霧霾對農作物的影響
農作物產量往往隨著農業氣候要素的變化而發生波動，霧霾天氣的頻繁出現，對農作物的生長發育及產量造成嚴重影響。介紹了霧霾天氣的形成及來源；總結了霧霾對農作物的影響途徑，特別對霧霾影響農作物的光合作用進行了闡述，進一步分析霧霾對農作物產生的危害。
近年來，由于大氣污染物的排放總量不斷增加，導致環境空氣質量下降，空氣污染日益嚴重，霧霾天氣頻繁出現。霧霾是霧和霾的統稱，不少地區的天氣預警預報已將霧并入霾共同作為災害性天氣現象，統稱為“霧霾天氣”。除霧霾天氣中的污染顆粒物濃度突然過高，對農作物造成急性危害的個別情況外，長期低濃度霧霾天氣對農作物的危害并不屬于明顯癥狀，以致經常被忽視。雖然農作物的葉片具有滯塵作用，可以阻滯和吸收霧霾中的顆粒物，但當霧霾天氣中的污染物遠遠超出農作物的承載力時，過多的粉塵就會對農作物的生長及產量產生影響。目前這方面還缺乏系統研究，尤其是關于霧霾天氣中的污染物對農作物產生影響的機理研究。
1霧霾天氣的形成
霧和霾都會降低能見度進而導致災害性天氣的出現，但是霧和霾的組成和形成過程卻有很大區別。霧是由大氣氣溶膠中除降水粒子以外，能夠浮游在空中的大量微小水滴或冰晶組成，主要受空氣溫度和水汽條件所制約。而霾是由大氣氣溶膠中的非水成物，排除了云霧降水粒子組成的。霧霾是霧和霾的統稱，不少地區的預警預報已將霧并入霾共同作為災害性天氣現象，統稱為“霧霾天氣”。霧霾天氣能使大氣渾濁，視野模糊并導致能見度惡化。空氣中懸浮的大量污染顆粒物和不利氣象條件是霧霾形成的主要原因。
1.1霧霾顆粒物的來源
通過研究，霧霾天氣中的污染顆粒物主要來自于自然現象和人類活動。在自然現象中，霧霾主要是由散布著的塵土、揚沙、海鹽、火山灰、沙塵暴等引起的。當前霧霾最主要的來源是人類活動排放的污染物，人類活動排放源主要包括：工業生產排放的廢氣；汽車（尤其是使用柴油的大型車）排放的尾氣；垃圾焚燒產生的廢氣；建筑工地和道路交通產生的揚塵；冬季燒煤供暖所產生的廢氣等。一旦人類排放的污染物超過大氣循環能力和承載能力，污染物顆粒物的濃度就會持續升高，此時若出現明顯的靜風現象和逆溫現象，極易出現大范圍的霧霾天氣。
1.2霧霾形成的氣象條件
導致霧霾天氣形成的氣候原因主要有2點，一是城市化建設使高樓越來越多，風流經城區時由于被高樓阻擋及摩擦作用，風速大大降低，導致水平方向靜風現象增多，霧霾在城區和近郊區周邊聚積，很難稀釋擴散；二是由于大氣在垂直方向出現逆溫現象，空氣垂直運動減弱，大氣中的顆粒物大多被阻滯在低空和近地面，很難向高空飄散。
2霧霾對農作物的影響途徑
霧霾對農作物的影響途徑可分為直接影響和間接影響。霧霾對農作物的直接影響主要表現在2個方面，即霧霾天氣對農作物的呼吸作用及對農作物光合作用的影響。霧霾對農作物的間接影響，主要表現在霧霾對溫室大棚等農業設施的影響。Andrew研究表明，霧霾天氣中的灰塵會對植物的光合作用、呼吸及蒸騰作用產生影響。
2.1霧霾使農作物的呼吸作用減弱
霧霾天氣能見度降低，使農作物呼吸困難，霧霾天氣中懸浮的污染顆粒物通常難以落到地面，但農作物葉片表面的茸毛及黏液、油脂等分泌物卻可以吸附霧霾中的部分污染顆粒物。農作物與大氣不斷進行活躍的氣體交換，霧霾中的有害物質主要通過農作物葉片上的氣孔進入。長此以往，葉片上的氣孔被小顆粒物阻塞，使農作物的呼吸作用減弱。杜梅等對9株解析木進行了分析測定，得出空氣中的水泥粉塵對其生長有抑制作用，水泥粉塵沉降在林木葉片上會阻塞氣孔、阻擋光線，從而使林木的生長受到抑制。
2.2霧霾使農作物的光合作用降低
光照是合成葉綠素的必要條件，是光合作用的能量來源，對農作物生長的許多過程如休眠芽的萌發生長、種子的萌發等都有重要影響。此外，氣孔開度和碳同化酶的活性也與光照有關，因此光照是影響農作物光合作用的重要因素。光合作用能合成植物90%~95%的干物質，葉片的光合作用直接影響農作物的產量。霧霾通過對光強度、光質產生影響，從而使光合作用率降低，影響農作物的生長及產量。
2.2.1霧霾對光強度的影響
在黑暗環境中葉片沒有光合作用，只有呼吸作用，光合速率隨著光強度的增高相應升高。當光照強度發生變化時，農作物的部分生理特性會隨著光照強度變化而發生相應改變。霧霾天氣時，空氣中的污染物小顆粒增多，光強度減弱。同時，葉面聚積的霧霾污染顆粒也會使農作物光合作用降低。
2.2.2霧霾對光質的影響
農作物生長離不開光照，并利用光照進行光合作用，不同波段的光波對農作物生長產生不同的作用。紅光在農作物的開花期和結果期有顯著作用，使生長速度加快、結果量增多；藍光對農作物的向光性、氣孔開放及葉片的光合作用有影響，同時還對促進葉綠素與類胡蘿卜素吸收、加速植株發育有顯著作用；黃光能促進農作物根部及發芽初期的生長。霧霾天氣時，不僅使光強降低，還會使藍光和綠光的比例增加，綠光對光合作用屬于低效光，導致農作物光合作用減弱，進而使生長受到抑制。
2.2.3霧霾對光照時間的影響
霧霾天氣時，空氣中懸浮小顆粒增多，在降低光照強度的同時，也使光照時間減少，降低了植物的光合作用。霧霾天氣尤其對長日照植物影響顯著，例如油菜是長日照植物，當進入光照階段后，其生長發育需要滿足每日12h以上的光照，若光照明顯不足將導致油菜不能正常抽苔開花。趙全梅等通過研究光照時間的變化與玉米產量、油菜產量和高粱產量的關系，得出光照不足會使農作物的產量降低。
2.3霧霾對農業設施的影響
霧霾天氣對農業設施影響很大，懸浮于空中的霧霾污染顆粒使太陽光傳播受到阻礙，降低溫室內光照質量。溫室大棚塑料棚膜表面附著大量灰塵顆粒，降低薄膜的透光率會造成大棚內光照不足，影響農作物的光合作用，進而導致農作物生長緩慢、植株萎蔫、落花落果、果實著色不均和轉色困難等一系列現象，甚至使農作物嚴重減產。另一方面，霧霾天氣非常容易爆發蔬菜病蟲害，嚴重影響大棚蔬菜的品質、產量和經濟效益。光照不足還會導致設施蔬菜幼苗質量差，影響農作物生長，導致農業產量下降。
3霧霾對農作物的危害
霧霾對農作物的危害程度不僅與霧霾中有害氣體的種類、濃度和持續時間有關，同時也與農作物的品種、生長發育階段密切相關。如果農作物細胞中累積的霧霾有害物質濃度超過了其承受范圍就會造成危害。霧霾天氣對農作物的危害方式可以分為急性、慢性和隱性危害。
3.1急性危害
急性危害是指高濃度霧霾天氣，空氣中的有害物質在短時間內對植物造成的傷害。導致葉表面變成灰綠色，葉片出現壞死斑點，甚至導致葉表面的毛孔和氣孔受到損傷，從而使農作物的光合作用和分泌作用受到影響。當霧霾中的有害物質通過氣孔或角質層擴散后，可使植物細胞產生中毒現象，導致農作物出現深度壞死或衰老的斑點，嚴重時可導致農作物全株死亡。
3.2慢性危害
當農作物長期暴露在低濃度霧霾環境中會受到慢性傷害，霧霾中的有害物質會干擾農作物養分和能量的吸收，逐步破壞葉綠素合成，使農作物葉片變小、葉片失綠、生長和發育過程受抑制，甚至干擾農作物的繁殖過程，使花粉的活力降低，果實減少，種子的發芽能力降低，干擾農作物的代謝或生長過程，導致農作物異常發育和衰老時間提前。
3.3隱性危害
低濃度的霧霾天氣在長時期內對農作物生長發育的影響及外部形態沒有明顯癥狀，但有害物質積累到一定程度可使其代謝過程受到影響，導致農作物產量及品質下降。另外，霧霾不僅給農作物造成直接傷害，還使農作物因生長發育不良、抗逆性減弱而產生一些間接傷害，例如易受病蟲的侵襲等。張春艷通過研究霧霾對溫室草莓的影響，分析認為霧霾天氣會導致溫室大棚內光照不足，農作物光合作用降低，大棚內氣溫降低、濕度增加，極易爆發草莓病蟲害。
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