大学农学专业论文聚焦低温冷害防御,低温冷害对农作物生长、发育及产量影响显著,严重制约农业发展,论文深入剖析低温冷害发生规律、成因及对不同农作物的危害机制,系统阐述多种防御策略,涵盖农业工程措施,如构建防护林、采用地膜覆盖;生物技术手段,如培育抗寒品种;以及化学调控方法,像喷施抗寒药剂等,旨在为降低低温冷害损失、保障农业稳产高产提供理论支撑与实践指导 。
低温冷害防御在农学领域的应用与策略研究
低温冷害是农业生产中常见的自然灾害之一,严重影响农作物的生长发育和产量,本文阐述了低温冷害对农作物造成的生理伤害,分析了不同农作物对低温冷害的敏感时期和敏感部位,探讨了物理、化学和生物等多种防御低温冷害的方法,并结合实际案例分析了这些防御措施的应用效果,旨在为农学领域低温冷害的防御提供科学依据和实践指导。
低温冷害;农作物;防御策略;农学应用
低温冷害是指作物在生长季节内,因气温低于作物生长发育所需的最低温度,导致作物生理机能受到损害,生长缓慢、发育不良,进而造成减产甚至绝收的一种气象灾害,在全球气候变化的背景下,极端天气事件频繁发生,低温冷害的发生频率和强度也有所增加,对农业生产构成了严重威胁,研究低温冷害的防御措施具有重要的现实意义。
低温冷害对农作物的生理伤害
(一)细胞结构受损
低温会使细胞内的水分结冰,导致细胞膜破裂,细胞内的物质外流,细胞结构遭到破坏,低温还会影响细胞内酶的活性,使细胞的代谢过程受到抑制,进而影响农作物的正常生长和发育。
(二)光合作用受阻
低温会降低叶绿素的含量和光合酶的活性,影响光合作用的光反应和暗反应过程,导致光合作用效率下降,农作物制造有机物质的能力减弱,生长缓慢。
(三)呼吸作用异常
在低温条件下,农作物的呼吸作用会发生变化,低温会抑制呼吸酶的活性,使呼吸作用强度降低;当温度回升时,呼吸作用可能会突然增强,消耗过多的有机物质,导致农作物生长不良。
(四)物质运输受阻
低温会影响农作物体内水分和养分的运输,低温会使细胞间的黏性增加,水分和养分的运输通道受阻,导致农作物根系吸收的水分和养分无法及时运输到地上部分,影响地上部分的生长和发育。
不同农作物对低温冷害的敏感时期和敏感部位
(一)水稻
水稻在苗期、分蘖期、孕穗期和抽穗期对低温冷害较为敏感,孕穗期和抽穗期是水稻对低温最敏感的时期,此时遇到低温会导致花粉发育不良、受精率降低,造成空壳率增加,产量下降,水稻的敏感部位主要是幼穗和花粉。
(二)小麦
小麦在拔节期、孕穗期和抽穗期对低温冷害敏感,拔节期遇到低温会使茎节伸长受阻,导致植株矮小;孕穗期和抽穗期遇到低温会影响小穗的发育和花粉的形成,造成不孕穗和空壳现象,小麦的敏感部位是幼穗和茎尖生长点。
(三)玉米
玉米在苗期、拔节期和抽雄期对低温冷害较为敏感,苗期低温会影响根系的生长和发育,导致植株生长缓慢;拔节期低温会使茎秆生长不良,影响玉米的抗倒伏能力;抽雄期遇到低温会导致雄穗发育不良、花粉活力下降,影响授粉受精,造成秃尖和缺粒现象,玉米的敏感部位是雄穗和雌穗。
(四)果树
果树在不同的生长阶段对低温冷害的敏感程度不同,在花期,果树对低温最为敏感,此时遇到低温会导致花器受损、授粉受精不良,造成落花落果,果树的敏感部位主要是花朵、幼果和新梢。
低温冷害的防御措施
(一)物理防御措施
- 覆盖保温:在农作物表面覆盖塑料薄膜、草帘、秸秆等保温材料,可以减少地面热量的散失,提高土壤温度和近地面的空气温度,起到保温防寒的作用,在水稻育秧期间,采用塑料薄膜覆盖育秧盘,可以有效提高秧田温度,促进水稻种子萌发和幼苗生长。
- 熏烟防霜:在霜冻来临前,在农田周围点燃柴草、秸秆等,产生大量的烟雾,烟雾可以吸收地面长波辐射,减少热量散失,同时烟雾中的颗粒可以吸附水汽,形成一层保温层,提高近地面的空气温度,防止霜冻对农作物的危害。
- 灌溉防寒:在低温来临前,对农田进行灌溉,水的比热容较大,灌溉后可以增加土壤的热容量,减缓土壤温度的下降速度,同时水在结冰过程中会释放出热量,进一步提高土壤温度,起到防寒保暖的作用。
(二)化学防御措施
- 喷施植物生长调节剂:植物生长调节剂可以调节农作物的生长发育,增强农作物的抗寒能力,喷施脱落酸(ABA)可以诱导农作物产生抗寒基因的表达,提高农作物的抗寒性;喷施芸苔素内酯可以增强农作物的光合作用和呼吸作用,促进农作物的生长和发育,提高农作物的抗逆能力。
- 施用抗寒肥料:一些肥料可以改善土壤结构,提高土壤肥力,增强农作物的抗寒能力,施用有机肥可以增加土壤中的有机质含量,改善土壤的保水保肥性能,提高土壤温度;施用磷肥可以促进农作物根系的生长和发育,增强农作物的吸水吸肥能力,提高农作物的抗寒性。
(三)生物防御措施
- 选育抗寒品种:通过杂交育种、诱变育种、基因工程等手段,选育出具有抗寒特性的农作物品种,抗寒品种具有较高的抗寒基因表达水平,能够在低温条件下保持正常的生长发育,减少低温冷害的损失,我国已经选育出了一系列抗寒水稻、小麦、玉米等品种,在低温地区推广种植取得了良好的效果。
- 利用微生物防治:一些微生物可以产生具有抗寒作用的物质,或者与农作物形成共生关系,增强农作物的抗寒能力,某些根瘤菌可以与豆科植物形成共生关系,固定空气中的氮素,为植物提供氮素营养,同时还可以产生一些生长激素,促进植物的生长和发育,提高植物的抗寒性。
实际案例分析
(一)案例一:水稻低温冷害防御
某地区在水稻孕穗期遭遇了低温天气,导致部分水稻田块出现空壳率增加、产量下降的情况,为了防御低温冷害,当地农业部门采取了以下措施:一是在低温来临前,对水稻田进行灌溉,提高土壤温度;二是喷施植物生长调节剂和抗寒肥料,增强水稻的抗寒能力;三是采用塑料薄膜覆盖育秧盘,培育壮秧,提高水稻的抗逆能力,通过这些措施的实施,有效减轻了低温冷害对水稻的影响,水稻产量得到了保障。
(二)案例二:果树低温冷害防御
某果园在花期遭遇了霜冻天气,导致大量花朵受冻,落花落果现象严重,为了防御低温冷害,果园采取了熏烟防霜的措施,在果园周围点燃柴草,产生大量的烟雾,提高了近地面的空气温度,减少了霜冻对花朵的危害,在霜冻过后,及时喷施植物生长调节剂和叶面肥,促进果树恢复生长,提高坐果率,通过这些措施的实施,果园的产量得到了一定程度的恢复。
结论与展望
低温冷害是农业生产中面临的重要问题之一,对农作物的生长发育和产量造成了严重影响,通过物理、化学和生物等多种防御措施的综合应用,可以有效减轻低温冷害对农作物的危害,保障农业生产的稳定发展,应进一步加强低温冷害的研究,深入了解低温冷害的发生机制和农作物的抗寒机理,开发更加有效的防御技术和产品,应加强气象监测和预警,及时发布低温冷害信息,指导农民采取科学的防御措施,提高农业生产的抗灾能力。
参考文献
[具体参考文献](根据实际研究过程中引用的文献进行准确罗列)



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