趙丹丹 杜瑩瑩 張麗明 王雋志 王玲
摘 要 吉林省水稻種植面積較大,水稻生長季氣象條件較復(fù)雜,對水稻生產(chǎn)造成了顯著影響。因此,為給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)氣象服務(wù)優(yōu)化提供一些參考,簡單介紹了吉林省通榆縣水稻播種分蘗期、抽穗期、灌漿期、成熟期等生長季氣象條件,論述了干旱、大風(fēng)、暴雨洪澇、冰雹、高溫等氣象條件對水稻生產(chǎn)的影響,探討了基于水稻作物的氣象服務(wù)對策。
關(guān)鍵詞 水稻;氣象條件;吉林省通榆縣
中圖分類號:S511 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2023.24.030
通榆縣位于吉林省西部,科爾沁草原東陲,總面積為8 476.39 km2,耕地總面積為36萬hm2,其中稻谷種植面積1 565 hm2。通榆縣屬中溫帶半干旱大陸性季風(fēng)氣候,四季氣溫、濕度變化鮮明,不同季節(jié)的氣象條件對水稻生產(chǎn)造成了不同程度的影響。因此,分析通榆縣水稻生長季氣象條件及其影響具有非常突出的現(xiàn)實意義。
1 水稻生長季氣象條件
1.1 播種、分蘗期
吉林省水稻播種、分蘗期為5月中旬到7月初,持續(xù)55~60 d。根據(jù)2023年通榆縣氣溫走勢,得出水稻播種、分蘗期氣溫在10~40 ℃,風(fēng)向為西北風(fēng)、東南風(fēng)、東風(fēng),天氣多為小雨轉(zhuǎn)晴、多云、晴轉(zhuǎn)多云、多云轉(zhuǎn)陰等,最大風(fēng)力為西北風(fēng)6~8級,此時易發(fā)生的氣象災(zāi)害為干旱、大風(fēng)、高溫。如在2022年4月23日至5月23日,吉林全省降水異常偏少,平均降水量僅為19.9 mm,通榆縣降水量不足10 mm,導(dǎo)致出現(xiàn)干旱;2023年6月6日22:32,通榆縣氣象局發(fā)布大風(fēng)藍(lán)色預(yù)警,24 h內(nèi)平均風(fēng)力在6級以上,陣風(fēng)在8級以上;2023年6月25日15:07,通榆縣氣象局發(fā)布高溫紅色預(yù)警,24 h內(nèi)部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)最高氣溫在40 ℃以上。
1.2 抽穗期
吉林省水稻抽穗期為7—8月,持續(xù)30 d左右。根據(jù)2023年通榆縣天氣走勢,得出水稻抽穗期氣溫在13~32 ℃,天氣多為晴、大雨轉(zhuǎn)小雨、雷陣雨轉(zhuǎn)中雨、多云、多云轉(zhuǎn)中雨及小雨轉(zhuǎn)暴雨等,風(fēng)向為東北風(fēng)、西北風(fēng)、西風(fēng)、東風(fēng),風(fēng)力最大為西風(fēng)3~4級,此時易發(fā)生的氣象災(zāi)害為暴雨洪澇。如2023年7月14日5:44,通榆縣發(fā)布暴雨黃色預(yù)警,預(yù)計6 h內(nèi)向海鄉(xiāng)、興隆山鎮(zhèn)、烏蘭花鎮(zhèn)等鄉(xiāng)鎮(zhèn)降水量超出50 mm,
1 h降水量達(dá)20 mm;2023年8月2日19:10,通榆縣氣象局發(fā)布雷電黃色預(yù)警,6 h內(nèi)新華鎮(zhèn)、包拉溫都鄉(xiāng)、瞻榆鎮(zhèn)等鄉(xiāng)鎮(zhèn)發(fā)展有對流云系,局部伴隨短時強降雨。
1.3 灌漿期
吉林省水稻灌漿期(含開花、結(jié)實、灌漿)為8月
中旬到9月中旬,持續(xù)20~30 d。根據(jù)通榆縣氣象預(yù)報,水稻灌漿期氣溫在6~33 ℃,天氣多為晴、多云轉(zhuǎn)晴、小雨,風(fēng)向為西南風(fēng)、東風(fēng)、西風(fēng)、東北風(fēng),最大風(fēng)力為西風(fēng)6~8級,此時易發(fā)生的氣象災(zāi)害為暴雨洪澇、冰雹寒潮、大風(fēng)、高溫。如在2023年8月25日17:55,通榆縣氣象局發(fā)布暴雨藍(lán)色預(yù)警信號,以興隆山鎮(zhèn)為代表的局部地區(qū)12 h內(nèi)降水量在
50 mm以上,降雨將持續(xù);2023年9月3日16:40,通榆縣氣象局發(fā)布冰雹黃色預(yù)警,預(yù)計6 h內(nèi)新發(fā)鄉(xiāng)、向海鄉(xiāng)、團結(jié)鄉(xiāng)等鄉(xiāng)鎮(zhèn)會出現(xiàn)冰雹天氣,局部伴隨雷暴大風(fēng),可形成雹災(zāi);2023年9月7日11:36,通榆縣氣象局發(fā)布大風(fēng)藍(lán)色預(yù)警,24 h內(nèi)平均風(fēng)力在6級以上,陣風(fēng)在8級以上;2023年9月7日13:24,通榆縣氣象局發(fā)布高溫藍(lán)色預(yù)警,預(yù)計24 h內(nèi)部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)最高氣溫將上升到33 ℃以上。
1.4 成熟期
吉林省水稻成熟時間為9月底到10月中旬,持續(xù)15~20 d。根據(jù)通榆縣氣象預(yù)報,水稻成熟期氣溫為1~23 ℃,天氣多為晴、多云轉(zhuǎn)晴、多云,風(fēng)向為西風(fēng)、東風(fēng)、西北風(fēng)、西南風(fēng),最大風(fēng)力為西北風(fēng)6~8級,此時常見氣象災(zāi)害為大風(fēng)。例如,在2023年10月
15日19:54,通榆縣氣象局發(fā)布大風(fēng)藍(lán)色預(yù)警信號,24 h內(nèi)平均風(fēng)力超出6級,陣風(fēng)在8級以上。
2 氣象條件對水稻生產(chǎn)的影響
2.1 干旱
干旱會直接影響水稻生育進(jìn)程[1]。在播種期,土壤濕度不足將導(dǎo)致水稻僵苗不發(fā)、出苗不齊,出現(xiàn)大面積少秧情況。同時,干旱天氣下,水稻秧苗無法正常移栽;分蘗期遇干旱,水稻難以順利返青分蘗。
2.2 大風(fēng)
1)6級以上大風(fēng)災(zāi)害將影響水稻正常出苗。在陣風(fēng)超出8級的高風(fēng)險天氣,水稻秧苗易折斷。2)在水稻灌漿期,大風(fēng)天氣將導(dǎo)致水稻植株出現(xiàn)大量倒伏,正常發(fā)育進(jìn)程受阻,最終造成水稻產(chǎn)量下降。同時,風(fēng)速超出6級時,水稻無法正常開花授粉。3)在水稻成熟期,8級以上陣風(fēng)將造成水稻莖稈彎折、斷裂,直接影響水稻發(fā)育。大風(fēng)天氣還將加速籽粒脫落,影響收獲進(jìn)程。
2.3 暴雨洪澇
1)在水稻抽穗期,暴雨洪澇災(zāi)害將導(dǎo)致稻田積水,水稻根系易腐爛,水退后植株細(xì)弱易倒伏,水淹時間與水稻植株倒伏程度呈正相關(guān)[2]。嚴(yán)重暴雨會直接沖擊毀損稻田,導(dǎo)致水稻正常抽穗進(jìn)程受阻。同時當(dāng)空氣相對濕度超出90%時,水稻極易出現(xiàn)稻瘟病,影響水稻正常生長。
2)在水稻灌漿期,無法排除的積水易引發(fā)水稻病蟲害,如稻飛虱、紋枯病等,影響水稻產(chǎn)量與質(zhì)量。同時,在持續(xù)降雨情況下,積水淹沒水稻植株頂部超出3晝夜,會造成減產(chǎn);積水淹沒水稻植株頂部超出
7晝夜,將造成水稻絕收。
2.4 冰雹
水稻灌漿期包含開花、結(jié)實、灌漿3個階段。通榆縣冰雹多伴隨強對流天氣,對水稻灌漿期生長有直接影響。在水稻開花期遇冰雹,將直接干擾水稻授粉,降低水稻穗粒數(shù);在水稻結(jié)實時遇冰雹,將出現(xiàn)植株受損、結(jié)實不良現(xiàn)象,增加空秕率;在水稻灌漿時遇冰雹,將增加水稻植株根系腐爛概率,降低水稻千粒重。
2.5 高溫
1)通榆縣水稻感溫性較強,在營養(yǎng)生長期間遇到較高積溫,會造成生長發(fā)育進(jìn)程加速,并伴隨葉片減少、營養(yǎng)生長期縮短、分蘗率下降的情況,進(jìn)而導(dǎo)致干物質(zhì)積累量低于預(yù)期,收獲時單位面積穗數(shù)減少。
2)水稻高溫?zé)岷l件日平均氣溫超過30 ℃。在水稻灌漿期遇高溫?zé)岷?,將出現(xiàn)高溫逼熟,水稻根系早衰;隨之引發(fā)水稻根系養(yǎng)分吸收能力下降,稻葉光合功能減弱,秕粒、半實粒數(shù)量增加,千粒重下降[3]。
3 水稻生長季的氣象服務(wù)方案
3.1 水稻播種、分蘗期
實現(xiàn)干旱、大風(fēng)、高溫氣象服務(wù)的定量化、自動化、規(guī)范化,向區(qū)域水稻種植戶提供客觀、實時、準(zhǔn)確的氣象情報,是通榆縣氣象服務(wù)部門的迫切任務(wù)之一[4]?;诖?,在現(xiàn)有水稻生產(chǎn)氣象監(jiān)測網(wǎng)點運行的基礎(chǔ)上,相關(guān)部門應(yīng)以水稻物候動態(tài)監(jiān)測為重點,利用現(xiàn)代統(tǒng)計分析技術(shù),建成通榆縣特色水稻物候預(yù)測模式庫,將區(qū)域?qū)崟r氣象旬報轉(zhuǎn)換為量化信息。進(jìn)而從氣象旬報數(shù)據(jù)庫中提取水稻有關(guān)信息,初步形成水稻生物學(xué)與氣象學(xué)對應(yīng)的數(shù)據(jù)庫,滿足通榆縣水稻主產(chǎn)區(qū)物候?qū)崨r情報簡便、全面的預(yù)測要求。同時,根據(jù)水稻播種、分蘗期在不同年份日期動態(tài)變化實況,以屏幕顯示的方式輸出多項氣象影響預(yù)測信息,包括日平均氣溫、大風(fēng)等級、風(fēng)速、最小相對濕度、最高氣溫等,最終形成通榆縣水稻氣候要素值資料報表,為水稻種植戶調(diào)整播種方案提供依據(jù)。比如,選擇耐旱品種,提前播種避開干旱天氣,及時修筑囤水田或
蓄水池等。
3.2 水稻抽穗期
水稻抽穗期對溫度、降水量的需求較大,一般要求日平均氣溫超出30 ℃但低于35 ℃,空氣相對濕度達(dá)到(75±5)%。基于此,相關(guān)服務(wù)部門應(yīng)明晰水稻抽穗期對氣象條件的需求,有針對性地探討水稻抽穗期的氣象服務(wù)指標(biāo),奠定水稻專題農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)基礎(chǔ),為水稻穩(wěn)產(chǎn)豐收提供有力支持[5]。同時,相關(guān)氣象服務(wù)部門應(yīng)與農(nóng)業(yè)部門建立合作關(guān)系,共同深入水稻田間,全面梳理水稻抽穗期的氣象災(zāi)害,并制訂適宜方案,避免氣象災(zāi)害干擾水稻高產(chǎn)豐收。根據(jù)通榆縣水稻抽穗期持續(xù)時間,應(yīng)著重關(guān)注溫度變化、降水情況、日照時間長短與光照強度,做好連續(xù)陰雨、階段性低溫、大風(fēng)天氣的氣象預(yù)報,在風(fēng)力超過6級、連續(xù)陰雨、雷暴天氣到來前24 h發(fā)布警報,便于區(qū)域水稻種植戶及時采取噴藥、排灌、曬田、排水洗泥等措施,確保水稻正常抽穗。
3.3 水稻灌漿期
暴雨洪澇、冰雹寒潮、大風(fēng)、高溫是水稻灌漿期常見氣象災(zāi)害,及時收集并應(yīng)用相關(guān)氣象風(fēng)險普查資料,完善氣象服務(wù)體系,對于實現(xiàn)水稻順利灌漿具有至關(guān)重要的作用[6]。因此,根據(jù)水稻灌漿期對天氣依賴性強、受擾氣象因素多的特點,氣象服務(wù)部門可以通過資料共享的方式,收集通榆縣2000—2023年
(8月中旬到9月中旬)歷次氣象災(zāi)害發(fā)生起止時間、災(zāi)害程度、損失情況,打造氣象災(zāi)害水稻灌漿期風(fēng)險區(qū)劃機制。暴雨洪澇災(zāi)害風(fēng)險區(qū)劃可選擇的致災(zāi)因子為最大小時降水量、累計降水量、暴雨持續(xù)天數(shù)、最大日降水量;冰雹寒潮災(zāi)害風(fēng)險區(qū)劃可選擇冰雹持續(xù)時間、降溫、伴隨強對流天氣持續(xù)時間等作為致災(zāi)因子;大風(fēng)災(zāi)害風(fēng)險區(qū)劃致災(zāi)因子可選擇風(fēng)向、風(fēng)級、風(fēng)速,并根據(jù)大風(fēng)災(zāi)害情況(高、較高、中、較低、低),進(jìn)行不同顏色的分配,便于吸引種植戶視線,提醒種植戶提前采取打田、施肥、化控措施,降低不良?xì)庀髮λ竟酀{的干擾;高溫災(zāi)害風(fēng)險區(qū)劃可以日平均氣溫超出30 ℃為主要致災(zāi)因子,將持續(xù)3 d及3 d以上作為輔助致災(zāi)因子,并根據(jù)持續(xù)天數(shù)劃分高溫?zé)岷Τ潭?,如日平均氣溫超?0 ℃且持續(xù)3~5 d為輕度;日平均氣溫超出30 ℃且持續(xù)6~8 d為中度;超出
8 d為重度。以中度、重度高溫?zé)岷橹攸c,提前發(fā)布?xì)庀箢A(yù)報,提醒水稻種植戶進(jìn)行灌水、中耕等降溫措施,防止高溫逼熟。
3.4 水稻成熟期
在水稻成熟期,呈現(xiàn)出感光性、感溫性、基本營養(yǎng)生長性的特征,上述特征共同決定了通榆縣水稻品種生育期長短及成熟期變化。因此,氣象服務(wù)部門應(yīng)根據(jù)水稻感光性、感溫性、基本營養(yǎng)生長性的有機聯(lián)系,從適宜溫度范圍內(nèi)水稻因日照長短而使成熟期延長或縮短的特性著手,立足延遲成熟的臨界日長,分析當(dāng)?shù)靥囟攴輾庀骩7]。隨后氣象服務(wù)部門可以適宜溫度范圍為前提,以水稻因相對濕度高低而出現(xiàn)的成熟期變化特性為依據(jù),明確暴雨洪澇氣象災(zāi)害下水稻穗粒數(shù)、千粒重變化。同時,聯(lián)系水稻成熟期基本營養(yǎng)物質(zhì)生長貯藏特性,推測最有利于水稻成熟的氣象條件,包括溫度、降水、風(fēng)向等,進(jìn)而以氣象服務(wù)報告的形式發(fā)送給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)指導(dǎo)部門,便于其指導(dǎo)水稻種植戶選擇適宜的水稻品種,適應(yīng)特定年份氣象變化,靈活變動水稻生長管理措施,充分利用通榆縣當(dāng)?shù)貧庀髼l件,實現(xiàn)水稻高產(chǎn)。
4 結(jié)語
通榆縣水稻生長季常見氣象為多云、晴、小雨等,干旱、冰雹、暴雨洪澇、大風(fēng)等氣象災(zāi)害在水稻生長期不時出現(xiàn),對水稻產(chǎn)量與品質(zhì)造成了較大的負(fù)面影響。因此,氣象服務(wù)部門應(yīng)注重圍繞水稻生長季優(yōu)化氣象服務(wù)方案,利用氣象普查技術(shù)與氣象情報服務(wù)系統(tǒng)結(jié)合的方式,實現(xiàn)對區(qū)域水稻物候的動態(tài)監(jiān)測,為水稻種植戶及時應(yīng)對氣象災(zāi)害提供有效參考。
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(責(zé)任編輯:張春雨)