饒 偉

（漢川市氣象局，湖北漢川 432300）

引言

水稻的灌漿期是水稻發(fā)育的關鍵時期，其基本決定了水稻以后的生長情況，因此如何高效利用相關氣象因素來提高水稻灌漿質量是當前的熱門課題。本研究將通過試驗分析和實地調研，提出相關意見。

1 水稻生長所需條件

由于水稻生長環(huán)境的特殊性，因而氣象因素對水稻的生長影響尤為顯著。本研究將以晉稻97號和41號新型水稻為試驗品種，在同地區(qū)和條件下進行旱作種植，通過比較兩種水稻的生長狀況來了解水稻灌漿期的生理特性。灌漿期是水稻發(fā)育的特殊時期，在這一時期其生長速度較快，對營養(yǎng)物質的需求較大，因此其直至抽穗開花期都需充分的營養(yǎng)物質。而在谷物生長周期的幾個重要環(huán)節(jié)中不僅包含水稻籽粒灌漿階段，還有水稻顆粒乳的形成，據(jù)有關調查顯示，在水稻生長的過程中氣象因素會對水稻的物質吸收和利用產生較多的干涉效果。因而在進行水稻培育實驗過程中，我們針對同類型同品種的幼苗，在不同的氣候條件和相同的栽培模式下，采用栽培統(tǒng)一化處理，觀測其是否出現(xiàn)產量差異，從而判斷氣象因素對水稻品種灌漿特性的影響。

2 雷電對水稻的影響

2.1 雷電對水稻生長環(huán)境的影響

雷電可促進空氣中化學物質含量的增加。例如在雷電產生的瞬間，會促進空氣中原氮氧化物和電離氮化物的降解，再通過生態(tài)圈的轉化功能，可將其變?yōu)橐子谒疚盏耐寥赖V化氮肥，而此類物質是植物生長所必需的。以上結論可通過相關實驗進行驗證，本次水稻試驗日期是2014至2017年，地點為湖北省農業(yè)水稻育種研究所試驗基地，據(jù)農業(yè)數(shù)據(jù)標準表明，水稻生長期間的降水量應在230毫米左右；在試驗時，應選擇平坦，土質較好的試驗地，進行統(tǒng)一前茬作物種植和基礎肥力建設，兩塊試驗區(qū)域的平均面積相同，長10m左右，寬20m左右，總面積140m2，同時在該地區(qū)設立保護區(qū)，第一試驗區(qū)采取露天處理，第二試驗區(qū)采用透明化遮蓋處理；大約按照一年1次的頻率進行檢測，避免相關蟲害的干擾；試驗品種為晉稻97號和晉稻41號。在水稻發(fā)芽時，我們在各區(qū)域隨機選擇樣本，對樣本采取均勻化處理，從第一天開花采集到第五天處理，進行多次干燥和質量稱量，并對其進行脫粒處理，獲得相關數(shù)據(jù)。在進行數(shù)據(jù)處理時，我們以2 000粒水稻種子重量為自變量，營養(yǎng)物質積累度為因變量，在種子發(fā)芽后，計算兩者之間的關系，描繪出曲線，從而更加直觀地看出雷電氣象因素對水稻生長的影響，驗證了以上結論。

2.2 雷電對土地微量元素的影響

在我國農作物種植期間，由于磷鉀化肥的使用過度，導致現(xiàn)有土地有機物含量過高，土地的耕種層處于富營養(yǎng)化狀態(tài)。而隨著大氣氣象的變化，土壤中的微量元素可進行定量轉化，土壤中的微量元素大致以下面幾種形式存在：1）有機物。土壤中存在的有機微量元素是有機殘留物分解后定性釋放的高效物質。而有機質降解比礦物質氣象條件下轉換較為容易，所以雷電可在一定程度上對有機微量元素的細化產生積極影響；2）礦物狀態(tài)。指在土壤中不能被陽離子取代的，存在于礦物質中的微量營養(yǎng)素。礦物微營養(yǎng)素一般難以溶解，在酸堿度適宜條件下，大部分微量元素逐漸演變產生氣候效應，使微量元素通過氣象吸收與大地植株分離，由此可見，雷電氣象會通過影響土壤pH值來改變土壤微量元素轉化效率；3）吸附狀態(tài)。吸附在膠體顆粒表面的物質可以同微量元素轉換，但數(shù)量很少，通常低于5.6mg/kg；4）水中溶解態(tài)。通常指土壤和礦物質溶解于溶液中的微量元素存在形態(tài)。這些水溶性微量營養(yǎng)素的濃度一般較低，通常以微克做單位。在該形態(tài)存在下的微量元素，pH值在沉淀的范圍內，其性質不再是速效營養(yǎng)素，而在自然氣象形成的氧化還原條件下，形成的營養(yǎng)物質可用性也會降低。

土壤微量營養(yǎng)元素的特征，總結如下：雖然土壤微量營養(yǎng)元素含量較高，但微量元素的有效吸收和利用非常有限，在特定條件下，應重視肥料的使用量。土壤微量元素含量是一個綜合性的形成過程，土壤前體質量，礦物質含量，有機含量，環(huán)境酸堿度值和土壤浸出程度等都會對其產生重要影響。植物的吸收和利用通常與微量營養(yǎng)素的總量無關，但其有效水平卻與轉化條件和微量元素總量直接相關，而對于此實驗的設計實施則與水稻灌漿實驗相同。

3 結果與分析

3.1 水稻灌漿

水稻灌漿具有一定的特征屬性，為滿足水稻灌漿特性需求，實驗過程中應盡量滿足實驗參數(shù)標準，采集數(shù)據(jù)后，通過灌漿質量的定量分析檢測和參數(shù)比對，可發(fā)現(xiàn)兩者之間存在較大差距，露天水稻中營養(yǎng)物質含量較高，因此可見雷電對水稻灌漿的物質吸收具有較大的影響。同時利用VOIB軟件進行分析，比較兩種水稻品種各自特點，發(fā)現(xiàn)各品種灌漿都是相對穩(wěn)定的S型注漿，其類型分為快型和慢型，時期分為早，中，晚期。在同一時間，使用曲線模擬可發(fā)現(xiàn)不同時期的水稻具有不同的灌漿特性；晉稻97在44K、2 000粒重時較穩(wěn)定，基本重量保持在約41公斤，而晉稻41在千粒重時數(shù)據(jù)不穩(wěn)定，而通過氣象軟件進行定量分析發(fā)現(xiàn)水稻發(fā)育情況與氣象條件密切相關，水稻幼苗的參數(shù)經過處理的30～46天后發(fā)生顯著變化，有機物的含量急劇增加，這明顯的促進了水稻的生長。同時在進行實驗結果分析時，我們應注意采取科學處理方法，通過大數(shù)據(jù)化的處理，將實驗數(shù)據(jù)誤差降到最低，同時盡量采用單變量法等。

3.2 微量元素實驗結果分析

通過對相關農作物的研究，我們發(fā)現(xiàn)雷電天氣會阻礙土壤中的全磷轉化為有效磷。在近些年的實地調研中我們發(fā)現(xiàn)在雷電高發(fā)地帶，土壤中的礦物質元素和有機質元素的含量相對較低，大多已轉化為游離態(tài)，這無疑會對水稻的生長產生影響，同時也可能會造成土壤的板結和富營養(yǎng)化問題。磷肥在揮發(fā)的過程中會通過土壤部分積累，同時由于雷電會通過電離來加快土壤中游離性磷肥積累，并阻礙水稻對磷的吸收，使得化肥的使用效果較差。在進行實驗結果分析的過程中，我們發(fā)現(xiàn)一個有趣的現(xiàn)象，實驗樣本的生長程度與土壤中的微量元素含量是呈現(xiàn)正態(tài)分布的，這說明水稻生長過程中可能存在和頂端優(yōu)勢類似的生長機制，因此在今后的種植過程中要加以利用。

3.3 試驗結果分析和總結

雷電災害會在一定程度上對農作物的種植產生積極影響。首先，在雷電多發(fā)地區(qū)，農作物的長勢相比其它地區(qū)較好，例如在南方水稻種植過程中，雷電多發(fā)地帶的水稻輕量級纖維含量更豐富，谷物完整度和飽滿度更高。南方作物和北方作物對光照有不同的要求，特別是對于耕作農業(yè)來說，北方有足夠的陽光，農作物可以依靠充足的太陽光照來進行光合作用，而南方雖然自然光照較弱，但多發(fā)的雷電天氣彌補了這一缺失，雷電屬于強光照，其發(fā)生時的瞬時溫度在16 800℃～29 200℃之間，是太陽表面溫度的2.5倍左右，并且雷電的產生可為植物釋放大量的紫外線，它在加速水稻光合作用的同時，也促進植物的呼吸作用和干物質的積累。另外，雷電不僅為水稻的生長提供了必需物質，同時也為某些表面含有角質層的植物提供了保護，其可加強角質層厚度，防止水分流失。水稻屬于南方作物，因此對于雷電較為敏感，雷暴天氣可在一定程度上提供天氣肥料的二氧化氮閃電合成，增加水稻營養(yǎng)的吸收利用，在雷電產生瞬間，空間溫度瞬間提升，氧氣和氮氣通過化學反應合成二氧化氮，再溶解在雨水中，因此雷電產生的二氧化氮已成為農田的天然氮肥。據(jù)估計，由于雷電的存在，相當于每年將產生約3.7億噸氮肥。如果按照我國耕種面積計算，那么平均每英畝的耕地得到了大約兩公斤的天然肥料。當然雷電災害對于水稻生長也存在較大的負面影響，首先，當攜帶高強度空氣層電荷的雷擊云通常會通過摩擦釋放閃電來達到釋放能量的目的，但當電荷逐漸被空氣吸收或未被充分吸收時，會對地面水稻生長造成嚴重影響，例如閃電會導致農作物大面積毀壞，同時雷電的發(fā)生通常伴隨著強降雨，這種相對多雨的生長環(huán)境，會引起水稻的根部腐爛情況，同時當閃電現(xiàn)象發(fā)生時，除了強降雨外還會產生強大的風力，使水稻倒伏。因此不論是這三個因素的單獨作用還是共同作用，都會成為水稻生長的致命危險。在實際的種植過程中，由于降水量過大而造成的水稻減產現(xiàn)象雖較少，但也時有發(fā)生，因此我們應普及基層的雷電災害防護辦法，最大限度的減少損失。

4 總結

在今后的農業(yè)生產過程中，我們應注意雷電災害對水稻生長造成的負面影響，避免損失，同時也要積極利用其有益的一面，增大水稻產量和質量。

[1]王金龍.農業(yè)氣象對農作物的影響分析及其發(fā)展思路[J].農民致富之友，2017（9）：212.

[2]丁建，張振鐸，陳金豐，等.吉林省農作物有害生物監(jiān)控與預警系統(tǒng)研發(fā)概述[J].農業(yè)網絡信息，2017（1）：96-100.