黃溪貢米生長期間氣候特征研究

鐘啟琴　范典　張勇為　許川

摘要 在南充市高坪區(qū)黃溪鄉(xiāng)黃溪貢米生產(chǎn)基地選擇固定觀測地段，對黃溪鄉(xiāng)水稻發(fā)育期進行觀測，結(jié)合水稻生長期間的溫度、降水、日照等氣象要素的變化情況，研究黃溪鄉(xiāng)水稻生長的氣候特征，建立適宜水稻生長的氣象要素值界限范圍即氣象指標(biāo)，開展黃溪貢米氣候品質(zhì)認證工作。

關(guān)鍵詞 黃溪貢米；生長期間；氣候特征；氣候品質(zhì)；認證

中圖分類號 S511；P49 文獻標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-5739（2016）05-0274-03

“黃溪貢米”產(chǎn)于南充市高坪區(qū)黃溪鄉(xiāng)。貢米是指古代專供皇上享用的大米，簡稱“貢米”，亦稱作“御米”[1]。黃溪鄉(xiāng)屬于山區(qū)，無污染，位于高坪區(qū)東南隅，與岳池縣黃龍、團結(jié)、鋪牙等鄉(xiāng)鎮(zhèn)接壤，經(jīng)過測量，海拔高度在410～610 m之間，氣候獨特，是優(yōu)質(zhì)水稻的重要種植區(qū)域；“黃溪貢米”種植區(qū)域土壤以黏土為主，呈獨特的黑褐色，礦物質(zhì)含量豐富，營養(yǎng)價值極為豐富；“黃溪貢米”于2008年注冊商標(biāo)，并連續(xù)4屆被南充市工商局評為知名商標(biāo)，取得了QS認證，是南充市名優(yōu)特色農(nóng)產(chǎn)品，已入選農(nóng)業(yè)部《2015全國名特優(yōu)新農(nóng)產(chǎn)品目錄》；目前水稻種植聯(lián)片發(fā)展高坡村、岳池團結(jié)鄉(xiāng)等多個鄉(xiāng)鎮(zhèn)，可達333.33 hm2，核心區(qū)域66.67 hm2左右，已成為農(nóng)民增收致富，帶動高坪經(jīng)濟發(fā)展的重要產(chǎn)業(yè)；2015年3月下旬在“黃溪貢米”生產(chǎn)基地安裝了區(qū)域自動站，用于測量該研究區(qū)域水稻（種植面積133.3 hm2）生長期間的氣溫和降水量數(shù)據(jù)；在水稻的生長過程中，影響因素很多，其中溫度、光照、水分起著重要的作用[2]，開展《黃溪貢米生長期間氣候特征研究》，建立氣象指標(biāo)，并應(yīng)用于“黃溪貢米氣候品質(zhì)認證”符合當(dāng)前農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)體系建設(shè)的具體要求。氣象部門作為與水稻種植者、銷售者和消費者無關(guān)的第三者，開展黃溪貢米氣候品質(zhì)認證對黃溪貢米推廣種植、占據(jù)市場、提升品牌形象、引導(dǎo)消費者選購其滿意的農(nóng)產(chǎn)品具有重要的意義，是開展富有地方特色的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)的新途徑[3]。

1 資料與方法

氣象資料來源于南充市高坪國家基本氣象觀測站（站號57411，海拔高度309.7 m，東經(jīng)106°06′，北緯30°47′）1981—2014年和2015年1月1日至8月31日的逐日日照時數(shù)、相對濕度、風(fēng)速及1981—2015年水稻觀測資料；岳池縣黃龍鄉(xiāng)省級區(qū)域自動氣象站（站號S4402，海拔高度489 m，東經(jīng)106°20′，北緯30°41′）2008—2014年和2015年1月1日至3月31日、黃溪鄉(xiāng)區(qū)域自動氣象站（站號S4074，海拔高度410 m，東經(jīng)106°18′，北緯30°43′）2015年4月1日至8月31日的逐日氣溫、降水量數(shù)據(jù)，2015年3—8月黃溪鄉(xiāng)水稻從播種至成熟的全生育期觀測資料。

黃溪鄉(xiāng)地理環(huán)境和岳池縣黃龍鄉(xiāng)相似且接壤（圖1），根據(jù)海拔高度每升高100 m，氣溫下降0.65 ℃的原理[4]，訂正黃龍鄉(xiāng)2008—2015年3月氣溫資料即為黃溪鄉(xiāng)氣溫資料，雨量資料使用原數(shù)據(jù)，高坪國家基本站水稻觀測資料作為參考。氣象資料訂正過程中對殘缺記錄使用差值訂正法、內(nèi)插法；利用統(tǒng)計法、對比分析法對黃溪鄉(xiāng)水稻各生育期觀測資料和相應(yīng)氣象要素變化情況進行研究分析，建立黃溪（貢米）水稻生長的適宜氣象指標(biāo)體系，包括氣溫、降水、日照、相對濕度、風(fēng)速等氣象要素的界限值。

2 結(jié)果與分析

2.1 水稻生長期間氣候特征

根據(jù)《農(nóng)業(yè)氣象觀測規(guī)范》[5]水稻全發(fā)育期分為播種、出苗期、三葉期、移栽期、返青期、分蘗期、拔節(jié)期、孕惠期、抽惠期、乳熟期、成熟期，下面對水稻生長期間氣候特征進行分析。

2.1.1 播種—出苗期。一是發(fā)生時間及氣象要素值。黃溪鄉(xiāng)水稻于3月19日前后，連續(xù)3 d平均氣溫穩(wěn)定通過10.0 ℃時可播種，水稻發(fā)芽的最適溫度一般在10～12 ℃[6]，27日前后出苗，共需經(jīng)歷8 d左右；該階段平均溫度13.3 ℃，適宜出苗的日平均氣溫（下同）界限范圍12.0～18.0 ℃，積溫80.0～140.0 ℃；平均降水量20.4 mm，界限范圍5.0～37.0 mm；日照時數(shù)30.5 h，界限范圍25.0～65.0 h；播種至出苗期溫度和日照時數(shù)達到條件時，若降水量不足，秧田水源一般人工灌溉能解決。二是不利天氣條件分析。這一時期播種后遇到寒潮低溫陰雨天氣，日平均氣溫在10.0～12.0 ℃以下，最低溫度低于8 ℃，日照時數(shù)每天3 h以下，連續(xù)3～5 d就產(chǎn)生爛秧。

2.1.2 三葉期。一是發(fā)生時間及氣象要素值。水稻三葉期從4月5日前后開始持續(xù)到5月10日前后，經(jīng)歷36 d左右。水稻幼苗長至2～3片葉時，胚乳中貯藏的養(yǎng)分逐漸耗盡，秧苗開始離乳獨立生活，這是秧苗生長過程中的一個轉(zhuǎn)折期；平均溫度為17.9 ℃，界限范圍15.8～20.0 ℃；平均降水量為98.1 mm，界限范圍80.0～130.0 mm，平均日照時數(shù)162.0 h，界限范圍110.0～220.0 h。二是不利天氣條件分析。這個時期秧苗耐寒力逐漸下降，易受低溫（≤10 ℃）危害，對日照要求漸趨嚴格，日照不足時，秧苗發(fā)黃，嫩弱變白，抗逆性減弱，是造成爛秧的主要因子，12.0～14.0 ℃生長緩慢，日平均氣溫≤12 ℃（10 ℃）3 d以上，易感染綿腐病，出現(xiàn)爛秧、死苗[7]。15 ℃以上正常生長，溫度高于25 ℃以上，秧苗纖細，移栽后葉子易枯死和受病蟲害。

2.1.3 移栽—返青期。一是發(fā)生時間及氣象要素值。水稻移栽時間在5月12日前后，19日前后返青；水稻移栽后，一般都會由綠轉(zhuǎn)黃，然后再由黃轉(zhuǎn)綠，這段時間稱為返青期。返青期一般為7～10 d，平均溫度為19.4 ℃，界限范圍16.0～22.0 ℃；平均降水量25.3 mm，界限范圍10.0～70.0 mm；平均日照時數(shù)32.9 h，界限范圍20.0～50.0 h。二是不利天氣條件分析。移栽后低于15 ℃難以返青[8]，若遇大風(fēng)、暴雨易引起浮秧及倒苗現(xiàn)象，高溫、強日照則易引起秧苗萎縮、返青遲緩。

2.1.4 分蘗期。一是發(fā)生時間及氣象要素值。分蘗期發(fā)生在5月27日前后，6月20日前后結(jié)束，持續(xù)時間25 d左右，分蘗發(fā)棵是水稻營養(yǎng)生長的主要特征，也是決定單位面積穗數(shù)的關(guān)鍵時期。水稻分蘗期是指從第4片完全葉生長至稻穗開始分化為止的時期。此時期主要是長葉、長蘗、長根的時期，與溫度的關(guān)系最密切，平均溫度22.0 ℃，界限范圍20.0～25.0 ℃；平均降水量102.0 mm，界限范圍100.0～150.0 mm；平均日照時數(shù)107.4 h，界限范圍80.0～160.0 h。二是不利天氣條件分析。氣溫低于18. 0℃分蘗緩慢，16.0 ℃以下分蘗基本停止，>30.0 ℃易形成無效分蘗。陰雨連綿光照不足將延遲、減少分蘗，莖稈細弱易得稻瘟病。

2.1.5 拔節(jié)—孕穗期。一是發(fā)生時間及氣象要素值。拔節(jié)至孕穗期從6月26日前后開始，到7月20日左右結(jié)束，持續(xù)25 d左右，拔節(jié)孕穗階段是水稻一生中生長最快、吸收水分和養(yǎng)分最多、光合作用最強的時期，也是決定水稻穗大粒多的關(guān)鍵時期，要求日照長，水分充足，溫度高；該時期平均氣溫24.9 ℃，界限范圍23.0～27.0 ℃，晝夜溫差在7.0～10.0 ℃更有利于成大穗；幼穗分化開始到抽穗，是水稻一生生理需水最多的時期，尤其以花粉母細胞減數(shù)分裂期對水分最為敏感，平均雨日數(shù)為16 d，平均降水量121.0 mm，界限范圍100.0～250.0 mm；光照對幼穗分化關(guān)系密切，光照強有利于幼穗分化，平均日照時數(shù)109.6 h，界限范圍95.0～150.0 h。二是不利天氣條件分析。高溫干旱或最低氣溫低于15.0 ℃，對拔節(jié)不利，孕穗期要求氣溫不低于18.0 ℃，否則會產(chǎn)生嚴重的空秕、癟粒現(xiàn)象。這一時期是需水、需肥最關(guān)鍵時期，受旱、脫肥會造成水稻穗小粒少。

2.1.6 抽惠期。一是發(fā)生時間及氣象要素值。抽惠期從7月20日前后開始，27日前后結(jié)束，持續(xù)8 d左右，晴暖微風(fēng)的天氣最有利于水稻開花授粉；該時期平均氣溫27.1 ℃，界限范圍25.0～30.0 ℃；晝夜溫差在8.0～11.0 ℃有利于抽穗；空氣平均相對濕度70%～80%；平均降水量39.7 mm，界限范圍26.0～110.0 mm；雨日數(shù)3～5 d；平均日照時數(shù)56.6 h，界限范圍40.0～80.0 h；平均風(fēng)速0～3.0 m/s。二是不利氣象條件。抽穗期低于20 ℃連續(xù)3 d以上易形成空殼和癟谷；日均溫度高于30 ℃不利于水稻抽穗，且抽穗開花期受旱，對受精結(jié)實影響最大，空殼率增多[9]；連陰雨對開花授粉不利；風(fēng)速達4 m/s以上時，就會影響正常的開花授粉，6 m/s以上時影響更大[10]。

2.1.7 乳熟—成熟期。一是發(fā)生時間及氣象要素值。乳熟期在8月6日前后開始，8月底前后成熟，持續(xù)26 d左右；平均氣溫25.8 ℃，界限溫度范圍23.4～29.0 ℃，日較差8.0～10.0 ℃有利于灌漿結(jié)實；平均降水量136.1 mm，界限范圍100.0～200.0 mm，雨日數(shù)12～15 d；平均日照時數(shù)151.8 h，界限范圍100.0～200.0 h；當(dāng)90%稻株達到成熟即開始收獲。二是不利氣象條件。這一時期若遇干旱、缺水、田開裂，日平均氣溫在30 ℃以上，對籽粒灌漿結(jié)實產(chǎn)生不利影響，秕粒增加；若受35 ℃以上高溫危害，千粒重下降，稻米品質(zhì)變劣，產(chǎn)量降低，這就是通常所說的高溫逼熟[11]；日平均氣溫低于13 ℃連續(xù)低溫陰雨延遲成熟。

2.2 黃溪貢米氣候品質(zhì)認證

2.2.1 黃溪鄉(xiāng)氣候概況。黃溪鄉(xiāng)屬于山區(qū)，海拔高度在410～630 m之間，水稻種植區(qū)域年平均氣溫14.9～15.8 ℃，年降水量920.0～1 130.0 mm，年日照時數(shù)924.0 h，年積溫5 693.4～5 821.3 ℃，整體氣候溫和，雨量充沛，濕度適宜，日照充足，能充分滿足水稻各生育期的生長發(fā)育要求。

2.2.2 黃溪貢米氣候品質(zhì)認證方法。根據(jù)《四川省農(nóng)產(chǎn)品氣候品質(zhì)認證管理辦法》（試行），農(nóng)產(chǎn)品氣候品質(zhì)認證是通過相關(guān)數(shù)據(jù)的采集收集、實地調(diào)查、對比分析等技術(shù)手段方法，設(shè)置認證氣候條件指標(biāo)，建立認證模式，綜合評價確定天氣氣候?qū)r(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)影響的優(yōu)劣，最終評定出農(nóng)產(chǎn)品氣候品質(zhì)等級。農(nóng)產(chǎn)品氣候品質(zhì)等級統(tǒng)一劃分為三級，分別為特優(yōu)、優(yōu)、良。利用2015年黃溪鄉(xiāng)研究區(qū)域水稻生育期氣象要素值與分析出的最適生長指標(biāo)進行對比，確定出氣象條件適宜農(nóng)作物生長的等級，統(tǒng)一劃分為三級：最適宜（對應(yīng)特優(yōu)）、適宜（優(yōu)）、次適宜（次優(yōu)）（表1）。

2015年，黃溪鄉(xiāng)天氣條件對于水稻生產(chǎn)來說屬于風(fēng)調(diào)雨順年，無常年性低溫、寒潮及連陰雨的影響；7月上旬至8月上旬雖持續(xù)高溫少雨天氣，但從8月7日開始，該區(qū)域天氣氣候恢復(fù)正常，光、溫、水氣象條件匹配適宜，有助于水稻正常灌漿結(jié)實。經(jīng)過現(xiàn)場走訪調(diào)查及專家組討論，認定2015年伏旱對當(dāng)年大米品質(zhì)影響不突出，綜合分析結(jié)果整體認為2015年研究區(qū)域水稻生長期間特有的天氣氣候條件，有利于黃溪貢米天然品質(zhì)的形成。因此，認定南充市高坪區(qū)黃溪鄉(xiāng)黃溪貢米優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)基地于2015年出產(chǎn)的大米氣候品質(zhì)等級為優(yōu)。2016年1月為南充市高坪區(qū)黃溪鄉(xiāng)優(yōu)質(zhì)水稻繁育種植協(xié)會頒發(fā)了四川省農(nóng)產(chǎn)品氣候品質(zhì)認證報告及證書。

2.2.3 黃溪貢米氣候品質(zhì)認證應(yīng)用。黃溪鄉(xiāng)優(yōu)質(zhì)水稻繁育種植協(xié)會近年來每年為農(nóng)民銷售高檔貢米20 t左右，在開展氣候品質(zhì)認證之前價格為10～16元/kg，開展氣候品質(zhì)認證之后價格上升為20元/kg。另外，在2016年1月種植協(xié)會還將貢米帶到成都、重慶參加農(nóng)博會展銷，為貢米開拓新的市場，效果顯著；據(jù)種植協(xié)會負責(zé)人介紹，2016年有望突破銷售30 t，可為農(nóng)民增加收入12萬～30萬元左右。

3 結(jié)論與討論

通過實際觀測、資料分析確定出了適宜黃溪貢米（水稻）生長期間氣象指標(biāo)范圍，可為黃溪鄉(xiāng)海拔高度410 m左右區(qū)域種植水稻提供參考。水稻的生育期隨著氣溫的升高而縮短，反之延長；黃溪鄉(xiāng)屬山區(qū)，隨著海拔高度的升高，氣溫降低，水稻的生育期高海拔的地區(qū)長于低海拔的地區(qū)。本文由于研究區(qū)域有限，資料年限短，存在一定的局限性，應(yīng)用時需要根據(jù)實際情況進行修訂。

氣象部門作為與水稻種植者、銷售者和消費者無關(guān)的第三者，開展黃溪貢米氣候品質(zhì)認證對黃溪貢米推廣種植、占據(jù)市場、提升品牌形象、引導(dǎo)消費者選購其滿意的農(nóng)產(chǎn)品具有重要的現(xiàn)實意義，同時增加了農(nóng)民的經(jīng)濟收入，提高了種植積極性，也為開展其他特色農(nóng)產(chǎn)品氣候品質(zhì)認證提供參考。

4 參考文獻

[1] 唐文雄，姚馨，茍大勇，等.精彩高坪[M].北京：中國文聯(lián)出版社，2014：144.

[2] 王芹.氣候條件對水稻生產(chǎn)的影響[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2012（22）：242.

[3] 呂露，崔遠來，丁俊芝.氣候變化對水稻生長影響的模擬分析[J].灌溉排水學(xué)報，2012，31（3）：48-53.

[4] 鄔平生，龔潛江，吳樹立，等.氣象學(xué)[M].北京：農(nóng)業(yè)出版社，1979：16.

[5] 黃建，成秀虎.農(nóng)業(yè)氣象觀測規(guī)范（上卷）[M].北京：氣象出版社，1993：7-11.

[6] 涂方旭.廣西水稻生育氣候條件分析[J].南方農(nóng)業(yè)學(xué)報，2006（4）：370-372.

[7] 胡生會.水稻爛秧調(diào)查及原因分析[J].安徽農(nóng)學(xué)通報，2007（18）：157-158.

[8] 張玉屏，向鏡，陳惠哲，等.低溫對水稻秧苗生長及其返青特性的影響[J].農(nóng)業(yè)科學(xué)與技術(shù)：英文版，2015（7）：1390-1394.

[9] 李奇惠，余立.極端天氣對水稻生長和產(chǎn)量的影響[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2012（14）：236.

[10] 李訓(xùn)貞，梁滿中，周廣洽，等.水稻開花時的環(huán)境條件對花粉活力和結(jié)實的影響[J].作物學(xué)報，2002（3）：417-420.

[11] 曾凱，居為民，周玉，等.高溫逼熟等級對早稻品質(zhì)與產(chǎn)量特征的影響[J].中國農(nóng)學(xué)通報，2011（30）：120-125.