吳釗
摘 要:利用宜興市2002-2014年單季晚稻生育期資料、苗情資料、災害資料、產(chǎn)量資料以及氣象資料等,運用Pearson相關(guān)分析和建立多元線性回歸方程的方法分析宜興市夏季容易出現(xiàn)的連陰雨和高溫熱害對水稻苗情、穗粒數(shù)和產(chǎn)量的影響,并制定了宜興市水稻陰雨害和高溫熱害的氣象標準。
關(guān)鍵詞:水稻生育期;產(chǎn)量
宜興地處亞熱帶季風氣候區(qū),四季分明,氣候條件適宜,光溫水氣候資源豐富,水稻種植條件優(yōu)越。我市耕地總面積97萬畝,水稻種植面積47.5萬畝左右,水稻是我市的主要糧食作物。在品種選擇上以晚熟品種為主,粳稻穩(wěn)定種植武運粳23號,示范和試種武運粳29號、鎮(zhèn)稻18號,糯稻種植澄糯218。
一、資料和方法
資料選取了2002-2014年宜興本站的氣象要素數(shù)據(jù),以及宜興市農(nóng)技推廣中心提供的2002-2014的單季稻晚熟品種的生育期資料、苗情資料、產(chǎn)量資料和災害資料。方法上主要運用Pearson相關(guān)分析和建立多元線性回歸方程的方法,多元性回歸模型的參數(shù)估計,同一元線性回歸方程一樣,也是在要求誤差平方和最小的前提下,用最小二乘法求解參數(shù)。
二、宜興市單季晚稻產(chǎn)量特征
分析宜興市2002-2014年單季晚稻的產(chǎn)可知,產(chǎn)量整體呈現(xiàn)上升的趨勢,但逐年的產(chǎn)量波動較大,13年中出現(xiàn)了4年減產(chǎn)的情況,減產(chǎn)出現(xiàn)頻率達到了每10年3.1次。其中2003年較上一年減產(chǎn)12%,2005年減產(chǎn)9%,2007年減產(chǎn)7%,2013年減產(chǎn)3%,這和氣候異常以及水稻品種、生育期的變化有著很大的關(guān)系。
三、陰雨害
陰雨害是貫穿水稻全生育期的主要災害之一,在水稻生長發(fā)育的各個階段都會出現(xiàn),對各個階段的水稻生長發(fā)育的影響也各不相同。
根據(jù)宜興市1980-2010年單季晚稻的平均生育期數(shù)據(jù)可知,水稻苗期-分蘗期正好處于梅雨季節(jié),特別容易受到連陰雨的影響,而這個季節(jié)正是水稻出苗壯苗到分蘗發(fā)棵的重要生長節(jié)點。
1.苗期陰雨害的影響。據(jù)宜興市農(nóng)技推廣中心統(tǒng)計,近年來我市水稻播種方式以直播為主,占水稻總種植面積的82%,機插秧播種方式主要由現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)示范區(qū)和種田大戶等實施。陰雨害對兩種播種方式都有一定的影響。苗期陰雨害的主要危害形式有兩種,一是持續(xù)時間長的連續(xù)陰雨低溫寡照;二是容易受連續(xù)強降水的影響,秧苗期植株高度都比較低。如2002年6月19日-6月29日連續(xù)多日出現(xiàn)暴雨,過程降水量達252.7mm,致使我市部分田塊出現(xiàn)水淹導致?lián)p苗、死苗過多而經(jīng)行了補種。
2.分蘗期陰雨害的影響。水稻分蘗期出現(xiàn)的連陰雨會引起低溫寡照,光照不足,降低分蘗數(shù),直接引起大田苗數(shù)的減少,最終影響水稻發(fā)育質(zhì)量。
2002-2014年宜興市水稻分蘗期觀測的高峰苗苗數(shù),基本呈現(xiàn)上升態(tài)勢,這和近年來產(chǎn)量的穩(wěn)步提升是吻合的,但是在2003年、2007年和2010年均有較大幅度的下降。這和分蘗期的連陰雨天氣是息息相關(guān)的。據(jù)2002-2014年的氣象資料統(tǒng)計,2003年水稻分蘗期共出現(xiàn)3次連陰雨過程,雨日19d,降水量224.2mm,日均日照時數(shù)2.8h;2007年分蘗期出現(xiàn)2次連陰雨過程,雨日25d,降水量206.8mm,日均日照時數(shù)2.7h;2010年分蘗期出現(xiàn)一次連陰雨過程,雨日8d,降水量110mm,日均日照時數(shù)0.4h。
3.拔節(jié)-乳熟期陰雨害的影響。這個階段的水稻受連陰雨的影響最明顯。持續(xù)的降雨和寡照會延緩水稻的生育進程,無效分蘗數(shù)增加,有效穗數(shù)不足,將導致群體成穗率下降。同時,水稻根系長期處于水淹狀態(tài),根系缺氧,不利于深度扎根,吸水吸肥和抗病蟲害能能力也會下降。而光照不足,也不利于光合積累與莖稈中物質(zhì)充實,如若后期遇大風等天氣容易出現(xiàn)倒伏。
在抽穗-乳熟期連續(xù)陰雨寡照會影響水稻開花授粉、結(jié)實,不利于水稻后期的灌漿和籽粒充實,會使結(jié)實率和千粒重有所降低,最終引起產(chǎn)量下降、成熟期推遲。
根據(jù)陰雨害的持續(xù)時間和過程降水量,結(jié)合對水稻生長發(fā)育的影響,定義陰雨害的等級。
四、高溫熱害
1.水稻高溫熱害發(fā)生規(guī)律和影響。根據(jù)江蘇農(nóng)科院的試驗研究和《主要農(nóng)作物高溫危害溫度指標(GBT 21985-2008)》,以及近年來水稻發(fā)生高溫熱害的災損情況,定義我市一季稻晚熟品種的高溫熱害指標為:日最高氣溫≥35℃或日平均氣溫≥30℃,且持續(xù)3天及以上。
宜興市水稻高溫熱害關(guān)鍵時段為拔節(jié)-乳熟期(8月上旬-9月下旬),這段時間也是宜興市高溫天氣頻發(fā)的時段。經(jīng)過統(tǒng)計2002年-2014年氣象要素,分析出拔節(jié)期-孕穗期高溫熱害的出現(xiàn)頻次為:輕度高溫熱害出現(xiàn)了3次,平均持續(xù)4天;中度高溫熱害出現(xiàn)了4次,平均持續(xù)6天;重度高溫熱害出現(xiàn)了3次,平均持續(xù)10.7天。而在抽穗期-乳熟期(9月上旬-9月下旬)則沒有出現(xiàn)高溫熱害。
以2002-2014年的產(chǎn)量結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)和8月1日-9月30日發(fā)生高溫熱害時的氣溫、濕度數(shù)據(jù)做相關(guān)性分析,可以評估高溫熱害對水稻產(chǎn)量因素(穗粒數(shù)、千粒重)的影響。經(jīng)過分析,得出穗粒數(shù)和日最高氣溫≧35℃的日數(shù)相關(guān)性最好,相關(guān)系數(shù)為-0,787,通過了0.01的信度檢驗;和日平均氣溫≧30℃的日數(shù)的相關(guān)系數(shù)為-0.752,通過了0.01的信度檢驗;和相對濕度≦70%的日數(shù)的相關(guān)系數(shù)為-0.510,信度為0.075。而千粒重的相關(guān)性不是很好,均沒有通過0.05的信度檢驗??紤]到每年的千粒重都比較穩(wěn)定,而且經(jīng)過統(tǒng)計2002-2014年宜興市連續(xù)高溫出現(xiàn)的頻段主要集中在拔節(jié)-孕穗期這一時段,而水稻乳熟灌漿階段受高溫的影響較小,因此前期的高溫熱害對千粒重的影響也不明顯。
通過以上分析,建立了高溫熱害對水稻穗粒數(shù)影響的評估方程:,x1為日最高氣溫≧35℃的日數(shù),x2為日平均氣溫≧30℃的日數(shù),x3為相對濕度≦70%的日數(shù),方程通過了0.01的信度檢驗。運用以上方程,可以大致評估已出現(xiàn)的高溫熱害對水稻產(chǎn)量因素的影響,從而大致估計年產(chǎn)量的變化。
2.水稻高溫熱害應對策略。選用增產(chǎn)潛力大的中、遲熟品種,確定最佳播種期和抽穗期,延長生育期并充分利用溫光資源,提高土地產(chǎn)出率。適當推遲播種期,避開高溫熱害,發(fā)揮中晚熟品種增產(chǎn)潛力,以獲得更高的生物學產(chǎn)量和經(jīng)濟產(chǎn)量。
另一方面,溫度預報已經(jīng)是一個相對成熟的產(chǎn)品,若在水稻拔節(jié)-乳熟期出現(xiàn)連續(xù)性高溫,適時的發(fā)布水稻高溫災害程度對大眾和決策部門都有一定的參考意義。
參考文獻:
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