云南干旱对农作物的影响及对策分析

云南干旱对农作物的影响及对策分析
作者：耿留芬赵书惠何官达
来源：《农业灾害研究》2024年第04期
收稿日期：2024-02-03
作者简介：耿留芬（1972—），女，云南宣威人，工程师，主要从事气象综合业务、气象服务、人工影响天气研究。

#通信作者：赵书惠，E-mail：*****************。

摘要：通过对云南地理、气候的概述、云南干旱特征的分析和历年干旱情况的统计，进一步探讨了气候变化对云南干旱现象的影响。

基于此，对农作物在干旱环境下的适应性进行了详细研究，解析了农作物自身可能存在的干旱适应机制，以及云南特定农作物在适应性上的表现，同时，探讨了提高农作物对干旱适应性的策略。

针对防治干旱问题，提出了一系列农业技术对策、种植策略、政策建议和实施措施，为应对云南及类似地区的干旱问题提供有益的理论支持及实际操作参考。

关键词：云南；干旱特征；农作物适应性；干旱适应机制；防治对策
中图分类号：S184 文献标志码：B 文章编号：2095–3305（2024）04–00-03
云南作为我国西南地区的重要农业生产基地，其独特的地理环境和气候条件有利于农作物的生长，然而该地区面临严重的干旱问题。

在全球气候变化的背景下，云南干旱问题愈加严重，影响农作物的生长，给当地农业发展带来重重困难。

了解农作物对干旱的适应机制是提高农作物抵抗干旱的重要途径。

从历年的数据统计和农作物实际生长状况，分析农作物在干旱环境下适应性的表现，发掘他们自身可能存在的适应机制，并针对这些机制，提出相应的策略和措施，以提高农作物的适应能力，防治干旱。

1 云南干旱条件的分析
1.1 云南地理气候概述
云南位于我国的西南边陲，地处21°8′～29°15′N、
97°31′～106°11′E。

该地区地势复杂，东西南北的地形差异明显，导致其气候呈现多样性特征。

云南的气候可以根据地形特点划分为4个带状气候带：东北部为高山气候带，西北部为高原气候带，东南部为丘陵山地气候带，西南部为低山丘陵气候带[1]。

云南的年平均气温15～25 ℃，年降水量600～2 500 mm。

1.2 云南干旱特征及历史干旱状况统计
云南地理位置处于亚热带和热带之间，是一个气候多样的地区。

云南的气候类型主要包括高原气候、山地气候和热带季风气候。

云南的降水主要集中在5—10月夏季风的盛行期，而11月—翌年4月冬季风的盛行期则相对干旱。

由于地理环境的复杂性，云南的降水分布不均，干旱情况常常出现，有“三年两旱”的说法。

云南干旱具有明显的季节性特征，主要有春旱、春夏连旱、夏旱、秋旱、冬旱。

云南干旱出现频繁、持续时间长、分布一致，多出现于冬春及初夏，云南中部及东部最易出现极端干旱。

从干旱对云南农业生产的影响程度方面来看，春旱影响最大（正值云南大春作物春播期、主要經济作物烤烟移栽期），发生频率达65%，夏旱次之，发生频率28%，秋旱再次之，发生频率5%，冬旱影响最小，发生频率仅2%。

近年来，云南极端干旱呈现强度增强、持续时间增加的趋势，综合气象干旱指数监测显示，云南强度最强的极端干旱分别是1962—1963年的冬春初夏连旱、1968—1969年的冬春初夏连旱、1978—1979年的冬春初夏连旱以及2009—2013年的持续五年严重干旱，其中2010、2011、2012年连续三年降水量较常年偏少14%。

2023年3—4月云南多地降水严重偏少，不少地方30 d降雨普遍偏少80%以上，云南干旱局部达到最高级。

干旱事件导致作物减产、农田干燥、水资源短缺，使农业生产遭受严重损失。

对云南的干旱情况进行深入的研究，有助于应对气候变化和自然灾害。

1.3 造成云南干旱的因素
云南的干旱主要是由3个方面的因素造成的：地理位置和地貌、气象、人类活动等因素。

地理位置和地貌因素：云南位于我国西南部内陆地区，地处高原和山区，较东部平原地区降水明显偏少。

云南地形复杂多样，山脉和高原导致地表水资源分布不均，受横断山脉阻隔影响，其冬春季节多晴朗少雨天气，地面蒸发大，干旱明显。

气象因素：气候变化是导致云南干旱情况加重的重要原因之一。

云南地处亚热带季风气候区域，季风气候的季节性变化和不稳定性导致降水分布不均。

近年来，全球气候变暖，导致云南的降水不均衡，季节性降水变化明显。

降水集中在夏季，冬季降水明显减少。

气温升高使蒸发量增加、土壤湿度下降会加剧干旱情况。

全球气候变化导致云南的气候异常，气候异常是造成云南干旱的主要直接原因[2]，如2009—2010年罕见秋冬连旱的原因是西太平洋副高、西风带环流等大气环流系统异常；2023年春季干旱的原因是冬季南支槽活动异常和春季西南暖低压异常强劲等。

人类活动因素：随着经济的发展和人口的增加，农业用水量的增加导致地下水的过度开采，加剧了土地的干旱程度。

大规模的农田灌溉也会导致水资源短缺，进一步加剧干旱。

2 农作物对干旱条件的适应性研究
2.1 农作物的干旱适应机制
干旱是农业生产中常见的气候灾害之一，对农作物生长发育和产量具有重大影响。

农作物通过一系列适应机制来应对干旱条件，从而维持自身的生存和生长。

2.1.1 水分利用效率的提高
农作物通过调节气孔开闭和降低蒸腾作用来减少水分流失，并提高水分利用效率。

其中，调节气孔开闭是重要的水分节约机制，农作物通过调控气孔大小和数量，限制水分蒸腾速率，以减少水分流失。

2.1.2 根系结构和功能的调整
在干旱条件下，农作物的根系会发生改变，以更好地获取土壤中的水分。

一方面，根系的根长和根表面积会增加，以扩大水分吸收的范围；另一方面，深层根系加速生长，以便更好地利用土壤深层的水分资源。

2.1.3 生理代谢调节
在干旱条件下，农作物会通过一系列生理代谢的调节来适应环境。

例如，农作物会增加抗氧化物质的合成，减少氧化损伤；调节渗透物质的合成，维持细胞内的渗透平衡；调节植物激素的合成，以调控生长和开花等生理过程。

2.2 云南特定农作物的适应性
2.2.1 水稻
水稻是云南主要的农作物之一，对其干旱适应性进行研究具有重要意义。

研究表明，水稻在干旱条件下可以通过根系结构调整、根系气根形成和根系吸水能力提高等适应机制来应对水分的不足。

通过选择适应性较强的品种和优化种植管理措施，可以进一步提高水稻的干旱适应性。

2.2.2 玉米
玉米是云南另一重要的农作物，其干旱适应性研究也备受关注。

研究发现，玉米可以通过调节根系生长和分布、调控根毛密度和气孔特性等方式来适应干旱的环境。

通过选育抗旱品种和合理施用水肥管理，可以进一步增强玉米的干旱适应性。

2.2.3 豆类作物
豆类作物如大豆和蚕豆等在云南广泛种植。

对于这些豆类作物，干旱适应性的研究主要集中在根系结构和功能的调整、胁迫信号传导途径的调节等方面[3]。

通过深挖地下水分资源、优化根结构、调控生理代谢等措施，可以提高豆类作物的干旱适应性。

2.2.4 烤烟
烤烟作物的适应性研究主要集中在地理、气候和土壤环境因素，以及烤烟品种的选择等方面。

研究试验通常在具有代表性的地点进行，如曲靖市。

该市位于云南省中部，地处云贵高原的东北部，具有典型的亚热带季风气候，年平均气温14～16 ℃，年降水量800～
1 000 mm，日照时数
2 000～2 300 h。

曲靖市的土壤类型主要为黄壤、红壤和沙壤土等，这些土壤富含有机质、矿物质和微量元素，对烤烟生长具有良好的肥力和保水性能。

同时，这些土壤的酸碱度适中，有利于烤烟对养分的吸收和利用。

目前，曲靖市主要种植的烤烟品种有云烟87、云烟97、云烟202等。

这些品种具有较强的抗病虫性、适应性和产量的稳定性，能够适应曲靖市的气候和土壤条件，从而提高烤烟的产量和品质。

2.2.5 馬铃薯
对于马铃薯的适应性研究，主要通过引进不同的马铃薯品种，在云南地区进行产量性状、农艺性状、蒸煮品质、外观品质等方面的实地考察和研究。

通过这种方式可以了解不同品种马铃薯对环境的适应性及其优劣之处，最终选出最适合当地生长的马铃薯品种。

2.2.6 魔芋
对于魔芋的适应性研究，主要通过引进不同的魔芋品种，在不同的地区进行生长发育、抗逆性、观赏价值等方面的实地考察和研究。

云南省作为我国魔芋的主要产区之一，拥有丰富的魔芋资源和适宜的生态环境。

通过对云南地区的魔芋种质资源进行调查和收集，发现该地区存在多种具有优良特性的魔芋品种，如疣柄魔芋和珠芽魔芋。

云南省积极开展魔芋新品种选育工作，以提高魔芋的产量和品质。

例如，云南省农业科学院经济作物研究所成功选育出一种名为“云魔1号”的新品种，该品种具有较强的抗病性、适应性和较高的产量，为云南地区的魔芋产业发展提供了有力支持。

2.3 农作物干旱适应性改良的策略
2.3.1 农作物品种选择与培育
农作物品种选择与培育是提高农作物干旱适应性的重要手段。

在干旱条件下，耐旱品种的选育成为解决干旱问题的关键。

通过筛选具有较强抗旱性的农作物品种，可以提高农作物对干旱的抵抗力和适应能力。

通过对不同品种的试验种植及实地观察，评估其抗旱性能。

利用多种
抗旱指标来评估农作物的抗旱性，如相对水分含量、气孔导度、抗氧化酶活性等。

根据这些指标的结果，筛选出适应云南干旱条件的耐旱品种。

通过杂交育种和基因编辑等技术手段，进一步培育具有高抗旱性的新品种。

例如，利用基因编辑技术对一些调控植物抗旱机制的基因进行特定修改，使其表达水平增加或减少，从而提高作物对干旱的适应性。

通过基因组学和遗传学研究，挖掘分析作物抗旱性状的遗传基础，寻找与抗旱相关的基因，并利用遗传改良方法将这些基因或其相关调控元件导入普通品种，从而提高其抗旱性。

2.3.2 水分管理与节水灌溉技术
在干旱条件下，科学、合理的水分管理和高效节水灌溉技术对于改善农作物对干旱的适应性至关重要。

科学、合理地管理水分可以使农作物在有限的水资源下实现最大的产量与资源利用效率。

针对云南干旱的气候特点和土壤水分状况，可以采用一系列水分管理措施来提高农作物对干旱的适应性。

例如，通过合理设定灌溉水量和灌溉时机，确保农作物在关键生育期获得足够的水分。

利用植被覆盖和雨水等措施，减少土壤水分的蒸发和流失，提高土壤保水能力。

采用节水灌溉技术，如滴灌、渗灌和微喷灌等，实现精准供水，减少水分浪费。

这些节水灌溉技术可以根据农作物对水分的需求进行智能调控，提高水分的利用效率，从而减少水资源的消耗。

2.3.3 施肥与土壤改良措施
合理施肥和改良土壤是提高农作物对干旱适应性的重要措施。

通过优化肥料的使用方法和调整施肥策略，可以减少水分的流失，最大限度地满足农作物对营养物质的需求。

针对云南干旱条件下的土壤特点，可以采取有针对性的施肥方式。

例如，适量施用含有植物生长调节物质的有机肥料，提高农作物的抗旱能力和养分利用效率；选择合适的肥料种类和施肥方法，如追肥、覆盖施肥等，减少肥料的损失和浪费。

通过土壤改良措施来改善云南干旱条件下的土壤性质，如进行有机质的添加和土壤深翻等，提高土壤保水能力，确保养分供应，增强农作物根系的吸水能力和养分吸收能力，进而提高作物对干旱的适应能力。

2.3.4 生物防护与病虫害管理
在干旱条件下，农作物容易受到各种病虫害的侵袭，进一步影响其抗旱能力和产量。

合理的生物防护和病虫害管理措施对于改善农作物的适应性至关重要。

可以采用生物防治措施，如引入天敌昆虫控制害虫数量、使用抗虫性植物进行间作轮作、推广生物农药等。

这些措施能够有效地减少化学农药的使用量，降低对环境的负面影响，并提高农作物的抗病能力。

合理的病虫害防治措施需要结合农作物生长发育的季节和干旱条件进行调整。

在干旱季节，可以采取预防性措施，如及时清除枯死的植物残留物、增强植物的抗旱免疫性等，以减少病虫害的发生和传播。

农作物干旱适应性改良策略包括品种选择与培育、水分管理与节水灌溉技术、施肥与土
壤改良措施、生物防护与病虫害管理。

通过合理应用这些策略，提高农作物的抗旱能力和适应性，有效应对云南干旱条件下的农业发展挑战。

2.2 云南特定农作物的适应性
2.2.1 水稻
水稻是云南主要的农作物之一，对其干旱适应性进行研究具有重要意义。

研究表明，水稻在干旱条件下可以通过根系结构调整、根系气根形成和根系吸水能力提高等适应机制来应对水分的不足。

通过选择适应性较强的品种和优化种植管理措施，可以进一步提高水稻的干旱适应性。

2.2.2 玉米
玉米是云南另一重要的农作物，其干旱适应性研究也备受关注。

研究发现，玉米可以通过调节根系生长和分布、调控根毛密度和气孔特性等方式来适应干旱的环境。

通过选育抗旱品种和合理施用水肥管理，可以进一步增强玉米的干旱适应性。

2.2.3 豆类作物
豆类作物如大豆和蚕豆等在云南广泛种植。

对于这些豆类作物，干旱适应性的研究主要集中在根系结构和功能的调整、胁迫信号传导途径的调节等方面[3]。

通过深挖地下水分资源、优化根结构、调控生理代谢等措施，可以提高豆类作物的干旱适应性。

2.2.4 烤烟
烤烟作物的适应性研究主要集中在地理、气候和土壤环境因素，以及烤烟品种的选择等方面。

研究试验通常在具有代表性的地点进行，如曲靖市。

该市位于云南省中部，地处云贵高原的东北部，具有典型的亚热带季风气候，年平均气温14～16 ℃，年降水量800～
1 000 mm，日照时数
2 000～2 300 h。

曲靖市的土壤类型主要为黄壤、红壤和沙壤土等，这些土壤富含有机质、矿物质和微量元素，对烤烟生长具有良好的肥力和保水性能。

同时，这些土壤的酸碱度适中，有利于烤烟对养分的吸收和利用。

目前，曲靖市主要种植的烤烟品种有云烟87、云烟97、云烟202等。

这些品种具有较强的抗病虫性、适应性和产量的稳定性，能够适应曲靖市的气候和土壤条件，从而提高烤烟的产量和品质。

2.2.5 马铃薯
对于马铃薯的适应性研究，主要通过引进不同的马铃薯品种，在云南地区进行产量性状、农艺性状、蒸煮品质、外观品质等方面的实地考察和研究。

通过这种方式可以了解不同品种马铃薯对环境的适应性及其优劣之处，最终选出最适合当地生长的马铃薯品种。

2.2.6 魔芋
对于魔芋的适应性研究，主要通过引进不同的魔芋品种，在不同的地区进行生长发育、抗逆性、观赏价值等方面的实地考察和研究。

云南省作为我国魔芋的主要产区之一，拥有丰富的魔芋资源和适宜的生态环境。

通过对云南地区的魔芋种质资源进行调查和收集，发现该地区存在多种具有优良特性的魔芋品种，如疣柄魔芋和珠芽魔芋。

云南省积极开展魔芋新品种选育工作，以提高魔芋的产量和品质。

例如，云南省农业科学院经济作物研究所成功选育出一种名为“云魔1号”的新品种，该品种具有较强的抗病性、适应性和较高的产量，为云南地区的魔芋产业发展提供了有力支持。

2.3 农作物干旱适应性改良的策略
2.3.1 农作物品种选择与培育
农作物品种选择与培育是提高农作物干旱适应性的重要手段。

在干旱条件下，耐旱品种的选育成为解决干旱问题的关键。

通过筛选具有较强抗旱性的农作物品种，可以提高农作物对干旱的抵抗力和适应能力。

通过对不同品种的试验种植及实地观察，评估其抗旱性能。

利用多种抗旱指标来评估农作物的抗旱性，如相对水分含量、气孔导度、抗氧化酶活性等。

根据这些指标的结果，筛选出适应云南干旱条件的耐旱品种。

通过杂交育种和基因编辑等技术手段，进一步培育具有高抗旱性的新品种。

例如，利用基因编辑技术对一些调控植物抗旱机制的基因进行特定修改，使其表达水平增加或减少，从而提高作物对干旱的适应性。

通过基因组学和遗传学研究，挖掘分析作物抗旱性状的遗传基础，寻找与抗旱相关的基因，并利用遗传改良方法将这些基因或其相关调控元件导入普通品种，从而提高其抗旱性。

2.3.2 水分管理与节水灌溉技术
在干旱条件下，科学、合理的水分管理和高效节水灌溉技术对于改善农作物对干旱的适应性至关重要。

科学、合理地管理水分可以使农作物在有限的水资源下实现最大的产量与资源利用效率。

针对云南干旱的气候特点和土壤水分状况，可以采用一系列水分管理措施来提高农作物对干旱的适应性。

例如，通过合理设定灌溉水量和灌溉时机，确保农作物在关键生育期获得足够的水分。

利用植被覆盖和雨水等措施，减少土壤水分的蒸发和流失，提高土壤保水能力。

采用节水灌溉技术，如滴灌、渗灌和微喷灌等，实现精准供水，减少水分浪费。

这些节水灌溉
技术可以根据农作物对水分的需求进行智能调控，提高水分的利用效率，从而减少水资源的消耗。

2.3.3 施肥与土壤改良措施
合理施肥和改良土壤是提高农作物对干旱适应性的重要措施。

通过优化肥料的使用方法和调整施肥策略，可以减少水分的流失，最大限度地满足农作物对营养物质的需求。

针对云南干旱条件下的土壤特点，可以采取有针对性的施肥方式。

例如，适量施用含有植物生长调节物质的有机肥料，提高农作物的抗旱能力和养分利用效率；选择合适的肥料种类和施肥方法，如追肥、覆盖施肥等，减少肥料的损失和浪费。

通过土壤改良措施来改善云南干旱条件下的土壤性质，如进行有机质的添加和土壤深翻等，提高土壤保水能力，确保养分供应，增强农作物根系的吸水能力和养分吸收能力，进而提高作物对干旱的适应能力。

2.3.4 生物防護与病虫害管理
在干旱条件下，农作物容易受到各种病虫害的侵袭，进一步影响其抗旱能力和产量。

合理的生物防护和病虫害管理措施对于改善农作物的适应性至关重要。

可以采用生物防治措施，如引入天敌昆虫控制害虫数量、使用抗虫性植物进行间作轮作、推广生物农药等。

这些措施能够有效地减少化学农药的使用量，降低对环境的负面影响，并提高农作物的抗病能力。

合理的病虫害防治措施需要结合农作物生长发育的季节和干旱条件进行调整。

在干旱季节，可以采取预防性措施，如及时清除枯死的植物残留物、增强植物的抗旱免疫性等，以减少病虫害的发生和传播。

农作物干旱适应性改良策略包括品种选择与培育、水分管理与节水灌溉技术、施肥与土壤改良措施、生物防护与病虫害管理。

通过合理应用这些策略，提高农作物的抗旱能力和适应性，有效应对云南干旱条件下的农业发展挑战。