2020年盐池县荞麦乳熟—成熟期早霜冻灾害调查分析

任迎萍 沙核 鲁峰 王文倩 石瑞鑫

摘 要 2020年9月17—20日，宁夏吴忠市盐池县出现大范围连阴雨天气；降水过后，21—23日全县出现混合型霜冻，使处于乳熟—成熟期的荞麦遭受了霜冻害。运用调查和统计方法，对荞麦遭受早霜冻的情况进行了分析，结果表明：2020年盐池县荞麦在乳熟—成熟期遭受霜冻害，综合危害程度达到中至重度；危害受日最低气温和日最低气温持续时间影响较大；各地受害程度差异较明显，南部地区受害程度显著低于北部地区。从调查结果来看，麻黄山乡麻黄山村的受灾程度较轻；不同品种之间，榆荞四号最为耐冻，适合扩大种植面积。

关键词 荞麦；早霜冻；气象灾害；宁夏吴忠市盐池县

中图分类号：S425 文献标志码：A DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2023.14.065

霜冻是植物在生长季节因遭遇强冷空气入侵或是辐射降温而植株体温度低于细胞组织所能承受的极限温度，使植株细胞组织内的水分冻结、细胞膜遭机械破坏的一种自然灾害[1]。霜冻根据发生季节可分春霜冻（晚霜冻）和秋霜冻（早霜冻），是一种在国内比较常见的农业气象灾害。开展霜冻气候特征及主要农作物风险对策研究，可为霜冻防御提供科学论据。李红英等利用数理统计方法对宁夏回族自治区23个气象站1981—2010年气候资料进行研究，指出宁夏综合霜冻致灾因子危险性呈南部高中北部低的趋势，其中兴仁市、盐池县、隆德县等处于综合霜冻致灾因子高危险区[2]。张磊等在研究1964—2010年宁夏霜冻日数基本特征及变化趋势后，发现1964—2010年宁夏平均每站每年霜冻日数为10.4 d，其中春霜冻日数占58%，秋霜冻日数占42%[3]。张晓煜等利用遥感技术对主要农作物霜冻情况进行监测研究，表明霜冻的发生是一个复杂的过程，不仅与天气条件、地形条件、土壤状况、冰核菌的浓度有关，而且与植物类型、品种、器官、生育阶段及长势息息相关[4]。上述学者对宁夏霜冻指标及区域特征等进行的详细研究，在指导农业防灾减灾中发挥了重要作用。

宁夏盐池县利用光照充足、昼夜温差大、无污染等天然优势，大力发展小杂粮种植业，每年荞麦种植面积25万～30万hm2，已形成以荞麦为主的小杂粮优势特色产业。荞麦适应性广、抗逆性强、生长发育快，适合无霜期短、降水少而集中、水热资源不能满足大粮作物种植的广大旱作农业生产区。盐池县主要种植生长期90 d左右的甜荞系列品种，每年6月中下旬开始播种（一般不超过7月20日），8月上旬开花，9月上旬乳熟，9月下旬成熟，收获期会持续至10月上旬。播种期迟、成熟期较晚的特征，使荞麦易受早霜冻危害；荞麦畏霜冻，一旦遭遇霜冻，轻则减产，重则绝收。

2020年9月17—20日，盐池县出现大范围连阴雨天气；降水过后的21—23日全县出现混合型霜冻，使处于乳熟—成熟期的荞麦遭受了霜冻。此次霜冻过程影响广泛、持续时间长，对处于乳熟期的荞麦造成了严重的损失。为此，盐池县气象局与盐池县农业农村局联合开展霜冻灾害调查。

1 调查对象与方法

1.1 调查地点及调查品种

调查地点在盐池县嘉丰种业有限公司下属的各小杂粮新品种展示示范基地，由北至南分别是高沙窝镇杨家梁村、花马池镇惠泽村、冯记沟乡冯记沟村、青山乡郝记台村、大水坑镇新泉井村、惠安堡镇惠安堡村和麻黄山乡麻黄山村，调查地点附近至少有一套自动气象观测设备。主要调查品种为榆荞四号、信农一号、西农9976、燕翅荞麦、赤荞1号及盐池荞麦等。

各观测地段为丘陵地形，地势平坦，面积约为8 hm2，各品种种植面积约为0.1 hm2。

1.2 调查方法

每個地点按植株受害程度，分别统计记录4个测点的株数、受冻叶片数和受冻株数，叶片受冻率（ry）和茎秆受冻率（rj）计算公式如公式（1）和（2）所示。本文以叶片凋萎变褐、茎秆颜色由红变青为受冻表现。

式中：ny和nj分别为受冻植株叶片数和受冻植株数，n为调查总数。

1.3 霜冻强度统计

霜冻强度由最低气温来体现，同一霜冻等级下温度越低说明霜冻强度越大。考虑到最低气温有正有负，为了规范强度指标，霜冻强度（Ifrost）计算公式为

式中：Tmin为日最低气温，Imax和Imin分别为日最低气温倒数的最大值和最小值。

2 结果与分析

2.1 受灾情况分析

表1是盐池县各调查点荞麦霜冻受冻调查结果。对比各调查点受冻情况，无论是叶片受冻率还是茎秆受冻率，均是高沙窝镇杨家梁村最高，其次是花马池镇惠泽村，麻黄山乡麻黄山村的受冻率最低。以上3个调查点的叶片平均受冻率分别是100%、93.3%和11.0%；茎秆平均受冻率分别是98.9%、83.9%和1.2%。

根据植株受冻率调查结果可知，榆荞四号总体受率冻最低，叶片平均受冻率为69.3%，茎秆平均受冻率为64.1%；西农9976总体受冻率最高，叶片平均受冻率为92.6%，茎秆平均受冻率为88.6%。说明榆荞四号是耐冻品种，西农9976最不耐冻。

各调查点地理位置依次从北到南，地势从北到南逐步抬升，荞麦植株受冻率也几乎呈现从北到南逐渐递减的趋势，可见地形地势对受冻率影响较大。

2.2 霜冻过程最低气温及低温持续时间

2020年9月17—19日盐池县出现连阴雨天气，降水持续到20日凌晨；21—23日，全县气温骤降，出现了霜冻天气。此次霜冻的过程为冷空气首先入侵造成平流型霜冻，后雨霁天晴造成辐射型霜冻。图1为各调查点9月19—25日日最低气温变化曲线，可以看出，21日有3个调查点最低气温降至3 ℃及以下，22日、23日各有6个调查点最低气温降至3 ℃及以下。麻黄山监测点最低气温为5 ℃，出现了轻微冻害现象。

2.3 霜冻强度

表2为各调查地点最低温度及持续时间，按照上述方法计算霜冻强度。同时，结合表1各调查点受冻率，根据霜冻害温度指标和作物霜冻害三级标准（轻霜冻害、中霜冻害、重霜冻害），从日最低气温下降的幅度（TD）和植物遭到霜冻害后受害和减产的程度（BD）两个方面对霜冻害进行评级[5]。

根据最低气温确定的霜冻强度指标来看，除麻黄山乡麻黄山村外，各观测点的霜冻强度在0.61～0.85，且从北向南逐渐递减。麻黄山监测站因冻害植株不足植株总数的30%，按无冻害统计。

根据调查结果，当本地气温降到3～5 ℃时会出现轻微冻害，降到0～1 ℃时会导致植株因冻害死亡。这与作物霜冻害等级标准中提到的0～1 ℃出现轻微冻害、气温降至-1 ℃以下出现冻害死亡之间，还是有一定的差别的。因此在进行霜冻害的预防时，应根据地区特性和实际状况灵活调整措施。

3 结论与讨论

1）根据各调查点最低气温变化情况，结合盐池县荞麦霜冻受害情况可知，9月21—23日荞麦正处于乳熟—成熟期，当最低气温在3～5 ℃时，就会开始出现轻度冻害，而且温度越低、持续时间越长，受冻率越高。因此，建议广大荞麦种植户，在荞麦乳熟—成熟期阶段，若有预报最低气温将低至3 ℃时，需提前采取措施防范霜冻。

2）从荞麦叶片受冻率和茎秆受冻率调查结果来看，叶片受冻率基本大于茎秆受冻率。所有荞麦品种中，榆荞四号受冻率最低，最为耐冻；赤荞1号、信农一号的综合受冻率也较低。上述荞麦品种可以在盐池县各乡镇进行推广应用。

3）盐池县北部地势较低且平坦，土壤质地多为细砂土或砂壤土，更易出现平流型或辐射型霜冻。为应对霜冻问题，除了要选育适应当地气候条件和抗霜冻能力强的作物品种外，还要在土壤水分条件能够满足出苗的情况下尽量将播种期提前，避開后期霜冻对作物成熟的影响。在平时的田间管理中，要施足底肥，促进作物健壮生长，从而提高作物的抗寒性；在作物成熟期接到霜冻预警时，提前对农田进行灌溉，以延缓温度下降速度，从而保持土壤温度；也可以通过提前喷施抗寒试剂、人工烟熏等措施，防御霜冻危害。

参考文献：

[1] 国家气象局.农业气象观测规范[M].北京：气象出版社，1993.

[2] 李红英，张晓煜，曹宁，等.宁夏霜冻致灾因子指标特征及危险性分析[J].中国农业气象，2013，34（4）：474-479.

[3] 张磊，杨洋，张晓煜，等.近50年宁夏霜冻日数基本特征及变化趋势[J].中国农学通报，2015，31（5）：214-219.

[4] 张晓煜，陈豫英，苏占胜，等.宁夏主要作物霜冻遥感监测研究[J].遥感技术与应用，2001（1）：32-36.

[5] 中国气象局.作物霜冻害等级：QX/T 88— 2008[S].