夏季氣候異常對(duì)宜興水稻生育期和產(chǎn)量的影響

吳釗

摘 要：利用宜興市2002-2014年單季晚稻生育期資料、苗情資料、災(zāi)害資料、產(chǎn)量資料以及氣象資料等，運(yùn)用Pearson相關(guān)分析和建立多元線性回歸方程的方法分析宜興市夏季容易出現(xiàn)的連陰雨和高溫?zé)岷?duì)水稻苗情、穗粒數(shù)和產(chǎn)量的影響，并制定了宜興市水稻陰雨害和高溫?zé)岷Φ臍庀髽?biāo)準(zhǔn)。

關(guān)鍵詞：水稻生育期；產(chǎn)量

宜興地處亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，四季分明，氣候條件適宜，光溫水氣候資源豐富，水稻種植條件優(yōu)越。我市耕地總面積97萬(wàn)畝，水稻種植面積47.5萬(wàn)畝左右，水稻是我市的主要糧食作物。在品種選擇上以晚熟品種為主，粳稻穩(wěn)定種植武運(yùn)粳23號(hào)，示范和試種武運(yùn)粳29號(hào)、鎮(zhèn)稻18號(hào)，糯稻種植澄糯218。

一、資料和方法

資料選取了2002-2014年宜興本站的氣象要素?cái)?shù)據(jù)，以及宜興市農(nóng)技推廣中心提供的2002-2014的單季稻晚熟品種的生育期資料、苗情資料、產(chǎn)量資料和災(zāi)害資料。方法上主要運(yùn)用Pearson相關(guān)分析和建立多元線性回歸方程的方法，多元性回歸模型的參數(shù)估計(jì)，同一元線性回歸方程一樣，也是在要求誤差平方和最小的前提下，用最小二乘法求解參數(shù)。

二、宜興市單季晚稻產(chǎn)量特征

分析宜興市2002-2014年單季晚稻的產(chǎn)可知，產(chǎn)量整體呈現(xiàn)上升的趨勢(shì)，但逐年的產(chǎn)量波動(dòng)較大，13年中出現(xiàn)了4年減產(chǎn)的情況，減產(chǎn)出現(xiàn)頻率達(dá)到了每10年3.1次。其中2003年較上一年減產(chǎn)12%，2005年減產(chǎn)9%，2007年減產(chǎn)7%，2013年減產(chǎn)3%，這和氣候異常以及水稻品種、生育期的變化有著很大的關(guān)系。

三、陰雨害

陰雨害是貫穿水稻全生育期的主要災(zāi)害之一，在水稻生長(zhǎng)發(fā)育的各個(gè)階段都會(huì)出現(xiàn)，對(duì)各個(gè)階段的水稻生長(zhǎng)發(fā)育的影響也各不相同。

根據(jù)宜興市1980-2010年單季晚稻的平均生育期數(shù)據(jù)可知，水稻苗期-分蘗期正好處于梅雨季節(jié)，特別容易受到連陰雨的影響，而這個(gè)季節(jié)正是水稻出苗壯苗到分蘗發(fā)棵的重要生長(zhǎng)節(jié)點(diǎn)。

1.苗期陰雨害的影響。據(jù)宜興市農(nóng)技推廣中心統(tǒng)計(jì)，近年來(lái)我市水稻播種方式以直播為主，占水稻總種植面積的82%，機(jī)插秧播種方式主要由現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)示范區(qū)和種田大戶等實(shí)施。陰雨害對(duì)兩種播種方式都有一定的影響。苗期陰雨害的主要危害形式有兩種，一是持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)的連續(xù)陰雨低溫寡照；二是容易受連續(xù)強(qiáng)降水的影響，秧苗期植株高度都比較低。如2002年6月19日-6月29日連續(xù)多日出現(xiàn)暴雨，過(guò)程降水量達(dá)252.7mm，致使我市部分田塊出現(xiàn)水淹導(dǎo)致?lián)p苗、死苗過(guò)多而經(jīng)行了補(bǔ)種。

2.分蘗期陰雨害的影響。水稻分蘗期出現(xiàn)的連陰雨會(huì)引起低溫寡照，光照不足，降低分蘗數(shù)，直接引起大田苗數(shù)的減少，最終影響水稻發(fā)育質(zhì)量。

2002-2014年宜興市水稻分蘗期觀測(cè)的高峰苗苗數(shù)，基本呈現(xiàn)上升態(tài)勢(shì)，這和近年來(lái)產(chǎn)量的穩(wěn)步提升是吻合的，但是在2003年、2007年和2010年均有較大幅度的下降。這和分蘗期的連陰雨天氣是息息相關(guān)的。據(jù)2002-2014年的氣象資料統(tǒng)計(jì)，2003年水稻分蘗期共出現(xiàn)3次連陰雨過(guò)程，雨日19d，降水量224.2mm，日均日照時(shí)數(shù)2.8h；2007年分蘗期出現(xiàn)2次連陰雨過(guò)程，雨日25d，降水量206.8mm，日均日照時(shí)數(shù)2.7h；2010年分蘗期出現(xiàn)一次連陰雨過(guò)程，雨日8d，降水量110mm，日均日照時(shí)數(shù)0.4h。

3.拔節(jié)-乳熟期陰雨害的影響。這個(gè)階段的水稻受連陰雨的影響最明顯。持續(xù)的降雨和寡照會(huì)延緩水稻的生育進(jìn)程，無(wú)效分蘗數(shù)增加，有效穗數(shù)不足，將導(dǎo)致群體成穗率下降。同時(shí)，水稻根系長(zhǎng)期處于水淹狀態(tài)，根系缺氧，不利于深度扎根，吸水吸肥和抗病蟲(chóng)害能能力也會(huì)下降。而光照不足，也不利于光合積累與莖稈中物質(zhì)充實(shí)，如若后期遇大風(fēng)等天氣容易出現(xiàn)倒伏。

在抽穗-乳熟期連續(xù)陰雨寡照會(huì)影響水稻開(kāi)花授粉、結(jié)實(shí)，不利于水稻后期的灌漿和籽粒充實(shí)，會(huì)使結(jié)實(shí)率和千粒重有所降低，最終引起產(chǎn)量下降、成熟期推遲。

根據(jù)陰雨害的持續(xù)時(shí)間和過(guò)程降水量，結(jié)合對(duì)水稻生長(zhǎng)發(fā)育的影響，定義陰雨害的等級(jí)。

四、高溫?zé)岷?/p>

1.水稻高溫?zé)岷Πl(fā)生規(guī)律和影響。根據(jù)江蘇農(nóng)科院的試驗(yàn)研究和《主要農(nóng)作物高溫危害溫度指標(biāo)（GBT 21985-2008）》，以及近年來(lái)水稻發(fā)生高溫?zé)岷Φ臑?zāi)損情況，定義我市一季稻晚熟品種的高溫?zé)岷χ笜?biāo)為：日最高氣溫≥35℃或日平均氣溫≥30℃，且持續(xù)3天及以上。

宜興市水稻高溫?zé)岷﹃P(guān)鍵時(shí)段為拔節(jié)-乳熟期（8月上旬-9月下旬），這段時(shí)間也是宜興市高溫天氣頻發(fā)的時(shí)段。經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)2002年-2014年氣象要素，分析出拔節(jié)期-孕穗期高溫?zé)岷Φ某霈F(xiàn)頻次為：輕度高溫?zé)岷Τ霈F(xiàn)了3次，平均持續(xù)4天；中度高溫?zé)岷Τ霈F(xiàn)了4次，平均持續(xù)6天；重度高溫?zé)岷Τ霈F(xiàn)了3次，平均持續(xù)10.7天。而在抽穗期-乳熟期（9月上旬-9月下旬）則沒(méi)有出現(xiàn)高溫?zé)岷Α?/p>

以2002-2014年的產(chǎn)量結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)和8月1日-9月30日發(fā)生高溫?zé)岷r(shí)的氣溫、濕度數(shù)據(jù)做相關(guān)性分析，可以評(píng)估高溫?zé)岷?duì)水稻產(chǎn)量因素（穗粒數(shù)、千粒重）的影響。經(jīng)過(guò)分析，得出穗粒數(shù)和日最高氣溫≧35℃的日數(shù)相關(guān)性最好，相關(guān)系數(shù)為-0，787，通過(guò)了0.01的信度檢驗(yàn)；和日平均氣溫≧30℃的日數(shù)的相關(guān)系數(shù)為-0.752，通過(guò)了0.01的信度檢驗(yàn)；和相對(duì)濕度≦70%的日數(shù)的相關(guān)系數(shù)為-0.510，信度為0.075。而千粒重的相關(guān)性不是很好，均沒(méi)有通過(guò)0.05的信度檢驗(yàn)?？紤]到每年的千粒重都比較穩(wěn)定，而且經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)2002-2014年宜興市連續(xù)高溫出現(xiàn)的頻段主要集中在拔節(jié)-孕穗期這一時(shí)段，而水稻乳熟灌漿階段受高溫的影響較小，因此前期的高溫?zé)岷?duì)千粒重的影響也不明顯。

通過(guò)以上分析，建立了高溫?zé)岷?duì)水稻穗粒數(shù)影響的評(píng)估方程：，x1為日最高氣溫≧35℃的日數(shù)，x2為日平均氣溫≧30℃的日數(shù)，x3為相對(duì)濕度≦70%的日數(shù)，方程通過(guò)了0.01的信度檢驗(yàn)。運(yùn)用以上方程，可以大致評(píng)估已出現(xiàn)的高溫?zé)岷?duì)水稻產(chǎn)量因素的影響，從而大致估計(jì)年產(chǎn)量的變化。

2.水稻高溫?zé)岷?yīng)對(duì)策略。選用增產(chǎn)潛力大的中、遲熟品種，確定最佳播種期和抽穗期，延長(zhǎng)生育期并充分利用溫光資源，提高土地產(chǎn)出率。適當(dāng)推遲播種期，避開(kāi)高溫?zé)岷Γl(fā)揮中晚熟品種增產(chǎn)潛力，以獲得更高的生物學(xué)產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量。

另一方面，溫度預(yù)報(bào)已經(jīng)是一個(gè)相對(duì)成熟的產(chǎn)品，若在水稻拔節(jié)-乳熟期出現(xiàn)連續(xù)性高溫，適時(shí)的發(fā)布水稻高溫災(zāi)害程度對(duì)大眾和決策部門(mén)都有一定的參考意義。

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