鄧思盟,車智敏,王廣維
(1.洮南市氣象局,吉林 白城 137100;2.鎮(zhèn)賚縣氣象局,吉林 白城 137300;3.通榆縣氣象局,吉林 白城 137200)
水稻作為全球重要的糧食作物之一,其苗期階段尤為關(guān)鍵,會(huì)直接影響水稻產(chǎn)量和質(zhì)量。低溫天氣是影響水稻育苗的重要因素之一。低溫天氣對(duì)水稻種子萌發(fā)、幼苗生長(zhǎng)、根系發(fā)育、光合作用以及葉片形態(tài)和功能都會(huì)產(chǎn)生不利影響,降低水稻的產(chǎn)量和質(zhì)量[1]。因此,及時(shí)有效地預(yù)警和采取科學(xué)的預(yù)防措施對(duì)于減少低溫天氣帶來(lái)的損失至關(guān)重要,只有這樣才能更好地保障糧食生產(chǎn),滿足人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的糧食需求。
低溫天氣對(duì)水稻種子萌發(fā)有重要影響。在較低的溫度下,水稻種子吸水速度明顯減緩,導(dǎo)致種子吸水不均勻,進(jìn)而影響種子內(nèi)部的生理代謝過(guò)程。低溫會(huì)抑制胚芽發(fā)育,使得種子萌發(fā)過(guò)程延緩。較低的氣溫也會(huì)導(dǎo)致種子休眠狀態(tài)延長(zhǎng),使種子在土壤中休眠的時(shí)間增加,直接影響水稻出苗的時(shí)間。因此,在低溫天氣下,種植者需要更耐心等待種子萌發(fā),并采取適當(dāng)措施加快種子發(fā)芽速度,如選用預(yù)處理方法,提高種子的活力和抗逆性,以促進(jìn)種子更快出苗[2]。
低溫天氣對(duì)水稻幼苗的生長(zhǎng)速度有不利影響。在較低溫度下,植物體內(nèi)的代謝作用明顯減緩,包括光合作用和呼吸作用,這會(huì)導(dǎo)致幼苗生長(zhǎng)速度變慢,營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)合成和運(yùn)輸減緩,影響幼苗的根系伸長(zhǎng)和葉片生長(zhǎng)。另外,低溫還會(huì)使植株細(xì)胞活性降低,細(xì)胞膜滲透性增加,導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)水分流失,影響幼苗體內(nèi)細(xì)胞的穩(wěn)定性,甚至引發(fā)細(xì)胞組織凍害。為了減少低溫對(duì)幼苗生長(zhǎng)的不利影響,種植者可以采取覆蓋保溫材料的措施,如使用農(nóng)用地膜覆蓋田間,以提高土壤溫度和濕度,為水稻提供較為穩(wěn)定的生長(zhǎng)環(huán)境,促進(jìn)幼苗快速生長(zhǎng)[3]。
低溫天氣對(duì)水稻根系的生長(zhǎng)發(fā)育也會(huì)產(chǎn)生顯著影響。低溫抑制了根系細(xì)胞的分裂和伸長(zhǎng),使根系發(fā)育不良,根系的生物量和根長(zhǎng)比都會(huì)減少,這將直接影響植株對(duì)土壤養(yǎng)分的吸收能力,導(dǎo)致根系對(duì)土壤養(yǎng)分的吸收效率降低,影響幼苗生長(zhǎng)和發(fā)育。另外,低溫還會(huì)使根系細(xì)胞的膜滲透性增加,導(dǎo)致水分從根系流失,加劇幼苗的水分脅迫。為了促進(jìn)根系發(fā)育,種植者可以采取合理的土壤處理措施,增施有機(jī)肥和磷肥,提高土壤的肥力和保水能力,創(chuàng)造良好的根系生長(zhǎng)環(huán)境。
陽(yáng)光是植物生長(zhǎng)的重要能量來(lái)源,但低溫天氣會(huì)影響水稻光合作用。低溫會(huì)抑制水稻葉片中葉綠素的合成和光合酶的活性,導(dǎo)致光合速率降低。由于光合產(chǎn)物積累減少,植株生長(zhǎng)和發(fā)育受到抑制,從而影響水稻幼苗生長(zhǎng)速度和苗高。此外,低溫還會(huì)引發(fā)葉片發(fā)生葉綠體結(jié)構(gòu)和功能異常,出現(xiàn)葉片變薄、葉片角度增大等現(xiàn)象,以減少葉片表面積和蒸騰量,從而減緩水分蒸騰,降低植株的水分損失。為了減輕低溫對(duì)光合作用的抑制,種植者可以采取調(diào)整播種時(shí)間的措施,盡量避開(kāi)低溫期,使水稻在較為溫暖的環(huán)境下進(jìn)行光合作用,提高光合產(chǎn)物的積累[4]。
低溫天氣還會(huì)導(dǎo)致水稻葉片的形態(tài)和功能發(fā)生變化。由于低溫會(huì)抑制葉綠素的合成,葉片會(huì)出現(xiàn)葉綠素含量減少的現(xiàn)象,使葉片呈現(xiàn)較淺的綠色。同時(shí),葉片的葉綠體結(jié)構(gòu)可能發(fā)生異常,導(dǎo)致葉片變薄,減少葉片表面積,從而減緩水分蒸騰速度。這些調(diào)節(jié)措施有助于水稻在低溫條件下降低水分損失,維持葉片的水分平衡,但也會(huì)影響光合作用的進(jìn)行。為了減少低溫對(duì)葉片的影響,種植者可以通過(guò)環(huán)境調(diào)控技術(shù),如溫室、大棚等,提供穩(wěn)定的溫度和濕度條件,保障水稻苗期的生長(zhǎng)需要。
建立完善的氣象預(yù)警系統(tǒng)對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)尤為重要。隨著氣候變化,極端天氣頻發(fā),低溫天氣對(duì)水稻育苗的威脅也日益嚴(yán)重。在這種情況下,準(zhǔn)確的氣象預(yù)警成為種植者防范低溫凍害的有力工具。為了提高氣象預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確性,預(yù)警系統(tǒng)應(yīng)結(jié)合現(xiàn)代氣象技術(shù),采用氣象雷達(dá)、衛(wèi)星云圖等高精度監(jiān)測(cè)手段,及時(shí)掌握氣溫變化的動(dòng)態(tài)。通過(guò)建立大數(shù)據(jù)分析模型,預(yù)警系統(tǒng)可以準(zhǔn)確預(yù)測(cè)低溫天氣的到來(lái)時(shí)間、持續(xù)時(shí)間和強(qiáng)度,為種植者提供寶貴的準(zhǔn)備時(shí)間。在氣象預(yù)警系統(tǒng)中,還應(yīng)包含災(zāi)害預(yù)警功能。對(duì)于低溫凍害,預(yù)警系統(tǒng)可及時(shí)發(fā)布預(yù)警信息,通過(guò)多種渠道傳遞給種植者,如手機(jī)短信、手機(jī)APP、電視臺(tái)等。種植者收到預(yù)警信息后,可以迅速采取措施,如加強(qiáng)田間管理、增加灌溉量、覆蓋保溫物等,以保護(hù)水稻幼苗免受低溫侵害[5]。
無(wú)線傳感器技術(shù)作為一種實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)田間環(huán)境的先進(jìn)手段,對(duì)水稻育苗低溫預(yù)警和監(jiān)測(cè)有重要意義。傳感器可以布置在水稻田中,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)田間的氣溫、土壤濕度、空氣濕度等環(huán)境參數(shù)。這些傳感器可以自動(dòng)采集數(shù)據(jù),并通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)街醒霐?shù)據(jù)采集系統(tǒng)。種植者可以通過(guò)智能終端或計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)接收和查看田間的環(huán)境數(shù)據(jù)。一旦傳感器監(jiān)測(cè)到氣溫降至危險(xiǎn)程度,系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)發(fā)出警報(bào)信息。無(wú)線傳感器技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于高效、實(shí)時(shí)、遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)。種植者無(wú)需親自到田間查看,就能了解田間的溫度情況,及時(shí)作出應(yīng)對(duì)措施。此外,無(wú)線傳感器技術(shù)還可以對(duì)多個(gè)田塊進(jìn)行監(jiān)測(cè),實(shí)現(xiàn)大范圍的低溫預(yù)警和監(jiān)測(cè),提高防范低溫凍害的全局性。
通過(guò)衛(wèi)星或無(wú)人機(jī)等載體,遙感技術(shù)可以監(jiān)測(cè)更大區(qū)域的溫度變化。利用遙感技術(shù),種植者可以獲取更大面積的低溫監(jiān)測(cè)信息,包括田地的空間分布情況、低溫天氣的時(shí)間持續(xù)情況等。遙感技術(shù)還可以提供高分辨率的氣溫圖象,使種植者能夠更好地了解不同地區(qū)水稻育苗受低溫影響的程度,這些數(shù)據(jù)為種植者提供了科學(xué)依據(jù),有助于制訂更加精準(zhǔn)和有針對(duì)性的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)計(jì)劃。通過(guò)遙感技術(shù)獲取監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),并將其與氣象預(yù)警系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比和驗(yàn)證,提高預(yù)警準(zhǔn)確性。同時(shí),這些數(shù)據(jù)也有利于建立低溫凍害的歷史數(shù)據(jù)庫(kù),為今后農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中低溫預(yù)警和防范提供重要參考[6]。
在低溫地區(qū)種植水稻,選擇適宜的耐寒品種對(duì)于確保水稻育苗成功至關(guān)重要。耐寒品種具備較強(qiáng)的低溫適應(yīng)性,能夠在較低溫度下正常生長(zhǎng),減輕低溫對(duì)水稻育苗的不利影響,這些品種在苗期能夠更好地抵御低溫帶來(lái)的壓力,保持幼苗生長(zhǎng)活力,同時(shí)抵抗一些低溫引發(fā)的病蟲害,降低苗期病蟲害的風(fēng)險(xiǎn)。為了選擇適宜的耐寒品種,種植者可以通過(guò)多種途徑獲得信息。查閱相關(guān)農(nóng)業(yè)技術(shù)資料和品種推薦,咨詢農(nóng)業(yè)專家,以及了解當(dāng)?shù)胤N植者以往的種植經(jīng)驗(yàn)都是有效的途徑。種植者還可以尋求農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣部門或農(nóng)業(yè)科研機(jī)構(gòu)的幫助,獲取適宜的品種。選擇品種時(shí),需要綜合考慮當(dāng)?shù)氐臍夂蛱攸c(diǎn)、土壤條件、種植習(xí)慣以及品種的產(chǎn)量和品質(zhì)特性。選擇耐寒品種時(shí),除了考慮品種抗寒性強(qiáng)以外,還應(yīng)關(guān)注其他性狀,如抗病蟲性、產(chǎn)量潛力和品質(zhì)特點(diǎn)等,以確保品種具備綜合優(yōu)勢(shì)。通過(guò)合理選擇適宜的品種,種植者能夠確保水稻在低溫環(huán)境下健康生長(zhǎng),提高產(chǎn)量和種植收益。同時(shí),選擇耐寒品種還有助于減少對(duì)農(nóng)藥和化肥的依賴[7]。
合理控制播種時(shí)間是避免低溫對(duì)水稻育苗影響的關(guān)鍵措施。種植者應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂蛱攸c(diǎn)和氣溫趨勢(shì),選擇適宜的播種時(shí)間,盡量避開(kāi)低溫期。通常情況下,避開(kāi)寒潮來(lái)臨之前的低溫時(shí)段播種,可以使水稻種子在相對(duì)較暖的氣溫下迅速發(fā)芽,減少因低溫引起發(fā)芽不良的問(wèn)題。此外,種植者還可以根據(jù)不同品種的生長(zhǎng)習(xí)性和生育期,靈活調(diào)整播種時(shí)間,實(shí)現(xiàn)低溫期分散播種。在氣溫較低的地區(qū),選擇較早熟的品種,使其在更適宜的溫度下生長(zhǎng),減少受低溫威脅的時(shí)間。中稻和晚稻的播種時(shí)間也可以相應(yīng)推后,以適應(yīng)不同生長(zhǎng)時(shí)期的氣溫環(huán)境。種植者應(yīng)密切關(guān)注氣象預(yù)報(bào)和農(nóng)業(yè)氣象服務(wù),及時(shí)了解當(dāng)?shù)氐臍鉁厍闆r,靈活調(diào)整和安排播種時(shí)間,有助于確保水稻種子在最有利的環(huán)境下發(fā)芽生長(zhǎng),提高水稻在苗期的成活率。
改善土壤條件可提高水稻對(duì)低溫的抗性,具有重要的意義。種植者可以采取一系列土壤保水保溫措施,以提高土壤的保水保溫能力,為水稻育苗提供良好的生長(zhǎng)環(huán)境。
1)增施有機(jī)肥是改善土壤質(zhì)量的重要措施之一。有機(jī)肥含有豐富的有機(jī)質(zhì),能夠改良土壤結(jié)構(gòu),提高土壤保水保肥能力,提高土壤溫度的穩(wěn)定性。種植者可以合理施用稻草、秸稈、綠肥等有機(jī)材料或腐熟有機(jī)肥,使土壤富含有機(jī)質(zhì),增強(qiáng)土壤保水能力。同時(shí),施用有機(jī)肥也能提高土壤肥力,促進(jìn)水稻根系發(fā)育,增強(qiáng)水稻的養(yǎng)分吸收能力,為水稻育苗奠定良好的營(yíng)養(yǎng)基礎(chǔ)。
2)覆蓋保溫材料是一種有效的土壤保護(hù)措施。種植者可以在播種后使用覆蓋物,如秸稈、稻草或黑色塑料薄膜等,形成保溫層,以減緩?fù)寥罍囟鹊牟▌?dòng),保持穩(wěn)定的溫度條件。低溫環(huán)境會(huì)嚴(yán)重影響水稻幼苗的生長(zhǎng)速度和發(fā)育進(jìn)程,因此采取覆蓋農(nóng)用地膜或塑料薄膜等保溫材料,能改善水稻的生長(zhǎng)環(huán)境,提供溫暖的微環(huán)境,促進(jìn)種子快速發(fā)芽和幼苗健康生長(zhǎng)。在選擇覆蓋材料時(shí),種植者需注意保溫效果和透氣性的平衡。過(guò)度密封可能會(huì)影響水稻苗期的正常呼吸和生長(zhǎng),因此應(yīng)適時(shí)留出通風(fēng)口,確保空氣流通,保持良好的生長(zhǎng)環(huán)境。此外,采取覆蓋保溫材料的措施還有助于減少土壤水分蒸發(fā)量,有利于提高土壤濕度和供水量,進(jìn)一步保護(hù)水稻幼苗的生長(zhǎng)環(huán)境。種植者應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍鉁厍闆r和水稻生長(zhǎng)需求,靈活選擇覆蓋材料和覆蓋時(shí)間,以取得最佳的保溫效果。
適當(dāng)調(diào)整施肥策略有助于增強(qiáng)水稻對(duì)低溫的抵御能力。在低溫天氣,水稻的養(yǎng)分吸收能力減弱,因此,應(yīng)適度增加氮肥和磷肥的施用量,提供充足的養(yǎng)分,以支持水稻正常生長(zhǎng)發(fā)育。氮是植物生長(zhǎng)所需的主要營(yíng)養(yǎng)元素之一,適量供應(yīng)氮肥有助于增強(qiáng)水稻的抗寒能力。種植者可以根據(jù)低溫時(shí)期水稻對(duì)氮肥的需求,適時(shí)、適量增加氮肥施用量,但要避免過(guò)量施肥,以免引發(fā)逆境。除了氮肥以外,磷肥也是提高水稻抗寒性的關(guān)鍵。磷肥是促進(jìn)植物根系發(fā)育的重要養(yǎng)分,有利于增強(qiáng)水稻對(duì)低溫的抵抗能力。種植者應(yīng)在播種前適量施用磷肥,有助于促進(jìn)水稻種子發(fā)芽和幼苗生長(zhǎng),提高苗期水稻的耐寒性。在施肥時(shí),種植者還要注意合理安排施肥時(shí)間和科學(xué)使用施肥方法,以確保養(yǎng)分供應(yīng)均衡和有效利用,避免浪費(fèi)和對(duì)環(huán)境造成負(fù)擔(dān)。通過(guò)調(diào)整施肥策略,種植者可以為水稻提供適宜的養(yǎng)分,增強(qiáng)水稻對(duì)低溫的適應(yīng)能力和抵御能力,從而減輕低溫對(duì)水稻育苗的不利影響,促進(jìn)幼苗健康生長(zhǎng)。同時(shí),合理施肥也有助于提高水稻產(chǎn)量和品質(zhì),提高種植效益。
現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)的應(yīng)用,如溫室、溫室大棚等環(huán)境調(diào)控技術(shù),可有效改善水稻育苗的生長(zhǎng)環(huán)境。溫室等設(shè)施能夠提供穩(wěn)定的溫度和濕度條件,保障水稻苗期生長(zhǎng)的需要。種植者可以利用溫室大棚等設(shè)施,延長(zhǎng)水稻的生長(zhǎng)季節(jié),為水稻提供更長(zhǎng)的生長(zhǎng)周期,從而增加產(chǎn)量。在溫室內(nèi),種植者可以根據(jù)不同生長(zhǎng)階段的需求,調(diào)整溫度、濕度和光照等環(huán)境參數(shù),提供適宜的生長(zhǎng)條件。由于溫室內(nèi)的土壤和空氣溫度相對(duì)較高,能夠有效減輕低溫對(duì)水稻育苗的影響,提高幼苗抗寒性,加快幼苗生長(zhǎng)速度。
此外,溫室內(nèi)的環(huán)境也能有效防止低溫天氣引起的凍害和寒害,使水稻幼苗正常生長(zhǎng)。然而,溫室調(diào)控技術(shù)的應(yīng)用需要一定的資金成本和技術(shù)支持。種植者在選擇引入這些技術(shù)時(shí),要充分考慮自身的經(jīng)濟(jì)實(shí)力和技術(shù)水平,確保技術(shù)的有效應(yīng)用和經(jīng)濟(jì)效益的最大化。對(duì)于一些規(guī)模較小的種植者,可以選擇適用于自家農(nóng)田的簡(jiǎn)易溫棚等設(shè)施,通過(guò)簡(jiǎn)單的調(diào)控手段提供類似溫室的效果,幫助幼苗度過(guò)低溫時(shí)段,使水稻穩(wěn)健地生長(zhǎng)發(fā)育。無(wú)論采用何種環(huán)境調(diào)控技術(shù),種植者都應(yīng)結(jié)合自身的實(shí)際情況和經(jīng)驗(yàn),靈活選擇合適的技術(shù)手段,以提高水稻育苗的成功率。
水稻苗期是水稻生長(zhǎng)發(fā)育的關(guān)鍵階段,低溫天氣對(duì)水稻育苗可能產(chǎn)生諸多不利影響。因此,應(yīng)該重視低溫天氣對(duì)水稻育苗的影響,采取科學(xué)合理的預(yù)防措施,以確保水稻正常生長(zhǎng)和高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)。氣象預(yù)警系統(tǒng)、無(wú)線傳感器技術(shù)和遙感技術(shù)的應(yīng)用,為種植者提供了更加精準(zhǔn)的天氣監(jiān)測(cè)手段。同時(shí),采用選擇適宜的品種、控制播種時(shí)間、合理處理土壤、調(diào)整施肥策略和環(huán)境調(diào)控技術(shù)等預(yù)防措施,將有助于應(yīng)對(duì)低溫天氣對(duì)水稻育苗的挑戰(zhàn)。通過(guò)多方面的努力,可以更好地保障水稻產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。