坏根系生长环境和土壤理化性质这两个方面。洪水淹没会引起土壤中无氧环境持续时间延长，植株根系需氧量得不到满足，发生萎蔫、腐烂乃至死亡。此外，洪涝灾害会引起土壤pH值、养分状态及盐分分布的异常变化，均对植株根系生长极为不利。2017年7月，克什克腾旗局部地区遭遇特大暴雨，导致大豆根系活性下降超过35%，严重影响了光合产物的积累运输[4]。除根系损害外，洪水还对土壤理化性质造成破坏，增加连作障碍，降低土壤肥力。洪水可导致表层肥沃土壤流失，土壤贫瘠，土壤养分含量下降，土层结构松散，影响作物的营养生长，最终造成产量损失。

3 应对农业气象灾害对作物产量影响的对策

3.1 抗寒作物选育与推广应用

为应对赤峰市初春和晚秋频繁的低温极端天气，开展适应该地区气候特点的抗寒作物选育与推广至关重要。1）加大抗冷性状鉴定体系的建设力度，开展分子标记与基因编辑技术在作物抗寒育种中的应用。例如，利用CRISPR/Cas9技术敲除水稻抗寒关键基因OsMYB3R-2的抑制子，可显著提高稻株的耐冷性。2）开展育种杂交也是获得抗寒作物的重要途径。利用分子标记准确鉴定雄性不育系，可大大提高两化型水稻与粳稻的杂交效率，培育出具有粳稻稳产与东北籼稻抗寒特性的优良组合。3）加大抗冷优良种质的挖掘与利用力度。利用基因组选择等技术，可有效鉴定抗冷性状，挖掘优异的抗寒作物遗传资源。在此基础上，采用设计配套理论，可构建多父本品系，更好地利用这些抗寒遗传资源。4）加强抗寒分子标记在辅助育种中的应用，利用基因芯片等高通量基因检测技术，实现作物抗寒性状的高效、精准筛选，有助于加速抗寒品种选育进程，培育出适宜赤峰市气候条件的作物新品种。总体而言，通过分子设计育种手段培育抗寒作物新品种，是应对赤峰市低温灾害、确保区域粮食安全的重要技术路径。

3.2 高效灌溉与合理施肥技术应用

为有效缓解赤峰市夏玉米等作物生育期的干旱压力，开展高效节水灌溉与合理施肥对策至关重要。1）推广玉米等经济作物叶面喷灌、沟灌相结合的微喷灌技术。采用两侧微喷头定向供水，既可减少水分损失，又可使灌溉实现定量供应。实践表明，相比常规灌溉，微喷灌可提高灌溉水分利用效率超过35%[1]。2）发展旱作物秸秆还田是缓解表层土壤干旱的重要对策之一。利用秸秆覆盖技术，既可增强土壤保墒能力，也可通过腐解释放养分，部分补偿化肥施用减少带来的营养流失。通过利用13C、15N等同位素示踪发现，玉米秸秆还田可提供土壤矿化氮的25%以上，明显提高了氮素利用效率。3）研发适宜赤峰市土壤水分变化特征的控释肥料。这类肥料可根据土壤湿度自动调控养分释放速率，防止干旱期间硝态氮流失加剧，实现高效合理施肥。目前已成功研制出多种含水致胀性控释肥料，其氮肥利用效率可比普通化肥提高30%以上[1]。总体来看，发展节水灌溉与合理施肥技术，是确保赤峰市旱作物稳产的重要途径。

3.3 冰雹预警与防护体系建设

为有效减轻赤峰市冰雹灾害带来的损失，建立完善的冰雹预警与防护体系至关重要。1）充分利用气象雷达、风廓线仪、探空气球等多源监测手段，建立起对该地区针对强对流系统和冰雹云的精细动态监测体系。通过对冰雹云内强上升气流、液态水含量、颗粒浓度、粒径分布等参数的探测，可提前判断暴雨冰雹的发生和移动趋势，科学预报覆盖范围、持续时间等，为制订防范措施提供准确依据。2）气象部门应结合数值模拟、现场观测等信息，研发符合赤峰市气候特征的冰雹预警产品，提高预警的准确率和预警时间。3）充分利用互联网和物联网技术手段，建立自动高效的冰雹预警信息发布体系。一旦监测到冰雹风险，可通过短信、应用程序推送等方式，向农户和防护队伍实时发布详细的预警信息。预警内容既要包括可能受灾区域、灾害发生时间，也要提出针对性防护建议，以保证农业生产者有足够时间采取有效的防灾措施。4）各级政府和企业应加大对冰雹防护设施建设和技术应用的支持力度，如鼓励应用温室大棚、薄膜遮阳等设施，使作物避开冰雹打击。此外，可在易发区试验应用人工增雨抑雹技术，通过排放银碘化物抑制冰雹的生成。这些设施和技术的应用，可有效减轻冰雹对作物的损伤。总体而言，完善冰雹监测、预警和防护体系，不仅可以直接减少农业损失和灾害风险，也可为抗灾减灾决策提供科学支撑，是应对冰雹灾害、促进农业可持续发展的重要举措。

3.4 土壤管理与排涝系统优化

为有效减轻赤峰市洪涝灾害对农作物根系和土壤环境的破坏，应采取土壤管理与排涝系统优化等综合对策。1）加强灾后土壤改良，是维护土壤肥力的重要手段。宜施用有机肥改善土壤理化性质，如覆盖还田秸秆，补充土壤有机质，增强土壤保水保肥能力。还可酌情施用土壤改良剂、沤熟肥等，改良土层结构，增加土壤通气性。此外，可通过施钙、锌等微量元素，补偿洪水冲刷流失导致的营养缺失。通过实施这些措施，可有效恢复洪涝灾后土壤肥力，改善根系生长环境。2）推广套种双（多）排玉米等立体栽培模式，增大单位面积作物种植量，减小洪灾损失。特别是前排作物在一定程度上可保护后排作物根系免受水淹伤害。

3）应加快推进田间排涝系统建设，确保洪水退去后农田水分迅速排出。具体可采取埋管引排、开沟引排等措施，形成有效的田间排水网络，防止土壤长时间潮湿，为作物恢复生长创造良好条件。4）气象站和水利部门应加强配合，根据降水量预报，提前疏导渠系，确保渠系畅通，增强排涝能力。总之，采取综合措施优化土壤环境和排涝条件，是减轻赤峰市洪涝灾害影响的重要技术途径，可最大限度地维护土壤肥力，恢复作物生长，确保农业生产的可持续性。

4 结语

笔者通过对赤峰市气候特征和主要农业气象灾害发生规律的分析，评估了低温、干旱、冰雹与洪涝灾害对区域主要作物产量的影响，并提出了针对性的技术措施。赤峰市气候条件复杂多样，初春、盛夏及秋末都是发生气象灾害的关键期，频繁的低温、干旱及暴雨灾害均对作物生长发育过程产生了重要影响。这些不利气象事件可显著降低光合速率、影响养分运输和积累、破坏细胞组织，导致农作物产量降低、品质变差。为应对可能加剧的气象灾害风险，需要加大抗灾型作物选育力度，同时发展适宜微环境的高效灌溉、施肥、排涝等栽培管理技术。此外，利用气象预警和防护设施可有效减轻短时强灾害造成的损失。全面实施上述对策，可提高作物抗灾能力，确保赤峰市和周边地区农业生产的稳定性，保障国家粮食安全。

参考文献：

[1] 王雨婷.气象服务在农业防灾减灾中的应用分析[J].南方农机，2023，54（14）：89-91.

[2] 王英琦.智慧农业对气象信息服务需求分析与对策研究[J].河北农机，2023（11）：166-168.

[3] 孙玮鸿，张冠华.赤峰地区“二十四节气”气候特征分析及其对农业生产的影响[J].现代农业，2022（1）：108-110.

[4] 徐天伟，刘航图.气象服务在农业防灾减灾中的应用：以建平县为例[J].农业灾害研究，2022，12（7）：72-74.

[5] 晋亮亮.2017年8月赤峰初霜冻天气分析及对农业的影响[J].农业技术与装备，2022（2）：129-130.

（责任编辑：张春雨）