摘要:糜子是重要的救災(zāi)救荒作物,也是北方旱作地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的優(yōu)勢作物。為深入推動黑龍江省西部地區(qū)糜子生產(chǎn)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展,本研究針對該地區(qū)糜子種植過程中遭遇的6種主要農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害類型,進(jìn)行了系統(tǒng)分析與評估。針對每種災(zāi)害類型對糜子生長情況的影響、采取的防治措施,以及種植管理中的關(guān)鍵注意事項3個方面進(jìn)行梳理和總結(jié),為農(nóng)戶田間防災(zāi)減災(zāi)提供理論依據(jù),合理推進(jìn)相關(guān)氣象災(zāi)害預(yù)防措施,最大限度減少災(zāi)害造成的經(jīng)濟(jì)損失。
關(guān)鍵詞:糜子;災(zāi)害;預(yù)防措施
糜子(Panicum miliaceum L.)起源于中國,在我國栽培歷史悠久,是我國干旱半干旱地區(qū)主要糧食作物之一[1]。糜子在我國糧食生產(chǎn)中具有明顯的地區(qū)優(yōu)勢和生產(chǎn)優(yōu)勢,是我國西北、華北和東北地區(qū)人們的主要食物,還能制作黃酒,糜糠和糜草也可當(dāng)作家畜家禽的主要飼料[2-3]。糜子作為五谷之一,富含豐富的營養(yǎng)價值,在營養(yǎng)和食品安全方面具有許多潛在的應(yīng)用價值[4]。研究發(fā)現(xiàn)糜子中含有較多的天然活性物質(zhì),如不飽和脂肪酸和酚類化合物等,具有降血脂、抗氧化、提升血漿中的高密度脂蛋白等作用[5-7]。糜子是一種能夠達(dá)到膳食平衡的多元化特色食物,伴隨人們生活水平的提高,糜子對健康的益處被更多人認(rèn)識和接受,因此也被列為未來智慧食物之一。此外,糜子作為傳統(tǒng)的雜糧,具有生育期短、耐干旱、耐鹽堿、養(yǎng)分利用效率高的特點[8],是重要的救災(zāi)備荒作物,如1962年是我國自然災(zāi)害最嚴(yán)重的一年,也是全國糜子種植面積最大的一年,其中內(nèi)蒙古種植面積達(dá)68.8萬hm2。
然而黑龍江省西部地區(qū)糜子種植常遭遇低溫、干旱、澇災(zāi)等災(zāi)害,嚴(yán)重影響了糜子的品質(zhì)和產(chǎn)量[9]。目前國內(nèi)外關(guān)于糜子的災(zāi)害類型及預(yù)防措施的綜述幾乎鮮有報道。本文結(jié)合糜子的種植氣候條件,針對黑龍江省西部地區(qū)糜子種植過程中可能遇到的霜凍、干旱、低溫寡照、凍害、倒伏和暴雨洪澇6種主要農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害對糜子的影響,提出以下技術(shù)管理措施,以期為農(nóng)戶做好田間防災(zāi)減災(zāi)提供參考,降低氣象災(zāi)害對糜子的危害,實現(xiàn)糜子優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn),進(jìn)而保護(hù)糜子種植戶的經(jīng)濟(jì)效益。
1 糜子苗期凍害及補(bǔ)救措施
1.1 苗期凍害對糜子的危害
凍害是影響黑龍江省西部糜子產(chǎn)量的主要氣象災(zāi)害之一。有研究顯示黑龍江省低溫凍害平均損失率達(dá)0.5%~1.2%[10]。春季播種時如遭遇凍害,輕則會使種子萌發(fā)和幼苗生長發(fā)育延遲,嚴(yán)重時會導(dǎo)致種子失去發(fā)芽能力。苗期是植物生長發(fā)育中最敏感和最重要的時期,如果苗后出現(xiàn)“倒春寒”現(xiàn)象,則低溫會造成冷害。由于糜子幼苗組織柔軟,抗寒性較弱,凍害可使其生理機(jī)能受損,代謝受抑制,容易發(fā)生除草劑藥害,造成幼苗長勢弱,甚至死亡[11]。同時,弱苗也容易受雜草和病害威脅,使糜子生長發(fā)育受到影響,從而造成糜子減產(chǎn)。
1.2 防治措施
1.2.1 品種選擇
選擇耐寒耐冷糜子品種,例如黑黍子、景泰疙瘩紅、黃糜子等抗寒品種,可以很大程度減輕糜子凍害的發(fā)生。也可以通過選用早熟品種適期晚播錯過倒春寒時期。
1.2.2 種子處理
播種前用生物鉀肥拌種,用量為 0.5 kg·(667 m2)-1溶于250 mL·(667 m2)-1水中,稍加陰干后播種,可提高種子質(zhì)量,增強(qiáng)抗逆性,從而提高種子的發(fā)芽率。為避免苗期凍害的發(fā)生,應(yīng)該在地溫穩(wěn)定通過12 ℃、土壤墑情較好時進(jìn)行播種。選擇沒有風(fēng)的天氣在壟上機(jī)械開溝施肥后進(jìn)行穴播或條播,播種后覆土3~5 cm,并及時鎮(zhèn)壓保墑。
1.2.3 苗期早追肥
糜子受凍害后,由于低溫造成土壤微生物活動較弱,養(yǎng)分含量較少,基肥和種肥不能滿足糜子生長的需要,此時應(yīng)該早追肥,有利于促進(jìn)幼苗的萌發(fā)和生長,從而使糜子苗粗根壯起到抗寒的作用。
1.2.4 苗期施磷
苗期施磷肥可以提高糜子根系的活力,還能滿足植株對磷素的需求,同時對于緩解低溫冷害有一定的效果。最有效的方法是在種肥中施入磷肥總量的1/3,或施入富爾磷鉀菌2~3 kg·(667 m2)-1,效果較好。對于沒有施入種肥的田塊,可在苗期噴施磷肥葉面肥,效果也很好。
1.2.5 深松或深耥
對于土壤水分較大的地塊,可進(jìn)行深松,能起到散墑、瀝水、增溫和滅草等作用;對于土壤水分適宜的地塊,進(jìn)行深耥一犁,可使地溫增加 1~2 ℃。
1.2.6 早間苗
在糜子5葉期至6葉期間苗一次,留大苗、壯苗,去掉弱苗。及早去掉弱苗以減少養(yǎng)分消耗,增強(qiáng)通風(fēng)透光,降低病蟲害的危害,進(jìn)而提高糜子的產(chǎn)量和品質(zhì)。
1.2.7 加強(qiáng)病蟲害防治
糜子受凍后,葉片失綠枯死,感病能力增加,容易感染病蟲害,此時應(yīng)該結(jié)合當(dāng)?shù)氐牟『η闆r,采取相應(yīng)的藥劑防治措施。例如發(fā)生細(xì)菌性條斑病時,應(yīng)該及時拔出病株,并集中銷毀,在發(fā)病初期時則噴施生菌素、噻唑鋅、氯溴異氰尿酸等殺菌劑,對全株進(jìn)行噴施。
1.3 注意事項
精耕細(xì)作,打好播種基礎(chǔ)。整地時,翻耕后進(jìn)行耙地,再旋耕,達(dá)到土壤上虛下實,土表平整,底墑好[12]。如果耕層較淺,則不利于植株根系下扎吸收養(yǎng)分;土壤疏松也不利于出苗和培育壯苗,倒春寒發(fā)生時,更易發(fā)生凍害。
2 糜子旱災(zāi)及防治措施
2.1 旱災(zāi)對糜子的危害
干旱是導(dǎo)致糜子減產(chǎn)最嚴(yán)重的自然災(zāi)害之一,在糜子生長周期中種子萌發(fā)期和幼苗生長期是關(guān)鍵時期,干旱會嚴(yán)重影響糜子的成活率[13]。劉紫娟等[14]研究發(fā)現(xiàn)干旱導(dǎo)致糜子籽粒質(zhì)量和地上部生物量降低55.8%和54.9%。干旱導(dǎo)致土壤水分不足,造成播種后缺苗,甚至不出苗的現(xiàn)象發(fā)生,或者在糜子生長后期由于水分的供應(yīng)不足導(dǎo)致糜子植株生長纖弱,影響分蘗發(fā)根。干旱會使糜子的光合能力減弱,呼吸受阻,阻礙蛋白質(zhì)的合成,但生命活動下降,分解增加,粒重降低,嚴(yán)重缺水時,會造成細(xì)胞質(zhì)變形,根尖失去溶膠狀態(tài),莖葉萎蔫不能直立,甚至空殼秕粒。張美俊等[15]研究表明,糜子在生長期間,其中水分臨界期缺水或干旱對糜子的生長發(fā)育影響最大,干旱導(dǎo)致作物缺苗率高達(dá)20%,嚴(yán)重時高達(dá)40%以上,會造成糜子大面積減產(chǎn)。
2.2 防治措施
2.2.1 品種選擇
選用抗旱品種,例如2022年黑龍江省大慶市林甸縣選用抗旱品種齊黍2號種植,其平均產(chǎn)量為3 217.5 kg·hm-2,較對照品種齊黍1號增產(chǎn)4.2%。
2.2.2 搶早播種及種子處理
在適播期內(nèi),盡量提早種植。因為糜子從播種到拔節(jié)期間,是以生根,促莖葉為主的營養(yǎng)生長。如搶墑播種,可以在土壤表層已經(jīng)解凍,但沒完全化開的時候進(jìn)行播種,增加水分含量,促進(jìn)扎根。對于特別干旱少雨的地區(qū),可用保水藥劑拌種,對耐旱有一定的作用。
2.2.3 肥水管理
推薦增施有機(jī)肥并深耕土壤,其實這是一種秸稈還田方式[16]。根據(jù)糜子的需水量及當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件,制定合理的灌溉制度。利用一切方法抗旱救災(zāi),引水澆灌。在澆灌方式中,推薦利用管道噴灌、暗灌或滴灌,這些都是比較節(jié)約水資源和節(jié)省人力的灌溉方式,比傳統(tǒng)的溝渠省水節(jié)時約50%。
2.2.4 地膜增溫
也可以推廣地膜覆蓋技術(shù),可以提高地溫,同時減少土壤水分的蒸發(fā),從而達(dá)到節(jié)水抗旱的作用。張潤澤[17]研究表明,與常規(guī)栽培相比,地膜覆蓋技術(shù)可以使小麥籽粒產(chǎn)量增加12.1%~17.7%,水分利用效率提高7.2%~30.8%。
2.3 注意事項
要及時與當(dāng)?shù)卣皻庀蟛块T溝通,做到預(yù)報預(yù)警,減少損失[18]。干旱較為嚴(yán)重的時期,是地下害蟲、黏蟲等多發(fā)的時節(jié),要注意及早用藥防治。當(dāng)蟲害發(fā)生時,可用2.5%敵白蟲粉劑25~35 kg·hm-2進(jìn)行噴霧防治,每隔7 d噴霧1次,至少噴霧2次。
3 糜子澇災(zāi)及防治措施
3.1 澇災(zāi)對糜子的危害
降雨量大、頻繁降雨,不能及時排水是造成糜子澇害發(fā)生的主要原因[19]。農(nóng)田土壤水分長期處于飽和狀態(tài),糜子根系氧氣不足,容易爛根和死苗造成糜子受害而減產(chǎn)[20]。另外,由于植株長時間在水里浸泡,根系呼吸作用受到抑制,會造成“生理性干旱”,后期極易發(fā)生倒伏,進(jìn)而影響糜子產(chǎn)量和品質(zhì)。植株在處于缺氧狀態(tài)下,微生物異?;钴S,會產(chǎn)生一系列的有害物質(zhì)毒害植株根部,此時植株已經(jīng)比較脆弱,雨過天晴后高溫高濕環(huán)境下極易發(fā)生糜子黍瘟病、葉斑病等病害。
3.2 防治措施
3.2.1 強(qiáng)排積水
洪澇發(fā)生后,及時加強(qiáng)田間管理,盡快排掉田間積水,可采用疏通溝渠或直接用抽水機(jī)等方式,防止糜子長時間泡在水里。過水地塊要及時清除葉片上的污泥,使其盡快恢復(fù)光合能力。
3.2.2 增加中耕次數(shù)
排水后,及時中耕培土,能夠改善土壤板結(jié),通氣不良的問題,從而促進(jìn)根系恢復(fù)活力。同時及時培土,還能較大程度上防止倒伏發(fā)生。
3.2.3 追肥保收
肥料流失過多,中耕松土后期追施速效氮肥或噴施葉面肥磷酸二氫鉀,促進(jìn)糜子新根發(fā)育,恢復(fù)生長。也可以結(jié)合追肥,添加施用蕓苔素內(nèi)酯,增強(qiáng)植株抗逆性,提高防治效果。
3.2.4 加強(qiáng)病蟲害防治
當(dāng)黍瘟病發(fā)生時,要在糜子破口期和抽穗末期進(jìn)行防治,用20%三環(huán)唑1.5 kg·hm-2兌水750~900 kg·hm-2噴施。
3.3 注意事項
澇害發(fā)生后,田間濕度較大,溫度也會升高,正是病蟲害高發(fā)和蔓延的最佳時期。農(nóng)戶們要根據(jù)病蟲害發(fā)生規(guī)律及時防治。防治應(yīng)該以預(yù)防為主,不能施用高毒農(nóng)藥,避免藥害。
4 糜子生育后期低溫寡照及防治措施
4.1 生育后期低溫寡照對糜子的危害
糜子是短日照作物,對每日光照時間的長短反應(yīng)敏感,以每日光照13~14 h為宜,光照時間縮短,會造成生育期縮短,發(fā)育加快[21]。在生育后期遇到低溫寡照天氣會使糜子徒長,抑制干物質(zhì)積累,根系活性減弱,并使成熟期推遲,增加植株倒伏風(fēng)險。糜子在抽穗期后遇到低溫寡照天氣,干物質(zhì)積累及轉(zhuǎn)運速度會受到抑制,且弱光脅迫的程度越高,干物質(zhì)積累和轉(zhuǎn)運效果也越差,產(chǎn)量就會越低。另一方面,由于干物質(zhì)積累減少,糜子品質(zhì)也隨之變差。同時,低溫寡照常常伴隨著較大的降雨量,田間濕度加大,極易引起糜子黑穗病的發(fā)生[22]。
4.2 防治措施
4.2.1 強(qiáng)化田間管理
針對低溫寡照出現(xiàn)的不利影響,要加大糜子田中耕除草、噴施葉面肥,及時增加田間管理力度。加快鏟耥進(jìn)度,多鏟多趟,活化耕層,同時及時追肥,可加快農(nóng)作物生長發(fā)育進(jìn)程。
4.2.2 及時做好病蟲害防治
在糜子病蟲害發(fā)生的關(guān)鍵時期,應(yīng)該做好病蟲害的防治工作。當(dāng)黑穗病發(fā)生時,可用50%多菌靈可濕性粉劑按種子質(zhì)量的0.05%~0.10%用量拌種。同時應(yīng)該在農(nóng)技人員的指導(dǎo)下進(jìn)行葉面施肥,防止藥害和肥害的發(fā)生。
4.3 注意事項
要及時關(guān)注氣象部門發(fā)布的最新天氣預(yù)報預(yù)警信息,做好防范應(yīng)對的準(zhǔn)備。受災(zāi)害后第一時間聯(lián)系農(nóng)技專家進(jìn)行指導(dǎo),科學(xué)的田間管理是減輕氣象災(zāi)害損失的有效應(yīng)對措施,隨著后期天氣狀況的好轉(zhuǎn),應(yīng)加大糜子田的葉面肥追施和病蟲害防控力度。
5 糜子霜凍及防治措施
5.1 霜凍對糜子的危害
霜凍是低溫冷害的一種,霜凍可以破壞糜子正常的新陳代謝,使植物體內(nèi)產(chǎn)生毒素而受害。霜凍對糜子的危害主要是由于低溫使植株體內(nèi)的水分結(jié)冰,其中一些進(jìn)行光合作用和呼吸作用的器官受到損害,嚴(yán)重時導(dǎo)致植株死亡。受害后氣溫回升較慢則對糜子傷害較輕,氣溫回升劇烈時會造成尚未凍死的植株枯萎,甚至死亡,而霜凍較重的情況下,就會造成糜子大幅度減產(chǎn)[23]。
5.2 防治措施
5.2.1 品種選擇
選擇抗凍抗寒糜子品種,提高糜子抵御霜凍的能力。經(jīng)常發(fā)生早霜的地區(qū)應(yīng)選擇早熟品種種植,中晚熟品種貪青晚熟,早霜嚴(yán)重時甚至造成絕產(chǎn)失收。
5.2.2 秋霜春防,適時早播
根據(jù)多年的溫度監(jiān)測,嚴(yán)格掌握糜子播種期,力爭適期早播,縮短播期充分利用前期積溫,從而獲得豐收。受災(zāi)后應(yīng)加強(qiáng)田間管理,采用追肥、松土、除草等措施促進(jìn)受害作物恢復(fù)生長,減少損失。
5.2.3 灌溉法減少凍害
通常霜凍發(fā)生后日出前的溫度最低,對糜子的傷害也最嚴(yán)重,因此提升日出前的溫度是減輕糜子霜凍危害較為有效的措施。例如,在霜凍發(fā)生的前一天灌水,保溫效果較好。據(jù)試驗,灌水后的作物葉面溫度在夜間可比不灌水的提高1~2 ℃。另外熏煙法也是一種有效措施,通過燃燒柴草等發(fā)煙物體,在糜子上面形成煙幕,使降溫變慢,并同時增加株間溫度。一般熏煙能達(dá)到增溫0.5~2.0 ℃的效果。
5.2.4 噴施化學(xué)藥劑
效果較為理想的防凍劑有油菜素內(nèi)酯1 500倍液和0.5% CaCl2,均可以在霜凍防御中推廣應(yīng)用。
5.3 注意事項
當(dāng)大面積霜凍發(fā)生時,煙霧機(jī)噴施水霧法可以作為一種應(yīng)急的防霜措施,在短時期的霜凍防御中有較好的效果。
6 糜子倒伏及防治措施
6.1 倒伏對糜子的危害
糜子進(jìn)入灌漿期穗部逐漸加重,如根系發(fā)育不良,下雨后土壤疏松,如遇大風(fēng)即可造成倒伏,倒伏后導(dǎo)致下方被壓的葉片通風(fēng)差,光照不足,嚴(yán)重影響灌漿,使粒重大幅度降低,秕谷率增加,極大程度地影響產(chǎn)量,同時也增加了收獲的難度。
6.2 防治措施
6.2.1 品種選擇
選用莖稈強(qiáng)壯、根系發(fā)達(dá)的中矮稈品種,提高糜子的抗倒伏能力[24]。例如年豐5號、齊黍3號和齊黍4號等。
6.2.2 合理施肥
在生產(chǎn)上,應(yīng)合理使用氮、磷、鉀肥,可以有效地降低糜子的倒伏率。據(jù)研究發(fā)現(xiàn),合理施用鉀肥可以使維管束數(shù)量增加,倒伏率和倒伏角度降低,從而提高莖稈的單莖根量和機(jī)械強(qiáng)度,增強(qiáng)其抗倒伏能力,例如赤黍1號栽培中適宜的施鉀量為120 kg·hm-2,能夠使籽粒產(chǎn)量和抗倒伏能力顯著提高[25]。
6.2.3 田間管理
早間苗,蹲好苗。研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)糜子幼苗長到2 cm就應(yīng)該間苗,當(dāng)超過3 cm,間苗時間推遲7 d,減產(chǎn)會達(dá)到10%以上[26]。通過降低種植密度提高糜子的群體結(jié)構(gòu),有利于提高糜子的分蘗數(shù),促進(jìn)不定根的形成,從而增強(qiáng)抗倒伏性。
6.3 注意事項
通過實證分析,糜子在拔節(jié)期噴施1.05 kg·hm-2多效唑,能有效調(diào)節(jié)糜子莖稈的形態(tài),增加糜子抗倒伏能力,增產(chǎn)3.81%。田間有明顯積水的地塊,應(yīng)該盡快排除田間積水,從而減少糜子植株在水中浸泡的時間。充分利用溝渠、排水溝等設(shè)施,或人工開挖排水溝,有條件可采用水泵等設(shè)備進(jìn)行排水。同時做好糜子葉片清淤工作,促進(jìn)植株恢復(fù)正常光合能力[27]。在灌漿前出現(xiàn)糜子倒伏的,通常能自動恢復(fù)直立生長。
7 結(jié)語
糜子在我國糧食生產(chǎn)中雖屬小宗作物,卻具有較強(qiáng)的抗逆性,在國民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位。東北地區(qū)是我國糜子主產(chǎn)區(qū)之一,但由于自然條件和人為因素的限制,糜子生產(chǎn)受到很大影響,部分種植戶損失嚴(yán)重,因此,要將糜子生產(chǎn)品質(zhì)與氣象災(zāi)害聯(lián)系起來,選擇適合當(dāng)?shù)貧夂颦h(huán)境種植的糜子品種,并制訂防治管理方案,合理推進(jìn)相關(guān)氣象災(zāi)害預(yù)防措施,最大限度減少災(zāi)害造成的經(jīng)濟(jì)損失,提高糜子品質(zhì)。同時加強(qiáng)氣象災(zāi)害宣傳管理,為農(nóng)戶提供精準(zhǔn)的氣象服務(wù)。氣象服務(wù)相關(guān)單位應(yīng)通過多種方式對農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害進(jìn)行監(jiān)測預(yù)警,幫助農(nóng)民抵御氣象災(zāi)害,并有助于種植戶更好地認(rèn)識氣象災(zāi)害造成的危害,積極參與防范和應(yīng)對災(zāi)害天氣。
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Disaster Types and Remedial Measures of Broomcorn Millet in Western Heilongjiang Province
Abstract:Broomcorn millet is an important crop for disaster relief and relief, and it is also a dominant crop in agricultural production in northern dry farming areas. In order to provide a theoretical basis for further promoting the production and industrial development of broom corn millet in the Western Region of Heilongjiang Province, this study systematically analyzed and evaluated six main types of agrometeorological disasters encountered in the course of broomcorn millet planting in the region. The effects of each type of disaster on the growth of broomcorn millet, the prevention and control measures taken, and the key points for attention in planting management were reviewed and summarized to provide theoretical basis for farmers' disaster prevention and reduction in the field, and jointly promote relevant meteorological disaster prevention measures to minimize the economic losses caused by disasters.
Keywords:broomcorn millet; weather disaster; preventive measure