（烏蘭烏蘇農(nóng)業(yè)氣象試驗(yàn)站，新疆石河子 832023）

在全球變暖的大背景下，氣象極端災(zāi)害事件越來越頻繁，農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害也越來越多，近年來，干熱風(fēng)成為影響我國北方地區(qū)小麥生產(chǎn)栽培中的主要農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害之一[1]，特別對(duì)新疆石河子地區(qū)小麥的產(chǎn)量和品質(zhì)有較大影響。多年來，石河子各級(jí)農(nóng)業(yè)部門都非常重視對(duì)小麥干熱風(fēng)的研究和防御，也取得了很多研究小麥干熱風(fēng)的成果，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)部門搞好干熱風(fēng)防御提供了有效的技術(shù)方法和科學(xué)依據(jù)。

1 干熱風(fēng)的氣象條件和類型

1.1 干熱風(fēng)的氣象概念

了解干熱風(fēng)天氣的氣象要素變化，認(rèn)識(shí)它的氣象特征，有助于客觀地選擇確定干熱風(fēng)的氣象指標(biāo)和取值范圍。干熱風(fēng)天氣在氣象學(xué)科中描述為在變性暖高壓或暖高壓脊影響控制下，上層大氣盛行下沉運(yùn)動(dòng)，低層大氣為暖平流輸送，由于下沉氣流的絕熱增溫，加上上游天氣受沙漠或戈壁等下墊面輻射增溫及地形背風(fēng)坡的梵風(fēng)影響，在這時(shí)的氣象條件下最易發(fā)生高溫低濕的干熱風(fēng)天氣[2]。

1.2 干熱風(fēng)的氣象要素變化特征

1.2.1 高溫低濕型干熱風(fēng)

當(dāng)高溫低濕型干熱風(fēng)天氣出現(xiàn)后，氣溫升高非?？欤鄬?duì)濕度也急劇下降，日最高氣溫持續(xù)高于34 ℃，14時(shí)的相對(duì)濕度持續(xù)低于30%以下，風(fēng)速增大，蒸散加強(qiáng)，小麥由正常生長環(huán)境條件，突然轉(zhuǎn)變?yōu)槭芎δ婢?，并受到持續(xù)的逆境沖擊，天氣過程結(jié)束后，溫度下降，濕度回升，小麥恢復(fù)到正常的生長環(huán)境[3]。石河子地區(qū)歷史資料統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，干熱風(fēng)天氣出現(xiàn)時(shí)溫、濕度出現(xiàn)突變，破壞了正常的溫、濕度日變化規(guī)律，表現(xiàn)為晝夜持續(xù)的高溫低濕現(xiàn)象。對(duì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，石河子地區(qū)高溫突變表現(xiàn)為干熱風(fēng)過程始日較前一日最高氣溫平均突升5.0 ℃，最大突升溫度可達(dá)16 ℃；14 時(shí)相對(duì)濕度較前一日平均突降16%，最大相對(duì)濕度突降58%。

1.2.2 雨后熱枯型干熱風(fēng)

當(dāng)雨后熱枯型干熱風(fēng)出現(xiàn)后，溫、濕度變化與高溫低濕型略有不同，高溫低濕型表現(xiàn)為突然升溫降濕，再到降溫升濕的一次性突變。而雨后熱枯型干熱風(fēng)則表現(xiàn)為降溫升濕，到升溫降濕，再到降溫升濕的兩次性突變，即在高溫之后，先有一次降水過程，溫度突降，濕度升高，雨過天晴后，溫度又升溫很快，濕度急劇下降，出現(xiàn)高溫低濕的現(xiàn)象[4]。據(jù)石河子冬麥區(qū)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)資料顯示，表現(xiàn)為雨日較前一日最高氣溫平均下降3.2 ℃，最大下降溫度可達(dá)5.2 ℃；相對(duì)濕度較前一日平均上升26%，最大相對(duì)濕度上升44%；雨后熱枯日較前一日，最高氣溫平均突升5.5 ℃，最大突升溫度可達(dá)8.5 ℃，相對(duì)濕度較前一日平均突降24%，最大相對(duì)濕度突降44%。

干熱風(fēng)天氣，除了溫、濕度氣象要素出現(xiàn)突變的特征外，還表現(xiàn)為持續(xù)的高溫低濕和強(qiáng)烈的蒸騰，干熱風(fēng)過程的持續(xù)日數(shù)、過程極端最高氣溫、過程極端最低最小相對(duì)濕度以及蒸騰強(qiáng)度的最大飽和差等氣象要素?cái)?shù)據(jù)都表現(xiàn)得非常明顯[5]。這些氣象要素的劇烈變化對(duì)小麥灌漿速度的影響非常大，干熱風(fēng)持續(xù)日數(shù)越多，過程極端最高氣溫越高，飽和差大，相對(duì)濕度越小，小麥?zhǔn)転?zāi)越重，灌漿速度下降值越大。

2 干熱風(fēng)對(duì)小麥的危害

2.1 干熱風(fēng)的間接脅迫傷害

干熱風(fēng)是一種農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害，也是目前石河子小麥環(huán)境脅迫的主要因子，它通過高溫低濕的巨變和持續(xù)作用脅迫傷害小麥植株體，使小麥植株體的生理變化受阻[6]。當(dāng)高溫低濕持續(xù)一段時(shí)間后，干熱風(fēng)對(duì)小麥的危害就從開始對(duì)小麥植株的原生傷害轉(zhuǎn)變?yōu)殚g接脅迫傷害，使小麥植株細(xì)胞代謝紊亂，生理變化失調(diào)，其主要表現(xiàn)為：冬麥葉片葉綠素含量降低；植株光合作用速率下降；植株的器官、組織和細(xì)胞的蛋白質(zhì)被破壞，并顯著減少；小麥植株的碳水化合物減少，并且細(xì)胞膜系統(tǒng)受到不可逆的傷害。

2.2 干熱風(fēng)的次生脅迫傷害

干熱風(fēng)對(duì)小麥的危害還有次生脅迫傷害，次生脅迫傷害主要有高溫低濕引起小麥的水分虧缺，即干熱風(fēng)加劇了小麥葉片的蒸騰失水，強(qiáng)烈的蒸騰可以使小麥植株嚴(yán)重失水而死亡；還有水勢和含水量的下降與小麥根系吸水力減弱等次生脅迫傷害。

2.3 干熱風(fēng)引起的麥田小氣候變化

干熱風(fēng)天氣對(duì)小麥的危害，還直接反映在麥田的小氣候變化上，正常的麥田小氣候一般是上午隨太陽的升高，溫度隨時(shí)間回升，呈現(xiàn)漸進(jìn)曲線，16 時(shí)溫度最高，小麥穗部和活動(dòng)層（株高的三分之二處）的升溫落后于大氣溫度，16 時(shí)后，小麥穗部和活動(dòng)層降溫速度比氣溫快。但是干熱風(fēng)天氣下的麥田小氣候變化是溫度猛升、濕度劇降以及持續(xù)高溫低濕和強(qiáng)烈的蒸騰現(xiàn)象。通過田間試驗(yàn)觀測，在干熱風(fēng)天氣下，高溫低濕層主要在小麥植株活動(dòng)層，這個(gè)活動(dòng)層正是冬麥生長后期穗部和旗葉進(jìn)行光合作用的活動(dòng)層，也是直接受干熱風(fēng)危害的邊界層。此時(shí)穗部和三分之二株高區(qū)域的升溫降濕速率遠(yuǎn)比正常天氣要快，這也是干熱風(fēng)對(duì)冬麥危害較大的原因。

3 干熱風(fēng)的防御措施

3.1 干熱風(fēng)的生物防御

干熱風(fēng)的生物防御主要是通過培植生物改變環(huán)境來抵御干熱風(fēng)，比如植樹造林，特別是在田間地頭營造農(nóng)田防護(hù)林，就是一種在較大范圍內(nèi)改變區(qū)域氣候，防御干熱風(fēng)的重要生物措施。統(tǒng)計(jì)歷史數(shù)據(jù)表明，大規(guī)模合理的植樹造林或營造農(nóng)田防護(hù)林可以調(diào)節(jié)溫度和濕度，降低風(fēng)速，減少蒸發(fā)，改善農(nóng)田氣候，減弱干熱風(fēng)災(zāi)害性天氣的強(qiáng)度。

3.2 干熱風(fēng)的農(nóng)業(yè)技術(shù)防御

3.2.1 選育抗干熱風(fēng)能力強(qiáng)的小麥品種

生產(chǎn)實(shí)踐證明，小麥不同品種在抗御干熱風(fēng)能力方面存在著很大的差異，因此，對(duì)小麥品種的抗干熱風(fēng)性能進(jìn)行鑒定，選用和培育抗逆性強(qiáng)的品種，是防御小麥干熱風(fēng)危害的一種經(jīng)濟(jì)有效的途徑。

3.2.2 合理灌溉，防御小麥干熱風(fēng)

對(duì)小麥應(yīng)用最多的澆灌方法是畦灌和溝灌，現(xiàn)如今，隨著滴灌技術(shù)的普及與提升，水的利用效率得到了顯著提高。小麥經(jīng)過滴灌，土壤濕度增大，改變了農(nóng)田土壤的水熱狀況，協(xié)調(diào)了植株體內(nèi)水分的運(yùn)轉(zhuǎn)，促進(jìn)了根系的吸水能力，其氣象效應(yīng)和生理效應(yīng)有效抵御了小麥干熱風(fēng)危害。

3.2.3 干熱風(fēng)的化學(xué)防御

目前，采用化學(xué)藥劑或化學(xué)制品對(duì)小麥進(jìn)行噴施處理，通過改變小麥植株體內(nèi)生化過程抗御干熱風(fēng)的技術(shù)已比較成熟。研究表明，應(yīng)用化學(xué)防御技術(shù)可以改變小麥的生理機(jī)能，提高對(duì)干熱風(fēng)的抗性，減輕干熱風(fēng)的危害。

4 小結(jié)

對(duì)石河子地區(qū)小麥干熱風(fēng)氣象條件進(jìn)行分析，充分了解本地區(qū)小麥干熱風(fēng)發(fā)生與發(fā)展機(jī)理，有助于客觀地選擇確定干熱風(fēng)的氣象條件和取值，并通過不同途徑合理利用自然資源和人工干預(yù)的方式抵御干熱風(fēng)的危害，有著重要的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)效益[7]。氣象部門和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)部門要加強(qiáng)合作，共同研究防御干熱風(fēng)措施，改善局地環(huán)境氣候和農(nóng)田小氣候，保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。