研究作物抗旱性,并采用多種途徑提高作物抗旱性,對(duì)于旱作農(nóng)業(yè)有著積極的意義。在我國(guó)的部分山區(qū)和黃土高原區(qū),澆不上水的耕地大有所在,農(nóng)民形象地叫它“旱地”。下面就干旱的危害原理及如何提高作物的抗旱性,做以下簡(jiǎn)單陳述,希望對(duì)干旱地區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有所幫助。
一、干旱的分類(lèi)
干旱有兩種情況。一是土壤干旱,是指土壤中的有效水分不足,滿(mǎn)足不了作物對(duì)水分的需求,造成作物生長(zhǎng)虛弱,莖桿纖細(xì),葉黃、葉片脫落、甚至不能開(kāi)花坐果,完成不了世代交替,沒(méi)有產(chǎn)量或 產(chǎn)量極低。二是大氣干旱,是指太陽(yáng)直射強(qiáng)光、高溫和干熱風(fēng)造成大氣中的相對(duì)溫度急劇下降,如果小于20%,作物就會(huì)因?yàn)檫^(guò)度蒸騰而破壞體內(nèi)水分平衡,出現(xiàn)萎蔫、黃葉、青枯逼熟等現(xiàn)象,大大影響產(chǎn)量。例如:干旱和半干旱地區(qū)的夏熟作物小麥在5月份易受干熱風(fēng)危害,青枯逼熟的小麥籽粒干癟,千粒重比正常的小麥要減少10-15克,產(chǎn)量較低,品質(zhì)較差。
二、干旱對(duì)作物的危害機(jī)理
干旱引起的直觀的表現(xiàn)就是作物因缺水萎蔫、葉片變黃、花葉果脫落。主要原因就是植物細(xì)胞脫水,引起水勢(shì)下降,如果缺水時(shí)間過(guò)長(zhǎng),就造成不可逆的危害。從植物生理學(xué)的角度來(lái)講,干旱導(dǎo) 致植物體內(nèi)的變化主要有以下幾個(gè)方面:
就是植物細(xì)胞脫水時(shí),細(xì)胞膜透性增加,細(xì)胞內(nèi)無(wú)機(jī)、有機(jī)物大量外流,同時(shí)膜蛋白發(fā)生移位。
第二就是植物細(xì)胞脫水時(shí),破壞了正常的代謝。主要是抑制合成代謝,加強(qiáng)分解代謝,如蛋白質(zhì)的合成代謝大大降低,干物質(zhì)合成少,就意味著產(chǎn)量降低。
第三就是植物細(xì)胞脫水時(shí),體內(nèi)的激素水平隨之變化,總的趨勢(shì)是促進(jìn)生長(zhǎng)的激素(如生長(zhǎng)素IAA)大大減少,延緩或抑制生長(zhǎng)的激素(如脫落酸ABA)大大增加。其實(shí),這種變化趨勢(shì)也是植物適應(yīng) 干旱的一種保護(hù)性生理反應(yīng)。
第四就是植物細(xì)胞脫水時(shí),一般不會(huì)造成細(xì)胞和器官的立即損傷或死亡,是因?yàn)橹参锉旧碛兴晕冶Wo(hù)的調(diào)節(jié)能力和適應(yīng)性的生理反應(yīng)。如果,脫水的時(shí)間過(guò)長(zhǎng),超出了它自身的適應(yīng)能力范圍,就 會(huì)萎蔫死亡。
三、適應(yīng)干旱條件的作物形態(tài)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
作物的抗旱性是一種適應(yīng)性反應(yīng),也是作物具有忍受干旱而受害小、減產(chǎn)少的一種特征。適應(yīng)干旱條件的作物形態(tài)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)如下:
1、根系發(fā)達(dá)而且深扎,利于吸收深層水分。
2、根/冠比較大,能更有效利用土壤水分,保持水分平衡。
3、葉片細(xì)胞小,減少細(xì)胞收縮產(chǎn)生的機(jī)械傷害。
4、葉脈致密。
5、單位面積氣孔數(shù)目多,有利于吸收更多水分。
四、提高作物抗旱性的措施
1、選育抗旱品種。屬于育種學(xué)范疇,也是提高作物抗旱性的基本措施。
2、抗旱鍛煉。人工地給作物以亞致死的干旱條件,讓作物經(jīng)受干旱磨煉,提高其對(duì)干旱的適應(yīng)能力。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,已經(jīng)提煉出很多有效的抗旱鍛煉方法,如“蹲苗”、“擱苗”、“餓苗”、“ 雙芽法”等等!岸酌纭笔侵冈谧魑锩缙谶m當(dāng)控制水分,抑制其生長(zhǎng)。“擱苗”是指蔬菜移栽前先拔起,讓起適當(dāng)萎蔫一段時(shí)間后,再栽植!梆I苗”是指一些扦插的藤苗,從母體上切下來(lái)以后并不立 即扦插,而是放置在蔭涼處1-3天甚至更長(zhǎng)時(shí)間,然后再栽植。“雙芽法”是指播種前的種子鍛煉,如先讓谷物種子吸水,然后風(fēng)干,如此反復(fù)2-3次,再播種,能有效提高其對(duì)干旱的適應(yīng)能力。
3、深翻土壤,結(jié)合深翻增施優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥料,利于根系發(fā)達(dá)和下扎。
4、科學(xué)合理施用化學(xué)肥料。在適量施氮肥的基礎(chǔ)上,增施磷、鉀肥,可提高作物的抗旱能力,達(dá)到“以肥調(diào)水”的目的,提高水分和肥料的雙重利用率。
5、抗蒸騰劑的應(yīng)用。抗蒸騰劑的應(yīng)用一直在研究和探索之中,它的作用方式主要是以下三種,一是阻斷植物體水分散失,二是提高冠層光能的反射,以減少用于葉面蒸騰的能量,三是控制氣孔的 開(kāi)度