玉溪水稻夏季低溫冷害的氣候特點和指標

孫秀芬，黃中艷，周 泓

(1. 玉溪市氣象局，云南 玉溪 653100；2. 云南省氣象學會，云南 昆明 650034)

玉溪水稻夏季低溫冷害的氣候特點和指標

孫秀芬1，黃中艷2*，周 泓1

(1. 玉溪市氣象局，云南 玉溪 653100；2. 云南省氣象學會，云南 昆明 650034)

【目的】夏季低溫冷害是云南水稻減產(chǎn)的主要原因之一，文章為準確評估、預測低溫冷害對水稻產(chǎn)量的影響展開研究。【方法】基于36年水稻物候和空殼率及氣候資料，使用相關(guān)、主成分和回歸分析與典型年水稻冷害氣候分析相結(jié)合，研究粳稻夏季低溫冷害的氣候特點和指標?！窘Y(jié)果】孕穗抽穗期是粳稻低溫冷害的主要敏感期，滇中地區(qū)一季稻夏季冷害對夜間低溫較為敏感，最低氣溫是引發(fā)冷害的首要因素；滇中夏季氣溫典型偏低、多雨寡照特征和氣溫波動明顯，從而易于引發(fā)水稻低溫冷害。【結(jié)論】連續(xù)2 d最低氣溫均值15.5 ℃、連續(xù)3 d最高氣溫均值22.5 ℃可作為滇中水稻夏季冷害的參考性臨界指標；使用抽穗前11-5 d最低氣溫和抽穗前2 d至抽穗后4 d最高氣溫及此二時段平均氣溫構(gòu)建了夏季低溫冷害綜合指標H，它與水稻空殼率呈高度負相關(guān)，對滇中粳稻夏季低溫冷害有一定的表征能力。

粳稻；抽穗期；夏季低溫冷害；指標

【研究意義】水稻生殖生長期低溫冷害是影響中國水稻生產(chǎn)的主要氣象災害。云南一季粳稻種植面積占水稻種植總面積比重達85 %以上，并主要分布在中高海拔地帶；水稻孕穗和抽穗開花期(7-8月)正處于雨季主汛期，一些年份出現(xiàn)數(shù)天至10余天的夏季低溫過程，有時伴有陰雨寡照天氣。范燕萍等認為早、晚稻欠收年的氣候特征主要是水稻孕穗期至抽穗期的低溫陰雨寡照[1]。生產(chǎn)實踐證明，夏季低溫冷害是造成云南水稻減產(chǎn)的主要原因[2]。雖然隨著氣候變暖，2003-2012年全球平均氣溫較1880-2012年上升了0.72～0.85 ℃[3]，最近40年中國地區(qū)包括云南省的水稻生長季熱量條件有了明顯的改善[4-5]，但是，云南中高海拔區(qū)夏季氣溫偏低的問題仍然存在[6]，并對當?shù)厮旧L和產(chǎn)量形成產(chǎn)生不利影響?！厩叭搜芯窟M展】相關(guān)研究認為，低溫影響水稻結(jié)實的關(guān)鍵時期是孕穗期和抽穗開花期[7-9]，并以障礙型低溫冷害居多[10]；造成穎花數(shù)量和有效穗數(shù)降低，空秕率增加，千粒重下降[9,11]。而延遲型冷害一方面使水稻出穗慢，甚至出現(xiàn)包莖現(xiàn)象；另一方面造成水稻群體分散開花，花期拉長，授粉量不足，甚至花藥不能開裂，導致受精率低、空殼率增加[12-13]。而空秕率大是直接造成水稻產(chǎn)量偏低的重要原因[14]。與國內(nèi)其他稻作區(qū)相比，云南一季稻種植氣候常表現(xiàn)出苗期有低溫、生長中后期高溫不足的問題[15]。云南水稻冷害指標的研究成果包括：熊振民認為云南粳稻開花期能耐受日平均氣溫17 ℃左右持續(xù)3～5 d的低溫[16]；吳永斌等根據(jù)在東川4個海拔高度的盆栽實驗，認為粳稻低溫冷害成災指標拔節(jié)期為日平均氣溫17.2 ℃，開花結(jié)實期為日平均氣溫18.1 ℃[17]；目前云南氣象服務上使用的水稻低溫冷害指標為日平均氣溫連續(xù)≥3 d低于18.0 ℃[18]。【本研究的切入點】然而，關(guān)于云南水稻低溫冷害的成災機理尚未明晰；水稻冷害指標的客觀性，因影響機理不清和無法定量表達低溫冷害對水稻產(chǎn)量的影響，而仍然值得商榷。比如，日平均氣溫連續(xù)≥3 d低于18.0 ℃對水稻低溫冷害的反映能力較差。玉溪市地處滇中，是一季粳稻主產(chǎn)區(qū)；市政府所在地紅塔區(qū)的氣象站是滇中中海拔地區(qū)的重要代表站，其氣象數(shù)據(jù)和水稻生長發(fā)育等觀測資料對滇中地區(qū)有重要指示性。文章基于紅塔區(qū)長序列水稻物候、產(chǎn)量相關(guān)和氣候?qū)崪y資料，使用典型年氣候?qū)Ρ确治龊徒y(tǒng)計方法作深入研究。【擬解決的關(guān)鍵問題】系統(tǒng)分析當?shù)匾患揪鞠募镜蜏乩浜Φ奶鞖鈿夂蛱攸c和指標，探討水稻夏季低溫冷害與產(chǎn)量的關(guān)系，為準確評估和預測低溫冷害對水稻產(chǎn)量的影響，提高水稻生產(chǎn)應對低溫災害能力，提供科學依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 資料來源

水稻生育期觀測和產(chǎn)量相關(guān)數(shù)據(jù)來源于紅塔區(qū)農(nóng)業(yè)氣象觀測站1981-2016年水稻農(nóng)業(yè)氣象觀測年報表。水稻觀測嚴格按照中國氣象局《農(nóng)業(yè)氣象觀測規(guī)范》執(zhí)行；觀測地塊設置4個小區(qū)(重復)，各項觀測記錄取4個小區(qū)的平均值[19]；產(chǎn)量測定項包括結(jié)實率、空殼率和千粒重等。所用氣象資料來源于紅塔區(qū)氣象站。

1.2 分析方法

(1) 統(tǒng)計分析水稻孕穗至乳熟期當?shù)刂饕獨夂驐l件、典型低溫年水稻冷害相關(guān)的氣候特點和低溫指標。

(2) 分析孕穗-乳熟期間及其前后不同時段各氣象因子與水稻空殼率的Pearson相關(guān)關(guān)系[20]，著重考慮時段為抽穗前(指始期以前，下同)11至5日、抽穗前10至1日、抽穗前10日至抽穗后(指末期后，下同)5 d、抽穗后1至5 d、抽穗前2日至抽穗后4 d共5個。分析的氣象因子包括常規(guī)定時(02:00時、08:00時、14:00時、20:00時)觀測的氣溫、日平均氣溫、最高氣溫、最低氣溫、氣溫日較差、降水量、降雨日數(shù)、低溫和陰雨日數(shù)、相對濕度、有效熱積溫、有害冷積溫、小于20 ℃的負積溫等共64個。

(3) 主成分分析法是利用降維的思想，把多個變量指標轉(zhuǎn)化為少數(shù)綜合指標的一種統(tǒng)計學方法[21]。這里使用它對與水稻空殼率相關(guān)性好的多個氣象因子進行綜合簡化，找出能反映低溫冷害影響的綜合氣候指標。建立方程使用1981-2011年的資料，方程檢驗使用2012-2016年的資料。

2 結(jié)果與分析

2.1 歷年水稻空殼率和相關(guān)發(fā)育期

根據(jù)分析，1981-2011年紅塔區(qū)水稻空殼率最低為7 %(2008年)，最高為34 %(1996年)，31年空殼率平均值為16.3 %，大多數(shù)年份水稻空殼率在10 %～23 %；31年水稻空殼率的標準差為7.28 %，年際波動變化十分顯著(表略)。

當?shù)厮驹兴肫毡槠?、抽穗始期、抽穗普遍期和抽穗末期的平均日期分別為7月8日、7月15日、7月20日和7月25日。31年平均抽穗日數(shù)為10.2 d。水稻乳熟普遍期平均出現(xiàn)在8月7日。上述水稻發(fā)育期的歷年變異系數(shù)均大于21 %(表略)。

2.2 基于空殼率大小的歷年水稻低溫冷害等級

相關(guān)研究表明，孕穗期和花期低溫很顯著地影響水稻結(jié)實率[9-12]；根據(jù)紅塔區(qū)歷年資料分析，夏季低溫對當?shù)厮究諝ぢ视绊懽畲?參見本文2.5節(jié)和表2)。因此，根據(jù)歷年水稻空殼率大小，將水稻抽穗開花期低溫冷害劃分為無害、輕度冷害、中等冷害、重度冷害、極重冷害5個等級(表1)。由表1可見，水稻抽穗開花期無低溫冷害年占9.7 %，輕度冷害年占35.5 %、中等冷害年占32.3 %、重度冷害年占16.1 %、極重冷害年占6.4 %。冷害等級的分布呈右偏態(tài)，偏度0.512，峰度-2.963。

表1 基于空殼率大小劃分的玉溪歷年水稻夏季低溫冷害等級

2.3 玉溪夏季氣候特點

為便于統(tǒng)計，根據(jù)當?shù)貧v年水稻物候資料，并考慮水稻大面積種植情況，統(tǒng)一確定紅塔區(qū)水稻孕穗期為7月1-15日、抽穗期為7月16-31日、乳熟期為8月1-20日，即水稻生長中后期出現(xiàn)在夏季7-8月。據(jù)此統(tǒng)計31年各生育期氣候資料，得到圖1。結(jié)果顯示，紅塔區(qū)水稻孕穗期歷年平均氣溫21.2 ℃，平均最低氣溫18.2 ℃，平均最高氣溫25.9 ℃，日照時數(shù)3.5 h/d，降水量5.21 mm/d，平均相對濕度80.4 %；抽穗期歷年平均氣溫20.9 ℃，平均最低氣溫17.7 ℃，平均最高氣溫26.0 ℃，日照時數(shù)3.6 h/d，降水量6.35 mm/d，平均相對濕度80.9 %；乳熟期氣候條件如圖1所示。

圖1 玉溪紅塔站水稻生長中后期氣候要素歷年平均值Fig.1 The mean values of climatic elements over the years of rice(from booting stage to milk-ripe stage)at Hongta station

表2玉溪水稻空殼率典型高(低)值年的夏季低溫冷害氣候特點

Table 2 Climatic features of chilling damage for japonica rice during the summers of typical years with high or low empty grain rates of rice planted in Hongta county

年份Particularyears孕穗始期至抽穗普遍期Bootingandheadingstages抽穗至乳熟期Headingandmilk?ripestage7月下旬至8月末連續(xù)4d氣溫最低均值Theaveragevalueofminimumtemperatureincontinuous4daysfromlateJulytolateAugustT(℃)Tn(℃)Tm(℃)RH(%)S(h)T(℃)Tn(℃)Tm(℃)RH(%)S(h)Tn(℃)Tm(℃)氣候特點Climaticfeatures空殼率高值年19912091872518341521017826184134150(乳熟后15d)227(抽穗普遍-末)典型延遲型冷害(長時段陰雨寡照+抽穗期Tm典型偏低)19962141872577773221218126779945154(抽穗普遍-末期)241(乳熟期)障礙型冷害(長時段氣溫不低，短時Tn造成)20112091742637584521217226973554138(乳熟2d后)148(抽穗末6d后)224(乳熟期前)長期Tn低，Tm較高、溫差大濕度??；抽穗末至乳熟短時Tn/Tm偏低且出現(xiàn)2次空殼率低值年19952141882568071421617727575755163237(乳熟期后)Tn/Tm明顯偏高(特別是孕穗抽穗期)，抽穗-乳熟期S多20062141832718723020816327377338149(抽穗末2d后)231(乳熟20d后)長期Tm偏高、孕穗抽穗期Tn較高，短時低溫現(xiàn)抽穗末后20082071722597874520417626081439162228(乳熟2d后)乳熟前無短時低溫；孕穗抽穗期Tm偏高且S大

注：T為平均氣溫，Tn為平均最低氣溫，Tm為平均最高氣溫，RH為空氣相對濕度，S為日照時數(shù)。

Notes:Tmeant average air temperature;Tnshowed average minimum temperature;Tmmeant average maximum temperature;RHrepresented average relative humidity;Smeant sunshine duration.

表3 玉溪水稻重要時段氣象因子與水稻空殼率的相關(guān)系數(shù)

注：RH表示空氣平均相對濕度，**表示相關(guān)顯著水平P=0.05，*表示相關(guān)顯著水平P=0.10。

Notes:RHmeant average relative humidity; ** showed the significance level of correlation was equal to 0.05 while * meant the level being 0.10.

由此可見，玉溪紅塔區(qū)夏季(水稻生長中后期)氣候特點為：氣溫典型偏低、多雨濕度大，寡照特征明顯；尤其是最低氣溫偏低幅度大(長時段平均小于18 ℃)。很顯然，這樣的氣候背景下易于發(fā)生水稻夏季低溫冷害。

2.4 空殼率高/低值典型年低溫冷害氣候特點

根據(jù)表2的分析，3個水稻空殼率高值年中，1991年為典型延遲型低溫冷害年，伴有長時期陰雨寡照天氣影響、最高氣溫典型偏低(特別是孕穗抽穗期)是重要特征(根據(jù)氣象機理分析，陰雨寡照天氣直接造成白天溫度偏低)；1996年為障礙型低溫冷害年，長時段平均氣溫和平均最低氣溫較高，冷害主要由短時段(數(shù)天)最低氣溫造成；2011年無疑是混合型低溫冷害年(延遲型+障礙型低溫)，長期最低氣溫偏低、孕穗抽穗期平均氣溫低，伴隨有溫差大、濕度小、長時段日照較充足(日照多未能提高關(guān)鍵時段氣溫)，值得注意的是障礙型低溫出現(xiàn)在抽穗期后和乳熟期內(nèi)。

3個水稻空殼率低值年中，1995年孕穗至乳熟期平均氣溫偏高、最低/最高氣溫典型偏高，是熱量條件典型偏好年；2006年孕穗抽穗期各時段最高氣溫偏高且最低氣溫正常偏高(Tm有利于抽穗和灌漿)，短時段低溫天氣出現(xiàn)在抽穗末期以后。2008年長時段平均氣溫、最低氣溫、最高氣溫都不及2011年同期相應指標，總熱量條件典型偏差；但是孕穗抽穗期日照多，乳熟期以前均無明顯短時段最低氣溫/最高氣溫的不利影響，其中孕穗抽穗期最高氣溫正常偏高且日照多是重要有利因素。

2.5 水稻空殼率與氣象因子的相關(guān)性

分析多個時段各氣象因子與水稻空殼率的相關(guān)系數(shù)r，其中r絕對值≥0.3的因子列于表3，可見相關(guān)顯著性水平P=0.05或P=0.10的因子共有9個。抽穗前后02:00、08:00、20:00氣溫和平均氣溫、最高/最低氣溫均與水稻空殼率呈負相關(guān)；抽穗前11日至抽穗后4日是低溫影響的關(guān)鍵時段。從氣溫日變化而言，02:00、08:00氣溫都表示夜間氣溫，14:00、20:00氣溫代表日間氣溫；考慮到相關(guān)系數(shù)的大小，表3結(jié)果表明，抽穗前11至5日夜間低溫對水稻空殼率影響顯著大于日間氣溫的影響，而抽穗前2日至抽穗后4日日間低溫的影響大于夜間氣溫的影響。

2.6 冷害綜合氣候指標的建立

鑒于氣象服務上每日各時次氣溫資料不便及時得到，以下使用最高氣溫代表日間氣溫、最低氣溫表示夜間氣溫，重點分析水稻抽穗期前后時段氣溫因子對水稻空殼率的共同影響。其中，X1、X2分別表示抽穗前11至5日02:00平均氣溫、平均最低氣溫，X3、X4分別表示抽穗前2日至抽穗后4日平均氣溫、平均最高氣溫；在31年中，此4個因子的標準差為0.8～1.1 ℃(表略),表明4個因子的歷年波動變化都是顯著的。

進一步分析4個因子兩兩間的相關(guān)性，發(fā)現(xiàn)X1、X2之間相關(guān)極顯著(r=0.929，P<0.01)，X3、X4也有顯著相關(guān)性(r=0.839，P<0.01)，其余均為相關(guān)不顯著。鑒于部分因子之間存在顯著的相關(guān)性，可使用主成分分析法對4個因子進行綜合簡化。結(jié)果表明，前2個主成分因子的累計方差占全部原始因子總方差的94.524 %(表4)。

根據(jù)主成分分析原理，可用這2個主成分因子來表達原始4個氣溫因子的歷年變化，其表達式為：

H1=0.812X1+0.837X2-0.516X3-0.642X4

(1)

H2=0.553X1+0.514X2+0.812X3+0.716X4

(2)

根據(jù)表4，H1、H2的方差對總方差的貢獻大小差別較小。再分別計算H1和H2歷年值與水稻空殼率歷年值序列的相關(guān)系數(shù)，得到R1=-0.076(P>0.05)，R2=-0.556(P<0.001)。其中，R2絕對值都明顯大于表3中各原始因子的相關(guān)系數(shù)值，且P=0.001；而H1與水稻空殼率無相關(guān)性。由于H2與水稻空殼率呈負相關(guān)(圖2)，而(2)式中4個原始氣溫因子都對H2大小表現(xiàn)出正效應，故可用H2表示水稻夏季低溫冷害的綜合氣候指標，來反映夏季低溫冷害與水稻產(chǎn)量的定量關(guān)系。

表4 水稻抽穗期前后4氣溫因子的主成分對原始變量場總方差的貢獻率

2.7 冷害綜合氣候指標的檢驗

根據(jù)逐年低溫冷害綜合氣候指標H2值與水稻空殼率數(shù)據(jù)，作回歸分析得到水稻空殼率預報方程：

Y=-1.6576H+ 106.73

(3)

式(3)中，Y為水稻空殼率，H=H2。方程表示，低溫冷害綜合氣候指標H對水稻空殼率為負效應，即H越大，則水稻空殼率越小。

使用2012-2016年的數(shù)據(jù)檢驗H對水稻夏季冷害的表達能力，如表5所示：5年平均的預報精確度為81.9 %，試報5年中只有2015年的預報精度低于80 %(預報失敗)。同時，與云南省氣象部門目前關(guān)于水稻抽穗開花期低溫冷害的業(yè)務指標相比，綜合氣候指數(shù)H對水稻低溫冷害的表征和識別能力也明顯更勝一籌(表5)。

3 討 論

(1) 低緯高原夏季氣候特點表明當?shù)匾患镜疽子谠馐芟募镜蜏乩浜?。當?shù)叵募練鉁氐湫推?，月平均氣溫低?2 ℃；多雨寡照特征明顯(日照時數(shù)≤4.2 h/d)；因正值雨季主汛期和季風年際變化，一些年份受陰雨寡照天氣嚴重影響。而水稻空殼率與夏季低溫冷害等級呈極顯著相關(guān)性[9,11-12]。

圖2 玉溪水稻夏季低溫冷害綜合氣候指數(shù)與空殼率的關(guān)系Fig.2 The relationship between the integrated climate index H expressing summer chilling damage of rice in Yuxi city

(2) 云南一季稻夏季低溫冷害的時段和主要影響因素。根據(jù)典型年氣候分析，孕穗抽穗期是一季稻對夏季低溫敏感的主要時段(7月中下旬和8月上旬)，但抽穗末期至乳熟期出現(xiàn)低溫仍可能產(chǎn)生危害；短時段(數(shù)天以內(nèi))低溫指標比長時段(旬及以上長度)低溫指標更能準確指示低溫冷害的發(fā)生；同時，高原地區(qū)水稻夏季冷害對夜間低溫比白天溫度更敏感；孕穗至乳熟期間氣溫顯著偏低時段，嚴重陰雨寡照可加重水稻低溫冷害。

表5玉溪水稻夏季低溫冷害綜合氣候指數(shù)H的預報精度和對實際低溫冷害表征能力的檢驗

Table 5 The forecast results and representational capacity checkout of the integrated climate indexHin allusion to summer chilling damage of rice planted in Yuxi City

年份Years抽穗始期(月．日)Beginningdateofheading抽穗末期(月．日)Telophasedateofheading空殼率實測(%)ObservedemptygrainratesH值ThevalueofindexH空殼率預報值(%)Forecastemptygrainrates預報精確度(%)Forecastaccuracy實際受害等級?Actualinjureddegree業(yè)務指標[18]評判JudgedresultbasedonoperationalindicatorH指數(shù)的冷害等級??DamagegradesbasedonindexH201270872515560138932中度無輕度201380280919551151809中度無中度201480481418549156874中度無中度201571672713525196494輕度無中度201672072915554146988中度無中度

注：*根據(jù)表1按水稻空殼率5個等級標準評判；**基于H預報的空殼率和表1的冷害等級劃分標準評判；文獻[18]的業(yè)務指標只判定低溫冷害的有或無。

Notes: *judged according to the actual empty grain rates and criterion showed in table 1; ** judged according to the value of empty grain rate forecast by indexH; the operational indicator from the reference[18]only judged the Yes-or-No results of chilling damage.

(3) 滇中地區(qū)一季稻夏季低溫冷害臨界指標。低溫冷害典型年的分析結(jié)果(表2)有重要指示性，1996年水稻孕穗抽穗期連續(xù)4 d最低氣溫最小值15.4 ℃，1991年抽穗普遍期至末期連續(xù)4 d最高氣溫最小值22.7 ℃，2011年水稻乳熟期前連續(xù)4 d最高氣溫最小值22.4 ℃。文章?lián)苏J為，孕穗抽穗期連續(xù)2 d最低氣溫最小值15.5 ℃、抽穗至乳熟前連續(xù)3 d最高氣溫最小值22.5 ℃，可作為判定云南一季粳稻低溫冷害的參考臨界指標，其中的最低氣溫參考臨界指標與文獻[7]中北方水稻低溫冷害指標(連續(xù)2 d日最低氣溫15 ℃)很接近。

(4) 關(guān)于水稻冷害綜合氣候指數(shù)H的使用。H是基于玉溪本地31年的數(shù)據(jù)得到的，鑒于資料序列較長和氣候的年際波動顯著，可認為當?shù)厮旧L中后期低溫特點和變化趨勢能較大程度上代表滇中地區(qū)狀況(7-8月平均氣溫19.6～21.9 ℃、平均最低氣溫16.3～19.2 ℃、平均最高氣溫24.4～27.0 ℃)，即H有一定的普遍性意義。值得注意的是，公式(2)中H2是完全根據(jù)水稻抽穗前后2時段的歷年溫度資料得到，故該公式中4個氣溫因子的系數(shù)0.812、0.716、0.553、0.514，不能反映各因子對水稻空殼率影響的相對大小。同時，根據(jù)典型年氣候特點分析，一些年份水稻低溫冷害不完全由低溫引起，還可能與日照或相對濕度等因素有關(guān)。因此，在實際應用冷害綜合氣候指標H時，宜與各地水稻生長中后期氣候特點相結(jié)合使用。

4 結(jié) 論

連續(xù)2 d最低氣溫均值15.5 ℃、連續(xù)3 d最高氣溫均值22.5 ℃可作為滇中水稻夏季冷害的參考性臨界指標；使用抽穗前11～5 d最低氣溫和抽穗前2 d至抽穗后4 d最高氣溫及此二時段平均氣溫構(gòu)建了夏季低溫冷害綜合指標H，它與水稻空殼率呈高度負相關(guān)，對滇中粳稻夏季低溫冷害有一定的表征能力。

[1]李 靜. 2種生態(tài)條件下水稻生育期和產(chǎn)量構(gòu)成差異對比[J]. 西南農(nóng)業(yè)學報, 2015,28(4): 1450-1454.

[2]鄒麗云. 影響云南水稻產(chǎn)量的災害分析[J]. 中國農(nóng)業(yè)氣象, 2002,23(1): 12-15.

[3]IPCC.Climate Change 2013-Working Group I Contribution to the Fifth Assessment Report: The Physical Science Basis Summary for Policymakers[M].Cambridge University Press,2014.

[4]徐夢瑩, 朱 勇, 胡雪瓊, 等. 近40年云南水稻熱量資源時空變化特征[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學, 2016,44(6): 228-233.

[5]Zhang Z, Wang P, Chen Y, et al. Global warming over 1960-2009 did increase heat stress and reduce cold stress in the major rice-planting areas across China[J]. European Journal of Agronomy, 2014,59:49-56.

[6]黃中艷, 朱 勇, 鄧云龍, 等. 云南烤煙大田期氣候?qū)熑~品質(zhì)的影響[J]. 中國農(nóng)業(yè)氣象,2008, 29 (4): 440-445.

[7]馬樹慶,襲祝香,馬力文,等. 北方水稻低溫冷害指標持續(xù)適用性檢驗與比較[J].氣象，2015,41(6): 778-785.

[8]宋廣樹，孫忠富，孫 蕾,等. 東北中部地區(qū)水稻不同生育時期低溫處理下生理變化及耐冷性比較[J].生態(tài)學報, 2011,31(13):3788-3795.

[9]武 琦, 鄒德堂, 趙宏偉, 等. 不同生育時期低溫脅迫下水稻耐冷指標變化的研究[J]. 作物雜志,2012(6):95-100.

[10]聶元元，蔡耀輝，顏滿蓮, 等. 水稻低溫冷害分析研究進展[J]. 江西農(nóng)業(yè)學報,2011,23(3):63-66.

[11]鐘 楚，朱穎墨，朱 勇,等. 云南不同類型一季稻產(chǎn)量形成及其與氣象因子的關(guān)系[J].應用生態(tài)學報，2013,24(10): 2831-2842.

[12]王連敏, 王立志, 王春艷, 等. 花期低溫對寒地水稻穎花結(jié)實的影響[J]. 自然災害學報, 2004, 13(2): 92-95.

[13]曾憲國，項洪濤，王立志, 等. 孕穗期不同低溫對水稻空殼率的影響[J]. 黑龍江農(nóng)業(yè)科學,2014(6):19-21.

[14]趙正武，李仕貴，黃文章, 等. 水稻不同低溫敏感期的耐冷性研究進展及前景[J]. 西南農(nóng)業(yè)學報,2006,19(2):330-335.

[15]鄒麗云，嚴華生. 云南水稻氣候敏感性和栽培適應性[J]. 南京氣象學院學報,1994,17(2): 249-254.

[16]熊振民. 水稻育種中“云南稻種”利用的初步研究[J]. 云南農(nóng)業(yè)科技,1983(1): 13-17.

[17]吳永斌, 陳丹妮, 張明達, 等. 云南地區(qū)水稻低溫冷害指標研究[J]. 氣象與環(huán)境學報,2016, 32(2): 95-99.

[18]云南省氣象局.云南省短期氣候預測質(zhì)量評定方法[Z],2002.

[19]國家氣象局. 農(nóng)業(yè)氣象觀測規(guī)范[M]. 北京: 氣象出版社,1993.

[20]施 能. 氣象科研與預報中的多元分析方法[M]. 北京: 氣象出版社,1995:58-100.

[21]張文彤．SPSS11 統(tǒng)計分析教程[M].北京：北京希望電子出版社，2002:171-177,191-202.

StudyonClimateFeaturesandIndicesofChillingDamageforJaponicaRiceduringSummerinYuxiCity,YunnanProvince

SUN Xiu-fen1, HUANG Zhong-yan2*, ZHOU Hong1

(1.Meteorological Bureau of Yuxi City, Yunnan Yuxi 653100, China; 2.Yunnan Provincial Meteorological Society, Yunnan Kunming 650034, China)

【Objective】 The chilling damage in summer was a main cause resulted in output reduction of Yunnan rice. In order to accurately assess and predict the impact of summer low temperature on rice yield in Yuxi city, the climatic characteristics, main influencing factors and indices of summer chilling damage for local japonica rice were analyzed. 【Method】 Based on the data of growth stages, empty shell rates of rice and climate data from 1981 to 2010 at Agro-meteorological station of Yuxi city, this study was carried out by means of the contrastive analysis on climatic conditions for typical years, principal component analysis and linear regression.【Result】The result showed that booting and heading stages were the important sensitive phase of chilling damage for japonica rice and minimum temperature was the primary factor which caused rice chilling damage. The temperature during the summer was generally lower in the central region of Yunnan and its internal fluctuation was marked, while it was rainy with scant light, which gave easily rise to chilling injury of rice. Under the climatic conditions in central Yunnan, rice was more sensitive to night low temperature before head sprouting than daytime low temperature, while it was more likely to suffer damage because of daytime low temperature during heading to flowering stage. 【Conclusion】The critical indices of chilling damage for japonica rice in central Yunnan were presented, the average value of minimum temperature for 2 successive days was 15.5 ℃ and the average maximum temperature for 3 successive days was 22.5 ℃ in summer. The major meteorological factors affecting local rice chilling damage in summer included the mean minimum temperature from the 11th to 5th days before heading date of rice, mean maximum temperature from the 2nd day before heading date to the 4th days after heading date of rice, and mean temperature of the two date time frames. These three meteorological factors were combined to structure an integrated climatic indexH, which was highly negatively correlated with the rate of rice shell, meaning an ability to express the summer chilling damage of japonica rice to a certain extent in central Yunnan.

Japonica rice; Heading and flowering stage; Chilling damage in summer; Critical index

1001-4829(2017)12-2805-06

10.16213/j.cnki.scjas.2017.12.032

2017-01-05

云南省科學技術(shù)協(xié)會“高原特色農(nóng)業(yè)獻智獻策行動”項目[云科協(xié)2016-23]; 國家自然科學基金(41665004)；西南區(qū)域氣象中心重大科研業(yè)務項目(西南區(qū)域2013-2)

孫秀芬(1977-)，女，應用氣象工程師，主要從事農(nóng)業(yè)氣象工作，E-mail:454382016@qq.com；* 為通訊作者：黃中艷，E-mail: qxhzy@sina.com。

S166;S162.1

A

(責任編輯王家銀)