懷化山區(qū)一季稻種植垂直氣溫特征分析

易永 李民華 張偉

摘 要：選擇懷化地區(qū)國(guó)家氣象站和部分區(qū)域自動(dòng)站的氣象數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)了多個(gè)海拔高度范圍的逐旬平均氣溫，大至確定了該地區(qū)一季稻播種育秧、移栽分蘗、抽穗開(kāi)花等關(guān)鍵界限氣溫季節(jié)分布情況。分析了水稻生長(zhǎng)關(guān)鍵界限氣溫指標(biāo)的始終日垂直特征，得到各個(gè)海拔范圍一季稻種植的安全播種始日、安全齊穗終日、適用潛在生育期等，為該地區(qū)一季稻的農(nóng)事安排提供參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：懷化山區(qū)；一季稻；垂直氣溫特征

中圖分類(lèi)號(hào)：S161.22 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-060X（2017）01-0019-03

Abstract：Using the meteorological data from national weather station and the regional automatic meteorological station in Huaihua， the research counted the average temperature of ten days in different altitude range， roughly confirmed the key local seasonal distribution of critical limits temperature index of seeding and seedling-raising， transplanting and tillering， heading and flowering of single-season rice in this area. Then the research analyzed on the vertical characteristics of the beginning and the ending day of the key boundary temperature index in rice growth， and got the safe beginning-date of sowing， safe ending-date of heading and applicable potential growth period， which provide safe farming arrangements of plating single-season rice in different altitude range.

Key words：Huaihua mountain area； single-season rice； vertical air temperature characteristics

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外已開(kāi)展大量水稻種植氣候條件分析研究，并取得豐碩成果[1-4]，但絕大多數(shù)研究基于水平氣象數(shù)據(jù)，基于原始數(shù)據(jù)開(kāi)展山區(qū)水稻種植垂直氣候研究的比較少[5-6]。我國(guó)南方多山地，海拔高差大，山地垂直氣候特征明顯，同時(shí)氣候資源季節(jié)性分布不均，山區(qū)水稻種植管理未考慮熱量因素導(dǎo)致水稻生長(zhǎng)障礙事件時(shí)有發(fā)生。根據(jù)長(zhǎng)久以來(lái)的水稻種植實(shí)踐，影響我國(guó)水稻種植最大的氣溫因素就是低溫，水稻各個(gè)生育期需保證在大于一定界限氣溫的條件下才能正常生長(zhǎng)。12℃是水稻播種育秧的下限氣溫，15℃是秧苗生長(zhǎng)適宜溫度下限，20℃是水稻分蘗及大田生長(zhǎng)的適宜氣溫下限，穩(wěn)定通過(guò)12℃始日和穩(wěn)定通過(guò)20℃終日的間隔視為潛在生育期長(zhǎng)度，20℃、23℃是常規(guī)稻、雜交秈稻安全抽穗揚(yáng)花的安全下限氣溫。在水稻種植實(shí)踐中，播種不僅要考慮播種的安全氣溫（≥12℃或10℃），還要考慮適合播種后秧苗生長(zhǎng)（≥15℃），及適當(dāng)苗期（約30 d），移栽作業(yè)后保證迅速成活進(jìn)入分蘗的氣溫（≥20℃），以及安全齊穗期的氣溫（≥20℃或23℃）[7-10]。

懷化屬亞熱帶季風(fēng)氣候，地處武陵-雪峰山區(qū)，地形復(fù)雜，山地垂直氣候特征明顯，有上千年水稻種植歷史，是雜交水稻的發(fā)源地，現(xiàn)在是超級(jí)雜交稻重要的制種和高產(chǎn)示范基地。筆者以懷化為例，分析其一季稻種植垂直氣溫特征，為懷化山區(qū)不同海拔一季稻品種選擇和種植提供參考，同時(shí)為其他地區(qū)山地水稻種植垂直氣候分析提供示范。

1 數(shù)據(jù)與方法

根據(jù)懷化氣象監(jiān)測(cè)站網(wǎng)分布和地理特征，選擇懷化區(qū)域11個(gè)國(guó)家氣象站和19個(gè)區(qū)域自動(dòng)站的數(shù)據(jù)，分析懷化300 m以下、500 m左右、600～700 m、800～900 m、1 200 m以上等5個(gè)海拔范圍的氣溫分布特征，其中1 200 m以上又分為1 222 m和1 455 m。其中國(guó)家站采用1981～2010年整編資料，區(qū)域自動(dòng)站采用2012～2015年數(shù)據(jù)資料，區(qū)域自動(dòng)站界限氣溫平均始終日和80%安全終日間隔參考國(guó)家站歷史統(tǒng)計(jì)值。

統(tǒng)計(jì)懷化山區(qū)各海拔逐旬平均氣溫和穩(wěn)定通過(guò)12℃、15℃、20℃、23℃的始終日等熱量指標(biāo)，分析各個(gè)海拔一季稻種植的潛在生育期、播種期、抽穗期等關(guān)鍵界限氣溫特征，從而確定各個(gè)海拔適宜種植的品種和合理的播種期、抽穗期。

2 結(jié)果與分析

2.1 旬平均氣溫垂直分布規(guī)律特征分析

統(tǒng)計(jì)各海拔代表站的逐旬平均氣溫（圖1），可以大致確定各海拔各個(gè)界限氣溫季節(jié)分布情況。

懷化海拔300 m以下，3月下旬起旬均氣溫高于12℃，4月上旬起旬均氣溫高于15℃。5月上旬～9月下旬旬均氣溫高于20℃。6月上旬到9月中旬旬均氣溫高于23℃。

海拔500 m左右，3月中旬起旬均氣溫大于等于12℃，4月上旬起旬均氣溫高于15℃，5月中旬～9月下旬旬均氣溫高于20℃。6月中旬到9月上旬旬均氣溫高于23℃。

海拔600～700 m，旬均氣溫情況基本與500 m相仿。4月上旬起旬均氣溫大于等于12℃，4月中旬起旬均氣溫高于15℃，6月上旬～9月上旬旬均氣溫高于20℃。6月下旬～8月下旬旬均氣溫高于23℃。

海拔1 222 m，4月上旬起旬均氣溫大于等于12℃，5月上旬起旬均氣溫高于15℃，6月中旬～8月下旬旬均氣溫高于20℃。僅8月中旬旬均氣溫高于23℃。

海拔1 445 m，4月中旬起旬均氣溫大于等于12℃，5月上旬起旬均氣溫高于15℃，6月下旬～8月下旬旬均氣溫高于20℃，沒(méi)有旬均氣溫高于23℃。

然而旬平均氣溫掩蓋了旬內(nèi)氣溫的波動(dòng)性，旬內(nèi)連續(xù)幾天的低溫事件往往會(huì)給水稻種植造成較大損失，因此以下從氣溫安全保證率出發(fā)更精細(xì)的分析各個(gè)界限氣溫的具體分布情況。

2.2 潛在生育期界限氣溫分析

12℃為水稻播種育秧下限溫度，20℃為大田生產(chǎn)適宜溫度下限。統(tǒng)計(jì)懷化各個(gè)海拔高度穩(wěn)定通過(guò)12℃和20℃始終日的平均日期及80%安全保證率日期見(jiàn)圖2。由圖2可見(jiàn)，懷化12℃平均始日海拔300 m以下為4月1日，安全日期推遲8 d為4月9日。海拔900 m以下，海拔每升高200 m，12℃平均始日推遲約3 d，但海拔800～900 m到1 222 m，12℃平均始日推遲幅度較大，為12 d。海拔1 222～1 405 m推遲幅度為4 d；海拔300 m以下20℃平均終日為9月25日，安全終日提前7～8 d。海拔500 m20℃平均終日為9月17日，600～700 m為9月15日，800～900 m為8月29日，1 222 m為8月11日，1 405 m為7月21日，提前幅度隨海拔升高增大明顯。

根據(jù)潛在生育期長(zhǎng)度選擇合適熟性的品種和安排生產(chǎn)，能降低氣溫氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)。以12℃平均始日與20℃平均終日間隔為潛在生育期，則懷化300 m以下平均潛在生育期為170 d，500 m為159 d，600～700 m為155 d，800～900 m驟降為135 d，1 222 m為104 d，1 405 m為79 d。12℃安全始日與20℃安全終日間隔即為安全潛在生育期，300 m以下安全潛在生育期為162 d，500 m為151 d，600～700 m為147 d，800～900 m驟降為127 d，1 222 m為96 d，1 405 m為71 d。

20℃平均始終日間隔可視為大田適宜生長(zhǎng)期，懷化300 m海拔以下大田適宜生長(zhǎng)期平均為132 d，海拔500 m為118 d，海拔600～700 m為114 d，海拔800～990 m為82 d，1 222 m為57 d，1 405 m為37 d。從熱量季節(jié)分布特征出發(fā)，在實(shí)際生產(chǎn)中大田適宜生長(zhǎng)期加上超過(guò)30 d的育秧期作為潛在生育期更為合適（適用潛在生育期）。

2.3 播種界限氣溫分析

春季低溫是懷化一季稻播種育秧的主要災(zāi)害性天氣，在穩(wěn)定通過(guò)12℃后播種可以減少播種育秧風(fēng)險(xiǎn)。懷化海拔300 m以下穩(wěn)定通過(guò)12℃平均安全始日為4月9日，從海拔500 m左右到800～900 m分別為4月12日、4月15日、4月18日，大約每200 m推遲3 d。海拔800～900 m到海拔1 222 m推遲幅度增大明顯為4月30日，1 405 m為5月4日（見(jiàn)圖3）。

水稻大田適宜生長(zhǎng)溫度下限為20℃，從熱量季節(jié)分布特征來(lái)看，12℃安全始日到20℃平均始日間隔可作為潛在育秧期。懷化潛在育秧期海拔600～700 m以下約為40 d，800～900 m為54 d，1 222 m為48 d，1 405 m為43 d。但水稻育秧期約為30 d為宜，育秧期過(guò)長(zhǎng)導(dǎo)致秧苗老化不利于移栽后的大田返青成活，因此，最好將20℃平均始日前推約30 d播種較適合，倒推截止時(shí)間基本與15℃平均始日基本吻合，同時(shí)氣溫高于15℃更利于水稻的出苗及幼苗生長(zhǎng)。

2.4 抽穗期界限氣溫分析

20℃、23℃是常規(guī)稻、雜交稻抽穗揚(yáng)花的安全界限氣溫，20℃、23℃安全始終日間隔可視為常規(guī)稻、雜交稻的潛在安全抽穗期，20℃、23℃安全終日視為安全抽穗截止日期。懷化各個(gè)海拔20℃、23℃平均安全始終日見(jiàn)圖4。由圖4可見(jiàn)，懷化6個(gè)海拔范圍20℃安全始日為5月25日、5月29日、6月1日、6月16日、6月23日、6月22日， 20℃安全終日分別為9月17日、9月9日、9月8日、8月22日、8月3日、7月13日。海拔300 m以下23℃平均安全始終日分別為6月13日、8月25日，海拔500 m左右23℃平均安全始終日為6月17日、8月9日，海拔600～700 m以下23℃平均安全始終日為6月17日、8

月7日，海拔800～900 m以下23℃平均安全始終日為6月27日、7月13日。各個(gè)海拔23℃安全終日可作為雜交秈稻的安全齊穗終止日期，但懷化海拔800～900 m以上23℃安全齊穗期較早，懷化海拔1 222 m以上甚至基本沒(méi)有穩(wěn)定23℃的氣溫，因此海拔800～900 m以上只適合種植耐寒的水稻品種，生產(chǎn)上應(yīng)安排在20℃安全終日前齊穗。而1 405 m 20℃始終日間隔不足一個(gè)月，其熱量條件明顯不足，不適合種植水稻。

3 結(jié)論與討論

3.1 結(jié) 論

（1）懷化海拔300 m以下4月上旬起旬平均氣溫高于15℃，5月上旬～9月下旬旬均氣溫高于20℃，適用潛在生育期約160 d?？煞N植生育期較長(zhǎng)的晚熟雜交秈稻品種，最早安全播種期為4月上旬末，安全齊穗終日為8月下旬中期。

（2）懷化海拔500 m左右4月上旬起旬均氣溫高于15℃，5月中旬～9月下旬旬均氣溫大于20℃，適用潛在生育期約150 d?？煞N植生育期相對(duì)偏短的晚熟雜交秈稻品種，最早安全播種期為4月中旬初，安全齊穗期縮短明顯，安全齊穗終日為8月上旬末。

（3）海拔600～700 m旬均氣溫基本與海拔500 m以下相似，適用潛在生育期約140 d。可種植生育期相對(duì)較短的晚熟雜交秈稻品種，最早安全播種期為4月中旬中期，安全齊穗終日為8月上旬末。

（4）海拔800～900 m6月上旬～9月上旬旬均氣溫高于20℃，適用潛在生育期不到120 d，且23℃安全終日較早，安全齊穗期較短，建議種植耐寒性較強(qiáng)的中熟品種，穩(wěn)定通過(guò)10℃安全始日為4月中旬初，但建議5月初播種，安全齊穗終日為8月上旬末（20℃安全終日）。

（5）海拔1 222 m6月中旬～8月下旬旬均氣溫高于20℃，適用潛在生育期不足百天，只適合種植耐寒性較強(qiáng)的早熟品種，穩(wěn)定通過(guò)10℃安全始日為4月上旬末，但建議5月初播種，安全齊穗終日為8月初 （20℃安全終日）；海拔1 405 m潛在生育期只有71 d，安全20℃始終日間隔不足一月，熱量條件明顯不足，不適合種植水稻。

3.2 討 論

（1）我國(guó)水稻熟性期的劃分以南京（平均海拔20～30 m）為標(biāo)準(zhǔn)，隨氣溫降低生育期將延長(zhǎng)，據(jù)經(jīng)驗(yàn)，海拔每升高100 m，生育期將增加3～4 d。同時(shí)綜上可知懷化海拔500 m左右是較長(zhǎng)生育期品種的安全海拔上限，600～700 1 200 m是水稻種植的m是晚熟品種的安全 海拔上限，海拔800～900 m是中熟品種的安全海拔上限，海拔安全海拔上限。

（2） 海拔800～900 m以上水稻生長(zhǎng)可用熱量銳減，和地形特征關(guān)系密切，600～700 m以下多為連續(xù)山地丘陵谷地地形，而800～900 m以上為相對(duì)孤立山峰山脈。

（3）文中氣象資料只考慮氣溫垂直分布的一般情況，如逼仄山谷、背陰、風(fēng)口等熱量條件較差特殊地形，或四周高山、中間寬闊弱冷空氣不易入侵的山谷地形，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況選擇生育期較短或較長(zhǎng)的合適品種。囿于資料原因，僅從氣溫角度出發(fā)，分析懷化多個(gè)海拔的一季稻種植熱量情況，但實(shí)際農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中還應(yīng)考慮水分、日照等其它氣候因素，水分、日照不足的地區(qū)應(yīng)選擇生育期較短的品種，還需進(jìn)一步研究除氣溫以外其它氣候因素垂直分布規(guī)律，為山區(qū)水稻種植提供參考。

參考文獻(xiàn)：

[1]段居奇，周廣勝. 中國(guó)雙季稻種植區(qū)的氣候適宜性研究[J]. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012，45（2）：218-227.

[2]劉 敏，劉安國(guó)，鄧愛(ài)娟，等. 湖北省水稻生長(zhǎng)季熱量資源變化特征及其對(duì)水稻生產(chǎn)的影響[J]. 華中農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2011，30（6）：746-752.

[3]陸魁東，申建斌，黃晚華，等. 湖南一季晚稻抽穗揚(yáng)花期間高溫分析及對(duì)種植布局的建議[J]. 湖南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2005，（4）：28-30.

[4]尹春梅，謝小立. 桃源縣水稻產(chǎn)量的氣候影響分析[J]. 中國(guó)農(nóng)業(yè)氣象，2008，29（4）：450-453.

[5]顧 明. 海拔對(duì)水稻生長(zhǎng)發(fā)育的影響[J]. 耕作與栽培，1997，（Z1）：61-63.

[6]袁繼超，楊世民，王明田，等. 攀西地區(qū)水稻生育期的垂直變化特點(diǎn)及其積溫效應(yīng)[J]. 作物學(xué)報(bào)，2008，34（2）：247-253.

[7]王洪軍，賀 萍. 低溫冷害對(duì)水稻生育的影響及防御措施[J]. 黑龍江氣象，2012，29（1）：37-38.

[8]張瑜潔，姜亞珍，游松財(cái). 水稻生長(zhǎng)對(duì)氣溫變化響應(yīng)的研究——以江蘇姜堰市不同播種期試驗(yàn)為例[J]. 資源科學(xué)，2014，36（5）：1037-1042.

[9]匡 勇，鄭華斌，黃 璜. 溫度變化對(duì)湖南水稻產(chǎn)量的影響[J]. 作物研究，2011，25（6）：538-543.

[10]許昌燊，等. 農(nóng)業(yè)氣象指標(biāo)大全[M]. 北京：氣象出版社，2004，2-4.

（責(zé)任編輯：賀 藝）