范縣水稻種植氣候適宜性分析

摘要" 本文根據(jù)河南范縣2013—2023年氣候觀測(cè)資料，對(duì)研究區(qū)近11年來(lái)的氣候條件進(jìn)行分析，從溫度、水分和日照3個(gè)方面分析了該地區(qū)種植水稻的氣候適宜性，和干旱、高溫、暴雨和洪澇等氣象災(zāi)害對(duì)水稻種植的影響。該地年平均溫度14.6 ℃，平均降水量618.9 mm，平均日照時(shí)數(shù)2 041.5 h；水稻生長(zhǎng)期（5—10月）的平均溫度在15.2～27.5 ℃，平均降水量521.5 mm，平均日照時(shí)數(shù)1 107.4 h，其溫度、降水及日照時(shí)數(shù)均滿足水稻生長(zhǎng)的需求。針對(duì)水稻提質(zhì)增產(chǎn)，提出開(kāi)展水稻專題氣象服務(wù)，加強(qiáng)水稻田間管理等對(duì)策，為促進(jìn)水稻產(chǎn)量和品質(zhì)提高提供參考。

關(guān)鍵詞" 水稻；氣候條件；氣象災(zāi)害；氣象服務(wù)；田間管理

中圖分類號(hào)" S511；S16" " " "文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼" A" " " "文章編號(hào)" 1007-7731（2024）17-0026-04

DOI號(hào)" 10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2024.17.007

Analysis on climate suitability of rice planting in Fanxian

WANG Zhenlei

（Fanxian Meteorological Bureau， Fanxian 457500， China）

Abstract" Based on the climate observation data of in Fanxian， Henan Province from 2013 to 2023， the climate conditions were analyzed of the study area in the past 11 years， the climate suitability was analyzed of rice planting in this area from three aspects of temperature， water and sunshine， and the impact of drought， high temperature， rainstorm and flood on rice planting. The annual average temperature of the area is 14.6 ℃， the average precipitation is 618.9 mm， and the average sunshine hours is 2 041.5 hours. The average temperature during the growth period of rice （May October） is between 15.2-27.5 ℃， with an average precipitation of 521.5 mm and an average sunshine duration of 1 107.4 hours. The temperature， precipitation， and sunshine duration all meet the needs of rice growth. In order to improve the quality and yield of rice， it was proposed to carry out special meteorological services for rice and strengthen rice field management， providing references for promoting the improvement of rice yield and quality.

Keywords" rice; climatic conditions; meteorological disaster; meteorological services; field management

水稻是重要的糧食作物之一，其高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)對(duì)于保障糧食安全具有重要意義。水稻可制淀粉、釀酒和制醋；米糠可制糖、榨油和提取糠醛，供工業(yè)及醫(yī)藥用；稻稈是良好的飼料，也是一種優(yōu)質(zhì)的造紙?jiān)虾途幙棽牧希还妊亢偷靖晒┧幱肹1]。水稻的生長(zhǎng)受一定自然條件的影響。對(duì)于水稻遭受氣象災(zāi)害后的生長(zhǎng)狀況，相關(guān)學(xué)者已經(jīng)做了多項(xiàng)研究。杜云峰[2]研究發(fā)現(xiàn)，水稻在遭受干旱后，植株總干物質(zhì)積累量明顯降低，且其莖、葉、鞘、穗和根各器官的干物質(zhì)積累量均明顯下降，在干旱脅迫下，與小根系類型相比，大根系類型水稻更能維持較高的產(chǎn)量和較優(yōu)的稻米品質(zhì)。田新杰[3]通過(guò)普通野生稻干旱誘導(dǎo)根特異基因轉(zhuǎn)錄組分析及表達(dá)鑒定，確定干旱相關(guān)基因很多是關(guān)于編碼水通道蛋白的基因，即細(xì)胞膜水分子轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，會(huì)影響氣孔的開(kāi)閉。對(duì)于應(yīng)對(duì)氣象災(zāi)害，增加水稻產(chǎn)量，相關(guān)學(xué)者也有所研究。范婷婷等[4]研究表明，在水稻生長(zhǎng)后期，種植戶可通過(guò)根外追肥，達(dá)到降溫增濕的效果；硫酸鋅水溶液配合灌水施水溶態(tài)硅肥，可以增強(qiáng)水稻植株對(duì)高溫的抵御能力。

本文根據(jù)研究區(qū)氣候條件，分析了種植水稻的氣候適宜性，以及常見(jiàn)的氣象災(zāi)害對(duì)水稻種植的影響，并提出開(kāi)展水稻專題氣象服務(wù)，加強(qiáng)水稻田間管理等措施，為種植水稻提供參考。

1 水稻種植氣候條件分析

1.1 基本情況

研究區(qū)位于河南濮陽(yáng)范縣，屬于黃河下游地區(qū)，南北長(zhǎng)約20 km，東西寬約42 km，總面積617 km2。該區(qū)屬暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候，四季分明，春季干旱少雨，夏季炎熱多雨，秋季涼爽干燥，冬季寒冷少雪。其屬黃河沖積平原，局部微有起伏，坡地、洼地相間分布，地勢(shì)自西南向東北漸低。土壤大體分為砂土、砂壤土、壤土、重壤土、黏土和鹽堿地，砂、壤和黏相間分布。該地區(qū)是典型的農(nóng)業(yè)區(qū)之一，稻谷種植歷史悠久，水稻種植面積較大，稻谷年產(chǎn)量較高，可加工大米數(shù)量較多。研究區(qū)生產(chǎn)的大米具有晶瑩剔透、軟筋香甜、營(yíng)養(yǎng)豐富、無(wú)污染和無(wú)公害等特點(diǎn)，廣受市場(chǎng)歡迎。

1.2 溫度條件

季平等[5]對(duì)不同生殖生長(zhǎng)階段高溫脅迫對(duì)水稻產(chǎn)量和品質(zhì)的影響進(jìn)行分析，指出水稻是喜溫性作物，28～32 ℃是其最適生長(zhǎng)溫度。水稻生長(zhǎng)分為6個(gè)階段，分別為苗期、分蘗期、拔節(jié)期、孕穗期、揚(yáng)花授粉期和灌漿成熟期。水稻種子萌發(fā)的最低溫度在10～12 ℃，最適溫度在28～36 ℃，超過(guò)40 ℃種子將停止發(fā)芽。在16 ℃的條件下水稻可順利出苗，其苗期可以抵抗一定的低溫，但長(zhǎng)期處于15 ℃以下葉片易黃化。分蘗期水稻最適溫度在30～32 ℃，最適水溫在32～34 ℃，氣溫低于15 ℃、水溫低于16 ℃或氣溫超過(guò)40 ℃、水溫超過(guò)42 ℃，分蘗停止。在拔節(jié)孕穗期，幼穗分化的適溫在26～30 ℃，晝溫35 ℃，夜溫25 ℃條件下更有利于成大穗。灌漿成熟期最適溫度在23～25 ℃，有利于水稻的充分發(fā)育和成熟，提高產(chǎn)量和品質(zhì)。

研究區(qū)水稻主要生長(zhǎng)期在5—10月，生育期150 d左右，無(wú)霜期290 d，有效積溫充足，可為水稻的生長(zhǎng)提供良好的熱量環(huán)境。一般在5月1—10日播種，最遲不超過(guò)5月12日。由表1可知，5—10月研究區(qū)近11年月平均氣溫在15.2～27.5 ℃，可滿足水稻的生長(zhǎng)需求。通常氣溫在4月快速回升，平均溫度15.1 ℃，到5月播種時(shí)，平均溫度可達(dá)21.0 ℃，滿足水稻播種對(duì)溫度的要求。在6月中旬移栽，7月20日左右開(kāi)始分蘗，研究區(qū)7月平均溫度較高，為27.5 ℃，滿足水稻分蘗所需溫度。拔節(jié)孕穗期在8月，平均溫度26.4 ℃，對(duì)水稻幼穗分化較為有利，水稻在該溫度下會(huì)形成大穗，且更為飽滿。9—10月水稻逐漸成熟，此時(shí)研究區(qū)氣溫略有下降，亦可滿足水稻成熟所需要的最低溫度要求。

1.3 水分條件

杜云峰[2]研究不同根系類型水稻對(duì)干旱脅迫的響應(yīng)差異及其生理基礎(chǔ)，指出水稻是喜濕性作物，在整個(gè)生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中均需要大量的水分，通常年降水量在500～800 mm才能夠滿足水稻生長(zhǎng)發(fā)育所需的用水量。分蘗期對(duì)水分較為敏感，尤其在早稻生長(zhǎng)前期，氣溫、水溫都較低，淺灌有利于分蘗，水層過(guò)深，分蘗將受到影響。在分蘗末期至幼穗分化期排水曬田，可控制分蘗，減少無(wú)效分蘗，有利于提高產(chǎn)量；土壤持水量一般在70%以上，有利于分蘗，水稻分蘗期田間保持淺水層，以3 cm左右為好；在拔節(jié)孕穗期，稻穗開(kāi)始分化形成，需要較多水分，一般以5～7 cm為宜；出穗至開(kāi)花期，水層以6 cm為宜；灌漿成熟期，水層以2～3 cm為宜。

由表2可知，水稻在6月中旬插秧，此時(shí)降水量可能無(wú)法完全滿足水稻插秧的需求，需適量灌溉，使水層保持在2～3 cm，以不飄秧為度，插秧后灌3～4 cm深水層，護(hù)苗返青。7月中旬降水量略有提高，此時(shí)水稻處于分蘗期，盡量采用淺水（2～3 cm水層）和濕潤(rùn)（露泥）灌溉相結(jié)合的方法，做到淺水勤灌。拔節(jié)后進(jìn)入孕穗期，保持3～5 cm淺水層，勤灌水；抽穗、開(kāi)花期，稻田須建立3～5 cm水層且確保不斷水。研究區(qū)全年平均降水量618.9 mm，5—10月降水量占全年降水量的84.26%，為水稻生長(zhǎng)提供了充足的水分條件。

1.4 光照條件

王成孜[6]通過(guò)光照強(qiáng)度對(duì)超級(jí)稻和常規(guī)稻苗期光合特性的影響的研究，指出水稻喜光，光照是影響其生長(zhǎng)發(fā)育的僅次于溫度的第二大影響因子，低光脅近下水稻生長(zhǎng)明顯受到影響。胡茂龍等[7]對(duì)水稻光合功能相關(guān)性狀進(jìn)行分析，認(rèn)為水稻產(chǎn)量及品質(zhì)均受到光照影響，其生物產(chǎn)量中，根部吸收的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)占5%～10%，其余的90%～95%均來(lái)自作物光合作用產(chǎn)物。光照影響水稻光合速率和氣孔形態(tài)，從而影響植物蒸騰作用和氣孔導(dǎo)度，最終影響光合產(chǎn)物的合成。楊哲[8]對(duì)水稻關(guān)鍵生育期光照條件對(duì)水稻產(chǎn)量的影響進(jìn)行分析，認(rèn)為在連續(xù)低光照條件下，水稻的光合作用減弱，導(dǎo)致有機(jī)干物質(zhì)積累速度下降，從而造成籽粒不飽滿，增加水稻的空殼率，可能出現(xiàn)大幅減產(chǎn)現(xiàn)象。水稻開(kāi)花、乳熟和蠟熟期光照強(qiáng)度下降到自然光照的50%，會(huì)造成開(kāi)花時(shí)期的空粒增加，乳熟時(shí)期的空粒和秕粒增加，蠟熟期的秕粒增加，結(jié)實(shí)率明顯下降，單穗產(chǎn)量明顯降低。

如表2所示，水稻生長(zhǎng)至成熟期（5—10月），研究區(qū)該時(shí)間段的日照時(shí)數(shù)共1 107.4 h，占全年日照總時(shí)數(shù)的54.24%，其中，日照時(shí)數(shù)較長(zhǎng)的是5月和6月，這為水稻生長(zhǎng)提供了良好的光照環(huán)境，有利于提升水稻品質(zhì)。

2 氣象災(zāi)害對(duì)水稻種植的影響分析

2.1 高溫?zé)岷?/p>

研究區(qū)在夏季可能會(huì)出現(xiàn)高溫天氣，此時(shí)水稻正處于分蘗期和孕穗期，持續(xù)高溫會(huì)使得水稻的結(jié)實(shí)率大幅降低，導(dǎo)致其大幅減產(chǎn)。許用強(qiáng)等[9]研究表明，平均溫度每升高1 ℃，水稻可能將減產(chǎn)3%～8%；季平等[5]研究發(fā)現(xiàn)，孕穗期高溫對(duì)水稻幼穗發(fā)育影響較大，始穗后1～7 d高溫對(duì)結(jié)實(shí)率影響較大，8～14 d高溫對(duì)千粒重影響較大，均會(huì)影響水稻的品質(zhì)和產(chǎn)量。

根據(jù)研究區(qū)氣象局提供的觀測(cè)數(shù)據(jù)，近11年來(lái)共出現(xiàn)了168次高溫天氣，其中，2020年6月4日達(dá)到39.8 ℃。因此，在水稻種植過(guò)程中，要時(shí)刻關(guān)注溫度的變化，及時(shí)采取措施降低高溫對(duì)水稻產(chǎn)量及品質(zhì)的影響。

2.2 干旱災(zāi)害

干旱是一種常見(jiàn)的農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害，持續(xù)干旱會(huì)導(dǎo)致土壤持水不足，影響水稻根系發(fā)育。由于根系無(wú)法吸收足夠的水分和養(yǎng)分，水稻地上部的發(fā)育受到影響，最終影響水稻產(chǎn)量。徐永清等[10]研究表明，當(dāng)土壤相對(duì)濕度小于60%時(shí)，處于育秧期的水稻會(huì)出現(xiàn)僵苗不發(fā)、大面積缺苗的情況，影響后期返青分蘗，從而影響水稻產(chǎn)量。在干旱條件下，作物的氣孔會(huì)關(guān)閉，以減少蒸騰作用，但同時(shí)會(huì)影響對(duì)CO2的吸收，影響光合作用。

2.3 暴雨、洪澇災(zāi)害

水稻遭受洪澇災(zāi)害后，土壤的通透性降低，根系的呼吸作用受到影響，從而影響根系的發(fā)育；根系缺氧會(huì)抑制共生氮的固定和吸收，導(dǎo)致根生長(zhǎng)和結(jié)瘤減少；低光環(huán)境影響水稻的光合作用，減少干物質(zhì)的積累，導(dǎo)致水稻產(chǎn)量減少[11]。暴雨導(dǎo)致的積水會(huì)提高病蟲(chóng)害發(fā)生的概率。邵長(zhǎng)秀等[12]通過(guò)研究不同生育階段洪澇淹沒(méi)時(shí)長(zhǎng)對(duì)水稻生長(zhǎng)發(fā)育及產(chǎn)量構(gòu)成的影響，發(fā)現(xiàn)分蘗期淹沒(méi)超過(guò)8 d時(shí)，水稻死苗率大于80%，且無(wú)法完全恢復(fù)生長(zhǎng)，收獲時(shí)水稻莖蘗數(shù)明顯降低。

3 水稻種植提質(zhì)增產(chǎn)對(duì)策分析

3.1 開(kāi)展水稻專題氣象服務(wù)

研究區(qū)水稻在生長(zhǎng)期主要面臨高溫、干旱和暴雨等氣象災(zāi)害，對(duì)此，氣象部門(mén)可以針對(duì)性地開(kāi)展水稻氣象服務(wù)工作，在做好預(yù)報(bào)、預(yù)警的基礎(chǔ)上，積極探索有利于提高水稻產(chǎn)量的氣象服務(wù)產(chǎn)品。一是在水稻種植區(qū)建立小氣候監(jiān)測(cè)站，嚴(yán)密檢測(cè)土壤墑情和天氣變化情況，及時(shí)向種植戶公開(kāi)數(shù)據(jù)，預(yù)測(cè)災(zāi)情，盡量降低災(zāi)害的為害程度。趙達(dá)[13]基于作物種植氣候適宜性分析，認(rèn)為及時(shí)向種植戶發(fā)放專項(xiàng)農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)材料和針對(duì)性氣象服務(wù)產(chǎn)品，有助于種植作物產(chǎn)量和品質(zhì)的提升。二是加強(qiáng)氣象農(nóng)業(yè)人才隊(duì)伍建設(shè)，氣象為農(nóng)服務(wù)人員深入田間調(diào)查，多與種植戶交流，及時(shí)提醒災(zāi)害性天氣，在充分了解水稻長(zhǎng)勢(shì)的基礎(chǔ)上，提供現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)。三是積極利用新媒體平臺(tái)，如公眾號(hào)、短視頻等科普水稻的種植技術(shù)，胡琳等[14]建議講解種植過(guò)程中的注意事項(xiàng)以及病蟲(chóng)害的防治措施等，為農(nóng)戶提供精細(xì)化、智能化和便捷化服務(wù)。

3.2 加強(qiáng)水稻田間管理

近年來(lái)，研究區(qū)水稻遭受暴雨、洪澇災(zāi)害頻率較高，同時(shí)一定程度上受到干旱和高溫等氣象災(zāi)害的影響，可以通過(guò)以下幾種方式引導(dǎo)農(nóng)戶加強(qiáng)田間管理。一是選用優(yōu)良品種。選育抵抗某種或多種自然災(zāi)害能力較強(qiáng)的品種，提高水稻種植產(chǎn)量。陳海含等[15]在極端高溫干旱條件下，開(kāi)展了15個(gè)再生稻品種的篩選試驗(yàn)，并選育出了生育期適中、再生能力較強(qiáng)以及綜合性狀優(yōu)良的品種荃優(yōu)粵農(nóng)絲苗、隆晶優(yōu)1212和隆晶優(yōu)蒂占。二是加強(qiáng)水肥管理。在水稻生長(zhǎng)的各個(gè)時(shí)期，若土壤中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)無(wú)法完全滿足水稻生長(zhǎng)所需，則盡量增施相應(yīng)肥料，促進(jìn)水稻生長(zhǎng)。胡妹等[16]和謝玉梅[17]對(duì)水稻種植和田間管理技術(shù)進(jìn)行探討分析，發(fā)現(xiàn)施肥的種類以及數(shù)量明顯影響水稻的生產(chǎn)質(zhì)量，例如，在插秧后5～10 d施入尿素90.0～112.5 kg/hm2，可以促進(jìn)水稻分蘗。三是及時(shí)清除田間雜草。雜草會(huì)與水稻爭(zhēng)奪養(yǎng)分，使水稻產(chǎn)量降低，因此科學(xué)去除雜草，是提高水稻產(chǎn)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。宋鵬等[18]研究發(fā)現(xiàn)，長(zhǎng)期施用餐廚堆肥有利于減少稻田雜草總量，并維持較高的雜草群落多樣性和均勻度，減少雜草造成的水稻產(chǎn)量損失。任浩杰[19]通過(guò)不同藥劑對(duì)田間雜草的防治效果試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，頂嘉（24.3%環(huán)酯草醚懸浮液）對(duì)水稻田間雜草具有長(zhǎng)期防效作用。

綜上，研究區(qū)近11年年平均溫度14.6 ℃，平均降水量618.9 mm，平均日照時(shí)數(shù)2 041.5 h；水稻生長(zhǎng)期（5—10月）的平均溫度在15.2～27.5 ℃，平均降水量521.5 mm，平均日照時(shí)數(shù)1 107.4 h，其溫度、降水量及日照時(shí)數(shù)均滿足水稻生長(zhǎng)的需求。需要注意的是，高溫、干旱及暴雨、洪澇等災(zāi)害性天氣會(huì)影響水稻的生長(zhǎng)發(fā)育，有必要積極采取科學(xué)合理的氣象服務(wù)措施以及田間管理措施，為水稻的產(chǎn)量和品質(zhì)提高提供有力保障。

參考文獻(xiàn)

[1] 王素軍，李秀舫，成建華. 無(wú)公害水稻與河蟹立體種養(yǎng)結(jié)合集成技術(shù)[J]. 河北農(nóng)業(yè)，2020（8）：30-31.

[2] 杜云峰. 不同根系類型水稻對(duì)干旱脅迫的響應(yīng)差異及其生理基礎(chǔ)研究[D]. 武漢：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)，2022.

[3] 田新杰. 普通野生稻干旱誘導(dǎo)根特異基因轉(zhuǎn)錄組分析及表達(dá)鑒定[D]. ?？冢汉Ｄ洗髮W(xué)，2015.

[4] 范婷婷，楊智媛，姚宏偉. 吉林省農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害對(duì)水稻生產(chǎn)的影響與預(yù)防對(duì)策[J]. 鄉(xiāng)村科技，2023，14（22）：74-76.

[5] 季平，柳浩，葉世河，等. 不同生殖生長(zhǎng)階段高溫脅迫對(duì)水稻產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[J]. 核農(nóng)學(xué)報(bào)，2023，37（9）：1872-1883.

[6] 王成孜. 光照強(qiáng)度對(duì)超級(jí)稻和常規(guī)稻苗期光合特性影響的研究[D]. 南京：南京農(nóng)業(yè)大學(xué)，2018.

[7] 胡茂龍，張迎信，孔令娜，等. 利用回交重組自交系群體檢測(cè)3個(gè)水稻光合功能相關(guān)性狀QTL[J]. 作物學(xué)報(bào)，2006，32（11）：1630-1635.

[8] 楊哲. 水稻關(guān)鍵生育期光照條件對(duì)水稻產(chǎn)量的影響[J]. 吉林農(nóng)業(yè)，2017（6）：63-64.

[9] 許用強(qiáng)，姜寧，奉保華，等. 水稻開(kāi)花期高溫?zé)岷憫?yīng)機(jī)理及其調(diào)控技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 中國(guó)水稻科學(xué)，2024，38（2）：111-126.

[10] 徐永清，劉赫男，劉春生，等. 黑龍江省2011—2020年水稻播種面積和產(chǎn)量變化及主要?dú)庀鬄?zāi)害易發(fā)區(qū)研究[J]. 江西農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2023，35（6）：218-224.

[11] THOMAS A L，GUERREIRO S M C，SODEK L. Aerenchyma formation and recovery from hypoxia of the flooded root system of nodulated soybean[J]. Annals of botany，2005，96（7）：1191-1198.

[12] 邵長(zhǎng)秀，潘學(xué)標(biāo)，李家文，等. 不同生育階段洪澇淹沒(méi)時(shí)長(zhǎng)對(duì)水稻生長(zhǎng)發(fā)育及產(chǎn)量構(gòu)成的影響[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2019，35（3）：125-133.

[13] 趙達(dá). 赤峰市蕎麥種植氣候適宜性分析及氣象服務(wù)對(duì)策[J]. 黑龍江糧食，2023（9）：50-52.

[14] 胡琳，陳堯，莫乙冬，等. 獨(dú)山縣辣椒種植氣候適宜性分析與氣象服務(wù)建議[J]. 南方農(nóng)業(yè)，2023，17（18）：249-251.

[15] 陳海含，譚炎寧，趙湘群，等. 極端高溫干旱條件下婁底市再生稻品種篩選試驗(yàn)初報(bào)[J]. 湖南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2023（5）：5-9.

[16] 胡妹，李開(kāi)兵，張瑋，等. 水稻種植技術(shù)與中后期田間管理探討[J]. 種子科技，2024，42（4）：113-115，124.

[17] 謝玉梅. 水稻種植與田間管理技術(shù)[J]. 種子科技，2023，41（18）：42-44.

[18] 宋鵬，曹盼，劉欣宇，等. 長(zhǎng)期施用餐廚堆肥對(duì)水稻生育期雜草群落的影響[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2023，51（14）：146-153.

[19] 任浩杰. 不同藥劑對(duì)水稻田間雜草防效及安全性的影響[J]. 河北農(nóng)業(yè)，2023（2）：66-67.

（責(zé)任編輯：楊歡）