曹 魯 孫玲玲
(宣城市氣象局,安徽宣城 242000)
宣城市地處皖南,當?shù)貍鹘y(tǒng)種植以雙季稻為主,年種植面積14 560 hm2。水稻種植是宣城市農業(yè)主導產業(yè)之一。氣象與水稻生產有著密切的關系,氣象條件對水稻產量的影響較大。宣城市常見水稻農業(yè)氣象災害為春季低溫陰雨,夏季暴雨洪澇、高溫,以及秋季干旱、低溫寒露風等。本文主要研究宣城市氣候對當?shù)仉p季早稻的影響,以期為減輕氣象災害的影響提供參考。
水稻生長數(shù)據來源于2013—2021年宣城農業(yè)氣象試驗站作物觀測記錄,產量和氣象災害數(shù)據來源于2013—2021年宣城市統(tǒng)計局和宣城市統(tǒng)計年鑒,氣候資料來源于1991—2020年宣城國家氣候觀測站觀測記錄。
通過分析大量文獻[1-3]以及參考宣城市統(tǒng)計局的統(tǒng)計資料,梳理雙季早稻種植現(xiàn)狀以及氣象災害的影響;通過登錄宣城市政府網站,獲取最新信息,在總結現(xiàn)有研究現(xiàn)狀[4-5]的基礎上,確定研究方向和研究重點。
宣城市屬亞熱帶季風濕潤氣候區(qū),境內北部相對平坦多水系,南部多山多丘陵,南高北低,雨量豐盈。受梅雨影響,當?shù)亟涤炅考?,常有洪澇。春季氣溫回暖但并不穩(wěn)定,易有倒春寒;夏有高溫伏旱。多年平均氣溫為16.4℃,極端最高氣溫為41.5℃,極端最低氣溫為-10.2℃;無霜期240 d;年平均日照時數(shù)1 876.0 h;年降雨量多年平均1 398.7 mm,降雨量年際變化較大,降雨主要集中在5—7月,其中6月降水量最多,達244.3 mm。
宣城市一般于3月底至4月初播種雙季早稻,栽培方式以直播為主,4月中旬出苗,5月中旬分蘗,6月上旬拔節(jié),6月中旬孕穗,6月下旬進入抽穗揚花期,7月中下旬收獲。宣城市雙季早稻一般以秈稻為主,代表品種為中熟品種中組3號,生育期107.1 d,生育期一般在4月上旬至7月中下旬。
一般以日平均氣溫穩(wěn)定通過10℃和12℃的初日作為早稻的早播界限期,秈稻發(fā)芽出苗的最低溫度為12℃。宣城市4月上旬歷年平均溫度為14.7℃,利于雙季早稻播種發(fā)芽;4月中旬歷史平均溫度為16.4℃,利于雙季早稻進入出苗期。5月中旬歷史平均溫度為21.5℃,滿足雙季早稻分蘗需求。6月中旬歷史平均氣溫為24.9℃,利于稻穗發(fā)育;6月下旬歷史平均溫度為25.8℃,利于水稻抽穗揚花、裂藥受精。7月歷史平均溫度為28.4℃,月均氣溫日較差為8.5℃,利于水稻灌漿。
宣城市水系較多,且有水渠,利于灌溉,4—7月歷年平均降水量703.4 mm,約占全年降水量的50%,在需要淺水勤灌的分蘗期、需水量最大的孕穗期和需要干濕交替的灌漿期都能提供充足水量。
充足光照有利于水稻生產。雙季早稻全生育期內4—7月總日照時數(shù)歷史平均為702.3 h,其中5月中旬至6月上旬旬歷史平均日照時數(shù)合計達到203.5 h,利于水稻分蘗。
宣城市氣象災害具有種類多、發(fā)生頻率高、影響范圍廣、災情損失重等特點,在雙季早稻生育期間常有低溫凍害、連陰雨、洪澇和高溫等氣象災害。就影響程度而言,連陰雨、洪澇和高溫是宣城市水稻最主要的氣象災害,是造成水稻減產的重要因素,已成為宣城市水稻農業(yè)持續(xù)發(fā)展的障礙。
從氣象災害發(fā)生頻率和影響范圍來看,雙季早稻容易受到低溫凍害、連陰雨、洪澇以及高溫等的危害,其中洪澇災害影響最嚴重。從水稻生育期災害分布來看,水稻播種至出苗期易受到冷凍害的影響,抽穗揚花期易受到連陰雨的影響,灌漿成熟期易受到洪澇和高溫等氣象災害的影響。總的來說,洪澇和高溫是雙季早稻成熟期最主要的氣象災害,常常導致產量嚴重下降,甚至絕收[6-7]。
2.2.1 低溫凍害。春季冷暖空氣活動頻繁,受其影響,宣城市春播期間常常出現(xiàn)連續(xù)一段低溫陰雨,之后,轉為晴暖天氣,連續(xù)一段晴暖天氣之后又有冷空氣影響,繼而轉為低溫陰雨天氣。農諺“冷尾暖頭,春播早籌”中的“冷尾暖頭”是指春季低溫陰雨過程快要結束,連晴回暖天氣過程即將開始時。此時一般都有3~5 d的連晴回暖天氣,有利于雙季早稻播種。搶晴天播種,可使種根及早入土,到下一次冷空氣影響時,秧苗已扎根立苗,不會因灌水護苗而發(fā)生漂秧、倒秧和爛秧[8-9]等現(xiàn)象。
由于全球變暖的影響,宣城市氣候發(fā)生了相應變化,年平均氣溫呈上升趨勢,春季提前。同時,受農民外出務工等因素影響,部分農民種植雙季早稻的日期提前到3月下旬。由于宣城市常出現(xiàn)倒春寒,導致早播雙季早稻受到影響。
2019年3月15 日日平均氣溫5 d滑動平均通過12℃,3月22日出現(xiàn)降溫,日平均氣溫下降5.8℃,連續(xù)3 d日平均氣溫低于12℃。低溫持續(xù)時間較短,沒有對早播早稻造成太大影響。
2020年3月16 日,日平均氣溫5 d滑動平均通過12℃,且晴好天氣持續(xù)時間較長;3月27日至4月1日出現(xiàn)大幅降溫,最大降溫幅度達到8.6℃,其中3月27日氣溫日較差達到10.5℃,日最低氣溫降到1.7℃,連續(xù)5 d日平均氣溫低于12℃。最低氣溫于3月底出現(xiàn),此時宣城市部分早播早稻已經播種,受其影響,部分地塊出現(xiàn)不同程度的凍害,出苗時間推遲10 d左右,后期需要補栽秧苗。
2021年3月15 日日平均氣溫5 d滑動平均通過12℃,3月17—22日連續(xù)5 d日平均氣溫低于12℃。因時間距離較近,大部分早播耕作尚未開始,所以影響相對較輕。
2.2.2 連陰雨。連陰雨是指連續(xù)幾天以上的陰雨天氣過程。宣城市地處東南丘陵與長江中下游平原的過渡地帶,受冷暖空氣影響,常有連續(xù)陰雨寡照天氣。水稻生育期不同,其受連陰雨天氣的影響也不相同,其中受影響最大的主要是分蘗期、抽穗揚花期和灌漿成熟期。
5月中下旬一般是雙季早稻的分蘗期,需要充足光照。遇連陰雨寡照天氣,雙季早稻會推遲并縮短分蘗時間,減少分蘗數(shù)量。2016年5月中旬雨水偏多,下旬全部是陰雨天氣。該時段累積日照時數(shù)僅135.9 h,比常年同期偏少53.7 h,不利于雙季早稻分蘗期生長,對控制無效分蘗也不利。2018年5月中下旬雙季早稻普遍進入分蘗期,氣象條件不利于雙季早稻分蘗期生長,其中:平均溫度為24.2℃,比歷年同期偏高2.2℃;降水量為70.9 mm,比歷年同期略偏多8.9 mm;日照時數(shù)90.3 h,比歷年同期偏少33.7 h。2021年5月中下旬雙季早稻普遍進入分蘗期,氣象條件一般,不利于分蘗,其中:平均溫度為22.8℃,比歷年同期偏高0.8℃;降水量為144.3 mm,比歷年同期略多82.3 mm;日照時數(shù)75.3 h,比歷年同期偏少48.7 h。
6月下旬一般是雙季早稻的抽穗揚花期。該時期一般處于長江中下游梅雨期,雨日多,濕度大,日照少。受氣候影響,花粉易發(fā)育不良,或花粉活力降低,抑制開花授粉,最終導致空秕谷率增加、結實率下降、水稻病害偏重發(fā)生。2013年6月22日至7月1日,2014年6月20日至7月6日,2015年6月15日至7月19日,2016年6月11日至7月7日,2018年 6月 19—24日、2018年 6月 28日至 7月9日,2019年6月25日至7月1日,2020年6月14—23日,均出現(xiàn)不同程度的連陰雨,尤以2015年6月15日至7月19日和2016年6月11日至7月7日影響時間最長,受其影響,當年雙季早稻結實率出現(xiàn)不同程度的下降,相應生育期也出現(xiàn)不同程度的推遲。
7月是雙季早稻的灌漿成熟期,雨日偏多,會降低氣溫日較差,不利于水稻灌漿增加粒重;田間濕度大,容易加重水稻病害,不易開展田間工作,并且容易導致穗粒發(fā)芽霉變;雨水過多,不易保持田間干濕交替,水稻易倒伏。2020年7月上中旬,平均溫度為25.1℃,比歷年同期偏低2.8℃;降水量為464.1 mm,比歷年同期偏多322.2 mm;日照時數(shù)26.2 h,比歷年同期少100.8 h。溫度偏低、降水偏多、日照偏少,利于病蟲害發(fā)生,水稻易倒伏,不利于水稻灌漿,易導致空秕率增多、粒重下降。
2.2.3 洪澇。洪澇是宣城市雙季早稻最嚴重的氣象災害。洪澇是由暴雨引發(fā)的水稻次生災害,以水稻植株受淹或直接被沖毀為特征,發(fā)生時段多在5—7月,尤其在6月中旬至7月上旬梅雨期最易發(fā)生。暴雨引發(fā)的洪澇往往發(fā)生突然,會沖毀水稻田,淹沒植株或造成積澇,或導致局部地區(qū)雙季早稻成熟田塊無法及時收獲,倒伏和穗發(fā)芽現(xiàn)象嚴重,水稻單產會受到一定程度的影響。特別是暴雨后連續(xù)大雨、暴雨,雨后乍晴,氣溫高,田間濕度大,極易導致水稻病害嚴重發(fā)生。如果每年暴雨,那么地勢低洼地區(qū)會明顯受災。
2016年水稻抽穗揚花期和灌漿成熟期遭受歷史罕見特大連續(xù)暴雨、洪澇,宣城市部分水稻田嚴重受災。降水集中在6月下旬至7月上旬,降水量達到894.3mm。特別是6月20日、6月28日、7月2日、7月3日等連續(xù)大暴雨、特大暴雨過程引發(fā)的嚴重洪澇災害,洪水多日不退,大片農田被水淹沒,導致絕收,部分地勢較高田塊早稻成熟收獲期也推遲到8月初,當年雙季晚稻也不得不由移栽常規(guī)晚稻改成直播生育期較短的早稻品種,最終導致該年度雙季早稻產量比上年產量減少14%。
2020年6月下旬至7月中旬累計降水量達686.3 mm,比歷年平均偏多407.0 mm。溫度偏低、降水偏多、日照偏少,利于病蟲害發(fā)生,水稻易倒伏,不利于水稻灌漿,導致空秕率增多、粒重下降。土壤含水量高,導致水稻發(fā)生大面積倒伏現(xiàn)象,最終該年度雙季早稻比上年減產12%。
2.2.4 高溫。在雙季早稻的生育期內高溫主要發(fā)生在7月灌漿成熟階段,次要發(fā)生在6月抽穗揚花期。水稻花期對高溫天氣比較敏感,氣溫在35℃以上時,易造成結實率下降。灌漿期如果遇到35℃以上的高溫時,會出現(xiàn)高溫逼熟,使水稻的半實率和秕粒率增加。
結合天氣實況分析,2013年、2017年和2018年7月高溫日數(shù)分別達到23、22、18 d,相應年度雙季早稻出現(xiàn)不同程度的高溫逼熟,秕粒率明顯增加。
總體來說,宣城市氣候對雙季早稻生長具有有利影響,但是其相關災害也對雙季早稻生產造成了一定的損失。氣象災害具有種類多、范圍廣、頻率高、影響范圍大、難以防御[10-11]的特點。抓好雙季早稻生產,應著力做好以下措施。一是加強氣象災害規(guī)律研究,盡量減輕受災程度,降低損失。在前期播種時,不盲目趕農時,降低低溫對雙季早稻的影響;在破口抽穗期,及時加強田間管理[12-13],合理噴施藥、肥,減輕病蟲害;在成熟期出現(xiàn)澇災或高溫時,應關注天氣變化,及時搶收成熟水稻,降低損失。二是平時做好防汛抗旱工作,增強田間蓄水和泄洪能力,減少洪澇和干旱對大田雙季早稻的影響。三是在災情發(fā)生前后,根據田間情況,合理安排田間生產,減少高溫、洪澇等的影響,盡可能降低損失。四是合理購買農業(yè)保險,關注農業(yè)保險相關政策變化,充分發(fā)揮保險的經濟補償功能,降低水稻種植風險,保護農民利益,促進糧食生產穩(wěn)定發(fā)展。