参考资料-隐形灾害防控(赵广才)-

PAGEPAGE10农业“隐性灾害〞对生产的影响与对策赵广才〔中国农业科学院作物科学研究所〕一农业灾害分类及对生产的影响农业生产与环境的关系农业生产与环境密切相关，早期的农业生产由于人们认知自然、适应环境、改造环境的能力很差，农业生产除了种子之外，主要受环境因素的影响，可用下述简单的公式描述：产量=种子+自然生产力〔环境〕。随着社会的进步和科学技术的发展，人们的主观能动性对生产的影响逐渐增加，但环境的影响仍然占有重要的地位。现代农业生产可用下述公式描述：产量〔包括品质〕=种子+科同学产力+环境。其中种子由原始的种子逐渐演化为经过选择的农家种子，进一步是经过选育的现代种子〔包括杂交种，常规种〕。科同学产力主要是生产过程中使产量和品质提升的各种人为的因素，包括栽培技术的改善、土壤的改良、机械化程度的提升、水利设施的建设、病虫草害的防除、各种肥料的施用以及适应生产的各种政策〔或法律、法规〕的约束或促进。广义的环境包括自然环境，人文环境，狭义的环境主要指自然环境即生态环境；上述公式的环境即自然环境。一般来说，种子、科同学产力和环境对产量的影响各占1/3，但现代农业生产公式中科同学产力的强弱可以调节环境和种子对产量的影响。科同学产力很强并运用得当时可以显著减弱不良环境对生产的负向作用，加强有利环境对生产的正向作用，当科同学产力较弱或运用不当时，减轻不良环境对生产负向作用的能力下降，利用有利环境对生产正向作用的能力不够。当前农业生产中，在现有种子和科同学产力的条件下，一般风调雨顺时，农业产量会有较大增加，碰到极端天气灾害时，农业产量可能出现降低，或经过科同学产力的调整，农业产量降低较少或增加较少。在世界农业范围，科同学产力较低的欠发达国家，环境对农业生产起主导作用，产量随环境〔主要是气候环境〕的变化而增减；科同学产力较高的国家，科同学产力趋利避害的调节作用较大，但世界粮食的丰欠仍然受环境的制约。农业生产的主要灾害农业生产的主要灾害可以分为显性灾害和隐性灾害两大类型。农业显性灾害主要表现为，特大干旱〔继续时间长，影响范围大〕、特大洪涝〔范围大、水量多、继续长〕、特大冰雹〔冰雹大、时间长、范围较广、农业生产的关键季节或作物的关键生育期〕、麦田火灾、台风、地震等。这些灾害一旦发生，对农业生产影响显而易见，马上引起政府和民众的高度重视，并投入抗灾减灾行动中。农业隐性灾害主要表现为以下几个方面：一是低温冷害和冻害低温冷害〔包括秋季早霜-主要对水稻、玉米、大豆产生危害、寒露风-主要对水稻产生危害、倒春寒主要对小麦产生危害等〕指在农作物生长季节，0℃以上低温对作物的损害，低温冷害使作物生理活动受到障碍，严重时某些组织遭到破坏。可分3种类型：①湿冷型。低温伴随阴雨,日照少,相对湿度大而气温日较差小。②干冷型。冷空气入侵后，天气晴朗，相对\o"湿度"湿度小而气温日较差大。③霜冷型。前期低温与来得特早的秋霜冻相结合所致。冻害则是指农作物在越冬期间或生长季节，0℃以下的低温使作物细胞结冰，对作物造成的伤害。如小麦越冬期间或早春返青期的碰到0℃以下低温或剧烈降温所造成的灾害。二是寡照指作物生产期间突然出现非正常较长时间的日照不够，常常伴随阴雨或低温，影响作物光合作用和开花授粉的天气灾害。三是高温热害指温度超过农作物生长发育上限温度，对农作物造成的危害。高温热害因作物种类和发育期不同而指标有别，一般笼统地把高温热害标准定为日平均气温≥29℃和≥30℃；日最高气温≥32℃和≥35℃。如水稻开花灌浆期受害温度指标为：日最高气温继续３天以上≥35℃。盛花期36℃～37℃严重受害。玉米各生育阶段的热害指标为：苗期为36℃；生殖期为32℃；成熟期为28℃。对小麦而言主要表现为干热风危害，干热风是指高温、低湿和一定风力的天气条件影响小麦生长发育造成减产的灾害性天气。重干热风的指标是日最高气温≥35℃，14时相对湿度≤25%，14时风速≥3米/秒。轻干热风指标是日最高气温≥32℃，14时相对湿度≤30%，14时风速≥2米/秒。为方便应用一般描述干热风为3个3的指标，即温度≥30℃，14时相对湿度≤30%，四是季节性干旱指在农作物生长关键性时期发生较长时间的干旱。典型的季节性干旱如掐脖旱，是指农作物最需要水的时候无降水，如玉米大喇叭口期的掐脖旱，黄豆开花期的掐脖旱，小麦拔节至孕穗期的掐脖旱等。小麦的季节性干旱还可出现在播种期干旱、冬前苗期干旱、返青期干旱、开花灌浆期干旱等。五是渍害指南方多雨地区麦类等作物遇连续降雨或低凹地区，土壤水分过多，土壤水饱和区侵及根系密集层，使根系长期缺氧，造成植株生长发育不良而减产。多见于黄淮冬麦区南部的淮北地区和长江中下游麦区的稻茬麦。六是收获期降雨小麦、水稻、玉米等谷类作物灌浆成熟后迅速失水干燥，进入收获期。假设此时碰到阴雨天气，则影响机械收获进程，种子休眠性不好的品种还会在收获前发芽，造成谷物品质严重降低，影响到收购价格、加工品质甚至下一季的种子质量。在长江流域、东北地区常见，黄淮冬麦区和北部冬麦区也时有发生。在小麦生产中通常把收获期间造成一定危害的降雨称为“烂场雨〞，如收获前遇雨可能导致穗发芽，收获中或进场晾晒中遇雨可能导致籽粒发霉变质。〔三〕“隐性灾害〞对农业生产的影响此处仅就隐性灾害对小麦生产的影响进行分析。低温冷害和冻害对小麦的影响小麦的低温冷害主要表现在晚秋冬小麦未通过过越冬锻炼，突然剧烈降温，如2010年10月31日北方冬麦区〔包括北部冬麦区和黄淮冬麦区〕突然降雪，气温骤降十几度，在0℃左右，使小麦生长突然基本停止生长，小麦提前进入越冬期，部分叶片受害，致使小麦生长量不够，群体偏小，麦苗偏弱。冬季寒旱交加，造成部分小麦死苗。春季小麦返青后，遭遇倒春寒〔南方冬麦区可能在拔节前遭遇倒春寒〕，假设温度突然降低到0℃以下则出现冻害，0℃以上低温则发生冷害，首先会造成小麦叶片受害，部分小麦生长锥出现冻害，造成白穗，或小穗发育不全，终致减产。冬小麦低温冷害和冻害主要可分三种类型：①冬季严寒型。冬季无积雪或积雪不稳按时易受害；②入冬剧烈降温型。麦苗停止生长前后气温突然大幅度下降，冬小麦出苗后，前期气温偏高生长过旺时遇突然降温最易受害；③早春融冻型。早春回暖融冻，返青后遇较强冷空气侵袭使麦苗受害。一般多采纳植株受冻死亡50％以上时分蘖节处的最低温度作为冻害的临界温度，即衡量植株抗寒力的指标。抗寒性较强品种的冻害临界温度是－17～－19℃、抗寒性弱的品种是－15～－18℃。冷害或冻害的影响与降温速度、低温的强度和继续时间，低温出现前后和期间的天气状况、气温日较差等及各种气象要素之间的配合有关，不同年份低温冷害和冻害对小麦造成的影响不尽相同，这与品种的抗寒性、冷害或冻害发生时小麦的生育阶段有关。如2009-2010年度秋冬春继续低温，各别小麦品种因抗寒性较差，造成严重死苗，极少数麦田绝收或严重减产。2寡照对小麦生长的影响低温寡照对小麦不同生育时期的影响不尽相同，冬前苗期遇低温寡照主要是影响小麦叶片光合作用，对小麦苗期生长及分蘖不利，尤其对播种较晚的小麦影响较大，容易造成麦苗细弱，根系发育不良。影响冬前壮苗的形成，麦苗素养较差，不利于小麦安全越冬。开花期阴雨寡照会影响小麦授粉，造成结实率减低；灌浆期阴雨寡照，使小麦光合效率下降，光合产物累积少，影响小麦灌浆，不利提升千粒重。西南冬麦区气候潮湿，阴天多，光照强度时常不能满足小麦灌浆期小麦绿色器官光合作用需求，造成麦粒饱满度差，品质不良。此外，拔节期遇寡照容易诱发白粉病，抽穗扬花的阴雨寡照有利于小麦赤霉病的发生。3干热风对小麦的影响对小麦而言高温热害主要表现为干热风为害，小麦灌浆期常遇干热风，使小麦后期光和作用受阻，造成小麦不能正常灌浆，千粒重下降。严重时可致小麦迅速死亡，大幅减产。干热风继续时间长短对小麦影响的程度不同。短时间干热风对小麦灌浆影响较小，一般超过3天连续出现干热风将可能导致小麦枯死。4季节性干旱对小麦的影响小麦的季节性干旱可表现为播种期干旱、冬前苗期干旱、返青期干旱、拔节至孕穗期的掐脖旱和开花灌浆期干旱等。播种期干旱会影响小麦正常播种，有条件的地方可造墒播种，但会增加种麦成本；旱地小麦区可能造成不能播种，减少面积。冬前苗期干旱造成幼苗黄弱，素养降低，分蘖缺位，根系不良，个体不壮，群体不够，不能确保安全越冬；严重时可造成干旱死苗。返青期干旱可影响小麦正常返青，推迟返青期，生长缓慢，严重时可造成春季死苗。拔节至孕穗期是小麦需水的关键时期，此时假设遇干旱，小麦将不能正常拔节抽穗，同时影响小穗分化，成穗数降低，穗粒数不够。开花灌浆期干旱不仅影响穗数、粒数，更会影响千粒重，导致严重减产。5渍害对小麦的影响南方冬麦区受渍害的小麦，根系处在缺氧的环境中，汲取功能减弱，造成植株体内水分反而亏缺，严重时造成脱水凋萎或死亡，因此渍害又称为生理性旱害。小麦从苗期至扬花灌浆期都可受渍害，苗期受害造成种苗霉烂死苗，受害的麦苗分蘖延迟，根系不发达，苗小叶黄；拔节抽穗期受害时，上部的三片功能叶短小，光合作用减弱，有效穗减少；扬花灌浆期受害功能叶早衰，穗粒数减少，千粒重降低，出现高温高湿早熟，严重的青枯死亡。生产上中后期发生的湿害较前期重，其中拔节孕穗期发生渍害损失最重，此间受害有效穗少，每穗粒数减少，粒重下降，产量降低。6收获期降雨对小麦的影响麦粒成熟时如果种子没有休眠性，收获前遇雨，就迅速在麦穗上发芽。据国家粮油信息中心主任尚强民报道，近两年小麦质量上存在的主要问题就是“芽麦〞。发芽小麦不能用作种子，不能加工食品，只能用于饲料，价格很低。收获中或晾晒中遇雨，籽粒易霉变，粮食部门一般还不愿收购。二全球气候变化对“隐性灾害〞的影响趋势〔一〕近年来气候变化下“隐性灾害〞发展趋势全球气候变化的主要表现是异常天气现象增多，厄尔尼诺和拉尼娜现象交替发生，极端天气频发，将导致“隐性灾害〞发生频率增加。首先容易引起低温冷害或冻害的发生，如2009-2010年的秋、冬、春继续低温的现象给小麦生产带来的不良影响。2010年12月中下旬以来的温度显然偏低于常年的现象，其不良影响尚未完全显现。其次是导致季节性干旱的发生频繁，如2008-2009年小麦生长季出现的50年不遇的秋、冬、春继续干旱，给小麦生长造成严重影响。2010年秋播至今北方冬麦区继续的干旱，已近3个月无有效降水，目前已给部分未灌冻水的麦田和旱地小麦造成了一定的影响。再次干热风、寡照、渍害和小麦穗发芽的发生还存在不确定因素，但近年来有加重发生的趋势。受季风影响，从2008年以来，我国每年都有局部地区发生小麦穗发芽的报道，给丰收后的粮食转化带来负担。〔二〕将来发展猜测从目前气候变化的趋势分析，将来小麦生产中的各种“隐性灾害〞在主产区分别有不同程度的发生频率增加，偏重发生的趋势。冬小麦生长期达8个月以上，要经历秋冬春夏的各种气候考验，因此全球气候变化的任何表现都有可能影响到小麦生产。依据目前状况，季节性干旱〔秋季苗期干旱〕已经发生，假设冬季无有效降水，2011年北方冬麦区春季干旱发生的可能性增大，应给予高度关注。从目前气温变化分析，2011年早春低温冷害和冻害发生可能性存在，亦应值得关注。三应对办法〔一〕基础设施建设上的应对办法1强化农田基本建设应特别注重农田水利设施建设，北方冬麦区应强化灌溉渠系配套建设，重点强化防渗渠道和地下输水管道的建设，有条件的地区可建设喷灌、膜下滴灌〔如新疆〕设施；以随时有效应对频发的季节性干旱，及时应灌溉之用。南方冬麦区要强化田间三沟〔厢沟、围沟、腰沟〕配套建设以及田间渠、闸、路的建设；以及时应对排水降渍之需。强化“一喷三防〞作业队的队伍组建和农机具装备应对干热风和叶部病虫害的重要措施是喷雾，肥液、药液甚至清水对预防或减轻干热风为害都有效。组建“一喷三防〞作业队，配备不同类型的电动喷雾器或自走式机动喷雾车，可及时有效应对干热风和病虫草危害。〔二〕种植制度的调整随着全球气候变化和“隐性灾害〞的频发，种植制度应随之适当调整。如，充分利用气候变暖的总体趋势，适当提升复种指数，在适宜地区〔主要是原来的两年三熟地区〕增加一年二熟的种植面积。在干旱频发的地区，调整作物品种类型，增加抗旱性强的作物品种类型，减少耗水性强的作物品种；以更好的适宜当地生态条件。〔三〕备用作物品种储备在“隐性灾害〞频发的地区，应强化备用作物品种的储备，以应对灾害发生后的及时补救。如在穗发芽造成某些地区小麦种源不够，或小麦春季发生严重冻害死苗，需要毁种时，要有适宜的补救作物品种和足够的种子，以便及时重新播种，尽量减轻灾害的损失。〔四〕技术研发重点低温冷害和冻害深入研究当前气候变化条件下低温冷害和冻害的发生规律和特点。研究冷害或冻害发生后的补救措施。依据小麦品种的春化特性，合理安排合适当地生态条件的春化类型的品种，控制跨区的品种种植；如在北部冬麦区应严格遵守应用冬性品种，限制或慎用半冬性品种。农技人员应做好品种的试种引种工作，切忌盲目引种；以减轻冷害或冻害的不良影响。2寡照区别研