董燦興, 徐鳳杰, 曹永富, 李成忠, 迪麗孜拉, 羅新湖
(1.江蘇農牧科技職業(yè)學院, 江蘇 泰州 225300; 2.新疆伊犁州農業(yè)技術推廣總站, 新疆 伊犁 835000; 3.山東濟寧南陽湖農場有限公司, 山東 濟寧 272000; 4.山東省臨沂市森林濕地保護中心, 山東 臨沂 276000)
伊犁河谷自然條件優(yōu)越,北、東、南三面環(huán)山,北面有科古琴山、婆羅科努山;南有哈克他烏山和那拉提山;中部還有烏孫山、阿吾拉勒山等橫亙,構成“三山夾兩谷”的地貌輪廓,具有典型的高山氣候特征[1]。伊犁地區(qū)降水豐沛,氣候濕潤,年平均氣溫10.4 ℃,年降水量417.6 mm,山區(qū)達600 mm,適合農作物生產,是新疆維吾爾自治區(qū)最重要的農作物種植基地[2]。隨著全球變暖效應的不斷加劇[3],各種極端天氣時有發(fā)生,尤其是倒春寒[4]現象頻發(fā),嚴重影響了早春農作物的正常生產工作。
伊犁河谷早春3—4月份,正是農作物播種、生長的季節(jié)。受特殊環(huán)境條件的影響,極端低溫天氣時有發(fā)生。據網絡數據統計,2021年3—5月份極端低溫達到-14 ℃,最大溫差可達27 ℃,低溫天氣每月高達16 d;高海拔地區(qū)極端溫度、溫差等會大于此理論數據。例如2021年3月下旬,園藝作物杏開始開花,此時迎來兩場降雪天氣;4月下旬,正值玉米出苗時期,受強冷空氣影響出現了寒潮霜凍天氣,氣溫下降至5~8 ℃,平原地區(qū)最低氣溫降至-2 ℃、地面最低溫度-4 ℃,山區(qū)最低氣溫下降至-8 ℃左右,給伊犁河谷各地區(qū)農業(yè)生產造成不同程度的影響。
表1 伊犁州2021年3—5月氣溫統計
據伊犁州農業(yè)技術推廣總站統計,2018—2020年,小麥種植面積為41.51萬hm2,玉米種植面積為60.93萬hm2,豆類種植面積為5.42萬hm2,薯類種植面積為0.44萬hm2,蔬菜種植面積為2.26萬hm2,僅以上農作物種植面積已高達110.56萬hm2,且以上農作物在伊犁州3市8縣均有各種農作物分布種植。2021年春播面積約為40.9萬hm2,其中谷物種植28萬hm2,春麥種植4.8萬hm2,玉米種植22萬hm2,水稻種植1萬hm2。廣闊的農作物種植面積,復雜的環(huán)境條件,對農作物高產種植管理均提出了很高的要求,做好早春農作物低溫預防抗寒工作至關重要。
表2 伊犁河谷早春農作物種植面積統計
4月下旬,冬小麥正進入拔節(jié)期,對于低溫霜凍抵抗力差。此時,倒春寒的發(fā)生對冬小麥有明顯的影響。在冬小麥長勢較弱的地塊,水肥條件不足,株數遠遠低于正常標準,該類型地塊冬小麥10%~30%葉片受凍傷,輕度黃化,且10%左右植株分蘗生長點萎縮。冬小麥生長勢旺盛的地塊,滴灌設備完善,水肥管理得當,5%~10%小麥葉片受到凍傷,葉片黃化失綠,未見生長點萎縮的現象。
4月下旬,玉米正處于播種出苗階段,對溫度要求較高,極端的低溫天氣嚴重影響苗期管理。倒春寒發(fā)生后,對伊寧縣、察布查爾自治縣、鞏留縣等地進行了實地調查,調查結果顯示,播種時間對玉米抵抗倒春寒現象影響明顯。4月8日前播種的地膜覆蓋玉米為3葉1心至4葉1心,地上生長量較大,30%~40%地上部凍死,少部分田塊地上部80%~90%凍死;4月中旬及以后播種、未地膜覆蓋的玉米為1葉1心至2葉1心、剛出苗或出苗量少凍害較輕,8%~10%地上部受凍害,基本對玉米整體生長無顯著影響。
3月下旬,杏、西梅處于始花期,此時有大范圍的降雪天氣。對于氣溫條件較好的平原地區(qū),杏、西梅等開始盛開,嚴重影響授粉及坐果;對于氣溫較低的山地地區(qū),園藝作物大多開花延遲。4月中旬,寒潮霜凍再一次侵襲以上作物,造成幼果受凍,嚴重影響坐果率,園藝作物減產嚴重。另外,馬鈴薯等蔬菜作物出苗4~5片葉,寒潮侵襲后,地上部分全部凍死。
3.1.1增施有機肥,提高農作物抗逆性
在農作物整地播種前,結合化肥減量,增施發(fā)酵牛糞、雞糞、豬糞、稻糠、菌渣等農家肥,改善土壤結構,提高土壤有機質含量,從而提高農作物的抗性,亦有助于提高其抗寒性。施用的有機肥須充分腐熟發(fā)酵,將動物糞便中的病原菌、蟲卵、草種子等高溫殺死,減少后期土壤病原菌的過度滋生,避免熱量過高傷害作物根系。
3.1.2提前補充水分,減少溫度劇烈變化
提前關注天氣變化,根據往年氣溫變化規(guī)律,提前做好霜凍預防工作。低溫寒潮侵襲之前,須進行1次澆水措施。澆水后可減小地表溫度的下降速度和變化幅度;同時增加土壤的含水量,即增大土壤熱容量,減小土壤降溫幅度;水分蒸發(fā)會增加空氣濕度,提高大氣逆輻射,減少地面熱量的散失。
針對伊犁河谷地區(qū)水資源相對匱乏,種植地塊土地高低不平的現狀,建議種植戶須增加滴灌措施。首先可有效利用水資源,提高種植地塊水源的利用效率;其次,滴灌帶高效循環(huán)使用,節(jié)約人工澆水的成本,在倒春寒發(fā)生時可高效率澆水防寒,提高防寒抗凍的效果;最后,避免大水漫灌對作物根系的傷害,減少因水分過多造成的爛根、白粉、霜霉等病害的發(fā)生。
3.1.3化學方法緊急抗寒預防
可選用商品植物防凍劑緊急噴施,激活生物酶,阻止冰核細菌生成,降低植物細胞冰點值,促進細胞原生質的流動,提高細胞活性4~8倍[5]。同樣,可以選擇磷酸二氫鉀(80 g)+1.8%復硝酚鈉水劑(15 mL)+0.01%蕓苔素內酯可溶液劑(15 g),兌水(15 L)后均勻噴霧。
3.1.4物理方法增加局部區(qū)域溫度,減弱溫度驟降
可在果園集中種植區(qū)域適當增加人造煙霧,一定時間內增加區(qū)域內二氧化碳濃度,加強了大氣逆輻射,增強了大氣對地面的保溫作用,減少地溫驟降幅度,減弱霜凍危害。
3.2.1化學方法快速返苗
針對受害輕微地塊,須加強水肥管理,可選用磷酸二氫鉀、蕓苔素內酯或3‰~5‰的尿素等葉面噴施,促進農作物葉片生長及增加分蘗成穗率[6]。噴施葉面肥的同時,可添加百菌清、甲霜靈等殺菌劑,減少凍害后病原菌的侵入,避免病害大發(fā)生。針對受凍害嚴重的地塊繼續(xù)跟蹤觀察,若冬小麥、玉米凍害嚴重,50%以上不能恢復生長的地塊,結合成本、效益綜合評判,可重新播種其他作物,如早熟玉米,將損失降到最低。
3.2.2加強農事管理保苗促產
加強田間水肥管理,澆水的同時,及時補充蕓苔素、氨基酸、腐殖酸、磷酸二氫鉀等葉面肥,并適當添加殺菌劑,促進農作物幼苗抽生新葉,快速返苗,減少損失。另外,部分冬小麥品種需要噴施矮壯素的,受凍害后可以考慮減少噴施次數,甚至不要使用矮壯素處理。例如,根據凍害的輕重程度,及時采購玉米種補種或重種,凍害達40%及以上的全部重新整地補種,10%~40%受凍害的須人工集中補種,10%以下的暫時不要補種,后期可適當減少間苗。
3.2.3農作物無花、無果仍須正常管理
極端凍害發(fā)生后,部分地區(qū)杏、西梅等果樹落花落果嚴重,甚至絕產。種植戶放棄農事管理,任由其生長的做法是不可取的。在這種情況下,更應做好農作物的水肥、病蟲害管理工作,為來年的豐收打下基礎[7]。
黨的十九屆五中全會以及中央經濟工作會議都對糧食安全提出了具體規(guī)劃和意見,把保障國家糧食安全放在了突出位置,須保障國家糧食安全的底線,保障農業(yè)支持保護制度。手中有糧,心中不慌;國無農不穩(wěn),民無糧不安,糧食產業(yè)是鄉(xiāng)村振興的基礎。當前新冠肺炎疫情形勢下,國際糧食市場存在諸多不確定性。確保國家糧食安全,科技農業(yè)、智慧農業(yè)、現代農業(yè)勢在必行。
伊犁河谷作為糧食作物的重要產區(qū),在國家糧食安全生產大形勢下任務重大。在伊犁河谷特殊的地形條件下,早春是伊犁河谷農作物播種、管理的關鍵時期。早春低溫凍害的發(fā)生對農作物播種、發(fā)芽、開花、授粉等產生重要的不可逆的影響作用。新疆自治區(qū)、州、縣級農業(yè)部門、氣象部門、科研院所等農業(yè)單位須通力合作:科研院所、高校須從種子資源入手,選育、引種、推廣適合伊犁河谷地區(qū)的農作物品種,提高其抗寒、抗逆和再生能力;氣象部門做好天氣預警工作,結合近幾年的氣象數據,充分運用互聯網大數據平臺,做好低溫、凍害的提前預報,更好地為農業(yè)技術部門、農作物種植戶提供最直接、最及時、最準確的氣象數據;農業(yè)技術部門大力宣傳農作物抗寒防凍的預防工作,嚴格按照“預防為主,綜合防治”的植保方針,深入生產一線,從有機肥施用、滴灌澆水、理化措施等方面入手,在保護環(huán)境的前提下,提高種植戶的栽培管理水平,多運用物理、生物的綠色生態(tài)方法,確保農作物保產穩(wěn)產,為國家糧食安全生產提供強有力的保障。