水稻高溫?zé)岷Πl(fā)生規(guī)律及防御措施

秦葉波，張 慧

(1.浙江省種植業(yè)管理局,浙江杭州 310020;2.桐廬縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心,浙江桐廬 311500)

水稻高溫?zé)岷Πl(fā)生規(guī)律及防御措施

秦葉波1，張 慧2

(1.浙江省種植業(yè)管理局,浙江杭州 310020;2.桐廬縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心,浙江桐廬 311500)

通過分析金華市農(nóng)業(yè)氣象觀測站1972-2013年近40年7-8月的日平均溫度與日最高溫度,統(tǒng)計出金華地區(qū)7-8月的高溫發(fā)生概率及高溫發(fā)生時段分布,總結(jié)金華地區(qū)水稻高溫?zé)岷Φ陌l(fā)生規(guī)律,并提出水稻生長應(yīng)對高溫?zé)岷Φ姆烙胧┙ㄗh。

金華;水稻;高溫?zé)岷?防御措施

文獻(xiàn)著錄格式:秦葉波,張慧.水稻高溫?zé)岷Πl(fā)生規(guī)律及防御措施[J].浙江農(nóng)業(yè)科學(xué),2015,56(9):1362-1365.

DOI 10.16178/j.issn.0528-9017.20150903

近百年來,全球氣候出現(xiàn)顯著變化,主要是日趨變暖,全球變暖已成為公認(rèn)的事實(shí)。未來50～100年,全球及我國的氣候?qū)⒁廊幌蛑兣姆较虬l(fā)展[1-2]。預(yù)計21世紀(jì)末,全球地表平均溫度還將上升1.4～5.8℃[3]。在全球氣候變暖的背景下,我國夏季高溫?zé)岷Φ陌l(fā)生頻率變高,成為影響水稻生產(chǎn)的主要災(zāi)害性氣候因素之一[4]。我國南方稻區(qū)在2003年出現(xiàn)歷史罕見的持續(xù)高溫,7-8月38℃以上的高溫天氣在部分地區(qū)持續(xù)約20 d,水稻產(chǎn)量嚴(yán)重受損[5]。據(jù)不完全統(tǒng)計,長江流域的雜交中稻受災(zāi)情況非常嚴(yán)重,受災(zāi)面積超過4.05萬hm2,平均減產(chǎn)約2.25 t·hm-2,累計損失超過1.4億元,受災(zāi)區(qū)域覆蓋成都平原到江蘇省的整個長江稻作帶[6-7]。

一般認(rèn)為,農(nóng)作物在不同生長階段遭遇高溫危害對產(chǎn)量都會有一定影響,水稻也不例外。李萬成等[8]研究表明,在水稻生殖生長的不同階段,如果遇到高溫脅迫,結(jié)實(shí)率會出現(xiàn)不同程度的降低,其中最為敏感的時期就是抽穗揚(yáng)花期。楊建昌等[9]認(rèn)為,在水稻抽穗-灌漿早期(一般是抽穗后0～10 d),高溫處理對產(chǎn)量的影響最大;其次是減數(shù)分裂期,產(chǎn)量影響最小的是灌漿中期(一般是抽穗后11～20 d)。另有大量研究[10-13]表明,水稻對高溫最敏感的時期是在開花期,若在水稻抽穗開花期遭遇35℃以上的短時高溫,就能引起穎花高度不育,對結(jié)實(shí)率影響較大,產(chǎn)量明顯減少。譚中和等[14]研究認(rèn)為,自然高溫的致害溫度指標(biāo)是日平均氣溫≥30℃,日最高氣溫≥35℃。

近年來,浙江省水稻遭遇高溫?zé)岷Φ母怕嗜找嬖黾印Ｖx曉金等[7]對浙江省各代表臺站1965-2004年的氣象資料進(jìn)行統(tǒng)計得出,浙江大部分地區(qū)發(fā)生高溫的概率較大。金華地區(qū)水稻生產(chǎn)遭遇高溫?zé)岷Φ母怕室裁黠@增加。金華市位于浙江省中西部,是浙江省重要的糧食主產(chǎn)區(qū),糧食種植面積和總產(chǎn)穩(wěn)定在1.5萬hm2和0.9億kg左右,其中水稻面積和總產(chǎn)約0.92萬hm2和0.64億kg,占糧食作物面積和總產(chǎn)的61%和71%。水稻生產(chǎn)對金華地區(qū)糧食生產(chǎn)安全具有極其重要的作用。因此為了減少金華地區(qū)水稻產(chǎn)量損失及應(yīng)對高溫?zé)岷?本文對金華地區(qū)夏季高溫發(fā)生規(guī)律進(jìn)行探討,同時提出相應(yīng)的防御措施建議。

1 材料及方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

選擇金華市農(nóng)業(yè)氣象觀測站1972-2013年7-8月的氣溫資料。

1.2 分析方法

以1972-2013年7-8月的日平均溫度和日最高氣溫為分析數(shù)據(jù),計算每年7,8月的月平均氣溫和月最高氣溫,同時計算近40年的7,8月平均氣溫和最高氣溫的平均值,分析得到近40年來平均氣溫距平和最高氣溫距平的變化規(guī)律,其中高溫年為氣溫距平值0.50℃,低溫年為氣溫距平值≤-0.50℃。

統(tǒng)計1972-2013年7-8月連續(xù)3 d以上(連續(xù)3～4 d)和連續(xù)5 d以上日最高氣溫≥35℃的發(fā)生次數(shù)和天數(shù),分析近40年來7-8月連續(xù)3 d和5 d以上持續(xù)高溫發(fā)生的頻次和時段變化規(guī)律。

2 結(jié)果與分析

2.1 平均氣溫和最高氣溫變化規(guī)律

近40年來,金華地區(qū)7月平均氣溫距平變化主要分為低溫年階段、高低溫年交替階段與高溫年階段。1972-1987年的7月平均氣溫距平出現(xiàn)12次低溫年,僅出現(xiàn)1次高溫年,低溫年出現(xiàn)頻率為75%;之后是高溫年和低溫年交替出現(xiàn),低溫年出現(xiàn)6次,高溫年出現(xiàn)5次。高溫年階段主要在2003年后,2003-2013年共出現(xiàn)9次高溫年,出現(xiàn)頻率81.8%,期間未出現(xiàn)過低溫年。7月極端高溫年是2003年的3.01℃,極端低溫年是1999年的-2.54℃。

8月平均氣溫距平變化同樣有一定的規(guī)律性, 70年代是高低溫年交替出現(xiàn),80年代主要是低溫年,未出現(xiàn)過高溫年,90年代又是高溫年和低溫年交替出現(xiàn)。與7月平均氣溫距平變化相同的是2003年后,8月平均氣溫距平的高溫年出現(xiàn)頻次為63.6%,期間未出現(xiàn)過低溫年,8月極端高溫年是2013年的2.4℃,極端低溫年為1980年的-2.88℃。

由圖1可知,2003年后,7,8月的平均氣溫距平呈高溫年趨勢,7月出現(xiàn)高溫年的頻率略高于8月。

圖1 金華市近40年7-8月平均氣溫距平的變化

圖2 金華市近40年7-8月最高氣溫距平的變化

由圖2可以看出,7月份最高氣溫距平的變化規(guī)律與7月平均氣溫距平類似。低溫年主要出現(xiàn)于1972-1987年,共出現(xiàn)10次,出現(xiàn)頻率62.5%;高溫年主要出現(xiàn)于2000年以后,共出現(xiàn)8次,期間僅出現(xiàn)過1次低溫年。7月極端高溫年是2003年的2.56℃,極端低溫年是1999年的-2.64℃。

8月份最高氣溫距平變化規(guī)律與7月最高氣溫距平類似。高溫年共出現(xiàn)14次,低溫年出現(xiàn)13次。低溫年主要出現(xiàn)于1972-1985年,出現(xiàn)8次,出現(xiàn)頻率為57%;高溫年主要出現(xiàn)于2002年之后,出現(xiàn)9次高溫年,期間未出現(xiàn)過低溫年。8月極端低溫年為1980年(-2.7℃);極端高溫年為2013年(3.9℃)。由圖可見,2000年后出現(xiàn)高溫年的概率大幅增加。

對近40年金華地區(qū)每年7,8月平均氣溫距平與最高氣溫距平數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)分析可知,7月平均氣溫與最高氣溫距平相關(guān)系數(shù)為0.80,8月平均氣溫與最高氣溫距平相關(guān)系數(shù)為0.74,兩者相關(guān)度較高,說明近40年同月份平均氣溫距平與最高氣溫距平存在顯著相關(guān)性,且這2個月的氣溫變化具有一定的規(guī)律性。其中,1972-1987年的低溫年居多,2002年后出現(xiàn)高溫年的概率明顯增加。

2.2 持續(xù)高溫變化規(guī)律

高溫通常指日平均氣溫高于30℃或日最高氣溫高于35℃,而一般高溫危害天氣是指連續(xù)3 d高溫,嚴(yán)重高溫危害天氣是指連續(xù)5 d高溫。文中統(tǒng)一將連續(xù)3～4 d最高氣溫高于35℃的發(fā)生次數(shù)作為一般高溫危害天氣的發(fā)生次數(shù),而將連續(xù)5 d及以上日最高氣溫高于35℃的發(fā)生次數(shù)作為嚴(yán)重高溫危害天氣的發(fā)生次數(shù)。

從圖3可以得出,金華地區(qū)7-8月嚴(yán)重高溫危害天氣的發(fā)生次數(shù)明顯高于一般高溫危害天氣。近40年來,一般高溫危害天氣的發(fā)生次數(shù)僅14次,而嚴(yán)重高溫危害天氣的發(fā)生次數(shù)共有95次。除1975和1982年外,其他年份均有嚴(yán)重高溫危害天氣發(fā)生。2005年后,每年發(fā)生的次數(shù)都在2次或以上,2006年出現(xiàn)7次嚴(yán)重高溫危害天氣。

從圖4可以看出,近40年間,金華市有8年的高溫危害天數(shù)少于10 d,其余年份都在10 d以上。從2000年開始,高溫危害天數(shù)都超過20 d,最高年份是2006年,7-8月共有48 d,最高溫度超過35℃。因此,金華市近40年來7-8月高溫危害的天氣經(jīng)常發(fā)生,且嚴(yán)重高溫危害天氣發(fā)生的頻次明顯高于一般高溫危害天氣。近年這2種危害天氣有明顯的增加趨勢。

2.3 持續(xù)高溫發(fā)生時段分布

由于金華市近40年來發(fā)生嚴(yán)重高溫危害天氣的次數(shù)較多,且連續(xù)3 d以上日最高氣溫高于35℃的次數(shù)中包括連續(xù)5 d以上日最高氣溫高于35℃的次數(shù),因此本文將連續(xù)3 d以上日最高氣溫高于35℃的發(fā)生次數(shù)進(jìn)行時間段分布統(tǒng)計。

從圖5可以看出,近40年來,7月中下旬和8月上中旬是連續(xù)3 d以上最高氣溫高于35℃主要發(fā)生時間段,持續(xù)高溫發(fā)生的次數(shù)占總發(fā)生次數(shù)的77.9%,最高發(fā)生次數(shù)時間段為7月下旬,達(dá)28次;其次是7月中旬,共發(fā)生27次;8月上旬和中旬各發(fā)生24和23次。

圖3 金華市近40年高溫危害發(fā)生頻次的變化

圖4 金華市近40年高溫危害發(fā)生天數(shù)變化

圖5 金華市近40年7，8月高溫危害天氣發(fā)生時間段的分布

由上可知,金華市發(fā)生高溫危害天氣主要出現(xiàn)在7月中下旬和8月上中旬,且7月下旬發(fā)生頻率最高。此時金華地區(qū)正是單季晚稻幼穗分化至抽穗揚(yáng)花期,因此對水稻危害非常大。

3 小結(jié)和討論

近40年來,金華地區(qū)7-8月平均氣溫和最高氣溫距平都表現(xiàn)出一定的規(guī)律性,其中低溫年在70-90年代間較多,2002年后高溫年明顯增加。近年來,導(dǎo)致水稻高溫?zé)岷Φ奶鞖饨?jīng)常發(fā)生,且主要集中發(fā)生在每年7月中下旬和8月上中旬,此時主要對單季晚稻生產(chǎn)影響較大。因此應(yīng)充分重視單季晚稻高溫?zé)岷Φ念A(yù)防措施、抗逆品種的選育及采取合理的抗災(zāi)減災(zāi)栽培技術(shù)。

3.1 合理安排播種期

播種期的合理安排是水稻避免高溫危害的根本措施,這可使水稻在抽穗揚(yáng)花期避開高溫?zé)岷μ鞖?。通常金華地區(qū)7月中下旬至8月上中旬正處于盛夏季節(jié),易出現(xiàn)持續(xù)高溫天氣,但9月后又易出現(xiàn)低溫天氣。所以,水稻播種期的安排原則是抽穗揚(yáng)花期不僅要避開高溫,還要保證在安全齊穗期以前抽穗,同時不影響后茬作物的播種[15]。一般金華地區(qū)單季晚稻的播種期可安排在5月下旬至6月初,避免抽穗期遇到高溫。

3.2 合理選用耐高溫品種

由于不同的水稻品種對高溫的敏感程度有較顯著差異,因此如果要適當(dāng)減輕水稻高溫危害,就要選用耐高溫品種[15]。因此在新品種選育時,要注重鑒定品種的耐高溫特性,選育對高溫敏感性差的耐高溫品種。在金華地區(qū)應(yīng)用的單季晚稻秈粳雜交稻中,甬優(yōu)12和浙優(yōu)18農(nóng)藝性狀較相似,但浙優(yōu)18表現(xiàn)更耐高溫,退化率低于甬優(yōu)12,每穗實(shí)粒數(shù)和總粒數(shù)明顯高于甬優(yōu)12[16]。

3.3 合理栽培措施

對已遇到高溫危害的水稻,要采取合理的栽培措施減少產(chǎn)量損失。首先要及時灌深水降溫。在高溫條件下,對正在孕穗的水稻及時灌深水5～8 cm降溫,這是保護(hù)水稻免受高溫傷害最直接有效的方法。其次科學(xué)施用?；ǚ省μ幵谟姿敕只?～6期、葉色明顯落黃的田塊,追施尿素0.20～0.27 kg·hm-2;對前期N肥充足、葉色濃綠的田塊,可追施速效鉀肥0.27～0.34 kg·hm-2,促進(jìn)植株均衡生長,增強(qiáng)抗高溫能力。第三是葉面營養(yǎng)肥的噴施?？蛇x用3%過磷酸鈣溶液或0.2%磷酸二氫鉀溶液進(jìn)行根外噴施,同時噴施葉面營養(yǎng)液肥,以此增強(qiáng)水稻植株應(yīng)對高溫?zé)岷Φ目剐?避免結(jié)實(shí)率降低。最后是粒肥的合理追施。對于在孕穗期受熱害不是很嚴(yán)重的水稻田塊,可以在破口期前后補(bǔ)追1次粒肥。一般可施尿素0.20～0.34 kg· hm-2,可使植株恢復(fù)正常的灌漿結(jié)實(shí)[16]。

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(責(zé)任編輯：張瑞麟)

S 428;S 511

A

0528-9017(2015)09-1362-04

2015-06-25

秦葉波(1983-),女,江蘇蘇州人,農(nóng)藝師,碩士,從事糧食生產(chǎn)管理及技術(shù)推廣工作。E-mail:qyb.leaf@163.com。