梁聰,何林宴,許藝馨,蒙小寒,梁瑩露
(貴港市氣象局,廣西貴港,537100)
秋季冷空氣侵入后引起顯著降溫使水稻減產(chǎn)的低溫冷害,在中國南方,它多發(fā)生在“寒露”節(jié)氣,故名“寒露風”。低溫影響水稻開花、授粉、受精和灌漿過程的正常進行,造成稻谷的秕粒率增加,稻穗輕,直接影響晚稻的產(chǎn)量形成。寒露風出現(xiàn)的早晚、影響范圍的大小與東亞槽的強弱及副熱帶高壓的位置等密切相關(guān)[1]。劉文英等[2]曾以2008年8月1日起實施的氣象行業(yè)標準《寒露風等級(QX/T94-2008)》為指標,利用江西省81個代表站1959-2008年的氣象觀測資料和14個農(nóng)業(yè)氣象站1983-2007年的雙季晚稻觀測資料,對江西省寒露風的發(fā)生變化和演變趨勢進行了分析。蘇超群[3]對新興縣1958-2011年寒露風氣候特征進行了統(tǒng)計分析,找出了新興縣寒露風出現(xiàn)的規(guī)律。覃衛(wèi)堅[4]等對廣西寒露風開始期短期氣候預測方法進行研究,結(jié)果表明:寒露風開始期與前一年9-10月北極海冰面積、當年3月南極海冰面積、前一年6月歐亞雪蓋、當年5月北美雪蓋、北半球雪蓋的相關(guān)顯著。與前一年9月北半球極渦面積指數(shù)、前一年10月亞洲區(qū)極渦面積指數(shù)、前一年3月熱帶印度洋海溫偶極子等指數(shù)相關(guān)顯著。戴劍波[5]等對融安近1961-2010年晚稻寒露風特征進行分析,近50年桂北晚稻寒露風屢年發(fā)生。盧祖英[6]等研究寒露風對雙季晚稻的影響,表明晚稻幼穗分化到花粉母細胞減數(shù)分裂期因日照不足而導致的空粒率增加.比其它發(fā)育期產(chǎn)生的空粒率對晚稻產(chǎn)量影響較大。陳利東[7]通過研究表明,晚稻的大范圍受害不但與寒露風出現(xiàn)的時間有重要的關(guān)系,而且與寒露風期間陰雨寡照的天氣特點及寒露風前后晚稻管理措施有很大的關(guān)系,試驗結(jié)果顯示寒露風減緩了晚稻抽穗速度,降低了其結(jié)實率。楊錦青[8]等統(tǒng)計分析了臺山市寒露風的出現(xiàn)規(guī)律、特征以及對晚稻產(chǎn)量的影響,認為重度和中度寒露風對晚稻產(chǎn)量影響很大(產(chǎn)量偏低幾率達70%~80%),輕度寒露風對晚稻產(chǎn)量影響則相對較?。óa(chǎn)量偏低幾率達60%)。貴港位于廣西壯族自治區(qū)東南部,2013年晚稻種植面積61.05萬畝,了解貴港的寒露風氣候變化情況,對提前做好預防措施,減輕寒露風對晚稻的影響,提高晚稻產(chǎn)量具有十分重要的意義。
貴港1964-2013年近50年連續(xù)完整的觀測數(shù)據(jù)資料,這段時期貴港的寒露風氣候特征具有連續(xù)性、代表性、可比較性和可研性。本研究資料選自貴港氣象觀測站1964-2013年的9、10月逐日平均氣溫、雨日、逐日雨量。其中氣溫和降水資料:1964-2007為人工觀測數(shù)據(jù),2008-2013起為自動觀測數(shù)據(jù)4次平均值。下文所稱的近50年是指1964-2013年。
寒露風標準:9月20日至10月30日期間,出現(xiàn)日平均氣溫≤22℃連續(xù)三天或以上為一次寒露風天氣過程。
對貴港近50年的氣象資料進行統(tǒng)計分析,貴港有43年出現(xiàn)寒露風天氣,累計共出現(xiàn)71次寒露風天氣過程,平均每年出現(xiàn)1.4次。年內(nèi)出現(xiàn)3次寒露風天氣過程的年份有5年(1973、1975、1976、1993、1997年),出現(xiàn)2次寒露風天氣過程的年份有18年(1965、1966、1967、1968、1970、1971、1978、1981、1984、1986、1991、1992、1995、2000、2002、2005、2011、2013年),無寒露風天氣過程出現(xiàn)的年份有7年(1977、1998、2003、2006、2008、2009、2012年)。寒露風最早出現(xiàn)的日期是9月20日,最遲出現(xiàn)的日期是10月29日,平均日期為10月17日。其中9月下旬寒露風天氣過程出現(xiàn)的次數(shù)是4次,10月上旬8次,10月中旬20次,10月下旬39次。
受全球氣候變暖的影響,貴港的氣溫變化呈增溫趨勢,近50年貴港年平均氣溫和9-10月平均氣溫變化曲線圖(圖1)顯示,貴港近50年年平均氣溫、9-10月平均氣溫增溫傾向率分別0.0159℃/年和0.0166℃/年,增溫趨勢均通過了α=0.05顯著性檢驗。
近50年貴港出現(xiàn)的寒露風天氣過程總天數(shù)為349d,平均每次天氣過程為4.9d。貴港近50年寒露風出現(xiàn)的情況(表1),86%的年份出現(xiàn)寒露風,14%的年份沒有出現(xiàn)。由此可見,貴港寒露風出現(xiàn)的概率是比較高的。21世紀以來無寒露風出現(xiàn)的年份有5年,占50年來無寒露風出現(xiàn)年份的71.4%。
圖1 貴港1964-2013年年平均氣溫和9-10月平均氣溫變化曲線
寒露風計算方法來自2008年1月1日起實施的氣象行業(yè)標準《寒露風等級(QX/T 94-2008)》[9]。寒露風類型的劃分以影響雨日為基礎(chǔ),劃分為干冷型、濕冷型兩大類,劃分標準為是否出現(xiàn)雨日(日雨量>1.0mm),出現(xiàn)降雨為濕冷型寒露風天氣,無降雨則為干冷型寒露風天氣。通過對貴港1964-2013年的氣象資料進行統(tǒng)計分析,近50年共出現(xiàn)71次寒露風天氣,其中干冷型30次,濕冷型41次。
從表2中可見,貴港20世紀70年代出現(xiàn)寒露風的次數(shù)最多,達18次,年平均1.8次,其中干冷型和濕冷型分別為5次、13次,危害日數(shù)分別為17d、67d;其次是20世紀90年代,出現(xiàn)了16次寒露風過程,年平均1.6次,干冷型9次,危害日數(shù)43d,濕冷型7次,危害日數(shù)32d。從70年代開始,寒露風天氣過程出現(xiàn)的次數(shù)呈遞減趨勢,濕冷型寒露風天氣過程也呈遞減趨勢。
表1 貴港1964-2013年出現(xiàn)寒露風過程年數(shù)
表2 寒露風類型及危害日數(shù)
劃分寒露風等級以一次過程最長持續(xù)時間為標準,≥7d為重度、5-6d為中度、3-4d為輕度,劃分等級時,重度優(yōu)先于中度,中度優(yōu)先于輕度。貴港近50年寒露風年景見表3
近50年最長的一次寒露風天氣過程為13d,出現(xiàn)在1984年10月19-31日(表4)。此外,持續(xù)時間≥10d的過程還分別出現(xiàn)在:2000年10月13-22日,持續(xù)10天;2001年10月21-31日,持續(xù)11天。
根據(jù)近年來貴港農(nóng)氣站的觀測資料統(tǒng)計分析,貴港晚稻抽穗期始期出現(xiàn)的平均日期為10月3日,末期為10月7日,乳熟期出現(xiàn)的平均日期為10月20日。貴港近50年寒露風天氣過程統(tǒng)計分析,10月上旬共出現(xiàn)8次寒露風天氣過程,占11%,10月中旬20次寒露風天氣過程,占28%。因此,貴港晚稻抽穗至乳熟期遭遇寒露風天氣的概率是比較大的。
表3 貴港近50年寒露風年景
2011年10月3-7日貴港大范圍出現(xiàn)寒露風天氣,過程平均氣溫19.1℃,過程雨量90.5mm,為典型的濕冷型寒露風天氣過程。正值晚稻抽穗揚花期,低溫天氣造成晚稻抽穗速度減慢,抽穗期延長,穎花不能正常開放、散粉、受精,子房延長受阻等,因而造成不育,使空粒顯著增加。另外,在灌漿前期如遇明顯低溫,也會延緩或停止灌漿過程,造成癟粒,水稻的植物營養(yǎng)生理也受到抑制,有的甚至出現(xiàn)籽粒未滿而禾苗已先枯死的現(xiàn)象。根據(jù)農(nóng)業(yè)部門的產(chǎn)量數(shù)據(jù),2011年晚稻單產(chǎn)5116公斤/公頃,比上2010年晚稻單產(chǎn)減少了309公斤/公頃。因此,晚稻抽穗揚花期至灌漿乳熟期遭遇寒露風天氣將會影響產(chǎn)量的形成。
(1)每次寒露風過程平均天數(shù)為4.9d;最長一次寒露風過程持續(xù)天數(shù)為13d,出現(xiàn)在1994年10月19-31日;最早出現(xiàn)的日期是1997年9月20日,平均日期為10月17日;寒露風出現(xiàn)的概率為86%;從70年代開始,寒露風天氣過程出現(xiàn)的次數(shù)呈遞減趨勢。
(2)貴港地區(qū)1964-2013年屢次出現(xiàn)寒露風天氣過程,大多數(shù)年份出現(xiàn)2次或以上寒露風天氣過程;該地區(qū)寒露風天氣過程以濕冷型(占56.3%)為主,且有些年份同時出現(xiàn)干冷、濕冷兩種寒露風天氣過程,由于濕冷型寒露風對晚稻危害比干冷型較大,因此該地區(qū)的寒露風危害影響較大;從危害日數(shù)來看,該地區(qū)以輕度寒露風(占34%)為主,中度(占28%)次之,重度(占24%)相對較少。
表4 貴港1964-2013年逐年最長一次寒露風過程統(tǒng)計
(3)全部寒露風天氣過程的平均氣溫19.6℃,平均最高氣溫為22.0℃,平均最低氣溫為13.1℃,其中22.5%的過程平均氣溫<19℃,28.2%的過程平均氣溫在19.0-19.9℃,25.4%的過程平均氣溫在20.0-20.9℃,23.9%的過程平均氣溫在21.0-22.0℃。
(4)貴港晚稻抽穗揚花期至灌漿乳熟期遭遇寒露風天氣的概率是比較大的,所以要提早做好預防措施。如選育抗低溫高產(chǎn)品種或早熟品種;合理安排早晚稻種植,避開晚稻抽穗揚花期遇到寒露風天氣;加強晚稻田間管理,合理施肥,科學用水,增強根系活力和葉片的同化能力,使植株生長健壯,提高植株的抗低溫能力;冷空氣來臨前,采用以水調(diào)溫的措施,一般用溫度較高的河水進行夜灌和灌深水或噴水,使株間溫度相對較高,以減輕低溫危害。
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