怀化山区一季稻种植垂直气温特征分析

易永 李民华 张伟

摘 要：选择怀化地区国家气象站和部分区域自动站的气象数据，统计了多个海拔高度范围的逐旬平均气温，大至确定了该地区一季稻播种育秧、移栽分蘖、抽穗开花等关键界限气温季节分布情况。分析了水稻生长关键界限气温指标的始终日垂直特征，得到各个海拔范围一季稻种植的安全播种始日、安全齐穗终日、适用潜在生育期等，为该地区一季稻的农事安排提供参考依据。

关键词：怀化山区；一季稻；垂直气温特征

中图分类号：S161.22 文献标识码：A 文章编号：1006-060X（2017）01-0019-03

Abstract：Using the meteorological data from national weather station and the regional automatic meteorological station in Huaihua， the research counted the average temperature of ten days in different altitude range， roughly confirmed the key local seasonal distribution of critical limits temperature index of seeding and seedling-raising， transplanting and tillering， heading and flowering of single-season rice in this area. Then the research analyzed on the vertical characteristics of the beginning and the ending day of the key boundary temperature index in rice growth， and got the safe beginning-date of sowing， safe ending-date of heading and applicable potential growth period， which provide safe farming arrangements of plating single-season rice in different altitude range.

Key words：Huaihua mountain area； single-season rice； vertical air temperature characteristics

近年來，国内外已开展大量水稻种植气候条件分析研究，并取得丰硕成果[1-4]，但绝大多数研究基于水平气象数据，基于原始数据开展山区水稻种植垂直气候研究的比较少[5-6]。我国南方多山地，海拔高差大，山地垂直气候特征明显，同时气候资源季节性分布不均，山区水稻种植管理未考虑热量因素导致水稻生长障碍事件时有发生。根据长久以来的水稻种植实践，影响我国水稻种植最大的气温因素就是低温，水稻各个生育期需保证在大于一定界限气温的条件下才能正常生长。12℃是水稻播种育秧的下限气温，15℃是秧苗生长适宜温度下限，20℃是水稻分蘖及大田生长的适宜气温下限，稳定通过12℃始日和稳定通过20℃终日的间隔视为潜在生育期长度，20℃、23℃是常规稻、杂交籼稻安全抽穗扬花的安全下限气温。在水稻种植实践中，播种不仅要考虑播种的安全气温（≥12℃或10℃），还要考虑适合播种后秧苗生长（≥15℃），及适当苗期（约30 d），移栽作业后保证迅速成活进入分蘖的气温（≥20℃），以及安全齐穗期的气温（≥20℃或23℃）[7-10]。

怀化属亚热带季风气候，地处武陵-雪峰山区，地形复杂，山地垂直气候特征明显，有上千年水稻种植历史，是杂交水稻的发源地，现在是超级杂交稻重要的制种和高产示范基地。笔者以怀化为例，分析其一季稻种植垂直气温特征，为怀化山区不同海拔一季稻品种选择和种植提供参考，同时为其他地区山地水稻种植垂直气候分析提供示范。

1 数据与方法

根据怀化气象监测站网分布和地理特征，选择怀化区域11个国家气象站和19个区域自动站的数据，分析怀化300 m以下、500 m左右、600～700 m、800～900 m、1 200 m以上等5个海拔范围的气温分布特征，其中1 200 m以上又分为1 222 m和1 455 m。其中国家站采用1981～2010年整编资料，区域自动站采用2012～2015年数据资料，区域自动站界限气温平均始终日和80%安全终日间隔参考国家站历史统计值。

统计怀化山区各海拔逐旬平均气温和稳定通过12℃、15℃、20℃、23℃的始终日等热量指标，分析各个海拔一季稻种植的潜在生育期、播种期、抽穗期等关键界限气温特征，从而确定各个海拔適宜种植的品种和合理的播种期、抽穗期。

2 结果与分析

2.1 旬平均气温垂直分布规律特征分析

统计各海拔代表站的逐旬平均气温（图1），可以大致确定各海拔各个界限气温季节分布情况。

怀化海拔300 m以下，3月下旬起旬均气温高于12℃，4月上旬起旬均气温高于15℃。5月上旬～9月下旬旬均气温高于20℃。6月上旬到9月中旬旬均气温高于23℃。

海拔500 m左右，3月中旬起旬均气温大于等于12℃，4月上旬起旬均气温高于15℃，5月中旬～9月下旬旬均气温高于20℃。6月中旬到9月上旬旬均气温高于23℃。

海拔600～700 m，旬均气温情况基本与500 m相仿。4月上旬起旬均气温大于等于12℃，4月中旬起旬均气温高于15℃，6月上旬～9月上旬旬均气温高于20℃。6月下旬～8月下旬旬均气温高于23℃。

海拔1 222 m，4月上旬起旬均气温大于等于12℃，5月上旬起旬均气温高于15℃，6月中旬～8月下旬旬均气温高于20℃。仅8月中旬旬均气温高于23℃。

海拔1 445 m，4月中旬起旬均气温大于等于12℃，5月上旬起旬均气温高于15℃，6月下旬～8月下旬旬均气温高于20℃，没有旬均气温高于23℃。

然而旬平均气温掩盖了旬内气温的波动性，旬内连续几天的低温事件往往会给水稻种植造成较大损失，因此以下从气温安全保证率出发更精细的分析各个界限气温的具体分布情况。

2.2 潜在生育期界限气温分析

12℃为水稻播种育秧下限温度，20℃为大田生产适宜温度下限。统计怀化各个海拔高度稳定通过12℃和20℃始终日的平均日期及80%安全保证率日期见图2。由图2可见，怀化12℃平均始日海拔300 m以下为4月1日，安全日期推迟8 d为4月9日。海拔900 m以下，海拔每升高200 m，12℃平均始日推迟约3 d，但海拔800～900 m到1 222 m，12℃平均始日推迟幅度较大，为12 d。海拔1 222～1 405 m推迟幅度为4 d；海拔300 m以下20℃平均终日为9月25日，安全终日提前7～8 d。海拔500 m20℃平均终日为9月17日，600～700 m为9月15日，800～900 m为8月29日，1 222 m为8月11日，1 405 m为7月21日，提前幅度随海拔升高增大明显。

根据潜在生育期长度选择合适熟性的品种和安排生产，能降低气温气象灾害风险。以12℃平均始日与20℃平均终日间隔为潜在生育期，则怀化300 m以下平均潜在生育期为170 d，500 m为159 d，600～700 m为155 d，800～900 m骤降为135 d，1 222 m为104 d，1 405 m为79 d。12℃安全始日与20℃安全终日间隔即为安全潜在生育期，300 m以下安全潜在生育期为162 d，500 m为151 d，600～700 m为147 d，800～900 m骤降为127 d，1 222 m为96 d，1 405 m为71 d。

20℃平均始终日间隔可视为大田适宜生长期，怀化300 m海拔以下大田适宜生长期平均为132 d，海拔500 m为118 d，海拔600～700 m为114 d，海拔800～990 m为82 d，1 222 m为57 d，1 405 m为37 d。从热量季节分布特征出发，在实际生产中大田适宜生长期加上超过30 d的育秧期作为潜在生育期更为合适（适用潜在生育期）。

2.3 播种界限气温分析

春季低温是怀化一季稻播种育秧的主要灾害性天气，在稳定通过12℃后播种可以减少播种育秧风险。怀化海拔300 m以下稳定通过12℃平均安全始日为4月9日，从海拔500 m左右到800～900 m分别为4月12日、4月15日、4月18日，大约每200 m推迟3 d。海拔800～900 m到海拔1 222 m推迟幅度增大明显为4月30日，1 405 m为5月4日（见图3）。

水稻大田适宜生长温度下限为20℃，从热量季节分布特征来看，12℃安全始日到20℃平均始日间隔可作为潜在育秧期。怀化潜在育秧期海拔600～700 m以下约为40 d，800～900 m为54 d，1 222 m为48 d，1 405 m为43 d。但水稻育秧期约为30 d为宜，育秧期过长导致秧苗老化不利于移栽后的大田返青成活，因此，最好将20℃平均始日前推约30 d播种较适合，倒推截止时间基本与15℃平均始日基本吻合，同时气温高于15℃更利于水稻的出苗及幼苗生长。

2.4 抽穗期界限气温分析

20℃、23℃是常规稻、杂交稻抽穗扬花的安全界限气温，20℃、23℃安全始终日间隔可视为常规稻、杂交稻的潜在安全抽穗期，20℃、23℃安全终日视为安全抽穗截止日期。怀化各个海拔20℃、23℃平均安全始终日见图4。由图4可见，怀化6个海拔范围20℃安全始日为5月25日、5月29日、6月1日、6月16日、6月23日、6月22日， 20℃安全终日分别为9月17日、9月9日、9月8日、8月22日、8月3日、7月13日。海拔300 m以下23℃平均安全始终日分别为6月13日、8月25日，海拔500 m左右23℃平均安全始终日为6月17日、8月9日，海拔600～700 m以下23℃平均安全始终日为6月17日、8

月7日，海拔800～900 m以下23℃平均安全始终日为6月27日、7月13日。各个海拔23℃安全终日可作为杂交籼稻的安全齐穗终止日期，但怀化海拔800～900 m以上23℃安全齐穗期较早，怀化海拔1 222 m以上甚至基本没有稳定23℃的气温，因此海拔800～900 m以上只适合种植耐寒的水稻品种，生产上应安排在20℃安全终日前齐穗。而1 405 m 20℃始终日间隔不足一个月，其熱量条件明显不足，不适合种植水稻。

3 结论与讨论

3.1 结 论

（1）怀化海拔300 m以下4月上旬起旬平均气温高于15℃，5月上旬～9月下旬旬均气温高于20℃，适用潜在生育期约160 d。可种植生育期較长的晚熟杂交籼稻品种，最早安全播种期为4月上旬末，安全齐穗终日为8月下旬中期。

（2）怀化海拔500 m左右4月上旬起旬均气温高于15℃，5月中旬～9月下旬旬均气温大于20℃，适用潜在生育期约150 d。可种植生育期相对偏短的晚熟杂交籼稻品种，最早安全播种期为4月中旬初，安全齐穗期缩短明显，安全齐穗终日为8月上旬末。

（3）海拔600～700 m旬均气温基本与海拔500 m以下相似，适用潜在生育期约140 d。可种植生育期相对较短的晚熟杂交籼稻品种，最早安全播种期为4月中旬中期，安全齐穗终日为8月上旬末。

（4）海拔800～900 m6月上旬～9月上旬旬均氣温高于20℃，适用潜在生育期不到120 d，且23℃安全终日较早，安全齐穗期较短，建议种植耐寒性较强的中熟品种，稳定通过10℃安全始日为4月中旬初，但建议5月初播种，安全齐穗终日为8月上旬末（20℃安全终日）。

（5）海拔1 222 m6月中旬～8月下旬旬均气温高于20℃，适用潜在生育期不足百天，只适合种植耐寒性较强的早熟品种，稳定通过10℃安全始日为4月上旬末，但建议5月初播种，安全齐穗终日为8月初 （20℃安全终日）；海拔1 405 m潜在生育期只有71 d，安全20℃始终日间隔不足一月，热量条件明显不足，不适合种植水稻。

3.2 讨 论

（1）我国水稻熟性期的划分以南京（平均海拔20～30 m）为标准，随气温降低生育期将延长，据经验，海拔每升高100 m，生育期将增加3～4 d。同时综上可知怀化海拔500 m左右是较长生育期品种的安全海拔上限，600～700 1 200 m是水稻种植的m是晚熟品种的安全 海拔上限，海拔800～900 m是中熟品种的安全海拔上限，海拔安全海拔上限。

（2） 海拔800～900 m以上水稻生长可用热量锐减，和地形特征关系密切，600～700 m以下多为连续山地丘陵谷地地形，而800～900 m以上为相对孤立山峰山脉。

（3）文中气象资料只考虑气温垂直分布的一般情况，如逼仄山谷、背阴、风口等热量条件较差特殊地形，或四周高山、中间宽阔弱冷空气不易入侵的山谷地形，应根据实际情况选择生育期较短或较长的合适品种。囿于资料原因，仅从气温角度出发，分析怀化多个海拔的一季稻种植热量情况，但实际农业生产过程中还应考虑水分、日照等其它气候因素，水分、日照不足的地区应选择生育期较短的品种，还需进一步研究除气温以外其它气候因素垂直分布规律，为山区水稻种植提供参考。

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（责任编辑：贺 艺）