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气象灾害对我国玉米安全生产的影响及对策

时间:2022年02月12日 分类:推荐论文 次数:

摘 要:玉米作为高产作物,其安全生产是国家粮食安全的重要保障。 针对目前我国玉米生产中存在的旱灾、涝 灾、风灾、高温、冰雹等灾害性气候问题,从气候灾害对玉米生产的影响出发,解析气候变化对我国玉米安全生产 的影响,总结影响我国玉米安全规模化生产的主要气候

  摘 要:玉米作为高产作物,其安全生产是国家粮食安全的重要保障。 针对目前我国玉米生产中存在的旱灾、涝 灾、风灾、高温、冰雹等灾害性气候问题,从气候灾害对玉米生产的影响出发,解析气候变化对我国玉米安全生产 的影响,总结影响我国玉米安全规模化生产的主要气候灾害,分析风灾、雹灾、旱灾、涝灾等具体灾害的特点及防 灾措施,以期为我国玉米的安全生产提供参考。

  关键词:玉米;气象灾害;安全生产

气象灾害论文

  玉米是我国的多用途主粮作物。 随着中国经济 的增长和人们生活水平的提高,国内玉米总产量虽 逐年提高,但仍无法满足消费需求,中国已从玉米出 口大国转变成玉米进口大国[1-3] 。 玉米规模化安全 生产是国家粮食安全的重要基础,如何保证玉米规 模化安全生产已被提上日程[4-6] 。 中国有句古话, 农业种植靠天吃饭,可见自然气候对农业生产的影 响很大。 近年来随着全球气候变暖的加剧,我国境 内极端天气时有发生,气象灾害对我国玉米规模化生产造成了很大的影响[7-9] 。 为实现我国玉米规模 化安全生产,本研究对近年来影响玉米安全化生产 的不利气候条件进行总结和分析,提出相应的对策 与措施,以为我国玉米安全生产提供参考与建议。

  1 玉米生产的形势

  1􀆰 1 国内需求与供给 随着我国经济的发展和人们生活水平的提高,国内对玉米的需求呈爆发式增长,主要是饲料玉米 和工业玉米的需求增加[1,10-11] 。 中国国家统计局发 布的数据显示,2020 年中国玉米产量为 2􀆰 606 7 亿 t,比上年减产 10 万 t;2020 年全年市场消费量增长 至 2􀆰 9 亿 t,饲用玉米消费量再创新高,达到 1􀆰 91 亿 t,工业玉米消费量达到 0􀆰 68 亿 t。

  1􀆰 2 国际贸易供求关系 2018 年美国对中国发动贸易战,中国对进口的 美国农产品进行反制,经历了对等反制、理性反制两 个阶段[12-14] 。 中国是美国农产品的主要进口国,贸 易摩擦导致两国农产品交易量显著下降,也加快推 动了我国玉米进口采购的多元化,而保障国内玉米 等粮食安全迫在眉睫[15-17] 。 2020 年中国海关总署 发布的数据显示,玉米进口量达 1 130 万 t,比上年 增加 135􀆰 7%,首次超过全年关税税率配额 720 万 t。

  1􀆰 3 气候影响 2020 年受极端气候的影响,蝗灾席卷了中东和 非洲北部,对农业生产造成了巨大的破坏,粮食减产 严重。 拉尼娜现象给澳大利亚及南美各国带来更多 的降水,导致粮食减产。 随着全球气候变暖,自然灾 害频繁发生。 有效应对极端气候条件,是我国玉米 安全生产的重要保障。

  2 影响玉米安全生产的气候因素

  2􀆰 1 风灾 玉米是高秆作物,易受风灾影响。 风灾主要是 指台风、地方性局地大风和季节性大风等。 玉米倒 伏的直接诱因是大风和大雨等天气,玉米倒伏后会 不同程度地减产,甚至绝收[27-29] 。 据气象机构监 测,2020 年 9 月 3 日,受台风“美莎克”影响,吉林、 内蒙古东部、黑龙江一带降水量普遍达到 100 ~ 120mm,风力达到 8~10 级,吉林省受灾最为严重,造成 玉米大面积倒伏。

  2􀆰 2 雹灾 雹灾会造成玉米叶、茎秆等部位的直接损伤和 间接感染。 雹灾对玉米的危害程度与冰雹的大小、 强度、玉米生长的时期、冰雹持续危害的时间等相 关。 我国是世界上的雹灾多发地区。 雹灾分轻雹 灾、中雹灾和重雹灾三级[30-32] 。 我国雹灾的地区特 点是:东北到西藏的“东北─西南” 走向带冰雹最 多,其两侧的广大东南地区和西北内陆干旱地区 (除山区)冰雹较少。

  2019 年 6 月 19 日,吉林舒兰 部分地区遭遇大冰雹袭击,玉米可见叶片遭受严重 损伤,减产严重。 2019 年 8 月 16 日,山东潍坊诸城 遭受冰雹灾害,作物总受灾面积约 10 053􀆰 3 hm 2 ,绝 产面积约 8 733􀆰 3 hm 2 ,经济损失达 2􀆰 67 亿元。

  2􀆰 3 无霜期短、有效积温不足 我国北方地区、林区山区、高纬度地区、高海拔 地区有效积温不足,霜期普遍偏早。 这类地区不可 盲目追求玉米高产,严禁越区种植。 积温不足和早 霜会导致玉米不能正常成熟,造成玉米品质下降,籽 粒含水量偏高,增加玉米烘干与储存的成本。 我国 高水分玉米基本集中在东北三省及内蒙古东部地 区,该地区粮食部门收购的玉米,其原始水分含量由 南向北逐渐增加。

  2􀆰 4 旱灾 旱灾是指在玉米生育期内,土壤、玉米植株、大 气中缺水,造成玉米不能正常生长而减产的现象。 干旱可以划分为 5 个级别,分别为正常、轻旱、中旱、 重旱、特旱[33-35] 。 根据国家统计局数据,2019 年我 国旱灾受灾面积为 783􀆰 80 万 hm 2 ,受灾面积排前 3 的省市 依 次 为 云 南 省、 山 西 省、 湖 北 省, 分 别 为 143􀆰 29 万 hm 2 、128􀆰 45 万 hm 2 、115􀆰 34 万 hm 2 ;我国 旱灾绝收面积为 111􀆰 36 万 hm 2 ,绝收面积排前 3 的 省市依次为山西省、湖北省、安徽省,分别为 29􀆰 45 万 hm 2 、17􀆰 36 万 hm 2 、11􀆰 63 万 hm 2 。

  2􀆰 5 涝灾 发生涝灾后,土壤中的空气相继排出,水分达到 饱和状态,形成缺氧环境,玉米根系停止生长,下部 叶片先发黄,逐渐变成红紫色,植株生长发育受阻, 长时间缺氧则会造成植株死亡,严重地块出现成片 死苗,造成玉米绝收[36-38] 。 2021 年 7 月 24 日,河南 暴雨,多个市县受灾严重,当地的农业生产亦受到严重影响,农作物受灾面积 87􀆰 13 万 hm 2 ,其中玉米受 灾面积 57􀆰 80 万 hm 2 、水稻 0􀆰 67 万 hm 2 、大豆 3􀆰 2 万 hm 2 、花生 12􀆰 07 万 hm 2 、其他 13􀆰 40 万 hm 2 。

  2􀆰 6 高温热害 高温促使玉米生育进程加快,各个生育阶段缩 短。 玉米的光合蛋白酶活性、花粉活性下降,呼吸作 用提高,消耗增多,干物质积累下降,千粒质量、容 重、产量和品质降低[39-41] 。 近年来玉米热害有频发 趋势,尤其是在黄淮海夏玉米生产区域,因其种植生 产期为 6—9 月,是一年中温度最高和降水最集中的 季节。 特别是 7 月下旬到 8 月上旬,是一年中平均 气温最高的时间段,常出现日最高气温 35 ℃以上的 极端高温天气。

  2􀆰 7 寡照阴害 玉米是短日照作物,喜光,光照时数不仅影响玉 米光合作用和生育进程,还决定当地玉米的生产潜 力和产量高低[42-44] 。 一般来说,日照时数多的地区 玉米产量高,寡照的地区产量低。

  3 应对气候变化的措施

  3􀆰 1 加快玉米种质改良与育种创新

  玉米的种质改良与育种创新是降低我国灾害气 候影响的关键因素,提高玉米品种的抗逆性与适应 性,是我国玉米规模化生产迫切需要解决的问题。 应加大对农业科研院所和相关企业的投入,积极开 展抗倒、抗旱、抗寒、抗涝、耐高温等方向的抗逆育 种,解决倒伏、干旱、高温等逆境胁迫对玉米规模化 生产的影响问题,选育适应各生态区生产的优质玉 米新品种。

  3􀆰 2 风灾造成的玉米倒伏预防措施

  倒伏与玉米品种有关,应选择抗倒品种。 倒伏 也与栽培措施有关,适当加深耕层,中耕培土,可增 加玉米抗倒伏性。 适量的钾肥可以提高玉米抗倒能 力,生产中应科学施肥,注意氮、磷、钾肥的配合使 用。 合理密植也是预防倒伏的有效措施。 玉米倒伏 经常发生的地块,应该采取化学控制措施。 风灾严 重地块应适当规划种植防风林带,可有效大幅度降 低风灾的影响。

  对于已经发生倒伏的玉米地块,要 分以下两种情况采取有效的补救措施,尽量减少产 量损失。 第一,当倒伏发生在玉米抽穗扬花以前,由 于玉米营养生长没有停止,即使玉米茎部发生弯曲,植株也可以自行恢复直立,对玉米产量影响较小,不需人为扶正,避免可能造成的二次伤害和影响近地 处茎节生根下扎。 第二,当玉米倒伏发生在抽穗扬 花之后,玉米营养生长已结束,株高、茎节、叶片基本 固定,应该尽量在倒伏发生的当天,人工进行玉米扎 把处理;倒伏超过 3 d 以上则不要进行扶正处理,避 免二次伤害。

  3􀆰 3 防雹灾措施及管理 积极协调气象部门,在雹灾常发时期,完善高 炮、火箭等防雹设施,避免雹灾形成。 在雹灾多发地 区植树造林,节制冰雹形成。 雹灾发生后,要细致检 查玉米地块,及时诊断,慎重毁种。 玉米苗期遇雹 灾,只要生长点未被破坏,都可以恢复生长,对玉米 产量影响较小。 玉米拔节期到抽雄期遇雹灾,如茎 秆未断玉米仍可恢复。 玉米抽雄期后抗灾能力弱, 灾后玉米恢复力差,减产严重。

  3􀆰 4 积温不足管理措施 根据积温严格划分玉米种植区,不要越区种植。 选择能正常成熟的玉米品种,如遇到不利气候,应推 广促早熟技术。

  3􀆰 5 抗旱技术措施 有灌溉条件的地块,浇水保苗;灌溉条件不足的 地块,等雨蓄水,采用中耕、高培土的措施增加土壤 蓄水量。 增施有机肥,深松改土,培肥地力,建立以深松深翻为主体,松、耙、压相结合的土壤耕作制度, 因为以土蓄水是解决旱地玉米需水的重要途径之 一。 对于常年降雨不足的地区,可以推广应用玉米 节水滴灌技术。

  3􀆰 6 防涝技术措施 因地制宜,建好玉米地块排灌设施。 低洼易涝 地块应及时疏通,排除田间积水,降低田间持水量。 避免在低洼、内涝、黏土地块种植玉米。 涝害后要进 行化学调控,在落实中耕锄草、起垄散墒的基础上, 喷施玉米健壮素、金得乐、玉黄金等化学药剂。

  3􀆰 7 温度异常补救技术措施 高温会造成玉米生长发育不良、减产和品质下 降。 在异常高温地区,应选择推广高温条件下授粉、 结实良好的耐热玉米品种,减少高温对玉米产量的 影响。 也可以喷施芸苔素内酯,提高玉米结实率,调 节玉米生长发育。 适当降低玉米种植密度,加强田 间管理,提高玉米群体耐热性。 在我国早熟玉米区, 要选择耐寒品种。 品种与当地积温要相协调,避免 越区种植。 还可使用包衣种子,合理施肥,改善土壤结构,提高抗寒能力。

  3􀆰 8 寡照阴害补救措施 根据本地情况选择抗病性强、适应性强的玉米 品种,合理密植。 确定适宜的播期,确保玉米关键生 育期避开阴雨高发期。 寡照阴害常伴随玉米倒伏, 可在玉米 6 ~ 12 叶期喷施生长调节剂防倒、防衰。 在寡照条件下,玉米病害发生严重,应注意防治病 害,降低玉米产量损失。

  4 结语

  随着全球气候变暖的加剧,玉米安全生产面临 的气候灾害风险越来越高,保证国内玉米安全规模 化生产尤为迫切。 本文针对近年来我国玉米生产中 多发的旱灾、涝灾、风灾、高温、冰雹等灾害性气候问 题进行分析,提出了主要灾害的特点及预防补救措 施,包括因地制宜选择抗灾玉米品种,调节玉米关键 生育期,加强灾害地区防灾基础设施建设,化控剂和 植物生长调节剂的应用,改善玉米生长环境等。

  更 为重要的是对玉米生产各环节的优化和升级,强化 人为因素的调控和参与,保证玉米的高产稳产,稳定 国内市场需求,合理利用国外玉米市场。 并且提出应充分发挥本国科研人员优势,培育高产稳产的玉 米新品种,提高玉米规模化生产的机械化水平。 还 应对玉米产业提前布局,降低突发事件带来的风险, 构建玉米多元化采购体系,预防贸易风险。

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  作者:宋英博