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)國家氣象站和部分區(qū)域自動站的氣象數(shù)據(jù)，統(tǒng)計了多個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、抽穗開花等關鍵界限氣溫季節(jié)分布情況。分析了水稻生長關鍵界限氣溫指標的始終日垂直特征，得到各個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)一季稻的農事安排提供參考依據(jù)。

關鍵詞：懷化山區(qū)；一季稻；垂直氣溫特征

中圖分類號：S161.22 文獻標識碼：A 文章編號：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，國內外已開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)開展山區(qū)水稻種植垂直氣候研究的比較少[5-6]。我國南方多山地，海拔高差大，山地垂直氣候特征明顯，同時氣候資源季節(jié)性分布不均，山區(qū)水稻種植管理未考慮熱量因素導致水稻生長障礙事件時有發(fā)生。根據(jù)長久以來的水稻種植實踐，影響我國水稻種植最大的氣溫因素就是低溫，水稻各個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。12℃是水稻播種育秧的下限氣溫，15℃是秧苗生長適宜溫度下限，20℃是水稻分蘗及大田生長的適宜氣溫下限，穩(wěn)定通過12℃始日和穩(wěn)定通過20℃終日的間隔視為潛在生育期長度，20℃、23℃是常規(guī)稻、雜交秈稻安全抽穗揚花的安全下限氣溫。在水稻種植實踐中，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（≥15℃），及適當苗期（約30 d），移栽作業(yè)后保證迅速成活進入分蘗的氣溫（≥20℃），以及安全齊穗期的氣溫（≥20℃或23℃）[7-10]。

懷化屬亞熱帶季風氣候，地處武陵-雪峰山區(qū)，地形復雜，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)測站網(wǎng)分布和地理特征，選擇懷化區(qū)域11個國家氣象站和19個區(qū)域自動站的數(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。其中國家站采用1981～2010年整編資料，區(qū)域自動站采用2012～2015年數(shù)據(jù)資料，區(qū)域自動站界限氣溫平均始終日和80%安全終日間隔參考國家站歷史統(tǒng)計值。

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

2 結果與分析

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℃，沒有旬均氣溫高于23℃。

然而旬平均氣溫掩蓋了旬內氣溫的波動性，旬內連續(xù)幾天的低溫事件往往會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)更精細的分析各個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)計懷化各個海拔高度穩(wěn)定通過12℃和20℃始終日的平均日期及80%安全保證率日期見圖2。由圖2可見，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)潛在生育期長度選擇合適熟性的品種和安排生產(chǎn)，能降低氣溫氣象災害風險。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期，懷化300 m海拔以下大田適宜生長期平均為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)，在實際生產(chǎn)中大田適宜生長期加上超過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害性天氣，在穩(wěn)定通過12℃后播種可以減少播種育秧風險。懷化海拔300 m以下穩(wěn)定通過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（見圖3）。

水稻大田適宜生長溫度下限為20℃，從熱量季節(jié)分布特征來看，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，育秧期過長導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，倒推截止時間基本與15℃平均始日基本吻合，同時氣溫高于15℃更利于水稻的出苗及幼苗生長。

2.4 抽穗期界限氣溫分析

20℃、23℃是常規(guī)稻、雜交稻抽穗揚花的安全界限氣溫，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。懷化各個海拔20℃、23℃平均安全始終日見圖4。由圖4可見，懷化6個海拔范圍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月，其熱量條件明顯不足，不適合種植水稻。

3 結論與討論

3.1 結 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。可種植生育期相對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?？煞N植生育期相對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的中熟品種，穩(wěn)定通過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的早熟品種，穩(wěn)定通過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）我國水稻熟性期的劃分以南京（平均海拔20～30 m）為標準，隨氣溫降低生育期將延長，據(jù)經(jīng)驗，海拔每升高100 m，生育期將增加3～4 d。同時綜上可知懷化海拔500 m左右是較長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以上水稻生長可用熱量銳減，和地形特征關系密切，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，應根據(jù)實際情況選擇生育期較短或較長的合適品種。囿于資料原因，僅從氣溫角度出發(fā)，分析懷化多個海拔的一季稻種植熱量情況，但實際農業(yè)生產(chǎn)過程中還應考慮水分、日照等其它氣候因素，水分、日照不足的地區(qū)應選擇生育期較短的品種，還需進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。

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（責任編輯：賀 藝）