夏驥超,柴玉坤,郭令,王文娟

(通河縣氣象局，黑龍江通河150900)

淺談黑龍江省水稻低溫冷害的發(fā)生規(guī)律及防御對策

夏驥超,柴玉坤,郭令,王文娟

(通河縣氣象局，黑龍江通河150900)

1 引言

中國是世界上最大的水稻生產(chǎn)國，水稻產(chǎn)量約占世界水稻產(chǎn)量的一半。黑龍江省是中國最重要的水稻產(chǎn)地之一，也是世界最大的粳米產(chǎn)地之一，其水稻的品質(zhì)在我國享有盛譽，在全國稻米市場上具有舉足輕重的地位。黑龍江省人口較少，人均稻谷生產(chǎn)產(chǎn)量卻高居全國第三位，實際消費稻谷數(shù)量僅占生產(chǎn)總量的25%左右，商品率達(dá)到75%左右，屬于典型的商品性生產(chǎn)。近百年來，全球氣候變化日益加劇，冷害、洪澇和干旱等氣象災(zāi)害頻發(fā)，對全國乃至黑龍江省的水稻種植帶來了明顯且深遠(yuǎn)的影響，其中低溫冷害對黑龍江省水稻產(chǎn)量及品質(zhì)的影響尤為嚴(yán)重。因此對黑龍江省水稻低溫冷害及其防御對策進(jìn)行深入研究，充分利用農(nóng)業(yè)資源，降低水稻低溫冷害的影響，對今后黑龍江省的糧食安全具有重要的意義。

2 低溫冷害是限制黑龍江省水稻生產(chǎn)的主要因素

在黑龍江省，水稻產(chǎn)量是所有栽培的農(nóng)作物中產(chǎn)量較高的。伴隨著氣溫的逐漸升高，氣候不斷的變暖，水稻的種植面積逐年增加，地域不斷擴大，但是由于黑龍江的地理位置，仍然屬于寒冷地區(qū)，無霜期較為短暫，平均溫度較低，即高溫?zé)岷Πl(fā)生的頻率較低，低溫冷害發(fā)生頻率較高。熱量不足導(dǎo)致黑龍江省水稻的生育期短，是限制其生產(chǎn)力提高的主要因素。黑龍江省南部與北部水稻種植區(qū)生育期差25 d左右，有效積溫有400-500℃·d的差距。水稻低溫冷害，通常指水稻遭遇生育最低臨界溫度以下的低溫影響，從而導(dǎo)致水稻不能正常生長發(fā)育而減產(chǎn)的災(zāi)害。

低溫冷害的發(fā)生具有一定的周期性和群發(fā)性，平均4-5 a中會有一年遭受低溫冷害。其中，歷史上在1969，1972，1976，2002和2009年發(fā)生的5次嚴(yán)重低溫冷害,每次均使黑龍江省水稻單產(chǎn)下降在30%以上，個別年份高達(dá)50%以上。

根據(jù)水稻秧苗的受害程度，把低溫冷害分為障礙型（對生殖生長的影響）低溫冷害、延遲型（對營養(yǎng)生長的影響）低溫冷害和混合型低溫冷害?；旌闲偷蜏乩浜κ侵刚系K型和延遲型低溫冷害發(fā)生在一年之中。延遲型是黑龍江省的主要冷害類型，其次為混合型冷害，冷害很少以單一形式出現(xiàn)，多半是障礙型和延遲型冷害同時發(fā)生的混合型冷害。

3 低溫冷害發(fā)生的一般規(guī)律

低溫冷害與緯度和海拔等地理條件有顯著相關(guān)性。黑龍江省水稻主產(chǎn)區(qū)輕度冷害的發(fā)生概率為4-5 a一次，重度冷害6-7 a一次。但與以往相比，近年這種規(guī)律變得不明顯。究其原因，與全球氣候變暖造成的平均氣溫上升有關(guān)外，主要還是與水稻栽培技術(shù)進(jìn)步有關(guān)，即采用品種和栽培技術(shù)使低溫冷害發(fā)生規(guī)律和受災(zāi)程度發(fā)生了變化。

黑龍江省水稻生產(chǎn)地帶位于高緯度地區(qū)，低溫冷害發(fā)生造成的水稻產(chǎn)量變動風(fēng)險是不能回避的嚴(yán)重問題。隨著20世紀(jì)80年代水稻種植面積的迅速增長，冷害損失擴大的可能性也在增加，并可能成為引起大米供需不穩(wěn)的主要原因。從1949-2014年水稻單產(chǎn)統(tǒng)計看，大幅度下降的年份有80%以上是低溫冷害造成的。在1982年寒地水稻旱育稀植栽培技術(shù)推廣之前，減產(chǎn)幅度達(dá)到40%-50%，嚴(yán)重地區(qū)甚至絕產(chǎn)。

3.1 地理條件與低溫冷害

5-9月期間的活動積溫不足引發(fā)延遲型冷害，生殖生長期發(fā)生異常低溫造成障礙型冷害，兩種冷害的發(fā)生都與水稻產(chǎn)地的地理條件有顯著相關(guān)性。首先，南北緯度差大于10℃的黑龍江省具有高緯度地帶頻發(fā)冷害的趨勢。而且，海拔每上升100m氣溫會下降0.5℃。所以，即使是低緯度的水稻生產(chǎn)地帶也易發(fā)生低溫冷害。此外，夏季氣象條件分布特征和波動幅度，也是影響障礙型冷害的重要相關(guān)因素。無論是延遲型還是障礙型冷害都隨著緯度和海拔的增高呈增加的趨勢。延遲型低溫冷害的發(fā)生頻率在高緯度地區(qū)超過50%，屬于重度冷害發(fā)生地區(qū)。另一方面，南部的延遲型冷害發(fā)生率為30%左右，障礙型低溫冷害的發(fā)生頻率要比延遲型冷害的低。哈爾濱市周邊地區(qū)位于5%的發(fā)生范圍內(nèi)，屬于輕度發(fā)生區(qū)。全省障礙型冷害的發(fā)生率在5%-10%、延遲型冷害的發(fā)生率在30%以下的地區(qū)都屬于中度的冷害發(fā)生地區(qū)。

對水稻農(nóng)戶來說雖然所處的地理條件是無法改變的，但應(yīng)收集關(guān)于本地區(qū)低溫冷害發(fā)生規(guī)律的信息、分析和認(rèn)識低溫冷害風(fēng)險。對于那些低溫冷害頻發(fā)地區(qū)，要引進(jìn)耐寒性水稻品種，通過與其他作物的復(fù)合經(jīng)營來分散風(fēng)險，實施深水灌溉和施肥管理等減輕冷害措施，以避免影響經(jīng)營的持續(xù)型。特別是對那些種植規(guī)模、投入較大的農(nóng)戶，事先掌握當(dāng)?shù)氐牡蜏乩浜Πl(fā)生規(guī)律會對自身經(jīng)營的發(fā)展和持續(xù)性產(chǎn)生非常重要的影響。

3.2 低溫冷害發(fā)生的周期性

20世紀(jì)80年代之前，黑龍江省的冷害類型以延遲型為主，發(fā)生率也較高，每隔3-5 a發(fā)生一次。根據(jù)通河縣1971-2010年間的氣象數(shù)據(jù)，5-9月的積溫平均值為2577.6℃，2000年達(dá)到最高紀(jì)錄2949.3℃，比平均值高出371.7℃。相反，最低的1972年為2216.0℃，比平均值降低361.6℃。一般來講，5-9月的活動積溫如果低于正常年份50℃，就會發(fā)生輕度的延遲型冷害。活動積溫低于平常年份50℃以上的共有14 a，以此為基礎(chǔ)計算出輕度延遲型冷害的發(fā)生頻率為每3-4 a一次?；顒臃e溫如果低于正常年份100℃，就會發(fā)生重度的延遲型冷害，活動積溫比平常年份低100℃以上的年份有10 a，按此計算重度延遲型冷害的發(fā)生頻率為每4-5 a一次。綜合以上氣象數(shù)據(jù)和冷害發(fā)生地區(qū)的實地調(diào)查結(jié)果，黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院的矯江估算了冷害發(fā)生頻率，見表1。由此可以看出，越是靠近北部地區(qū)，冷害的發(fā)生周期越短。

表1 冷害發(fā)生頻率估算

以上是依據(jù)過去氣象數(shù)據(jù)得出的低溫冷害發(fā)生概率。但近些年來，幾乎沒有關(guān)于延遲型冷害發(fā)生的報告。另外，從全省水稻平均單產(chǎn)的變化，已經(jīng)不能明確觀察到前面所述的低溫冷害發(fā)生的周期性。針對這樣的情況，也有觀點認(rèn)為造成這種情況是由于全球變暖導(dǎo)致的平均氣溫。

4 低溫冷害的防御對策

針對黑龍江省水稻低溫冷害的特點及發(fā)生規(guī)律，結(jié)合生產(chǎn)當(dāng)中所遇到的實際情況，現(xiàn)提出以下防御對策，方便農(nóng)戶在種植水稻過程中減輕低溫冷害所造成的損失。

（1）氣象技術(shù)對策。根據(jù)相關(guān)學(xué)者對冷害發(fā)生條件的測算以及對其所屬地域氣候狀況的預(yù)測，對各農(nóng)作物品種進(jìn)行合理的配置，應(yīng)對延遲性冷害。由于氣候具有周期性及階段性的特征，因此低溫冷害也具有間歇性與群發(fā)性特征，簡單理解為當(dāng)?shù)蜏乩浜Πl(fā)生，一般后期會有數(shù)次的再發(fā)生，而在氣候暖的時期，往往不會容易出現(xiàn)低溫冷害。據(jù)此可以預(yù)測氣候的異常，進(jìn)而測算出低溫冷害的發(fā)生情況。根據(jù)這些預(yù)測數(shù)據(jù)，可以選擇在較冷的時期選擇早熟的品種種植，而在氣候較暖的時候，可以選擇晚熟類型的品種進(jìn)行種植，這樣既對冷害的影響進(jìn)行了控制，又能根據(jù)氣候狀況，合理安排種植，實現(xiàn)增產(chǎn)增收。生產(chǎn)中可以采取中熟品種為主，合理搭配早熟和晚熟品種，使水稻對溫度敏感的發(fā)育期錯開，分布在不同時段，這樣如果階段性低溫時間不長的話，就能避免大面積受害。

（2）種子體系。構(gòu)建出相對完善的繁育系統(tǒng)，對現(xiàn)有的品種進(jìn)行復(fù)壯，通過改變現(xiàn)有品種的某些特性，使得品種的抗寒性大幅度提高。目前我國水稻種子市場非?；靵y，一些盲目繁育的種子被濫用，甚至有些個體主為了自身的利益，一味的擴大種子的經(jīng)濟性及抗寒性等特性，使得部分農(nóng)民為了提高自身農(nóng)產(chǎn)量，而導(dǎo)致其經(jīng)濟損失的出現(xiàn)，因此防御冷害的核心是對水稻種子的繁育及銷售也做好相關(guān)的管理，農(nóng)民本身也要提高警惕，到正規(guī)的種子經(jīng)銷部門選擇抗病性好、耐冷性強，經(jīng)過審定和大面積試種過的優(yōu)質(zhì)水稻品種。

（3）品種篩選。近些年，高溫在全國范圍內(nèi)出現(xiàn)，導(dǎo)致了農(nóng)民在選擇種子的時候，沒有對積溫水平、栽培方式進(jìn)行充分的考慮，導(dǎo)致了對種子的選擇盲目，一旦出現(xiàn)低溫天氣，則會造成巨大的損失，因此在品種選擇上，應(yīng)充分分析當(dāng)?shù)氐臍夂驙顩r，對水稻品種的選擇應(yīng)選擇比當(dāng)?shù)胤e溫少100-200℃的品種，與此同時，還要注意種子的耐冷性，尤其是發(fā)芽期到開花期的耐冷性。在種植過程中宜早不宜遲，因為種植過晚會造成熟度差，空秕率高從而影響產(chǎn)量及品質(zhì)。

（4）合理灌水。對于打井種稻要建曬水池，也要改建水渠道，拓寬及延長，與此同時也要對進(jìn)水口改進(jìn)，使其更高、更寬，這樣可以使得在白天經(jīng)過灌溉后，水田的水溫上升，從而減輕低溫冷害。在障礙型冷害敏感孕穗期，也就是分裂期可能的深水灌溉，水深一般控制在17-20 cm為宜。水稻的水層管理是根據(jù)水稻從生長到成熟整個生育過程需水量的不同而進(jìn)行的灌溉管理。

（5）合理施肥。尤其是要對氮肥的使用進(jìn)行控制，如在冷害時期，要減少氮肥的使用量，控制在一般情況下的70-80%之間即可，且這些氮肥的三分之二用作底肥及蘗肥處理，剩余的三分之一作為蕙肥，抽穗前10-20 d施入。

（6）完善耕作制度。開春后，早春融雪會使得地溫上升，此時應(yīng)積極搶積溫早育苗，在氣溫過了6℃以后，就開始播種，當(dāng)氣溫超過13℃后，開始移栽，另外，一般情況下，要注意適當(dāng)早插秧抓農(nóng)時，搶積溫，積極采取增溫促早熟技術(shù)措施。

盡管，這些年黑龍江省的氣候有所變暖，適宜種植水稻的區(qū)域有所增加，但由于黑龍江省所處地理位置，低溫冷害還會繼續(xù)出現(xiàn)。通過研究黑龍江省水稻低溫冷害的發(fā)生規(guī)律并提出適應(yīng)性對策，加強氣候變化對黑龍江水稻生產(chǎn)影響的研究，不僅保證黑龍江省糧食安全同時也為黑龍江省農(nóng)業(yè)部門制定氣候變化、保障糧食安全的相關(guān)政策提供重要的參考價值。

[1]矯江,祖世亨.《黑龍江省主要氣象災(zāi)害對糧食產(chǎn)量的影響及減災(zāi)對策》[J].自然災(zāi)害學(xué)報,1994.

[2]李忠杰，王春燕，王連敏,等．《低溫冷害對不同水稻品種產(chǎn)量影響及防御措施》[J]．黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)，2007（4）：17-20．

[3]王主玉,申雙和.《水稻低溫冷害研究進(jìn)展》[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2010.

[4]王雨.《黑龍江省水稻低溫冷害發(fā)生規(guī)律研究》[J].中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院,2007:35-36.

1002－252X(2017)01－0042－03

2017－1－1

夏驥超（1987-），女，黑龍江省通河縣人，東北農(nóng)業(yè)大學(xué)，碩士生，助理工程師.