長(zhǎng)沙農(nóng)業(yè)氣象及雙季稻品種熟性搭配研究

戴科良，龍志長(zhǎng)，龍 暉，解 娜

（1.常德市氣象局，湖南 常德 415000；2.湖南分院長(zhǎng)沙農(nóng)試站，湖南 長(zhǎng)沙 410125）

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長(zhǎng)沙農(nóng)業(yè)氣象及雙季稻品種熟性搭配研究

戴科良1，龍志長(zhǎng)2，龍 暉2，解 娜2

（1.常德市氣象局，湖南 常德 415000；2.湖南分院長(zhǎng)沙農(nóng)試站，湖南 長(zhǎng)沙 410125）

摘 要：以長(zhǎng)沙氣象站1910～2013年的歷史氣象數(shù)據(jù)為材料，統(tǒng)計(jì)了該地區(qū)日平均氣溫穩(wěn)定通過(guò)10℃的初日及穩(wěn)定通過(guò)20/22℃的終日、日平均氣溫穩(wěn)定在10～20/22℃的持續(xù)天數(shù)和活動(dòng)積溫，并計(jì)算了雙季稻不同熟性搭配的生育期天數(shù)以及所需10～20/22℃的活動(dòng)積溫，以期確定適宜長(zhǎng)沙地區(qū)的雙季稻品種熟性搭配。結(jié)果表明：長(zhǎng)沙地區(qū)日平均氣溫穩(wěn)定通過(guò)10℃的初日為3月26日，穩(wěn)定通過(guò)20和22℃的終日分別為9月16～20日和9月10日左右，日平均氣溫穩(wěn)定在10～20℃和10～22℃的持續(xù)天數(shù)分別為180～189 d和170～179 d，積溫分別為4 300～4 400 和4 100～4 200℃；雙季稻品種搭配以早中熟配晚中熟組合最優(yōu)，早稻早熟配晚遲熟組合為次優(yōu)；水稻種植面積為200～266.7 hm2，擁有6～7臺(tái)拖拉機(jī)或插秧機(jī)、4～5臺(tái)收割機(jī)、1～2臺(tái)烘干機(jī)的種植大戶或合作社，其最適水稻種植面積為180 hm2左右，其余稻田適宜安排一季稻和其他經(jīng)濟(jì)作物種植。

關(guān)鍵詞：農(nóng)業(yè)氣象數(shù)據(jù)；雙季稻；品種熟性搭配；高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)；長(zhǎng)沙

水稻是長(zhǎng)沙地區(qū)主要的糧食作物。據(jù)統(tǒng)計(jì)：長(zhǎng)沙的水稻播種面積穩(wěn)定在37萬(wàn)hm2以上，年產(chǎn)量超過(guò)260萬(wàn)t[1]。在全球氣候變暖的環(huán)境下，水稻的生長(zhǎng)季節(jié)延遲，生育期縮短，且遭遇自然災(zāi)害的頻率加大，產(chǎn)量的不穩(wěn)定性因素增加。由長(zhǎng)沙歷年水稻生產(chǎn)情況可知，雙季晚稻抽穗揚(yáng)花期間的“寒露風(fēng)”或“低溫陰雨”是影響結(jié)實(shí)率、導(dǎo)致晚稻減產(chǎn)的主要原因。因此，科學(xué)利用氣候資源、合理搭配雙季稻品種是降低農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)，最大限度保證雙季稻高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的重要途徑。

筆者以1910～2013年長(zhǎng)沙地區(qū)的氣象數(shù)據(jù)為資料，統(tǒng)計(jì)了日平均氣溫穩(wěn)定通過(guò)10℃的初日日期、日平均氣溫穩(wěn)定通過(guò)20、22℃的終日日期、日平均氣溫穩(wěn)定在10～20/22℃的持續(xù)天數(shù)和活動(dòng)積溫，并計(jì)算了雙季稻主栽品種不同熟性搭配的生育期天數(shù)以及所需10～20/22℃的活動(dòng)積溫，進(jìn)而分析長(zhǎng)沙地區(qū)雙季稻各品種熟性的最佳搭配，以期為該地區(qū)雙季稻高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)和糧食生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。

1　材料與方法

以長(zhǎng)沙氣象站1910～2013年3～10月逐日平均氣溫實(shí)測(cè)值為資料，其中1971～2013年的數(shù)據(jù)為長(zhǎng)沙地區(qū)4個(gè)臺(tái)站的平均實(shí)測(cè)值。雙季稻生育期以長(zhǎng)沙農(nóng)業(yè)氣象試驗(yàn)站1971～2013年水稻物候觀測(cè)數(shù)據(jù)為準(zhǔn)?！稓庀鬄?zāi)害、術(shù)語(yǔ)及分級(jí)》（DB43/T234-2004）和《水稻生長(zhǎng)農(nóng)業(yè)氣象指標(biāo)》均采用湖南省氣象局地方標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)。所有數(shù)據(jù)均采用Excel 2007軟件進(jìn)行分析處理。

2　結(jié)果與分析

2.1水稻安全生產(chǎn)的氣候條件

2.1.1早稻適宜播種期的氣象指標(biāo) 露地軟盤(pán)水育秧日平均氣溫≥10℃（80％保證率，下同），抓冷尾暖頭，播種當(dāng)天為晴（陰）天，無(wú)風(fēng)或微風(fēng)，播種后無(wú)連續(xù)3 d陰雨天氣或大雨以上過(guò)程（3月25日左右）；集約化溫室大棚育苗約在3月15～22日之間，日平均氣溫穩(wěn)定通過(guò)8～10℃時(shí)進(jìn)行。

2.1.2早稻移栽期的氣象指標(biāo) 拋秧移栽和插秧移栽的日平均氣溫均要求≥15℃，為保證早稻成熟收割期與晚稻適宜移栽期準(zhǔn)確街接，宜在4月22～25日之間移栽；以晴陰天氣較為適宜，日降水量不能超過(guò)25 mm，拋秧時(shí)瞬時(shí)風(fēng)速應(yīng)≤3 m/s。

2.1.3晚稻安全齊穗期的氣象指標(biāo) 常規(guī)秈稻齊穗期要求日平均氣溫不能連續(xù)3 d或以上低于20℃；雜交稻齊穗期日平均氣溫不能連續(xù)3 d或以上低于22℃。

總體而言，穩(wěn)定通過(guò)10℃初日至穩(wěn)定通過(guò)20℃、22℃終日的持續(xù)時(shí)間以及活動(dòng)積溫的多少是雙季稻安全高產(chǎn)的必要條件[3]。

2.1.4不同熟性雙季稻的生育期天數(shù)及所需積溫 據(jù)統(tǒng)計(jì)，長(zhǎng)沙地區(qū)早稻分早熟、中熟和遲熟，從播種到成熟分別需要102～107、107～117和117～127 d，所需≥10℃的積溫分別為2 400、2 500和2 650℃（其中包含農(nóng)耗積溫150℃，約5 d左右）；晚稻分中熟和遲熟，從播種到齊穗分別需要75～85和85～90 d，所需≥10℃的積溫分別為2 150和2 300 ℃；從移栽到齊穗分別需要50～55和55～60 d，所需≥10℃的積溫分別為1 400和1 500℃。

2.2長(zhǎng)沙地區(qū)歷年氣溫?cái)?shù)據(jù)分析

2.2.1日平均氣溫穩(wěn)定通過(guò)20和22℃的終日出現(xiàn)時(shí)間 由表1可知，1910～2013年長(zhǎng)沙地區(qū)日平均氣溫穩(wěn)定通過(guò)20℃的終日在9月21～25日；其中，前40 a （1910～1949年）穩(wěn)定通過(guò)20℃的終日在9月26～30日；后64 a（1950～2013年）穩(wěn)定通過(guò)20℃的終日在9月16～20日。由此可知，后64 a穩(wěn)定通過(guò)20℃的終日日期比前40 a的平均值提早10 d。從表2中可以看出，1950～2013年長(zhǎng)沙地區(qū)日平均氣溫穩(wěn)定通過(guò)22℃的終日出現(xiàn)在9月10日左右。

表1　1910～2013年長(zhǎng)沙地區(qū)日平均氣溫穩(wěn)定通過(guò)20℃的終日出現(xiàn)時(shí)間

2.2.2日平均氣溫穩(wěn)定在10～20/22℃的天數(shù) 表3可知，長(zhǎng)沙地區(qū)1971～2013年的日平均氣溫穩(wěn)定在10～20℃的持續(xù)天數(shù)為180～189 d；穩(wěn)定在10～22℃的持續(xù)天數(shù)為170～179 d。

2.2.3日平均氣溫穩(wěn)定在10～20/22℃的積溫 從表4中可以看出，長(zhǎng)沙地區(qū)日平均氣溫穩(wěn)定在10～20℃的積溫有4 301～4 400℃；穩(wěn)定在10～22℃的積溫有4 101～4 200℃。

綜上所述，長(zhǎng)沙地區(qū)1950～2013年的日平均氣溫穩(wěn)定通過(guò)20℃的終日在9月16～20日；雜交稻經(jīng)過(guò)多年種植，除少部分感溫性強(qiáng)的品種外，大部分品種的安全齊穗期溫度指標(biāo)也是20℃；日平均氣溫穩(wěn)定通過(guò)22℃的終日在9月10日左右（部分感溫性強(qiáng)的雜交稻所需溫度）；日平均氣溫穩(wěn)定在10～20℃的持續(xù)天數(shù)為180～189 d，穩(wěn)定在10～22℃的持續(xù)天數(shù)為170～179 d；日平均氣溫穩(wěn)定在10～20℃的積溫為4 300～4 400℃，穩(wěn)定在10～22℃的積溫為4 100～4 200℃。

表2　1950～2013年長(zhǎng)沙地區(qū)日平均氣溫穩(wěn)定通過(guò)22℃的終日出現(xiàn)時(shí)間

表3　1971～2013年長(zhǎng)沙地區(qū)日平均氣溫穩(wěn)定在10～20/22℃的天數(shù)

表4　1971～2013年長(zhǎng)沙地區(qū)日平均氣溫穩(wěn)定在10～20/22℃的積溫

2.3科學(xué)利用氣象資料進(jìn)行雙季稻品種搭配

2.3.1雙季稻各熟性組合的生育期天數(shù)及所需積溫 從表5中可以看出，不同熟性組配的雙季稻所需生育期（加農(nóng)耗）天數(shù)為162～187 d，所需積溫為3 955～ 4 305℃。長(zhǎng)沙地區(qū)的晚稻以雜交稻種植為主，其生育期天數(shù)和積溫與常規(guī)稻大體一致，則早稻播種至晚稻齊穗生育期天數(shù)應(yīng)為167～177 d，積溫以4 100～4 200℃較理想。根據(jù)多年的研究經(jīng)驗(yàn)，并查閱相關(guān)文獻(xiàn)，以日平均氣溫穩(wěn)定通過(guò)20或22℃分別作為晚秈稻和雜交晚稻抽穗開(kāi)花的安全界限溫度指標(biāo)。

2.3.2雙季稻各品種熟性組合評(píng)價(jià) （1）早稻早熟配晚稻中熟組合：生育期天數(shù)157 d，加農(nóng)耗共162 d，所需≥10℃的活動(dòng)積溫為3 805℃，加農(nóng)耗共3 955℃；該熟性組合按10～20℃初終日算則生育期日數(shù)多23～32 d，熱量資源多495～595℃；按10～22℃初終日算則生育期日數(shù)多13～22 d，熱量資源多295～395℃。（2）早稻中熟配晚稻中熟組合：生育期天數(shù)162 d，加農(nóng)耗共167 d，所需≥10℃的活動(dòng)積溫（加農(nóng)耗，下同）為4 055℃；該熟性組合按10～22℃的持續(xù)天數(shù)及積溫看，不但能滿足其需要，還略有富余，可保障雙季稻的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。（3）早稻遲熟配晚稻中熟組合：生育期天數(shù)（加農(nóng)耗，下同）177 d，所需≥10℃的活動(dòng)積溫為4 205℃，該熟性組合按10～22℃的持續(xù)天數(shù)及積溫看，長(zhǎng)沙區(qū)域熱量條件雖勉強(qiáng)能達(dá)到要求，但已略超極限。需說(shuō)明的是，長(zhǎng)沙地區(qū)早稻品種主要為中熟、早熟品種，基本不種植遲熟品種，在實(shí)際生產(chǎn)中此品種熟性組合生長(zhǎng)季節(jié)較緊，高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)較大。（4）早稻早熟配晚稻遲熟組合：生育期天數(shù)172 d，所需≥10℃的活動(dòng)積溫為4 055℃，該熟性組合按10～22℃的持續(xù)天數(shù)及積溫看，長(zhǎng)沙地區(qū)的熱量條件完全能滿足雙季稻高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)需求，還略有富裕。（5）早稻中熟配晚稻遲熟組合：生育期天數(shù)177 d，所需≥10℃的活動(dòng)積溫為4 155℃，長(zhǎng)沙地區(qū)的熱量條件基本能滿足早稻、晚稻高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)要求，但需抓緊生長(zhǎng)季節(jié)，減少農(nóng)耗時(shí)間，降低生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)。（6）早稻遲熟配晚稻遲熟組合：生育期天數(shù)187 d，所需≥10℃的活動(dòng)積溫為4 305℃，而長(zhǎng)沙地區(qū)10～22℃的持續(xù)天數(shù)僅有170～179 d，活動(dòng)積溫僅4 100～4 200℃，因此該熟性組合生育期內(nèi)所需溫度的持續(xù)天數(shù)不足8 d，所需積溫缺少200℃以上，這表明不僅早稻、晚稻生長(zhǎng)季節(jié)存在極大風(fēng)險(xiǎn)，且熱量條件也難以滿足雙季稻高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的要求。

2.3.3水稻規(guī)模種植與氣候資源的利用 根據(jù)雙季稻生產(chǎn)的農(nóng)業(yè)氣象指標(biāo)和長(zhǎng)沙歷年水稻生育期資料顯示，早稻中熟播種至成熟天數(shù)為112 d左右（3月20日左右播種，7月12日左右成熟收割），雙搶所需時(shí)間約8 d，晚稻中熟于7月20日左右移栽，9月15日左右齊穗（晚稻移栽至齊穗期為55 d左右）。根據(jù)水稻對(duì)10～22℃活動(dòng)積溫的要求，按每臺(tái)拖拉機(jī)日耕田3.33 hm2、每臺(tái)播種機(jī)日播2.67 hm2（播種速度為350～400盤(pán)/h，單位面積盤(pán)數(shù)為75～80盤(pán)/667m2）、每臺(tái)插秧機(jī)日插2.0 hm2、每臺(tái)收割機(jī)日收2.67 hm2、每臺(tái)烘干機(jī)日烘120 t的能力計(jì)算[4]，稻作規(guī)模種植面積為200～266.7 hm2的區(qū)域，雙季稻品種應(yīng)以早稻中熟配晚稻中熟為最優(yōu)搭配[5]。

表5　雙季稻不同屬性組配所需生育期天數(shù)及≥10℃的積溫

3　結(jié)論與討論

研究表明，長(zhǎng)沙地區(qū)1950～2013年日平均氣溫穩(wěn)定通過(guò)10℃的平均初始日期為3月26日[1-2]，日平均氣溫穩(wěn)定通過(guò)20℃的終止日期為9月16～20日，日平均氣溫穩(wěn)定在10～20℃的持續(xù)天數(shù)為180～189 d，積溫為4 300～4 400℃；日平均氣溫穩(wěn)定通過(guò)22℃的終止日期為9月10日左右，日平均氣溫穩(wěn)定在10～22℃的持續(xù)天數(shù)為170～179 d，積溫為4 100～4 200℃。

早稻適宜播種期以氣溫穩(wěn)定通過(guò)10℃為界限溫度；常規(guī)晚稻以氣溫穩(wěn)定通過(guò)20℃為抽穗揚(yáng)花安全高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的農(nóng)業(yè)氣象指標(biāo)；雜交晚稻以氣溫穩(wěn)定通過(guò)22℃為安全齊穗的農(nóng)業(yè)氣象指標(biāo)。則常規(guī)晚稻必須在9月16日前后安全齊穗才能保證高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)；雜交晚稻須保證在9月9～12日安全齊穗才能保證高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，比常規(guī)晚稻略為提前。這是因?yàn)殡s交晚稻安全齊穗的氣象指標(biāo)雖與常規(guī)晚稻大體一致，但對(duì)溫度的敏感度強(qiáng)于常規(guī)晚稻。

長(zhǎng)沙地區(qū)雙季稻品種熟性搭配，以早稻中熟配晚稻中熟組合為最優(yōu)；早稻早熟配晚稻遲熟組合為次優(yōu)；而早稻遲熟與晚稻遲熟的搭配，因其生長(zhǎng)季節(jié)存在極大風(fēng)險(xiǎn)，熱量條件難以滿足高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)要求，而不建議使用。建議在長(zhǎng)沙地區(qū)，水稻種植面積為200～266.7 hm2，擁有6～7臺(tái)拖拉機(jī)或插秧機(jī)、4～5臺(tái)收割機(jī)、1～2臺(tái)烘干機(jī)的種植大戶或合作社，其雙季稻應(yīng)以早稻中熟配晚稻中熟組合為最優(yōu)；而有此機(jī)械能力的種植大戶或合作社，其最適水稻種植面積為180 hm2左右，既能保證早稻豐產(chǎn)，又能確保晚稻安全齊穗和高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，其余稻田適宜安排一季稻和其他經(jīng)濟(jì)作物種植。

參考文獻(xiàn)：

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[2] 陳 勇，廖玉芳，郭東鑫，等.長(zhǎng)沙近41年氣候變化對(duì)雙季早稻產(chǎn)量影響[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2013，（14）：167-173.

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[4] 黎躍勇，黃繼紅，龍志長(zhǎng)，等.雙季優(yōu)質(zhì)稻規(guī)模種植高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)氣象防災(zāi)減災(zāi)技術(shù)研究[J].湖南農(nóng)業(yè)科技，2014，（3）：44-48.

（責(zé)任編輯：成 平）

Analysis of Agricultural Meteorological and Maturity Collocation of Double Cropping Rice Varieties in Changsha

DAI Ke-liang1，LONG Zhi-chang2，LONG Hui2，XIE Na2
（1.Meteorological Bureau of Changde City, Changde 415000, PRC; 2.Changsha Agricultural Experiment Station, Hunan Branch College, Meteorological Cadres Training College of China Meteorological Administration, Changsha 410125, PRC）

Abstract：According to 1910～2013 meteorological data at Changsha Weather Station, this study was conducted to count continuous days and active accumulated temperature from the first day of stable daily average temperature (DAT) over 10℃ to the final day of stable daily average temperature over 20/22℃ in the area, and the growth days of collocation of double cropping rice varieties with different mature periods and the varieties’ required active accumulated temperature of daily average temperature between 10℃ and 20/22℃, in order to determine the appropriate mature period collocation of double cropping rice in Changsha.The results indicated that the first day of stable daily average temperature over 10℃ was March 26th, the final day of stable DAT over 20℃ and 22℃ was September 16th～20th and around September 10th, the duration of stable DAT at 10～20℃ and 10～22℃ was 180～189 d and 170～179 d, accumulated temperature was 4 300～4 400℃ and 4 100～4 200℃, respectively, in Changsha; the optimal collocation of double cropping rice varieties was early rice’s mid-mature variety and late rice’s mid-mature variety, the suboptimum was early rice’s early-mature variety and late rice’s late-mature variety; and with the rice grown area of 200～266.7 hm2, 6～7 tractors or rice transplanter, 4～5 harvesters, and 1～2 dryers, the large grower or cooperative should suitably grow double cropping rice about 180 hm2, the rest of rice field should be grown to single season rice and other economic crops.

Key words：agricultural meteorological data; double cropping rice; variety maturity collocation; high and stable yield; Changsha

通訊作者：龍志長(zhǎng)

作者簡(jiǎn)介：戴科良（1961-），男，湖南寧鄉(xiāng)縣人，工程師，主要從事應(yīng)用氣象研究。

收稿日期：2015-10-08

DOI:10.16498/j.cnki.hnnykx.2015.12.024

中圖分類號(hào)：S164

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1006-060X（2015）12-0082-04