干热风详解

　　一种农业气象灾害。可分两种类型，主要的一种是作物在生长发育期间，因同时受高温，低湿和一定风力影响而减产称为高温低湿型干热风；另一种是由于雨后高温，使小麦青枯称为雨后热枯型干热风。在中国华北平原地区，农民一般称它为“火风”、“旱风”或“热南风”，主要危害小麦；在长江中下游地区，农民称为“南洋风”，主要危害水稻。苏联称为“干旱风”（суховей），在其欧洲部分的南部、东部和中亚细亚等地经常发生。美国称为“干风”（dry-wind）。干热风出现时温度高、湿度小、蒸发量大大增强。一次干热风天气过程前后的温、湿度有很大的突变，在短时间内给作物造成伤害。

　　研究历史

　　中国北方麦区历史上比较严重的干热风平均十年一、二遇，20世纪的1913、1930、1941、1953、1958、1960、1961、1964、1968、1974、1978、1980年是本地区重干热风危害年.每一个干热风年的危害面积多在两亿亩以上。在长江中下游地区，1959、1962、1972、1978年的盛夏季节都出现过较严重的干热风害。中国从1954年开始对北方小麦的干热风害进行系统地研究。苏联农业气象学家А.И.沃耶伊科夫从1912年开始即研究干热风形成的天气学原因，他指出这是气旋前方的一种类似焚风的下沉气流。30～50年代И.Е.布钦斯基、Е.А.楚别尔比列尔和А.Н.巴布什金等人研究了乌克兰、中亚细亚、西伯利亚森林草原地区的干热风指标、进行了区划，提出了防御措施。日本在40年代研究过水稻的干热风害，发现水稻在抽穗期间，如果遇到相对湿度小于60%的干风，就会出现白穗现象。美国中西部地区常遇的干热风威胁，由于40年代以来从北达科他州到得克萨斯州建起了近3万公里的防护林带，而得以减轻。

　　危害
　　包括危害症状、时期、影响因子和危害机理。
　　作物受害症状
　　受干热风危害的小麦颖壳发白，有芒品种芒尖干枯或炸芒，叶片、茎秆和穗变黄，在雨后暴热的条件下，茎叶青枯，受害的麦粒干秕、种皮厚、腹沟深，千粒重一般下降1～3克，严重的下降5～6克（见彩图97）。水稻受干热风危害后，穗呈灰白色，秕粒率增加，严重者整穗枯死，不结实。
　　危害时期
　　干热风危害小麦多在乳熟中、后期。在此以前，因植株生活力较强，尚能抵抗轻型干热风危害。乳熟期以后，灌浆过程已基本完成，即使有很强的干热风，对产量也不会有重大影响。水稻抽穗扬花期遇到干热风，会使柱头变干，影响授粉；在灌浆成熟期遇到干热风则导致子粒逼熟、粒重下降。

　　如果植株前期发育不良，也会加重干热风危害。在同一类型干热风条件下，有两类春季天气会使危害加剧，一是降雨过多的春季，二是干旱的春季，两者都会使植株发育不良，生长瘦弱，降低抗逆力。从土壤条件来看，一般通气性良好的轻壤土能减轻植株受害程度，砂土、低洼地的盐碱土则会加重受害程度。高岗丘陵地和沿河砂滩地的作物均易受干热风的危害。

　　危害机理

　　干热风通过影响植物的蒸腾作用、光合作用和细胞膜透性使植物受害。①高温、低湿和风加强了植物蒸腾，使叶片含水量减少，根系活力降低，导致植株水分平衡失调。②干热风破坏了叶片的光合作用。③干热风破坏植物细胞膜的透性，影响植物体的物质运输。在高温条件下，细胞膜发生相变，由液晶相变为固相，膜的透性受到损伤，造成细胞内电解质外渗。高温可以使植物筛管细胞原生质发生解体，产生一种由多糖构成的胼胝质，堵塞筛孔，从而影响有机质的输送，使植株的灌浆过程趋于停止。高温还会促使原生质蛋白质分解，使植物体内积累有毒的中间代谢产物，如氨。

　　中国的干热风

　　包括气象指标、气象成因、时空分布和气候区划。
　　气象指标

　　根据作物受害程度与温、湿、风三要素相配合的情况，中国北方小麦的干热风危害可分为轻重两级，不同级别干热风日的指标见表1。在长江中下游地区，对于水稻来说，连续三天以上日平均气温≥30℃、14时的相对湿度≤60%，即被认为是干热期，在干热期内14时的风速≥5米/秒，即作为一个干热风日。

表1 高温低湿型干热风指标

　　在华北平原和西北的宁夏、甘肃地区，有时雨后遇到高温天气，使小麦发生青枯。即在小麦乳熟中、后期，一次降雨过程，雨量为5～10毫米，雨后日最高气温≥30℃，即发生青枯，称为雨后热枯型。
　　气象成因

　　春末夏初，中国北方气温迅速增高，但雨季未到，天气晴朗少云，太阳辐射强，地面增温快。5～6月华北、关中、汾河谷地月平均升温值为5～6℃，即每5～6天升高1℃。河套、河西走廊和新疆等地月平均升高6～8℃，每4～5天升高1℃。高温和干燥构成了北方麦区干热风的气候背景。

　　从天气学上分析，北方麦区干热风形成主要有两种类型，一种是对流层中纬度暖性高压的暖空气入侵，其高空形势是青藏高原至新疆、内蒙古为一暖脊，有时西太平洋副热带高压伸向江南，暖平流较强，地面为一热低压，干热风危害区在低压北部。中国河西走廊的干热风多属于这一类（图1）。另一种是由于春夏之交极地大陆冷空气南下变性增温造成的。在高空暖性高压脊控制下产生强烈的下沉干暖气流，南下的冷空气也逐渐增暖变性，地面热低压南部吹西南风，表现为华北地区的干热风天气（图2）。

图1 河西走廊干热风过程各层天气形势图

图2 华北地区干热风出现时500百帕形势图

　　长江中下游地区的干热风多出现在7月上、中旬。在500百帕图上通常表现为中国东部及海上为稳定的副热带高压控制，天气热而干旱；副高脊线常呈停滞状态，长江中下游地区维持较长时间的干热风天气。
　　时空分布

　　中国北方麦区的干热风主要分布在华北平原、河西走廊和新疆三个地区。华北平原因太行山的地势引起焚风增温作用，使冀中、冀南、豫东、豫北、鲁西和鲁西北成为重干热风区。汾河谷地由于地形的作用，形成了以临汾、侯马为中心的重干热风区。关中平原干热风次于汾河谷地。宁夏和内蒙古的河套地区除磴口外，均为轻干热风区。河西走廊由于受祁连山和沙漠的影响，使安西、敦煌盆地成为重干热风区。新疆吐鲁番盆地为全国特重干热风区，塔里木盆地以若羌为中心，向盆地四周和沙漠边缘减轻，准噶尔盆地以莫索湾为中心向四周减轻。由此说明，北方麦区的干热风危害规律是东西两头重、中间轻，并随着海拔的升高而减轻，干热风危害区一般不超过海拔1700～1800米。

　　干热风出现的时间，一般从5月开始至7月为止，由东南向西北推迟。华北平原、汾渭河谷集中出现时段为5月下旬末～6月上旬，宁夏和内蒙古河套地区为7月上、中旬，河西走廊为6月上旬～7月中旬，南疆为5月中旬～6月中旬，北疆在6月中旬～7月中旬。
　　气候区划

　　以干热风年平均日数和天气过程年平均次数作主导指标，以干热风年型十年机遇作辅助指标（见表2），将北方麦区干热风危害区域划分为四级九区（见图3），即华北（包括华北平原中、北部和黄土高原东部）Ⅰ区（重区）、Ⅱ区（次重区）、Ⅲ区（轻区）：河西走廊（包括黄土高原西部、宁夏及河套灌区）Ⅰ区、Ⅱ区、Ⅲ区，新疆Ⅰ区、Ⅱ区、Ⅲ区。第四级为无干热风区，分布在轻区的外围。

表2 干热风气候区划分区指标

图3 北方麦区干热风气候区划图

　　防御措施

　　①浇麦黄水。可以改善农田小气候，延长灌浆时间，以减轻或消除干热风的危害。②营造防风林带。可以减弱风速，增加农田相对湿度，降低田间温度，以减轻干热风的危害。在风沙盐碱、土地瘠薄、灌溉条件差的地区，防风林的作用更为显著。③培育和选用抗干热风的优良品种。现有的高秆小麦品种比矮秆品种抗干热风能力强，大多数无芒或仅有顶芒的品种比有芒品种抗性差；抗寒性弱的品种比抗寒性强的品种对干热风的抵抗能力相对较强。在中国北方麦区早熟或中早熟品种一般都能避开干热风害。④喷洒化学药剂。用石油助长剂、氯化钙、磷酸二氢钾、硼、草木灰水等防御干热风害。⑤运用综合农业技术措施。如合理施肥，调整播种时期和播种方式，改革种植制度等。

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