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    抗旱的农作物【乌鲁木齐县农作物抗旱对策研究】

    来源:六七范文网 时间:2019-05-19 04:53:11 点击:

      摘要 通过对乌鲁木齐县农业生产抗旱现状、植物抗旱性生理机制和植物抗旱特点的分析,阐述了目前乌鲁木齐县农作物抗旱研究的对策,包括合理利用作物生产技术,搜集、保护和利用品种资源,加强农作物抗旱品种引种、改良和选育工作。
      关键词 农作物;抗旱;现状;对策;新疆乌鲁木齐
      中图分类号 S166 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2012)20-0237-01
      作物生存和生长需要水分作为重要的物质基础,而干旱是一个世界性的问题,据相关统计,除干旱外的其他因素所造成的农作物减产总和都不及因干旱造成的减产,缺水严重的甚至导致绝收。水资源短缺已成为我国乃至世界面临的危机,我国每年因缺水造成的经济损失超过了2 000亿元。
      乌鲁木齐县地处亚欧大陆腹地,中天山北麓,准噶尔盆地南缘,北纬43°01′08″~44°06′11″,东经86°37′56″~88°58′22″,其东、西、南、北分别与达坂城区、托克逊、昌吉市、米泉市相邻,全县总面积4 261 km2。县境从南至北的地形依次为山脉、冲积平原、盆地,地势东南高,西北低,坡降12‰~15‰,其中南部的喀拉乌成山最高海拔为4 487.4 m,为县境最高点,北部青格达湖水面海拔504.0 m,为县境内最低点。乌鲁木齐县为温带大陆性气候特点,全年温差较大,7月极端最高气温42 ℃,1月极端最低气温-41.5 ℃,日照时数长,热量充足,年均降水量208.4 mm,年均蒸发量2 616.9 mm,年均无霜期179 d,年均日照时数2 813.5 h,是典型的干旱半干旱地区,季节性缺水十分严重。2006年该县7—9月持续多日晴热少雨,县境各地不同程度出现干旱,其中萨尔达坂乡马家庄村玉米和苜蓿(44.67 hm2)颗粒无收,萨尔达坂村土豆减产30%,大麦减产20%;水西沟镇大麦(0.12万hm2)减产12%,山区20%牧草提前进入枯黄期,从5月下旬至8月底农作物(31 402.2 hm2)出现不同程度的旱情,其中成灾面积7 070.2 hm2,直接经济损失600万元;牧草减产1万t,直接经济损失500万元。2007年降水量较常年偏少5成,部分地区基本无降水。农田缺水达19亿m3,2006年冬季播种的冬小麦,因“暖冬”大面积发病,造成绝收。2008年3月至7月中旬降水量比常年同期偏少3成以上,加之气温比常年偏高1~4 ℃,高温少雨,造成地表蒸散量大,出现了有气象记录以来仅次于1974年的严重旱灾。据统计,乌鲁木齐县6个乡镇0.43万hm2耕地受灾,农业普遍减产,866.7 hm2耕地基本绝收。预计因旱灾造成粮食减产绝收2 532.58 t,损失超过419.43万元。2012年春季平均气温比常年偏高2 ℃,其中3月中旬至5月下旬气温持续偏高。春季降水量为98 mm,比常年偏少4成。春耕春播关键期4月中旬至5月中旬中期近40 d的累计降水量仅为5~10 mm,造成春播无法进行,已播作物出苗困难,给农业生产带来不同程度的影响。因此,农作物抗旱技术对策研究对于农业生产具有重要意义。
      1 作物抗旱性研究进展
      对于作物抗旱性的定义,不同学者有不同看法,Levitt等认为抗旱性是指植物在供水量很低情况下的生存能力;Turner认为抗旱性是指在周期性缺水的条件下植物正常生长、结实的能力,即在缺水条件下,作物能够获得足够产量的能力。其涉及的主要生理范畴包括3个方面:作物在低含水量的情况下保持其生理功能、干旱条件下作物维持高含水量和旱后作物含水量和功能的恢复[1]。
      目前,研究者对马铃薯的抗旱性进行了相关研究,在包括抗旱基因工程、抗旱性生理机制、抗旱性遗传、抗旱性评价等方面均取得了一定的进展,并揭示出了抗旱性与抗氧化作用、植物光合作用、渗透调节、植物激素代谢、生物碱代谢、脱水保护蛋白代谢等多种生理反应存在很紧密的联系;研究者对其他作物抗旱性的研究也在紧密的进行,科学抗旱已成趋势和必然[2]。
      2 抗旱性的生理机制和植物抗旱性特点
      2.1 生理机制
      避旱性、逃旱性、耐旱性、复原抗旱性是作物抗旱性的内涵,其揭示了植物对水分缺乏环境的耐受能力。避旱性是指为减少水分损失,在干旱条件下保持高水势的能力;逃旱性是指作物水分敏感期与多雨时段一致或在干旱之前成熟,即逃避干旱的能力;耐旱性是指作物在叶片水势低的情况下维持代谢的能力;复原抗旱性是指作物在经过一段时期干旱后的恢复能力。其中,避旱性的机理是通过发展强大的根系来吸收水分并运转至地上部分和通过关闭气孔或不渗透的角质层来减少水分消耗。
      2.2 植物抗旱性特点
      一般情况下,作物具有一定的旱生结构,属于中生性植物。作物抗旱性主要体现在不但能够生存,更重要的是能维持正常或接近正常的代谢水平,形成足够的产量。因此,抗旱作物(品种)应具备以下几方面特点:一是形态结构适宜。一般情况下,输导组织发达、根系较深、角质化程度高、茸毛多、叶片细胞小、蜡质层厚的作物较抗旱;二是原生质黏性及弹性大。弹性大可保证在脱水和吸水时,原生质遭受的破坏减少,且能较快恢复,黏性大可以保证其自由水数量少而束缚水含量高,高温不容易变性;三是生理机能对抗旱有利。即在缺水条件下,对于物质合成的相关生理机能仍然能够保持较强势头,同时物质分解的比率有所降低[3]。
      3 农作物生产抗旱对策
      3.1 合理利用作物生产集成技术
      3.1.1 种子处理技术。①晒种。如选择正规的购种途径(如农业技术推广站),其种子发芽势、出苗整齐度及抗病性一般能满足生产要求,但播前仍需晒种3 d;②种子抗旱锻炼。对种子进行干湿交替循环处理,即先将作物种子在温水中浸泡一段时间,捞出后再晾干,使其播种后根系能够快速生长,从而保证幼苗健壮,作物抗旱能力得到提高[4]。③种子包衣。抗旱性种衣剂中含有多种微量元素及杀虫剂、杀菌剂、植物生长调节剂,是一种超强吸水材料产品,不仅可吸收土壤深层水分供植株有效利用,而且可防治作物苗期病虫害。   3.1.2 作物田间管理技术。①整地。以保墒为目的,冬季降雪量多、土壤墒情较好的地块,要及时整地保墒,而墒情稍差的地块要做到少动土或不动土;②生育期避开干旱。通过选择春播作物早熟品种以避开伏旱;③间套作。作物的间作与套作,可以使植株间的小气候得以改变,从而达到抗旱稳产的目的;④地膜或秸秆覆盖。通过覆盖地膜和秸秆,起到保水、保肥、增加地温的作用,从而达到抵抗倒春寒天气袭击的目的;⑤加强病虫害管理。正常生长发育植株的抗旱性较遭受病虫危害植株要明显增强,因此,为提高作物的抗旱能力,要加强病虫害管理;⑥测土配方施肥。根据土壤质地进行配方施肥对提高作物抗旱能力有重要意义,一般情况下应做到氮、磷、钾肥配合施用、有机肥与无机肥配合施用。
      3.1.3 增施作物抗旱增产剂,提高作物抗旱能力。作物抗旱增产剂含有植物生长调节剂、杀菌剂、杀虫剂及多种微量元素,且多数是由超强吸水材料组成。因此,土壤深层水分能够很好的被利用,且减缓植株的水分蒸腾和渗漏,在周围形成的小水库能够缓慢释放,供作物吸收利用,提高抗旱能力。
      3.2 加强农作物品种资源的搜集、保护和利用工作
      乌鲁木齐县因其较大差异的海拔而有丰富的品种资源,尤其是很多地方品种资源对不同生态类型地区的气候变化和种植制度已经适应,具有一定的抗旱性和较强的抗逆能力。但目前的育种程序对地方品种资源利用不够,开发程度也不深。因此,应加强农作物品种资源的搜集、保护和利用工作,致力于研究种质资源遗传多样性特征及利用潜力[5]。
      3.3 搞好农作物抗旱品种引种、改良和选育工作
      耐旱作物品种的引种、改良和选育是作物抗旱工作的重要抓手。作物耐旱性遗传控制机制比较复杂,通常受多种基因控制,其影响因素包括根系的分布、容量、深度以及植株对水分的吸收能力和利用效率等。因此,在短时间内很难育成综合性较好的抗旱品种。农作物抗旱品种引种、改良和选育工作应注重以下几个方面:一是注重基础材料的研究和利用工作。常规育种工作中常遭遇种质资源来源狭窄、遗传变异贫乏的问题。因此,应充分搜集和利用不同生态类型地区的地方品种资源和引进的优良品种资源,对于目标性状表现优良的材料,应及时进行适应性鉴定和配合力测定。二是注重育种材料的选育工作。早发、抗病、抗旱、优质高产等性状是不同生态类型地区品种选育的重点。应在不同生态区域内进行一些作物外引系的适应性鉴定或杂交改良系的早代决选,使所选育材料适应性广泛,抗性丰富。三是人为创造逆境进行选育。干旱不浇水、低温播种、病虫害重发不防治等强胁迫条件是选育配合力高、综合性状好的优良品种或自交系的必要条件。四是要注重试验鉴定。在目标生态环境下对选育的品种进行试验和鉴定,使其抗旱性和适应性充分表现[6-9]。
      总之,抗旱品种的选育应充分利用杂种优势,结合传统技术和生物技术、结合引进和选育、结合外地品种引进、地方品种改良和杂交组合育种,只有这样才能选育出农业生产实用的、以产量结果为目标的抗旱作物品种,促进作物生产稳定和高产。
      4 参考文献
      [1] 董钻,沈秀瑛.作物栽培学总论[M].北京:中国农业出版社,2007.
      [2] 罗利军,张启发.栽培稻抗旱性研究的现状与策略[J].中国水稻科学,2001,15(3):209-214.
      [3] 刘晓津,李一聪.甘薯、玉米、花生等旱地作物抗旱研究对策[J].广东农业科学,2004(S1):13-14.
      [4] 范敏,金黎平,刘庆昌,等.马铃薯抗旱机理及其相关研究进展[J].中国马铃薯,2006,20(2):101-107.
      [5] 乌鲁木齐县年鉴[Z].2011.
      [6] 赵景娣.提高植物抗旱性的有效途经[J].畜牧与饲料科学,2009,30(2):50-51.
      [7] 赵萍,马莉,赵功强.干旱地区抗旱播种优化技术[J].畜牧与饲料科学,2009,30(6):154-155.
      [8] 刘红梅.茶树抗旱生理机理与抗旱品种选育研究进展[J].福建茶叶,2010(5):14-17.
      [9] 魏添梅,昌小平,闵东红,等.小麦抗旱品种的遗传多样性分析及株高优异等位变异挖掘[J].作物学报,2010(6):895-904.