热害,又称高温热害(简称高温害),是高温对植物生长发育以及产量形成造成损害的一种
农业气象灾害,包括高温逼熟和果树林木日灼伤及畜、禽、水产渔类热害等。例如,马铃薯在薯块形成期的平均温度达到22℃以上时即引起严重退化。
简介
热害,又称高温热害(简称高温害),是高温对植物
生长发育以及
产量形成造成损害的一种
农业气象灾害,一般是由于高温超过植物(生物)生长发育上限温度造成的,包括高温逼熟和果树林木日灼伤及畜、禽、水产渔类热害等。中国南方的水稻、北方和长江中下游地区的棉花和华北北部地区的
马铃薯等作物都有受害;日本、泰国、柬埔寨、巴基斯坦等国的水稻产区也常发生。
高温对作物的影响和危害,一般以水稻危害最为明显,危害敏感期是水稻的盛花-乳熟期,水稻受害表现为最后三片功能叶早衰发黄,灌浆期缩短,千粒重下降,秕粒率增加,危害指标为日最高气温连续3天或以上≥35℃,使开花灌浆期水稻形成高温逼熟。长江以南的早稻、早中稻、杂交稻的灌浆期正值盛夏,往往受其危害,高温还会引起蔬菜落花,使座果率降低,对黄瓜、茄子、菜豆等生长发育均带来不利影响,马铃薯受害后退化,薯块变小。果树及林木的热害有果树日灼、林木灼伤两种。
热害的种类
高温逼熟
高温逼熟是高温天气对
成熟期作物产生的热害。华北地区的小麦、马铃薯, 长江流域以南的水稻, 北方和长江中下游地区的棉花常受其害。印度、日本、泰国、巴基斯坦以及塞内加尔等非洲国家的水稻生产也有高温逼熟危害。
水稻受害表现为最后3片功能叶早衰发黄,灌浆期缩短,千粒重下降,秕粒率增加10%~30%,有的高达40%~50%,受害指标是日最高温度连续3天以上≥35℃,敏感期在乳熟期前后,即抽穗后6~15天。长江以南的早稻、早中稻、杂交稻的灌浆期正值盛夏,往往受害。
棉花受害表现为花、铃大量脱落, 受害指标为日最高温度34~35℃。
马铃薯受害后表现退化, 薯块变小, 受害指标为薯块形成期平均温度≥22℃。
果树日灼
果树日灼是由强烈的
太阳辐射增温所引起的果树枝、干伤害,也称灼伤,分为夏季日灼和冬季日灼两类:
①夏季日灼——常常在干旱的天气条件下发生,主要危害果实和枝条的皮层。在夏季灼热的阳光下,果实和枝条的向阳面剧烈增温,因而遭受伤害。
②冬季日灼——发生在隆冬或早春,果树的主干和大枝向阳面白天接受阳光的直接照射,温度升到0℃以上,使处于休眠状态下的细胞解冻;夜间树皮温度又下降到0℃以下,细胞内又发生结冰,反复的冻融交替导致树干皮层细胞死亡,树皮表面呈现浅红紫色块状或长条日灼斑。为防止日灼发生,冬季常将树干涂白以缓和温度骤变。
林木灼伤
林木灼伤分林木皮伤和根茎伤两种类型。
①林木皮灼——类同果树的夏季日灼,是指树木向阳面受夏季辐射增温致伤的一种林业气象灾害。薄而光滑的树皮受强烈阳光照射,温度迅速增高使树皮形成层受到灼伤。受害的树皮呈斑点状伤痕或片状脱落,轻者病菌入侵伤口,影响林木生长;重者树皮干枯凋落,甚至造成整株死亡。皮灼危害树木的程度,一般与种植树木的树种、树龄、种植位置和日射时间长短有关。光滑薄皮树易发生皮灼;阴性树,特别是幼树,受阳光强烈照射,也易发生皮灼。空旷地比林地气温高,所以在林缘或疏林地上的树木比林内的树木灼伤重,靠近采伐区的林墙,由于暴露在阳光下,易受灼伤。
②林木的根茎灼伤——是指林木幼苗或幼树根茎受土壤表层高温灼伤的一种林业气象灾害,灼伤后幼树树苗与土壤结触处出现2mm宽的环状伤痕,轻者树皮微黄,1~2天后出现倒伏现象;重者树皮呈暗褐色,当即死亡。根茎灼伤对苗圃育苗及山地(直射)造林危害很大,一般可降低成活率百分之几到百分之几十。林木幼苗,尤其是含沙较多的苗圃地和造林地的实生苗,在干热夏季最易发生。根茎灼伤程度与近地层的小气候、土壤条件及林木种类、地形等因素有关。砂质土壤易发生灼伤,山地比平原气温低,灼伤出现时间晚,危害也较轻。
形成原因与机理
形成热害的原因是高温,这是因为高温会使植株
叶绿素失去活性、
光合作用暗反应受阻、
光合效率降低;而
呼吸作用却大大增强,消耗量大大增强,使细胞内蛋白质凝集变性,细胞膜半透性丧失,植物的器官组织受到损伤。
高温还能使光合同化物输送到穗部和籽粒的能力下降,酶的活性降低,致使灌浆期缩短,籽粒不饱满,产量下降。例如,长江流域的早、中稻,华南的早稻和三造中稻在抽穗开花期(高温敏感期),若遇连续 3天最高气温达35℃,花粉管就停止伸长,花粉粒破裂,空壳率大大增加;灌浆期若出现35℃高温,则秕粒增加,千粒重下降,米粒变质。北方和长江中下游地区棉花花铃期间遇34~35℃高温时,花铃大量脱落。马铃薯在薯块形成期的平均温度达到22℃以上时即引起严重退化。
热害的防御对策
减轻农业生物(作物、林、果、畜禽、花卉、渔业等)的热害主要有以下几方面的对策。
1、采取引种、育种等生物措施
运用气候相似、风土驯化,抗性育种等理论,选育和引进适合当地气候条件下生长、发育、高产、优质、抗热害的作物品种、畜禽品种和其它生物良种,使良种地方化。例如,选用抗高温热害的作物高产、优质良种,以减少高温对开花结实的伤害;对于林木皮灼应在造林时注意树种选择;选育和引进适合当地气候条件的优良畜禽品种,培育核心畜禽群体。
2、合理安排生产布局,减轻高温伤害
合理安排生产布局,使关键期避过高温时期,减轻高温伤害。例如,合理安排作物品种和播植期,使开花灌浆期尽量避开高温季节。注意造林方式,怕灼伤的阴性树种与耐灼伤的阳性树种混交搭配,营造复层林,以避免阴性树的灼伤;造林时要选低湿地,在高温干旱地区造林应选择耐灼的阳性树种;采伐时应采用带状采伐,使保留下来的树木对更新幼树起遮荫的作用。对畜禽要采用新技术饲养,建立后备牲畜(奶牛)、禽类繁殖场和人工配种站,利用冷冻精液人工授精繁育优良畜(奶牛)禽种。
3、改善小气候环境条件
改善小气候环境条件的措施,主要有:
(1)掌握好水稻开花灌浆期的水分管理,采用“以水调温”的措施,设法降低田土温度,增大植株间的空气湿度,以适应作物生长发育的要求,缓解高温热害。水稻抽穗开花期要浅水勤灌,最好采用日灌夜排或日间喷灌,防止断水过早;旱地作物要勤浇水、多淋水,最好采用喷灌等;蔬菜作物要发挥设施园艺多功能条件进行降温防热栽培,建立各种类型的蔬菜保护地生产基地。
(2)改善花卉环境条件
(3)对林木幼苗的根茎灼伤,可用喷水、苗圃地盖草、插遮荫枝、搭遮阴棚等办法防御。
(4)改善畜禽环境条件
①利用地形小气候特点,畜舍址应选择在通风干燥处。
②适当提高畜舍高度,但应注意太阳高度的影响,防止阳光直射舍内。
③畜舍舍顶进行降温处理,注意通风换气、增加舍顶反射率、降低吸收率;舍顶培土种植、蓄水养殖;舍顶放覆盖物等。
④加厚墙体,增加对流通风。还可用凉棚饲养。
⑤舍内人工通风、喷水降温。
(5)禽类在高温季节应尽量创造条件,提供理想的禽舍条件和产蛋环境温度,以获取最高的产肉率和产蛋率。
4、因地制宜采取科学管理措施。
(1)搞好作物水肥管理
在高温季节出现前要增施有机肥,采取早管、精管,促使枝叶繁茂以减轻日晒,壮苗可以提高对高温的抵抗能力。在高温出现时喷晒3%的
过磷酸钙等有减轻高温伤害的效果。
(2)搞好水产鱼类高温期饲养管理
在高温期间主要增设增氧机,并在鱼虾浮头条件出现时,采用调节饲料,套灌塘水增氧等措施,尽量保持水质新鲜,合理密养,适时捕捞,及时换水,减少投料次数与数量。当出现鱼虾浮头现象时,采取抽新水入塘或开放增氧机进行补救,防止弄浊塘水。
(3)采取科学饲养管理措施
此外,在高温季节采取防暑措施,加强遮荫和通风,使辐射热和对流热降低。向畜体洒冷水或地面泼冷水,可增加地面传导失热和蒸发散热,使温度下降;加强饲养管理,改善畜禽的居住环境,创造良好的生活条件,妥善安排日常生活来适应畜禽要求,保证夏季不掉膘不生病。