2020年鹽池縣蕎麥乳熟—成熟期早霜凍災(zāi)害調(diào)查分析

任迎萍，沙 核，魯 峰，王文倩，石瑞鑫

（1.鹽池縣氣象局，寧夏鹽池 751500；2.麻黃山氣象站，寧夏鹽池 751507；3.海原縣氣象局，寧夏海原 755200；4.鹽池縣農(nóng)技推廣中心，寧夏鹽池 751500）

霜凍是植物在生長季節(jié)因遭遇強(qiáng)冷空氣入侵或是輻射降溫而植株體溫度低于細(xì)胞組織所能承受的極限溫度，使植株細(xì)胞組織內(nèi)的水分凍結(jié)、細(xì)胞膜遭機(jī)械破壞的一種自然災(zāi)害[1]。霜凍根據(jù)發(fā)生季節(jié)可分春霜凍（晚霜凍）和秋霜凍（早霜凍），是一種在國內(nèi)比較常見的農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害。開展霜凍氣候特征及主要農(nóng)作物風(fēng)險對策研究，可為霜凍防御提供科學(xué)論據(jù)。李紅英等利用數(shù)理統(tǒng)計方法對寧夏回族自治區(qū)23 個氣象站1981—2010 年氣候資料進(jìn)行研究，指出寧夏綜合霜凍致災(zāi)因子危險性呈南部高中北部低的趨勢，其中興仁市、鹽池縣、隆德縣等處于綜合霜凍致災(zāi)因子高危險區(qū)[2]。張磊等在研究1964—2010 年寧夏霜凍日數(shù)基本特征及變化趨勢后，發(fā)現(xiàn)1964—2010 年寧夏平均每站每年霜凍日數(shù)為10.4 d，其中春霜凍日數(shù)占58%，秋霜凍日數(shù)占42%[3]。張曉煜等利用遙感技術(shù)對主要農(nóng)作物霜凍情況進(jìn)行監(jiān)測研究，表明霜凍的發(fā)生是一個復(fù)雜的過程，不僅與天氣條件、地形條件、土壤狀況、冰核菌的濃度有關(guān)，而且與植物類型、品種、器官、生育階段及長勢息息相關(guān)[4]。上述學(xué)者對寧夏霜凍指標(biāo)及區(qū)域特征等進(jìn)行的詳細(xì)研究，在指導(dǎo)農(nóng)業(yè)防災(zāi)減災(zāi)中發(fā)揮了重要作用。

寧夏鹽池縣利用光照充足、晝夜溫差大、無污染等天然優(yōu)勢，大力發(fā)展小雜糧種植業(yè)，每年蕎麥種植面積25 萬～30 萬hm2，已形成以蕎麥為主的小雜糧優(yōu)勢特色產(chǎn)業(yè)。蕎麥適應(yīng)性廣、抗逆性強(qiáng)、生長發(fā)育快，適合無霜期短、降水少而集中、水熱資源不能滿足大糧作物種植的廣大旱作農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)。鹽池縣主要種植生長期90 d 左右的甜蕎系列品種，每年6 月中下旬開始播種（一般不超過7 月20 日），8 月上旬開花，9 月上旬乳熟，9 月下旬成熟，收獲期會持續(xù)至10 月上旬。播種期遲、成熟期較晚的特征，使蕎麥易受早霜凍危害；蕎麥畏霜凍，一旦遭遇霜凍，輕則減產(chǎn)，重則絕收。

2020 年9 月17—20 日，鹽池縣出現(xiàn)大范圍連陰雨天氣；降水過后的21—23 日全縣出現(xiàn)混合型霜凍，使處于乳熟—成熟期的蕎麥遭受了霜凍。此次霜凍過程影響廣泛、持續(xù)時間長，對處于乳熟期的蕎麥造成了嚴(yán)重的損失。為此，鹽池縣氣象局與鹽池縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局聯(lián)合開展霜凍災(zāi)害調(diào)查。

1 調(diào)查對象與方法

1.1 調(diào)查地點(diǎn)及調(diào)查品種

調(diào)查地點(diǎn)在鹽池縣嘉豐種業(yè)有限公司下屬的各小雜糧新品種展示示范基地，由北至南分別是高沙窩鎮(zhèn)楊家梁村、花馬池鎮(zhèn)惠澤村、馮記溝鄉(xiāng)馮記溝村、青山鄉(xiāng)郝記臺村、大水坑鎮(zhèn)新泉井村、惠安堡鎮(zhèn)惠安堡村和麻黃山鄉(xiāng)麻黃山村，調(diào)查地點(diǎn)附近至少有一套自動氣象觀測設(shè)備。主要調(diào)查品種為榆蕎四號、信農(nóng)一號、西農(nóng)9976、燕翅蕎麥、赤蕎1 號及鹽池蕎麥等。

各觀測地段為丘陵地形，地勢平坦，面積約為8 hm2，各品種種植面積約為0.1 hm2。

1.2 調(diào)查方法

每個地點(diǎn)按植株受害程度，分別統(tǒng)計記錄4 個測點(diǎn)的株數(shù)、受凍葉片數(shù)和受凍株數(shù)，葉片受凍率（ry）和莖稈受凍率（rj）計算公式如公式（1）和（2）所示。本文以葉片凋萎變褐、莖稈顏色由紅變青為受凍表現(xiàn)。

式中：ny和nj分別為受凍植株葉片數(shù)和受凍植株數(shù)，n為調(diào)查總數(shù)。

1.3 霜凍強(qiáng)度統(tǒng)計

霜凍強(qiáng)度由最低氣溫來體現(xiàn)，同一霜凍等級下溫度越低說明霜凍強(qiáng)度越大。考慮到最低氣溫有正有負(fù)，為了規(guī)范強(qiáng)度指標(biāo)，霜凍強(qiáng)度（Ifrost）計算公式為

式中：Tmin為日最低氣溫，Imax和Imin分別為日最低氣溫倒數(shù)的最大值和最小值。

2 結(jié)果與分析

2.1 受災(zāi)情況分析

表1 是鹽池縣各調(diào)查點(diǎn)蕎麥霜凍受凍調(diào)查結(jié)果。對比各調(diào)查點(diǎn)受凍情況，無論是葉片受凍率還是莖稈受凍率，均是高沙窩鎮(zhèn)楊家梁村最高，其次是花馬池鎮(zhèn)惠澤村，麻黃山鄉(xiāng)麻黃山村的受凍率最低。以上3 個調(diào)查點(diǎn)的葉片平均受凍率分別是100%、93.3%和11.0%；莖稈平均受凍率分別是98.9%、83.9%和1.2%。

表1 各調(diào)查點(diǎn)蕎麥?zhǔn)軆雎?/p>

根據(jù)植株受凍率調(diào)查結(jié)果可知，榆蕎四號總體受率凍最低，葉片平均受凍率為69.3%，莖稈平均受凍率為64.1%；西農(nóng)9976 總體受凍率最高，葉片平均受凍率為92.6%，莖稈平均受凍率為88.6%。說明榆蕎四號是耐凍品種，西農(nóng)9976 最不耐凍。

各調(diào)查點(diǎn)地理位置依次從北到南，地勢從北到南逐步抬升，蕎麥植株受凍率也幾乎呈現(xiàn)從北到南逐漸遞減的趨勢，可見地形地勢對受凍率影響較大。

2.2 霜凍過程最低氣溫及低溫持續(xù)時間

2020 年9 月17—19 日鹽池縣出現(xiàn)連陰雨天氣，降水持續(xù)到20 日凌晨；21—23 日，全縣氣溫驟降，出現(xiàn)了霜凍天氣。此次霜凍的過程為冷空氣首先入侵造成平流型霜凍，后雨霽天晴造成輻射型霜凍。圖1為各調(diào)查點(diǎn)9 月19—25 日日最低氣溫變化曲線，可以看出，21 日有3 個調(diào)查點(diǎn)最低氣溫降至3 ℃及以下，22 日、23 日各有6 個調(diào)查點(diǎn)最低氣溫降至3 ℃及以下。麻黃山監(jiān)測點(diǎn)最低氣溫為5 ℃，出現(xiàn)了輕微凍害現(xiàn)象。

圖1 各調(diào)查點(diǎn)自動氣象站日最低氣溫變化趨勢線

2.3 霜凍強(qiáng)度

表2 為各調(diào)查地點(diǎn)最低溫度及持續(xù)時間，按照上述方法計算霜凍強(qiáng)度。同時，結(jié)合表1 各調(diào)查點(diǎn)受凍率，根據(jù)霜凍害溫度指標(biāo)和作物霜凍害三級標(biāo)準(zhǔn)（輕霜凍害、中霜凍害、重霜凍害），從日最低氣溫下降的幅度（TD）和植物遭到霜凍害后受害和減產(chǎn)的程度（BD）兩個方面對霜凍害進(jìn)行評級[5]。

表2 9 月20—22 日各調(diào)查點(diǎn)自動氣象站日最低氣溫統(tǒng)計

根據(jù)最低氣溫確定的霜凍強(qiáng)度指標(biāo)來看，除麻黃山鄉(xiāng)麻黃山村外，各觀測點(diǎn)的霜凍強(qiáng)度在0.61～0.85，且從北向南逐漸遞減。麻黃山監(jiān)測站因凍害植株不足植株總數(shù)的30%，按無凍害統(tǒng)計。

根據(jù)調(diào)查結(jié)果，當(dāng)本地氣溫降到3～5 ℃時會出現(xiàn)輕微凍害，降到0～1 ℃時會導(dǎo)致植株因凍害死亡。這與作物霜凍害等級標(biāo)準(zhǔn)中提到的0～1 ℃出現(xiàn)輕微凍害、氣溫降至-1 ℃以下出現(xiàn)凍害死亡之間，還是有一定的差別的。因此在進(jìn)行霜凍害的預(yù)防時，應(yīng)根據(jù)地區(qū)特性和實(shí)際狀況靈活調(diào)整措施。

3 結(jié)論與討論

1）根據(jù)各調(diào)查點(diǎn)最低氣溫變化情況，結(jié)合鹽池縣蕎麥霜凍受害情況可知，9 月21—23 日蕎麥正處于乳熟—成熟期，當(dāng)最低氣溫在3～5 ℃時，就會開始出現(xiàn)輕度凍害，而且溫度越低、持續(xù)時間越長，受凍率越高。因此，建議廣大蕎麥種植戶，在蕎麥乳熟—成熟期階段，若有預(yù)報最低氣溫將低至3 ℃時，需提前采取措施防范霜凍。

2）從蕎麥葉片受凍率和莖稈受凍率調(diào)查結(jié)果來看，葉片受凍率基本大于莖稈受凍率。所有蕎麥品種中，榆蕎四號受凍率最低，最為耐凍；赤蕎1 號、信農(nóng)一號的綜合受凍率也較低。上述蕎麥品種可以在鹽池縣各鄉(xiāng)鎮(zhèn)進(jìn)行推廣應(yīng)用。

3）鹽池縣北部地勢較低且平坦，土壤質(zhì)地多為細(xì)砂土或砂壤土，更易出現(xiàn)平流型或輻射型霜凍。為應(yīng)對霜凍問題，除了要選育適應(yīng)當(dāng)?shù)貧夂驐l件和抗霜凍能力強(qiáng)的作物品種外，還要在土壤水分條件能夠滿足出苗的情況下盡量將播種期提前，避開后期霜凍對作物成熟的影響。在平時的田間管理中，要施足底肥，促進(jìn)作物健壯生長，從而提高作物的抗寒性；在作物成熟期接到霜凍預(yù)警時，提前對農(nóng)田進(jìn)行灌溉，以延緩溫度下降速度，從而保持土壤溫度；也可以通過提前噴施抗寒試劑、人工煙熏等措施，防御霜凍危害。