氣象災(zāi)害對我國玉米安全生產(chǎn)的影響及對策

宋英博

(黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院佳木斯分院，黑龍江 佳木斯 154007)

玉米是我國的多用途主糧作物。隨著中國經(jīng)濟(jì)的增長和人們生活水平的提高，國內(nèi)玉米總產(chǎn)量雖逐年提高，但仍無法滿足消費(fèi)需求，中國已從玉米出口大國轉(zhuǎn)變成玉米進(jìn)口大國[1-3]。玉米規(guī)?；踩a(chǎn)是國家糧食安全的重要基礎(chǔ)，如何保證玉米規(guī)?；踩a(chǎn)已被提上日程[4-6]。中國有句古話，農(nóng)業(yè)種植靠天吃飯，可見自然氣候?qū)r(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響很大。近年來隨著全球氣候變暖的加劇，我國境內(nèi)極端天氣時有發(fā)生，氣象災(zāi)害對我國玉米規(guī)?；a(chǎn)造成了很大的影響[7-9]。為實(shí)現(xiàn)我國玉米規(guī)?；踩a(chǎn)，本研究對近年來影響玉米安全化生產(chǎn)的不利氣候條件進(jìn)行總結(jié)和分析，提出相應(yīng)的對策與措施，以為我國玉米安全生產(chǎn)提供參考與建議。

1 玉米生產(chǎn)的形勢

1.1 國內(nèi)需求與供給

隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們生活水平的提高，國內(nèi)對玉米的需求呈爆發(fā)式增長，主要是飼料玉米和工業(yè)玉米的需求增加[1，10-11]。中國國家統(tǒng)計(jì)局發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，2020 年中國玉米產(chǎn)量為2.606 7 億t，比上年減產(chǎn)10 萬t；2020 年全年市場消費(fèi)量增長至2.9 億t，飼用玉米消費(fèi)量再創(chuàng)新高，達(dá)到1.91 億t，工業(yè)玉米消費(fèi)量達(dá)到0.68 億t。

1.2 國際貿(mào)易供求關(guān)系

2018 年美國對中國發(fā)動貿(mào)易戰(zhàn)，中國對進(jìn)口的美國農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)行反制，經(jīng)歷了對等反制、理性反制兩個階段[12-14]。中國是美國農(nóng)產(chǎn)品的主要進(jìn)口國，貿(mào)易摩擦導(dǎo)致兩國農(nóng)產(chǎn)品交易量顯著下降，也加快推動了我國玉米進(jìn)口采購的多元化，而保障國內(nèi)玉米等糧食安全迫在眉睫[15-17]。2020 年中國海關(guān)總署發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，玉米進(jìn)口量達(dá)1 130 萬t，比上年增加135.7%，首次超過全年關(guān)稅稅率配額720 萬t。

1.3 新冠肺炎疫情的影響

2019 年底，新冠肺炎疫情在全球擴(kuò)散蔓延，對世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展造成重大影響，世界各國紛紛采取糧食出口限制措施，導(dǎo)致全球糧食市場短缺，全球性糧食危機(jī)風(fēng)險驟然上升[18-20]。面對當(dāng)前的新形勢和新挑戰(zhàn)，我國要進(jìn)一步強(qiáng)化糧食安全，支撐國家經(jīng)濟(jì)社會穩(wěn)定發(fā)展，加快形成雙循環(huán)發(fā)展新格局[21-23]。全球范圍新冠肺炎疫情的擴(kuò)散也給玉米進(jìn)口貿(mào)易帶來不確定性，存在潛在風(fēng)險。玉米安全生產(chǎn)對保障我國糧食安全和國內(nèi)多產(chǎn)業(yè)供需平衡尤為重要[24-26]。

1.4 氣候影響

2020 年受極端氣候的影響，蝗災(zāi)席卷了中東和非洲北部，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成了巨大的破壞，糧食減產(chǎn)嚴(yán)重。拉尼娜現(xiàn)象給澳大利亞及南美各國帶來更多的降水，導(dǎo)致糧食減產(chǎn)。隨著全球氣候變暖，自然災(zāi)害頻繁發(fā)生。有效應(yīng)對極端氣候條件，是我國玉米安全生產(chǎn)的重要保障。

2 影響玉米安全生產(chǎn)的氣候因素

2.1 風(fēng)災(zāi)

玉米是高稈作物，易受風(fēng)災(zāi)影響。風(fēng)災(zāi)主要是指臺風(fēng)、地方性局地大風(fēng)和季節(jié)性大風(fēng)等。玉米倒伏的直接誘因是大風(fēng)和大雨等天氣，玉米倒伏后會不同程度地減產(chǎn)，甚至絕收[27-29]。據(jù)氣象機(jī)構(gòu)監(jiān)測，2020 年9 月3 日，受臺風(fēng)“美莎克”影響，吉林、內(nèi)蒙古東部、黑龍江一帶降水量普遍達(dá)到100～120 mm，風(fēng)力達(dá)到8～10 級，吉林省受災(zāi)最為嚴(yán)重，造成玉米大面積倒伏。

2.2 雹災(zāi)

雹災(zāi)會造成玉米葉、莖稈等部位的直接損傷和間接感染。雹災(zāi)對玉米的危害程度與冰雹的大小、強(qiáng)度、玉米生長的時期、冰雹持續(xù)危害的時間等相關(guān)。我國是世界上的雹災(zāi)多發(fā)地區(qū)。雹災(zāi)分輕雹災(zāi)、中雹災(zāi)和重雹災(zāi)三級[30-32]。我國雹災(zāi)的地區(qū)特點(diǎn)是:東北到西藏的“東北—西南”走向帶冰雹最多，其兩側(cè)的廣大東南地區(qū)和西北內(nèi)陸干旱地區(qū)(除山區(qū))冰雹較少。2019 年6 月19 日，吉林舒蘭部分地區(qū)遭遇大冰雹襲擊，玉米可見葉片遭受嚴(yán)重?fù)p傷，減產(chǎn)嚴(yán)重。2019 年8 月16 日，山東濰坊諸城遭受冰雹災(zāi)害，作物總受災(zāi)面積約10 053.3 hm2，絕產(chǎn)面積約8 733.3 hm2，經(jīng)濟(jì)損失達(dá)2.67 億元。

2.3 無霜期短、有效積溫不足

我國北方地區(qū)、林區(qū)山區(qū)、高緯度地區(qū)、高海拔地區(qū)有效積溫不足，霜期普遍偏早。這類地區(qū)不可盲目追求玉米高產(chǎn)，嚴(yán)禁越區(qū)種植。積溫不足和早霜會導(dǎo)致玉米不能正常成熟，造成玉米品質(zhì)下降，籽粒含水量偏高，增加玉米烘干與儲存的成本。我國高水分玉米基本集中在東北三省及內(nèi)蒙古東部地區(qū)，該地區(qū)糧食部門收購的玉米，其原始水分含量由南向北逐漸增加。

2.4 旱災(zāi)

旱災(zāi)是指在玉米生育期內(nèi)，土壤、玉米植株、大氣中缺水，造成玉米不能正常生長而減產(chǎn)的現(xiàn)象。干旱可以劃分為5 個級別，分別為正常、輕旱、中旱、重旱、特旱[33-35]。根據(jù)國家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)，2019 年我國旱災(zāi)受災(zāi)面積為783.80 萬hm2，受災(zāi)面積排前3的省市依次為云南省、山西省、湖北省，分別為143.29 萬hm2、128.45 萬hm2、115.34 萬hm2；我國旱災(zāi)絕收面積為111.36 萬hm2，絕收面積排前3 的省市依次為山西省、湖北省、安徽省，分別為29.45萬hm2、17.36 萬hm2、11.63 萬hm2。

2.5 澇災(zāi)

發(fā)生澇災(zāi)后，土壤中的空氣相繼排出，水分達(dá)到飽和狀態(tài)，形成缺氧環(huán)境，玉米根系停止生長，下部葉片先發(fā)黃，逐漸變成紅紫色，植株生長發(fā)育受阻，長時間缺氧則會造成植株死亡，嚴(yán)重地塊出現(xiàn)成片死苗，造成玉米絕收[36-38]。2021 年7 月24 日，河南暴雨，多個市縣受災(zāi)嚴(yán)重，當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)業(yè)生產(chǎn)亦受到嚴(yán)重影響，農(nóng)作物受災(zāi)面積87.13 萬hm2，其中玉米受災(zāi)面積57.80 萬hm2、水稻0.67 萬hm2、大豆3.2 萬hm2、花生12.07 萬hm2、其他13.40 萬hm2。

2.6 高溫?zé)岷?/h3>

高溫促使玉米生育進(jìn)程加快，各個生育階段縮短。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，干物質(zhì)積累下降，千粒質(zhì)量、容重、產(chǎn)量和品質(zhì)降低[39-41]。近年來玉米熱害有頻發(fā)趨勢，尤其是在黃淮海夏玉米生產(chǎn)區(qū)域，因其種植生產(chǎn)期為6—9 月，是一年中溫度最高和降水最集中的季節(jié)。特別是7 月下旬到8 月上旬，是一年中平均氣溫最高的時間段，常出現(xiàn)日最高氣溫35 ℃以上的極端高溫天氣。

2.7 寡照陰害

玉米是短日照作物，喜光，光照時數(shù)不僅影響玉米光合作用和生育進(jìn)程，還決定當(dāng)?shù)赜衩椎纳a(chǎn)潛力和產(chǎn)量高低[42-44]。一般來說，日照時數(shù)多的地區(qū)玉米產(chǎn)量高，寡照的地區(qū)產(chǎn)量低。

3 應(yīng)對氣候變化的措施

3.1 加快玉米種質(zhì)改良與育種創(chuàng)新

玉米的種質(zhì)改良與育種創(chuàng)新是降低我國災(zāi)害氣候影響的關(guān)鍵因素，提高玉米品種的抗逆性與適應(yīng)性，是我國玉米規(guī)?；a(chǎn)迫切需要解決的問題。應(yīng)加大對農(nóng)業(yè)科研院所和相關(guān)企業(yè)的投入，積極開展抗倒、抗旱、抗寒、抗?jié)?、耐高溫等方向的抗逆育種，解決倒伏、干旱、高溫等逆境脅迫對玉米規(guī)模化生產(chǎn)的影響問題，選育適應(yīng)各生態(tài)區(qū)生產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)玉米新品種。

3.2 風(fēng)災(zāi)造成的玉米倒伏預(yù)防措施

倒伏與玉米品種有關(guān)，應(yīng)選擇抗倒品種。倒伏也與栽培措施有關(guān)，適當(dāng)加深耕層，中耕培土，可增加玉米抗倒伏性。適量的鉀肥可以提高玉米抗倒能力，生產(chǎn)中應(yīng)科學(xué)施肥，注意氮、磷、鉀肥的配合使用。合理密植也是預(yù)防倒伏的有效措施。玉米倒伏經(jīng)常發(fā)生的地塊，應(yīng)該采取化學(xué)控制措施。風(fēng)災(zāi)嚴(yán)重地塊應(yīng)適當(dāng)規(guī)劃種植防風(fēng)林帶，可有效大幅度降低風(fēng)災(zāi)的影響。對于已經(jīng)發(fā)生倒伏的玉米地塊，要分以下兩種情況采取有效的補(bǔ)救措施，盡量減少產(chǎn)量損失。第一，當(dāng)?shù)狗l(fā)生在玉米抽穗揚(yáng)花以前，由于玉米營養(yǎng)生長沒有停止，即使玉米莖部發(fā)生彎曲，植株也可以自行恢復(fù)直立，對玉米產(chǎn)量影響較小，不需人為扶正，避免可能造成的二次傷害和影響近地處莖節(jié)生根下扎。第二，當(dāng)玉米倒伏發(fā)生在抽穗揚(yáng)花之后，玉米營養(yǎng)生長已結(jié)束，株高、莖節(jié)、葉片基本固定，應(yīng)該盡量在倒伏發(fā)生的當(dāng)天，人工進(jìn)行玉米扎把處理；倒伏超過3 d 以上則不要進(jìn)行扶正處理，避免二次傷害。

3.3 防雹災(zāi)措施及管理

積極協(xié)調(diào)氣象部門，在雹災(zāi)常發(fā)時期，完善高炮、火箭等防雹設(shè)施，避免雹災(zāi)形成。在雹災(zāi)多發(fā)地區(qū)植樹造林，節(jié)制冰雹形成。雹災(zāi)發(fā)生后，要細(xì)致檢查玉米地塊，及時診斷，慎重毀種。玉米苗期遇雹災(zāi)，只要生長點(diǎn)未被破壞，都可以恢復(fù)生長，對玉米產(chǎn)量影響較小。玉米拔節(jié)期到抽雄期遇雹災(zāi)，如莖稈未斷玉米仍可恢復(fù)。玉米抽雄期后抗災(zāi)能力弱，災(zāi)后玉米恢復(fù)力差，減產(chǎn)嚴(yán)重。

3.4 積溫不足管理措施

根據(jù)積溫嚴(yán)格劃分玉米種植區(qū)，不要越區(qū)種植。選擇能正常成熟的玉米品種，如遇到不利氣候，應(yīng)推廣促早熟技術(shù)。

3.5 抗旱技術(shù)措施

有灌溉條件的地塊，澆水保苗；灌溉條件不足的地塊，等雨蓄水，采用中耕、高培土的措施增加土壤蓄水量。增施有機(jī)肥，深松改土，培肥地力，建立以深松深翻為主體，松、耙、壓相結(jié)合的土壤耕作制度，因?yàn)橐酝列钏墙鉀Q旱地玉米需水的重要途徑之一。對于常年降雨不足的地區(qū)，可以推廣應(yīng)用玉米節(jié)水滴灌技術(shù)。

3.6 防澇技術(shù)措施

因地制宜，建好玉米地塊排灌設(shè)施。低洼易澇地塊應(yīng)及時疏通，排除田間積水，降低田間持水量。避免在低洼、內(nèi)澇、黏土地塊種植玉米。澇害后要進(jìn)行化學(xué)調(diào)控，在落實(shí)中耕鋤草、起壟散墑的基礎(chǔ)上，噴施玉米健壯素、金得樂、玉黃金等化學(xué)藥劑。

3.7 溫度異常補(bǔ)救技術(shù)措施

高溫會造成玉米生長發(fā)育不良、減產(chǎn)和品質(zhì)下降。在異常高溫地區(qū)，應(yīng)選擇推廣高溫條件下授粉、結(jié)實(shí)良好的耐熱玉米品種，減少高溫對玉米產(chǎn)量的影響。也可以噴施蕓苔素內(nèi)酯，提高玉米結(jié)實(shí)率，調(diào)節(jié)玉米生長發(fā)育。適當(dāng)降低玉米種植密度，加強(qiáng)田間管理，提高玉米群體耐熱性。在我國早熟玉米區(qū)，要選擇耐寒品種。品種與當(dāng)?shù)胤e溫要相協(xié)調(diào)，避免越區(qū)種植。還可使用包衣種子，合理施肥，改善土壤結(jié)構(gòu)，提高抗寒能力。

3.8 寡照陰害補(bǔ)救措施

根據(jù)本地情況選擇抗病性強(qiáng)、適應(yīng)性強(qiáng)的玉米品種，合理密植。確定適宜的播期，確保玉米關(guān)鍵生育期避開陰雨高發(fā)期。寡照陰害常伴隨玉米倒伏，可在玉米6～12 葉期噴施生長調(diào)節(jié)劑防倒、防衰。在寡照條件下，玉米病害發(fā)生嚴(yán)重，應(yīng)注意防治病害，降低玉米產(chǎn)量損失。

4 結(jié)語

隨著全球氣候變暖的加劇，玉米安全生產(chǎn)面臨的氣候?yàn)?zāi)害風(fēng)險越來越高，保證國內(nèi)玉米安全規(guī)?；a(chǎn)尤為迫切。本文針對近年來我國玉米生產(chǎn)中多發(fā)的旱災(zāi)、澇災(zāi)、風(fēng)災(zāi)、高溫、冰雹等災(zāi)害性氣候問題進(jìn)行分析，提出了主要災(zāi)害的特點(diǎn)及預(yù)防補(bǔ)救措施，包括因地制宜選擇抗災(zāi)玉米品種，調(diào)節(jié)玉米關(guān)鍵生育期，加強(qiáng)災(zāi)害地區(qū)防災(zāi)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，化控劑和植物生長調(diào)節(jié)劑的應(yīng)用，改善玉米生長環(huán)境等。更為重要的是對玉米生產(chǎn)各環(huán)節(jié)的優(yōu)化和升級，強(qiáng)化人為因素的調(diào)控和參與，保證玉米的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，穩(wěn)定國內(nèi)市場需求，合理利用國外玉米市場。并且提出應(yīng)充分發(fā)揮本國科研人員優(yōu)勢，培育高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的玉米新品種，提高玉米規(guī)?；a(chǎn)的機(jī)械化水平。還應(yīng)對玉米產(chǎn)業(yè)提前布局，降低突發(fā)事件帶來的風(fēng)險，構(gòu)建玉米多元化采購體系，預(yù)防貿(mào)易風(fēng)險。