摘 要 马铃薯是宁夏固原市重要的经济作物,但多种气象灾害的频繁发生严重制约着当地马铃薯产业的发展。为给固原市马铃薯生产防灾减灾提供技术指导,促进当地马铃薯产业高质量发展,对固原市马铃薯不同生育期面临的主要气象灾害进行系统分析,并提出相应的防范措施,如播种出苗期采用深耕深松、地膜覆盖等技术防范干旱和寒流,茎叶生长期通过搭建小拱棚和采用智能化滴灌系统等应对霜冻和干旱胁迫,块茎形成期建立防护林体系并实施“三三制”种植模式等防范冰雹和强风,块茎膨大期完善排水系统并采用秸秆覆盖等措施预防暴雨和高温危害。
关键词 马铃薯;气象灾害;防范措施;宁夏固原市
中图分类号:S532;S42 文献标志码:B DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2025.04.053
马铃薯作为世界第四大粮食作物,具有营养价值高、适应性强、加工用途广等特点,在保障粮食充足供给和促进农民增收方面发挥着重要作用。但由于马铃薯对生长环境的敏感性较强,各生育期均易受到不同类型气象灾害的影响。尤其在宁夏固原市这样的半干旱地区,气候变化剧烈,马铃薯在生长发育过程中常遭受干旱、霜冻、冰雹、强风、暴雨和高温等气象灾害的胁迫,导致产量和品质显著降低。因此,研究马铃薯不同生育期的气象灾害特点及其防范措施,对于提高固原市马铃薯生产的抗灾减灾能力,实现马铃薯产业可持续发展具有重要的理论意义和实践价值。
1 固原市马铃薯产业发展概况
固原市位于宁夏南部六盘山区,地处东经105°19′~
106°57′、北纬35°14′~36°31′,东与甘肃省庆阳市为邻,南与平凉市相连,西与甘肃省白银市相邻,北与宁夏中卫市、吴忠市接壤,总面积10 500 km2。固原市地处黄土高原暖温带半干旱气候区,是典型的大陆性气候,海拔1 470~2 920 m,年平均气温5.7~7.5 ℃,无霜期135~160 d,年日照时间2 400~2 600 h。固原市的气候条件适宜马铃薯生长。
近年来,固原市马铃薯产业发展迅速。2024年,固原市马铃薯种植面积达到53 333.33 hm2,总产量超过120万t。固原市通过完善三级脱毒种薯繁育体系,扶持种薯繁育企业,加大设施设备改造力度,打造马铃薯科研示范基地23.33 hm2。同时,建设马铃薯原种繁育基地666.67 hm2、一级种薯繁育基地6 666.67 hm2、薯玉间作示范基地3 333.33 hm2、绿色食品原料标准化生产基地10 000 hm2,脱毒种薯应用率在98%以上。截至2024年9月,固原市已建成马铃薯种薯繁育基地12个、马铃薯标准化生产示范基地13个,建成标准化马铃薯贮藏窖3.83万座,贮藏能力110万t以上,形成了集育、繁、推、贮、加、销于一体的现代马铃薯产业体系。同时,固原市坚持以龙头企业为引领,以布局区域化、种植标准化、发展产业化为路径,形成了以原州区、西吉县为主的淀粉及其产品加工集聚区。截至2024年9月,固原市培育发展淀粉加工万吨规模以上企业19家,年生产马铃薯淀粉12万t,加工马铃薯84万t,生产粉丝、粉条等制品1.5万t以上,占全国马铃薯淀粉总产量的17%左右[1]。
2 固原市马铃薯不同生育期主要气象灾害
2.1 播种出苗期气象灾害
固原市马铃薯播种出苗期主要面临干旱和寒流两种气象灾害的威胁。1)干旱。由于固原市地处夏季季风影响的西北边缘地带,每年7月前降水稀少,特别是春季和夏初(4月中旬至5月下旬)的马铃薯播种出苗关键时期降水量不足,冷暖交替的干燥天气频繁出现,导致土壤失墒严重,影响马铃薯种薯出苗率和幼苗正常生长发育,严重时会造成缺苗、死苗,影响后期产量形成。2)寒流。受西伯利亚寒流影响,固原市寒流期从10月上旬一直持续到次年4月底,个别年份甚至延续到5月底,与马铃薯的春季播种期(4月中旬至5月下旬)出现重叠[2]。寒流来袭时会导致气温骤降,土温偏低,影响种薯萌发和出苗速度,同时易使新出土幼苗遭受冻害,出现苗期徒长、长势衰弱等不良现象,部分地区甚至出现寒流导致的冻害,严重影响马铃薯的种植进度和早期生长
态势。
2.2 茎叶生长期气象灾害
固原市马铃薯茎叶生长期主要面临霜冻和干旱两种气象灾害。1)霜冻。固原市地处高海拔地区,昼夜温差大,在马铃薯茎叶生长期间,特别是5月中下旬至6月上旬,夜间温度易降至0 ℃以下,出现霜冻天气。霜冻发生时,马铃薯茎叶表面会形成霜晶,导致细胞受损,使植株茎叶出现褐变、坏死等症状,轻者影响光合作用效率,导致植株生长迟缓,重者造成茎叶枯死,需要重新萌发,延长生育期,影响产量形成[3]。2)干旱。茎叶生长期是马铃薯营养生长的关键时期,也是水分需求量较大的阶段。固原市6月中旬之前降水较少,且多为零星小雨,不能有效补充土壤水分,加之当地光照强,蒸发量大,容易造成土壤水分亏缺。干旱胁迫会导致马铃薯叶片卷曲、茎秆细弱、节间缩短,植株矮小,茎叶生长受阻,光合面积减少,影响后期块茎生长和产量形成,严重时会造成植株提前衰老,生育期缩短。
2.3 块茎形成期气象灾害
固原市马铃薯块茎形成期主要面临冰雹和强风两种气象灾害。1)冰雹。固原市4—10月均可出现冰雹,年均冰雹日11 d,最多达22 d,其中6月发生频率最高,约占全年的30%。在马铃薯块茎形成期,冰雹多发生在午后至傍晚时分,最大冰雹直径可达30 mm,积雹厚度3~6 cm。冰雹发生时会严重损伤马铃薯地上部茎叶,造成茎秆折断、叶片破碎,导致光合作用受阻,影响同化物向块茎的运输和积累,使块茎发育不良,严重时还会造成植株倒伏,影响田间通风透光条件,加剧病害发生[4]。2)强风。块茎形成期正值初夏季节,固原市多发生强对流天气,伴有大风。强风会造成马铃薯茎叶摇摆剧烈,导致根系松动,影响水分和养分吸收,也会造成茎叶机械损伤,出现擦伤、折断等现象。特别是在风沙天气下,扬起的沙粒会磨损叶片表皮,降低叶片光合效率,影响块茎形成和膨大,导致马铃薯产量降低。
2.4 块茎膨大期气象灾害
固原市马铃薯块茎膨大期主要面临暴雨和高温两种气象灾害。1)暴雨。固原市块茎膨大期恰逢7—8月的雨季,降水量虽然增多,但降雨强度大、分布不均,易出现短时强降水。暴雨天气会导致土壤过湿,影响土壤透气性,使块茎呼吸作用受阻,严重时会引发块茎腐烂。持续的大雨还会造成土壤养分流失,降低土壤温度,影响块茎膨大速度和淀粉积累。特别是在坡地种植区域,暴雨容易引发水土流失,导致根系裸露,影响马铃薯正常生长。2)高温。固原市7—8月午间气温常超过30 ℃,加之光照强烈,易导致马铃薯面临高温胁迫[5]。高温不仅会导致地上部茎叶蒸腾加剧,影响光合产物向块茎的运输,还会使土温升高,影响块茎膨大和淀粉积累。当土温超过25 ℃时,块茎生长速度明显减慢,超过30 ℃时块茎生长基本停滞,严重影响马铃薯产量和淀粉含量,甚至会出现二次生长现象,降低马铃薯的商品性。
3 固原市马铃薯不同生育期气象灾害防范措施
3.1 播种出苗期防范措施
1)干旱防范措施。固原市农民应根据当地气象部门提供的降水预报数据,选择适宜的播种时机,避开干旱频发期。翻耕土地时,采用深耕深松技术,秋季耕深25~30 cm,春季浅耕并及时镇压,增强土壤蓄水保墒能力。种植马铃薯时,采用“一膜两带”地膜覆盖技术,达到保温保墒的双重效果。另外,播种时注意适期适量浅灌,改善播种层土壤墒情。2)寒流防范措施。固原市应推广种植宁薯19号、青薯9号等耐低温品种,从根本上提高植株的抗寒能力。同时,实施膜下穴播,播种深度控制在6~8 cm,覆土要细碎均匀,既保证保温效果,又确保出苗整齐。采用咪鲜胺等药剂进行拌种,增强种薯抗寒性和抗病性。在寒流来临前,田间覆盖秸秆或搭建防寒设施,减轻低温对幼苗的伤害程度。
3.2 茎叶生长期防范措施
1)霜冻防范措施。建立完善的气象监测网络,根据实时气象预报及时预警,特别是在5月中旬至6月上旬的霜冻易发期。另外,采用搭建小拱棚和覆盖农用无纺布相结合的方式加强保温,霜冻来临前3~5 d喷施0.2%~0.5%磷酸二氢钾900~1 200 kg·hm-2,增强植株抗寒性;在夜间霜冻来临前采用烟雾或水雾技术,在植株周围形成保护层;霜冻发生后及时喷施250~300 mg·L-1的钾素叶面肥和含有细胞分裂素的生长调节剂,提高植株恢复能力,同时每667 m2冲施10~15 kg速效氮肥,促进新叶生长,尽快恢复植株长势。2)干旱防范措施。建立完善的土壤墒情监测系统,根据不同生育阶段的需水特点制订科学的灌溉方案。推广采用智能化滴灌系统,实现水分精准管理,在株高15~20 cm时和现蕾时两个关键期保证灌水充足,维持土壤相对含水量在70%~80%。采用垄沟种植方式,垄高35~40 cm,沟宽30~35 cm,并推广应用生物降解地膜,在增加土壤透气性的同时减少土壤水分蒸发。
3.3 块茎形成期防范措施
1)冰雹防范措施。前期适当密植,每667 m2种植3 500~4 000株,增加植株间的互相遮护作用。株高30~35 cm时进行第一次培土,块茎形成初期进行第二次培土,培土高度保持在25~30 cm,增强植株抗倒伏能力。在冰雹多发区搭建防雹网,网格密度为4~6 cm,高度3.5~4.0 m。在块茎形成期,每隔15~20 d喷施一次含有赤霉素、生长素和细胞分裂素的复合生长调节剂,提高植株组织韧性。2)强风防范措施。加强农田防护林体系建设,采用“密-疏-密”的种植方式,在田块四周种植高度4~5 m的防风林带,增强防风效果。采用“三三制”种植模式,即三垄一沟,垄向与主风向垂直,垄高30~35 cm,沟宽25~30 cm,既能防风又可排涝。同时,增施钾肥和有机肥,同时喷施含硼、锌、钼等微量元素的叶面肥,增强植株抗逆性和组织韧性。
3.4 块茎膨大期防范措施
1)暴雨防范措施。根据地形条件合理规划种植区域,避开易涝洼地和陡坡地带。修建完善的排水系统,包括田间沟、支沟、干沟三级排水网络,沟底比降保持在3‰~5‰,确保暴雨时田间积水能在24 h内排出。同时,采用高垄栽培技术,垄高40~45 cm,垄面宽50~60 cm,垄沟比1.2∶1.0,并在垄面开设小沟,形成“脊沟式”种植结构。秋季深翻时,每667 m2施有机肥5 000 kg以上和石灰200 kg,改善土壤团粒结构,提高土壤透水性。2)高温防范措施。采用秸秆覆盖技术,覆盖厚度保持在8~10 cm,既能降低地表温度,又可抑制杂草生长。采用小水勤灌的方式,每次每667 m2灌水量控制在30~40 m3,白天高温时进行两次卷帘降温微喷,降低植株周围温度。块茎膨大初期每667 m2追施硫酸钾15~20 kg,膨大中后期喷施1~2次含有钙、硼的叶面肥,调节植株长势,提高植株耐高温能力。
4 结语
马铃薯产业是固原市的特色优势产业,但在马铃薯生产过程中面临多种气象灾害的威胁。针对固原市马铃薯不同生育期面临的主要气象灾害,建议采取如下防范技术:播种出苗期采用深耕深松、地膜覆盖和选用耐低温品种等措施防范干旱和寒流灾害,茎叶生长期通过建立小拱棚、采用智能化滴灌系统等措施应对霜冻和干旱胁迫,块茎形成期采用建设农田防护林体系、实施“三三制”种植模式、加强肥水调控等措施防范冰雹和强风危害,块茎膨大期通过完善三级排水系统、采用秸秆覆盖和小水勤灌等措施预防暴雨和高温灾害。
参考文献:
[1] 牛红,吴佩昱.宁夏固原市冷凉蔬菜产业发展困境及提升路径探究[J].食品安全导刊,2024(21):
183-185.
[2] 郑子凡,于佳乐,聂虎帅,等.干旱胁迫对18个马铃薯品种生理特性的影响[J].中国马铃薯,2023,
37(4):306-319.
[3] 张璟瑜,张士如,项群壹.马铃薯不同生育期气象条件分析[J].种子科技,2024,42(4):134-136.
[4] 赵维忠,马力文,徐青,等.影响宁夏贫困山区马铃薯商品薯率的气象因子分析[J].湖北农业科学,2022,61(1):42-45.
[5] 姜湖园.探究气象灾害对马铃薯种植生产的影响[J].新农业,2021(20):81-82.
(责任编辑:张春雨)