張翠英，樊景豪，馮 雪

(1．山東省菏澤市氣象局，菏澤 274000； 2.山東省鄆城縣氣象局，鄆城 274700)

·區(qū)域農(nóng)業(yè)·

魯西南連陰雨發(fā)生規(guī)律及對(duì)秋收秋種的影響*

張翠英1※，樊景豪2，馮 雪1

(1．山東省菏澤市氣象局，菏澤 274000； 2.山東省鄆城縣氣象局，鄆城 274700)

利用魯西南1981～2014年連陰雨資料，分析了春、夏、秋季節(jié)連陰雨年變化趨勢(shì)，連陰雨對(duì)農(nóng)作物生長(zhǎng)、產(chǎn)量及秋收秋種的影響。結(jié)果表明：春季連陰雨有明顯減小趨勢(shì)，夏季連陰雨變化不明顯，秋季連陰雨有明顯增加趨勢(shì)； 春季發(fā)生連陰雨的概率為47%， 2年一遇，夏、秋季連陰雨出現(xiàn)概率均為97%，幾乎每年一遇； 秋季連陰雨對(duì)棉花、夏玉米等秋作物危害最大，連陰雨使夏玉米灌漿不足，貪青晚熟，棉鈴霉?fàn)€，脫落，鈴重減輕，造成夏玉米、棉花產(chǎn)量降低、品質(zhì)下降； 月降水量與作物產(chǎn)量相關(guān)分析， 4月降水量與冬小麥產(chǎn)量呈顯著正相關(guān)， 7、10月降水量與棉花產(chǎn)量呈顯著負(fù)相關(guān)。連陰雨使成熟秋作物不能及時(shí)收獲、晾曬而霉變，導(dǎo)致秋收秋播相應(yīng)推遲，晚播冬小麥分蘗少，苗情較差，次年冬小麥產(chǎn)量較低； 但播種前適宜的降水也使農(nóng)田墑情較好，冬小麥苗情較好，壯苗越冬，次年產(chǎn)量增加。

魯西南 連陰雨 秋收秋種 發(fā)生規(guī)律 影響

0 引言

魯西南地區(qū)是一個(gè)農(nóng)業(yè)大區(qū)，地處黃河沖積平原，地勢(shì)平坦，雨熱同季，水資源相對(duì)豐裕，宜于農(nóng)作物生長(zhǎng)。連陰雨是魯西南地區(qū)重要的農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害之一，除了帶來(lái)充沛的雨水改善農(nóng)田墑情外，也會(huì)對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生不利影響，常導(dǎo)致作物爛種、落蕾落桃，嚴(yán)重影響作物生長(zhǎng)和產(chǎn)量。長(zhǎng)時(shí)間低溫寡照，對(duì)秋季作物晾曬、冬小麥播種、大棚蔬菜等均產(chǎn)生不利影響[1]。秋季連陰雨不僅造成已成熟的秋收作物發(fā)生霉?fàn)€、品質(zhì)下降，導(dǎo)致減產(chǎn)，而且也影響秋播秋種的適時(shí)開展[2]。馬鴻青、朱德生等對(duì)春季連陰雨的發(fā)生規(guī)律以及對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成的影響做過(guò)定性分析[3]。陳曉藝[4]等分析了連陰雨時(shí)空變化規(guī)律和對(duì)秋收秋種的影響。趙輝[5]定量評(píng)估春季低溫連陰雨災(zāi)害對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成的危害。石慧蘭[6]等分析德州連陰雨災(zāi)害主要出現(xiàn)在秋季，導(dǎo)致蕾鈴大量脫落，影響棉花裂鈴?fù)滦鹾驼?，降低棉花產(chǎn)量和品質(zhì)。其他學(xué)者[7-10]也對(duì)農(nóng)作物生長(zhǎng)期連陰雨進(jìn)行研究。

近年來(lái)，魯西南秋收秋種的關(guān)鍵期，連陰雨通常持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，影響面積大。但至今魯西南地區(qū)連陰雨發(fā)生規(guī)律及對(duì)秋收秋種的影響研究尚屬空白。覃志豪[11]等認(rèn)為圍繞糧食生產(chǎn)系統(tǒng)，開展氣候變化與糧食生產(chǎn)之間的相互作用的系統(tǒng)研究，是未來(lái)發(fā)展的主要方向。文章用近30年來(lái)魯西南地區(qū)連陰雨資料對(duì)連陰雨年變化趨勢(shì)及對(duì)當(dāng)?shù)厍锸涨锓N的影響進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，同時(shí)還分析了連陰雨對(duì)當(dāng)?shù)丶Z食產(chǎn)量的影響，重點(diǎn)分析了秋季連陰雨對(duì)秋收秋種的影響，以便合理布局農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、為防災(zāi)減災(zāi)提供參考，對(duì)魯西南農(nóng)業(yè)生產(chǎn)具有應(yīng)用價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 資料

作物產(chǎn)量資料來(lái)源于魯西南統(tǒng)計(jì)部門，作物發(fā)育期來(lái)源于國(guó)家基本農(nóng)業(yè)氣象觀測(cè)站1981～2014年作物觀測(cè)地段觀測(cè)資料，氣象資料來(lái)源于魯西南氣象部門1981～2014年地面觀測(cè)資料(表1)。

1.2 連陰雨指標(biāo)

關(guān)于連陰雨的天氣背景和氣候規(guī)律，前人已做過(guò)大量的研究[12]。連陰雨天氣過(guò)程對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成危害，主要是因?yàn)殚L(zhǎng)時(shí)間維持陰雨天氣使農(nóng)作物因水分過(guò)多形成漬害，同時(shí)因光照嚴(yán)重不足、氣溫偏低導(dǎo)致爛種、爛秧，小麥病蟲害發(fā)生、棉鈴霉?fàn)€、品質(zhì)、產(chǎn)量下降。依據(jù)魯西南地區(qū)連陰雨氣候分析[13]結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際，定義春、秋季連續(xù)陰雨日≥4 d、過(guò)程降水量≥20mm為一個(gè)連陰雨過(guò)程； 夏季使用該地區(qū)早期規(guī)定的麥?zhǔn)掌陂g連陰雨標(biāo)準(zhǔn)[14]，即連續(xù)陰雨日≥5 d、雨日≥4 d、過(guò)程降水量≥50mm為一個(gè)連陰雨過(guò)程。

圖1 魯西南春(a)、夏(b)、秋(c)季連陰雨變化趨勢(shì)

表1 1981～2014年魯西南春、夏、秋季

連陰雨發(fā)生次數(shù)及概率

春季夏季秋季全年發(fā)生次數(shù)(次)16333382出現(xiàn)概率(%)479797241

2 結(jié)果與分析

2.1 連陰雨年變化趨勢(shì)

依據(jù)連陰雨統(tǒng)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，近30年來(lái)魯西南共發(fā)生82次(表1)，出現(xiàn)概率為241%，每年均有連陰雨發(fā)生。由圖1可見(jiàn)，春季連陰雨發(fā)生次數(shù)偏少，有明顯減小趨勢(shì)，對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)危害相對(duì)較小； 夏、秋季連陰雨發(fā)生次數(shù)較多，秋季有明顯增加趨勢(shì)，夏季降水偏多，氣溫偏高，蒸發(fā)量大，農(nóng)作物正處于生長(zhǎng)季，連陰雨對(duì)作物影響相對(duì)較輕，但個(gè)別年份6月上旬出現(xiàn)連陰雨對(duì)麥?zhǔn)沼绊戄^大； 秋季農(nóng)作物正處于灌漿、成熟期，連陰雨頻繁發(fā)生嚴(yán)重影響產(chǎn)量和品質(zhì)。資料顯示， 2003年魯西南出現(xiàn)連陰雨7次，當(dāng)年夏玉米、棉花產(chǎn)量較常年明顯降低。

2.2 連陰雨年發(fā)生情況對(duì)作物影響

連陰雨是魯西南春季主要災(zāi)害性天氣之一，它常影響春播作物的正常發(fā)芽和出苗，尤其易造成棉花爛種。由表1看出，春季魯西南地區(qū)發(fā)生連陰雨的概率為47%， 2年一遇。近年來(lái)，春季多數(shù)年份農(nóng)作物播種時(shí)墑情較差，發(fā)生連陰雨的概率也逐漸減少[15]，但春季連陰雨對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)仍造成一定影響。由表1可見(jiàn)，夏、秋季連陰雨出現(xiàn)概率均為97%，幾乎每年一遇。孫翠鳳[16]等分析近50年魯西南降水日數(shù)減少但降水強(qiáng)調(diào)增加，短時(shí)強(qiáng)降水出現(xiàn)的月份集中且夜間出現(xiàn)頻率高，致使洪澇災(zāi)害防御任務(wù)更加艱巨。玉米是禾本科作物，一生中又處在較高溫度時(shí)期，所以它是一種需水量較多的作物，但各個(gè)時(shí)期需要的水量也各不相同。總的特點(diǎn)為生育前期需水量少，中期需水多，后期偏少[17]。夏季適量的降水對(duì)夏玉米生長(zhǎng)比較有利。魯西南地區(qū)7、8月棉花進(jìn)入花鈴期?；ㄢ徠谑敲藁ㄉL(zhǎng)最旺盛時(shí)期，也是棉田管理的關(guān)鍵期。此期棉株生理活動(dòng)旺盛，積累的干物質(zhì)最多，約占全生育期總干物質(zhì)質(zhì)量的70%以上[15]?；ㄢ徠谟暧?、愈猛，雨期持續(xù)時(shí)間愈長(zhǎng)，幼鈴脫落情況愈嚴(yán)重[18]。資料顯示，魯西南2001年、2003年等年份連陰雨持續(xù)天數(shù)長(zhǎng)達(dá)12 d，連陰雨天氣影響夏季棉花生長(zhǎng)。棉花吐絮期間出現(xiàn)連陰雨，易降低棉花品級(jí)，嚴(yán)重影響棉花的產(chǎn)量和品質(zhì)。棉花吐絮期需水較少，以占田間持水量65%～70%為宜，吐絮中后期土壤濕度還應(yīng)繼續(xù)下降[19]。魯西南棉花吐絮期連陰雨次數(shù)呈現(xiàn)逐漸上升趨勢(shì)。如2003年、2011年，秋季持續(xù)連陰雨，光照不足，農(nóng)田濕度較大，導(dǎo)致植株中下部鈴霉?fàn)€，成熟較早的品種甚至中部出現(xiàn)爛鈴，并且結(jié)鈴至吐絮的時(shí)間延長(zhǎng)； 成熟相對(duì)較晚的品種，上部雖有成鈴，但棉花品質(zhì)下降，產(chǎn)量普遍低于常年。

秋季正是夏玉米灌漿、成熟期，連陰雨天氣易是玉米灌漿期延長(zhǎng)、成熟期推遲。每年秋作物的灌漿成熟遇連陰雨天氣，就會(huì)造成灌漿不足，貪青晚熟，甚至籽?？瞻T，嚴(yán)重影響作物的產(chǎn)量和品質(zhì)。9、10月是魯西南秋作物灌漿成熟期，遇有連陰雨天氣對(duì)產(chǎn)量影響很大。玉米從開花到成熟時(shí)間越長(zhǎng)，這個(gè)時(shí)期的積溫值越高，其產(chǎn)量就越高[20]。但如果長(zhǎng)時(shí)間出現(xiàn)陰雨天氣，導(dǎo)致玉米、棉花等秋作物貪青晚熟而導(dǎo)致減產(chǎn)。如2003年、2011年，秋季連陰雨使玉米等作物貪青晚熟，產(chǎn)量降低，也使冬小麥播種延遲了半個(gè)月。

2.3 連陰雨與作物產(chǎn)量關(guān)系

圖2 魯西南冬小麥、玉米、棉花產(chǎn)量變化趨勢(shì)

統(tǒng)計(jì)魯西南地區(qū)1981～2014年冬小麥、夏玉米和棉花單產(chǎn)(圖2)，由圖可見(jiàn)，總體趨勢(shì)農(nóng)作物產(chǎn)量呈逐年增加趨勢(shì)。但個(gè)別年份產(chǎn)量有所下降。2003年秋季連陰雨導(dǎo)致棉花、夏玉米明顯減產(chǎn)。而2003年秋季連陰雨使玉米等作物貪青晚熟，產(chǎn)量降低，也使冬小麥播種延遲了半個(gè)月，大部分冬小麥在10月中、下旬播種。冬小麥播種過(guò)早，不但造成冬前分蘗過(guò)多，也易造成冬前旺長(zhǎng)甚至冬前拔節(jié)，冬季出現(xiàn)嚴(yán)重凍害； 播種過(guò)晚，分蘗少甚至不能分蘗，不但造成密度不足，同時(shí)弱苗也不利于越冬。一般認(rèn)為，小麥達(dá)到2～4個(gè)分蘗時(shí)進(jìn)入越冬期較為合理。達(dá)到這一標(biāo)準(zhǔn)需要冬前≥0℃積溫500～600℃[18]。

2003年魯西南冬小麥越冬時(shí)積溫350℃左右，冬前調(diào)查作物觀測(cè)地段、大田調(diào)查地段冬小麥分蘗數(shù)、大蘗數(shù)均為0個(gè)，苗情較差，直接影響了來(lái)年冬小麥產(chǎn)量。來(lái)自統(tǒng)計(jì)部門的資料顯示2004年冬小麥產(chǎn)量明顯下降，單產(chǎn)較2003年減產(chǎn)8.6%。

春、夏、秋季連陰雨對(duì)冬小麥、夏玉米和棉花均造成不同程度的危害，其中秋季連陰雨持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，對(duì)棉花、夏玉米危害影響最大，秋季連陰雨對(duì)次年冬小麥產(chǎn)量影響較大。

統(tǒng)計(jì)魯西南月降水量與冬小麥、夏玉米及棉花產(chǎn)量進(jìn)行相關(guān)分析， 4月的降水量與冬小麥產(chǎn)量呈顯著正相關(guān)， 10月的降水量與棉花產(chǎn)量呈顯著負(fù)相關(guān)， 7月降水量與棉花衣分呈顯著負(fù)相關(guān)， 9月降水量與鈴重呈極顯著負(fù)相關(guān)，棉花纖維長(zhǎng)度與6月、8月降水量呈負(fù)相關(guān)。降水天氣常伴隨低溫寡照，不利于棉花秋桃增重、纖維伸長(zhǎng)，影響棉花產(chǎn)量和品質(zhì)[21]。適宜的降水量對(duì)棉花纖維伸長(zhǎng)有利，但降水量過(guò)大不利于棉花纖維伸長(zhǎng)而最終影響棉花產(chǎn)量和品質(zhì)。棉花產(chǎn)量與7月份降水量呈顯著負(fù)相關(guān)，較多降水對(duì)棉花現(xiàn)蕾、開花均不利，最終影響棉花的產(chǎn)量。

棉花蕾期、吐絮期連陰雨的出現(xiàn)，使棉花品質(zhì)下降、鈴重減輕、產(chǎn)量下降。棉鈴霉?fàn)€，棉花產(chǎn)量普遍低。2011年，魯西南棉花生育前期溫度、雨水適中，光照較好，結(jié)鈴較好，長(zhǎng)勢(shì)良好，單株結(jié)鈴比往年多且好，但8～9月日降水量≥0.0mm的時(shí)間累計(jì)為37d，特別是9月中旬連續(xù)10d陰雨，降水量達(dá)209.5mm。此時(shí)正值棉花吐絮期，造成光照不足，導(dǎo)致魯西南絕大多數(shù)棉花品種下部棉鈴霉?fàn)€，棉花產(chǎn)量普遍低于常年。

2.4 秋季連陰雨對(duì)秋收秋種的影響

魯西南是農(nóng)業(yè)大區(qū)，秋收秋種是該區(qū)主要農(nóng)業(yè)生產(chǎn)之一。期間如遇連陰雨將對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成大的影響，產(chǎn)量降低，秋播偏晚還會(huì)影響來(lái)年冬小麥生長(zhǎng)和產(chǎn)量。根據(jù)魯西南秋季農(nóng)事活動(dòng)進(jìn)程，確定9月至10月20日為該區(qū)秋收秋種時(shí)段。秋季連陰雨使作物籽粒發(fā)芽、霉?fàn)€，棉花爛鈴、落鈴，影響冬小麥等正常播種和播后爛種、爛根、死苗[22]。

2.4.1 連陰雨對(duì)秋收作物的影響

魯西南地區(qū)秋收作物主要有夏玉米、棉花、大豆、花生等作物。秋收期間連陰雨常造成秋收作物霉?fàn)€、品質(zhì)[23]下降，導(dǎo)致大幅減產(chǎn)。秋季連陰雨常使未成熟的大豆因土壤過(guò)濕、光照時(shí)間短導(dǎo)致根系早衰、葉片功能期縮短[24]。已成熟的因不能及時(shí)收獲而發(fā)芽霉變，影響產(chǎn)量和品質(zhì)。棉花因長(zhǎng)期陰雨寡照，影響棉花正常吐絮，造成爛桃，導(dǎo)致鈴重大幅度降低并影響其纖維品質(zhì)?；ㄢ徠谟暧蟆⒂?，雨期持續(xù)時(shí)間愈長(zhǎng)，幼鈴脫落情況愈嚴(yán)重[18]。2003年秋季魯西南地區(qū)出現(xiàn)4次連陰雨天氣，最長(zhǎng)連陰雨天數(shù)達(dá)12d。連陰雨正值棉花吐絮、采收期，連陰雨天氣使棉花爛桃，鈴重減輕，并影響了纖維品質(zhì)和產(chǎn)量，2003年棉花單產(chǎn)較2002年減產(chǎn)28.2%。連陰雨使2003年夏玉米貪青晚熟，已收割的不能及時(shí)晾曬，造成霉?fàn)€、品質(zhì)和產(chǎn)量下降， 2003年夏玉米單產(chǎn)比2002年減產(chǎn)13.1%。

2.4.2 連陰雨對(duì)秋種的影響

魯西南地區(qū)秋種主要是冬小麥。小麥出苗需要充足的水分，但是土壤水分過(guò)多，超過(guò)田間最大持水量的90%以上，則土壤通氣不良，種子的發(fā)芽出苗均受到影響[25]。冬小麥播種前出現(xiàn)連陰雨使前茬作物不能及時(shí)收獲騰茬，導(dǎo)致冬小麥播種推遲。播種過(guò)晚造成的弱苗多因冬前生長(zhǎng)期短，積溫不足，導(dǎo)致麥苗生長(zhǎng)瘦弱，分蘗少。播種期出現(xiàn)連陰雨使土壤濕度過(guò)大，泥濘不能及時(shí)整地、施肥，特別嚴(yán)重的造成爛種，影響播種質(zhì)量； 播種后出現(xiàn)連陰雨導(dǎo)致出苗率低。2003年魯西南夏季降水較常年偏多，但9、10月降水分別為100.7mm、138.9mm，出現(xiàn)了夏、秋洪澇災(zāi)害，冬小麥播種較常年嚴(yán)重偏晚，造成冬小麥冬前無(wú)分蘗，苗情狀況較差，直接影響下一年冬小麥產(chǎn)量， 2004年冬小麥單產(chǎn)比2003年減產(chǎn)8.6%。

但連陰雨也使農(nóng)田墑情較好，來(lái)年農(nóng)作物生長(zhǎng)較好。2005年冬小麥播種前出現(xiàn)連陰雨， 8月下旬至10月上旬累計(jì)降水量達(dá)到392.6mm，使冬小麥底墑?shì)^好，從播種到出苗、越冬苗情較好，冬小麥安全越冬，對(duì)返青生長(zhǎng)也十分有利，雖然冬小麥生長(zhǎng)后期降水偏少，但2006年冬小麥產(chǎn)量較2005年增產(chǎn)7.3%。2011年播種前期出現(xiàn)兩次連陰雨，連陰雨影響了棉花的采收、品質(zhì)和產(chǎn)量，使冬小麥播種較常年略偏晚，但農(nóng)田墑情較好，有利冬小麥安全越冬和返青生長(zhǎng)， 2012年冬小麥產(chǎn)量較2011年增產(chǎn)3.2%。

3 小結(jié)

(1)魯西南連陰雨是影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主要災(zāi)害之一，近30年來(lái)每年均有連陰雨發(fā)生，但春季連陰雨有明顯減小趨勢(shì)； 夏季連陰雨對(duì)作物影響相對(duì)較輕； 秋季連陰雨有明顯增加趨勢(shì)，且對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響較大。

(2)魯西南秋季連陰雨對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)影響較大，連陰雨使農(nóng)作物貪青晚熟，收獲期推遲，冬小麥播種期相應(yīng)推遲，不利于冬小麥出苗和冬前形成壯苗。秋季嚴(yán)重連陰雨使秋收作物成熟延緩、晾曬受阻、騰茬偏晚、秋播進(jìn)度延遲，最終影響了秋季作物品質(zhì)和產(chǎn)量，也影響了來(lái)年冬小麥產(chǎn)量。

(3)秋收期發(fā)生連陰雨對(duì)作物產(chǎn)量影響較大，造成秋收作物減產(chǎn)。秋收期降水量與棉花產(chǎn)量和品質(zhì)呈顯著負(fù)相關(guān)，連陰雨使夏玉米貪青晚熟，對(duì)產(chǎn)量有所影響，但相關(guān)性不甚明顯。

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LAW OF CONTINUOUS PRECIPITATION OCCURRENCE AND ITS INFLUENCE ON AUTUMN HARVESTING AND PLANTING IN SOUTHWESTERN SHANDONG PROVINCE

Zhang Cuiying1※,Fan Jinghao2,Feng Xue1

(1.Meteorological Bureau of Sandong province Heze City，Heze 274000，China；2.Meteorological Bureau of yuncheng county，Yuncheng 274700，China)

Based on the continuous precipitation data from 1981 to 2014 in Southwestern Shandong Province areas, the variation trends of continuous precipitation of spring, summer, autumn and its influence on growth and yield of crop and autumn harvesting and planting were all analyzed. The results showed that the spring continuous precipitate had a decreasing trend, summer continuous precipitate had no obvious trend, autumn continuous precipitate had significant increasing trend; The probability of continuous precipitate occurred in spring was 47% , the return period was 2a ,while the probability of continuous precipitate occurred in summer and autumn was 97%, the return period was 1a; continuous precipitation in autumn damaged yield and quality of cotton and summer maize by making summer filling defects, late maturing, cotton boll mustiness, exfoliated and boll weight loss. Through the correlation analysis of monthly precipitation and crop yield, there was a significant positive correlation between precipitation in April and winter wheat yield, while there was a significant negative correlation between precipitation in July and October and cotton yield. Continuous precipitate resulted in that the autumn crop cannot be timely harvested and dried, autumn harvest and autumn sowing were late, winter wheat tillering was less, and the winter wheat yield was low; but suitable rainfall before winter wheat sowing can promote seedling and increase the yield next year.

Southwest of Shandong province; continuous precipitation; autumn harvest and seeding; law; influence

10.7621/cjarrp.1005-9121.20160424

2015-03-25

張翠英(1972—)，女，山東菏澤人，高級(jí)工程師。研究方向：應(yīng)用氣象服務(wù)。Email：hezezcy@126.com

*資助項(xiàng)目：國(guó)家小麥產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系小麥體系項(xiàng)目(CARS-03)

S162.5

A

1005-9121[2016]04-0142-05