徐州市气象条件对水稻生长发育的影响分析

王 霄，孙建印，葛淑芬，张利华

(1.江苏省徐州市气象局服务中心，江苏徐州 221002；2.江苏省徐州市气象台，江苏徐州 221002)



徐州市气象条件对水稻生长发育的影响分析

王 霄1，孙建印2，葛淑芬1，张利华1

(1.江苏省徐州市气象局服务中心，江苏徐州 221002；2.江苏省徐州市气象台，江苏徐州 221002)

针对江苏省徐州市的具体气象条件特点和自然条件，通过对多年来徐州市农气观测站的观测记录数据的分析，结合水稻生长发育所需要的气候条件，客观地阐述了气温、降水量和日照这3个主要的气象条件对水稻生长发育的影响，并科学分析了各种气象条件的作用强弱和利弊，为水稻在生长发育过程中进行全程化监控和预报提供了科学依据，也为气象减灾和灾害评估提供了参考依据。

农气；水稻；气温；降水量；日照

徐州地处苏、鲁、豫、皖四省接壤地区，长江三角洲的北翼，北倚微山湖，西连宿州，东临连云港，南接宿迁，京杭大运河从中穿过，地形以平原为主， 属温带半湿润季风气候[1]，四季分明，气候条件较为优越，全年平均气温在14～15 ℃，年均降水量800～900 mm，年日照时数为1 800～2 400 h，日照率为52%～57%，有利于农作物的生长。徐州主要的粮食作物有水稻、小麦、玉米、大豆等，其中，水稻一般从5 月份开始播种早稻，持续到10月份收获。笔者在此对徐州市的农业气候[2]条件进行研究，总结出了气候条件对主要粮食作物水稻的影响，分析了对水稻生产造成影响的主要农业气象灾害[3-4]，为农业生产减灾[5]和气象灾害监测预警[6-7]评估提供了依据。

1 资料与方法

1.1 资料选取及分析方法所用的资料为徐州市农业气象站基本气象数据，包括气温、降水量和日照等。气象要素主要的分析方法是线性趋势法[8]，对气象要素的评价是参照中国气象局《全国气候影响评价》[9]的评价标准，以 1971～2013年的平均值为参考对象。

1.2 观测和试验

1.2.1观测地点选取。 试验田选取了江苏省徐州市铜山区大彭镇大刘村三组。该地段为平原地形，地势较平坦，面积约0.1 hm2(长200.0 m，宽5.0 m)。地段位于气候观测场的西偏南15°，直线距离为7.3 km,地理位置为34°17′N、117°9′ E，海拔高度41.0 m。地段北距310国道30 m，南距公路30 m，西北50 m为村庄，东西两侧为大田，有灌溉条件，从河中经水泵翻水灌溉，能保证灌溉。地段地下水位深度常年大于2 m。地段土壤质地0～10 cm为粘壤土、10～20 cm为粉壤土，20～50 cm为细砂土，土壤酸碱度为中，土壤肥力中等。地段产量水平为中。秧田在观测地段的西面200 m，面积约为80.0 m2，秧田耕作制度为水稻-秧田，地段土壤状况同观测地段。

1.2.2观测项目。 观测的水稻品种类型、熟性、栽培方式依次为常规稻、粳稻、一季稻、中熟、移栽。水稻的生长状况按照中国气象局农业气象观测规范的作物分册中水稻观测的相关规定进行观测并记录观测数据。气象条件观测按照中国气象局地面观测规范进行观测并记录观测数据。

1.2.3试验。 江苏省徐州市水稻从5月份开始播种到10月份收获，历经5个多月左右的时间，经研究统计，试验田的水稻1998～2013年的平均发育期如表1所示。研究同一时期气温、降水、日照这3种气象条件在水稻不同的生长发育阶段的变化(表2)。

表1 试验田1998～2013年水稻平均发育期

表2 水稻发育期间各旬气象条件变化

2 结果与分析

2.1 综合气象条件分析

2.1.1气温。从图1可看出，1971～2013年江苏省徐州市平均气温为14.7 ℃，拟合直线方程为y=0.034 7x-54.360 1，线性系数为 0. 034 7 ℃/a，可见，随着年份的增加，年平均气温整体上呈现变暖的趋势。

2.1.2降水量。从图2可看出，1971～2013年江苏省徐州市平均降水量为825.5 mm，拟合直线方程为y=-0.394 3x+1 611，线性系数为-0.394 3 mm/a可见，随着年份的增加，年平均降水量略有减少的趋势，但整体上与均值(825.5 mm)持平。

2.1.3日照时数。图3显示，1971～2013年江苏省徐州市平均日照时数为2 130.6 h，拟合直线方程为y=-5.184 1x+12 457，线性系数为-5.184 1 h/a,表明随着年份的增加，年平均日照时数整体上呈现略有减少的趋势。

2.2 气象条件对水稻生长发育的影响分析在水稻生长发育(5～10月份)期间，温度≥0 ℃的积温为4 156 ℃·d，降水量为689.2 mm，日照时数累计为1 176.5 h，按照水稻生长发育的时间顺序进行分析，具体的分析如下。

2.2.1播种——移栽期。 徐州市水稻一般于5月初开始播种，这一时段的平均气温在20 ℃左右，降水量相对较少，日照充足，对水稻出苗有利。在5月中旬～6月上旬气温持续升高，降水量适宜，日照时数较为充足，对水稻的幼苗生长比较有利，苗情较好。

2.2.2返青——分蘖期。 秧苗移栽后由于根系受到损伤，需要5～7 d地上部才能恢复生长，根系萌发出新根，这段时期称返青期。从6月中旬开始，平均气温不断增加，但日照时数有所减少，同时降水量开始增加，并趋向于集中分布，这将有利于移栽后的水稻返青。 水稻返青后分蘖开始发生，直到开始拔节时分蘖停止，一部分分蘖具有一定量的根系，以后能抽穗结实，称为有效分蘖；一部分出生较迟的分蘖以后不能抽穗结实或渐渐死亡，这部分分蘖称为无效分蘖。水稻的有效分蘖期一般在移栽后的15～20 d。

2.2.3拔节——抽穗期。 7月中旬～8月中旬为水稻的拔节孕穗期，此期间的平均气温为27.3 ℃，降水量为287.1 mm，日照时数为249.2 h，对在田水稻的生长较为有利。8月下旬则为水稻的抽穗开花期，抽穗的适温为25～35 ℃，徐州市此旬的平均气温为25.2 ℃，对水稻抽穗较为有利。在水稻拔节孕穗期内如果有温度低于20 ℃，则会使一部分或全部稻株产生“包穗”的现象。抽穗开花期根据天气与土壤条件，应保持一定水层，此间降水量为45 mm，但集中于旬末，如果遇到旱灾，则会造成颖花退化，每穗粒数将会减少，导致结实率下降。充足的光照将促进幼穗分化、发育，徐州市8月下旬日照时数为65.7 h，这有利于水稻开花授粉。

2.2.4乳熟——成熟期。 9月份是水稻的灌浆成熟期，这是水稻产量形成的关键时期，此期气候条件对产量和品质影响较大。温度对灌浆结实影响较大，一般情况下，灌浆期最适气温为20～22 ℃，且灌浆前15 d以昼温29 ℃、夜温19 ℃、日平均温度24 ℃为宜；灌浆后15 d以昼温20 ℃、夜温16 ℃、日平均温度18 ℃为宜。适宜的灌浆温度，有利于延长积累营养物质的时间，细胞老化慢，呼吸消耗少，米质自然好。低温和高温均不利于水稻籽粒正常灌浆，影响稻米品质。如持续低温与干风共同影响，可导致茎叶干枯，粒重明显下降。徐州市9月份均温在20 ℃以上，满足水稻灌浆期的温度条件。

水稻在灌浆期对水分的要求，仅次于拔节孕穗期和分蘖期，此期如果水分不足，将会直接影响叶片的光合作用和灌浆物质运输，缩短正常灌浆时间，若灌浆不足则易造成水稻的米质下降，减产减收。徐州市此间降水量呈逐渐减少的趋势，但基本上可以满足灌浆期水稻对水分的需求。 光照将会影响叶片光合作用和碳水化合物向谷粒运输，灌浆期的光和效率将会直接影响水稻产量。此期间的日照时数较之以前略有减少，但不会影响到水稻的灌浆成熟。

3 小结

综上所述，徐州市的气象条件对水稻的生长有利有弊，基本上可以满足水稻的生长需要。 徐州市农业气候资源总体上是大部时段光温条件较好，气温为较高，日照时数正常到偏多，但降水量略少，有利于水稻的生长发育。全年仍有一定的气象灾害发生，主要的不利气象灾害有暴雨、干旱等。需要强调的是，如低温、高温热害、气象干旱等对水稻生长发育造成的影响过程较为缓慢，不如暴雨等造成的损失直接，但各种气象灾害造成的直接或间接的影响，均应该得到农气观测者和农业生产者的重视，均应该积极采取应对措施，争取最大的经济效益。

[1] 郭子良,崔国发.中国自然保护综合地理区划[J].生态学报,2014(5)：1284-1294.

[2] 汤绪,杨续超,田展,等.气候变化对中国农业气候资源的影响[J].资源科学，2011(10)：1962-1968.

[3] 唐蓉.我国主要农业气象灾害及灾害研究进展[J].安徽农业科学，2007(29)：9354，9362.

[4] 王颖.气象灾害对江苏农业的影响及对策[J].中国农技推广，2012(2)：8-10.

[5] 王绍玉,周长生.减灾工程与农业生产产出相关性探析[J].哈尔滨工业大学学报，2012(7)：68-73.

[6] 李琼,魏如檀,周小云,等.近年来中国农业气象灾害研究的文献分析[J].安徽农业科学，2011(22)：13434-13437.

[7] 张艳云.做好技术保障工作,提高防灾减灾能力[J].科技创新导报，2013(22)：231.

[8] 江南，林金官，顾赛赛.具有线性趋势回归信度模型的随机效应及线性趋势的Score检验[J].东南大学学报：自然科学版，2009(6)：1292-1297.

[9] 中国气象局国家气候中心.全国气候影响评价[M].2011.

Analysis of the Influence of Meteorological Conditions on the Growth and Development of Rice in Xuzhou

WANG Xiao1, SUN Jian-yin2, GE Shu-fen1et al

(1. Meteorological Bureau Service Center, Xuzhou, Jiangsu 221002; 2. Meteorological Station, Xuzhou, Jiangsu 221002)

In connection with the specific meteorological condition characteristics and the natural conditions in Xuzhou, Jiangsu Province, and through the analysis and research for many years agricultural meteorology observation record data, combined with climatic conditions, the influence of temperature, precipitation and sunshine on the growth and development of rice were elaborated, the intensity of the effects and advantages, disadvantages of the various weather conditions were analyzed, which not only can provide a scientific basis for the whole process monitoring and forecasting of rice in the process of development and growth, but also provide reference for the meteorological disaster reduction and disaster assessment.

Agricultural meteorology; Rice; Temperature; Precipitation; Sunshine

徐州市科技基金项目(XM13B110)。

王霄(1989-)，男，江苏徐州人，助理工程师，硕士，从事农业气象学、模式识别、数据挖掘等研究。

2014-11-21

S 161

A

0517-6611(2015)01-135-02