豫南稻区再生稻生产主要气象灾害分析及对策

2020-06-12王庆志丰大清杨幽孔倩刘祥臣张强

中国稻米 2020年3期

王庆志丰大清杨幽孔倩刘祥臣张强*

（1 信阳市浉河区农业技术推广站，河南信阳464100；2 信阳市农业科学院，河南信阳464000；第一作者：xywangqingzhi@163.com；*通讯作者：yzdxzhangqiang @163.com）

豫南稻区属亚热带向暖温带过渡区，自然灾害种类多，发生频繁，常造成水稻减产甚至绝收。随着豫南稻区再生稻生产面积的不断扩大，及灾害性气象危害年份的频现，对再生稻生产灾害性气候研究显得至关重要。本文利用信阳市1951—2018 年的气象资料分析和近10 年主要气象灾害发生统计对比，试图找出信阳市再生稻生产气象灾害发生规律，以提高气象分析预测水平，为豫南稻区再生稻生产防灾减灾措施的提出提供参考。

1 豫南稻区再生稻产业发展现状

豫南稻区属稻麦轮作区，由于传统方法种植小麦、油菜效益差，近年来不少地方出现只种一季水稻，大面积出现白茬田的现象。自2009 年以来，以信阳市农科院刘祥臣研究员为主的再生稻研发团队为优化豫南稻区耕作制度，减少白茬田，提高粮食产量，对豫南发展再生稻进行了大量研究。结果表明，豫南稻区的水、热资源可以达到再生稻最适宜区标准，光照资源达到再生稻次适宜区标准[1]。在理论和实践层面上论证了豫南稻区发展再生稻生产的可行性，并开展大面积示范推广。再生稻越来越受到广大种粮大户的亲睐，2012 年信阳市再生稻种植面积不到33.4 hm2，2017 年已经超过了2 000.0 hm2，2018 年更是达到了5 600.0 hm2（其中，商城县再生稻面积达到3 369.7 hm2，最高单产达478.5 kg/667 m2）。从近几年生产实践并获得的增产增效结果来看，再生稻已成为提高豫南稻区粮食产量和农业生产效益的重要途径，也是优化豫南稻区种植制度和降低豫南稻区白茬田的重要措施。

2 豫南稻区主要气候概况及再生稻生产主要灾害因子

豫南稻区地处东经 113°45'～115°55'、北纬 30°23'～32°27'之间，属亚热带向暖温带过渡区。年平均气温15.1℃～15.3℃，有效积温 4 386.2℃～5 247.1℃ ，无霜期长，达220～230 d；降雨丰沛，年均降雨量900～1 400 mm，从3 月下旬至10 月下旬均可供水稻生长。豫南稻区再生稻生产技术路线为：3 月上中旬育秧，4 月上中旬移栽，6 月下旬至7 月初抽穗扬花，8 月上中旬头季收获，再生季9 月中旬前抽穗扬花，10 月下旬收获[2]。气候因素影响再生稻高产研究表明，休眠芽萌发期的高温干旱和抽穗扬花期的阴雨低温是影响再生稻成功率和产量提高的主要因素[3]。从近年豫南稻区再生稻生产实践经验看，影响再生稻生产的灾害性气候因子，主要有“倒春寒”、5 月低温、6 月下旬至7 月上旬的阴雨寡照、高温热害、8 月干旱洪涝、“寒露风”等（表1）。

3 主要气象灾害发生态势分析

3.1 春寒、倒春寒、5月低温

随着设施农业特别是工厂化育秧技术的普及，3月上中旬育秧环境是可进行人为调控的, 对于灾害性低温天气可以通过双层或多层膜技术解决。自进入4月份水稻移栽大田后开始，水稻整个生长过程就受到了气象因子的影响。4 月份出现春寒或“倒春寒”天气，可导致移栽后的秧苗生长缓慢形成僵苗，影响水稻分蘖，可诱发多种病虫害，或者延误栽插季节，影响再生季生长。据信阳市1951—2018 年气象资料统计，4 月份发生春寒的年份有28 a，发生频次34 次，发生率50%；“倒春寒”发生年份有 20 a，发生率 29.4%；5 月低温发生年份有37 a，发生率54.4%。从表2、表3 可以看出，4 月份的春寒、“倒春寒”、5 月低温每 10 年段的发生频次逐渐减少，这也和全球气候变暖趋势相一致。特别是2011 年以来春季气温变暖，4 月春寒、“倒春寒”和5 月低温频次减少，持续时间变短，利于水稻育秧和移栽时间的前移，可为发展再生稻生产赢得时间。

表3 5 月低温每10 年段频次

早稻播种要求平均气温在10℃以上，最低气温在5℃以上，使用薄膜覆盖，利用太阳能，膜内温度一般比气温高4℃～6℃，晴天最高可增加12℃～20℃，最低也能提高1℃～3℃，这种育秧方法气温稳定在6℃～7℃即可播种[4]。信阳市3 月上旬平均气温为7.4℃，在设施薄膜条件下可以达到育秧温度要求。从表4 可见，1951—2018 年，有 21 a、22 次连续 5 d 以上平均温度低于 5℃的异常天气会对育秧造成低温危害，发生频率为32.3%，2010—2018 年，只有 2010 年和 2012 年 3 月上旬发生低温灾害天气，发生频率为22.2%。由此可以看出重视早稻育秧防寒抗灾工作的必要性。

表5 信阳市4 月连续5 d 以上平均温度低于12℃的频次

表6 信阳市1951—2018 年6 月下旬至7 月上旬发生阴雨寡照年分统计情况

表7 1951—2018 年每十年段高温热害发生频次

幼苗生长的最低温度为12℃，温度在16℃以上各类型幼苗都能顺利生长，幼苗生长的最适温度为26℃～32℃[5]。信阳市4 月上旬的平均温度为14℃。水稻幼苗能够正常生长，4 月份气候多变。从表5 统计看，4 月份发生连续5 d 以上平均温度低于12℃的低温为害的天气频次仍然较高，1951—2018 年发生率达20.6%。水稻移栽期遇到低温会延误栽插季节，或造成僵苗不发影响生育进程。这就要求在再生稻生产栽培上需要采取避害措施，减少低温为害造成的损失。

3.2 6月下旬至7月上旬的阴雨寡照

豫南稻区再生稻头季在6 月下旬至7 月初抽穗扬花，此时正值豫南稻区的雨季，在阴雨寡照高湿的条件下，易造成花粉及花粉管破裂影响授粉形成空秕粒，造成头季稻减产。从表6 可以看出，1951—2018 年6 月下旬至7 月上旬发生阴雨寡照有10 a，发生率为15.0%，其中，1992 年6 月下旬平均温度21.6℃，达不到水稻安全齐穗温度要求。其他年份空气相对湿度均在85.0%以上，降水量在100 mm 以上（除1992 年6.3 mm，2018年44.8 mm 外）。如果碰到水稻抽穗扬花期，这种天气势必影响水稻授粉。如2018 年浉河区再生稻头季于7月1 日左右抽穗扬花，而从6 月30 日至7 月10 日连续11 d 当地阴雨寡照，日照时数仅7 月1 日当天有3.3 h，7 月上旬日照时数较常年减少 55.7 h，7 月 8 日至9 日又有小雨到中雨，阴雨寡照使田间湿度长期保持在饱和状态，整个花期授粉在阴雨寡照的不利天气下完成，严重影响水稻授粉，该年头季水稻结实率仅为37.0%，与常年相比减产60.0%左右，造成较大经济损失。

3.3 高温热害

从表7 可见，1951—2018 年发生轻度高温灾害的年份共27 a、总计35 次，发生率为51.5%。中度高温热害的年份5 a，分别是 1951 年 8 月 5 日至17 日、1959年 8 月 15 日至 29 日、1966 年 7 月 28 至 8 月 10 日、1967 年 7 月 30 至 8 月 10 日、2013 年 8 月 6 日至 18日。发生重度高温热害年份只有1959 年7 月18 日至8 月2 日。对于7、8 月份的高温热害来讲，轻度热害天气是可以通过水稻自身调节和人为水肥管理控制的，对水稻生产不会造成明显影响，再生稻头季抽穗扬花在6 月下旬至7 月上旬，发生中度以上高温灾害的时间大都在8 月上中旬，头季稻基本是可以避灾的。从表7 可以看出，7、8 月份发生高温热害的频次较高，可造成危害的中度以上的频次较低，所以，高温热害不是豫南稻区再生稻生产的主要灾害因子，但是轻度灾害天气发生频繁，在生产上仍要引起重视。

3.4 8月份洪涝、干旱灾害

豫南稻区再生稻头季收割前后的8 月上、中旬是再生稻萌发成苗的重要时期，8 月理想降雨量为 100～250 mm，这样的年份有 19 a，占 52.9%；﹥250 mm 的年份 11 a，占 16.2%；＜100 mm 的年份 19 a，占 27.9%。降水过多易形成洪涝，造成收获延迟，需抢时收割，但相对湿度较大有利于再生芽的萌发；降水过少易形成高温干旱，影响再生芽的萌发，必要时需及时灌溉或浇水泼桩。信阳市伏旱一般为2～3 a 一遇，洪涝则为3～4 a一遇。如果按8 月任意10 d 内降水总量≥200 mm 为洪涝，连续20 d 总降水量≤10.0 mm，或40 d 内总雨量＜30.0 mm 为干旱标准统计，8 月份发生干旱的年份有 8 a，分别是 1959、1960、1986、1991、1997、2001、2013、2016 年，发生洪涝的年份有5 a，分别是1967、1982、1987、1991、2013 年，8 月份发生干旱、洪涝发生率达19.1%，所以提前做好8 月份再生稻生产的避灾栽培准备是必要的。

表8 信阳市9 月份各旬平均气温（%）

3.5 寒露风

再生稻为晚秋作物，抽穗扬花期对温度最敏感，抽穗扬花期的日均温条件决定再生稻成功率与产量潜力[6]。籼型再生稻抽穗扬花需要≥22℃的日均温条件（粳稻≥20℃），才能满足再生稻安全齐穗对临界日均温的要求。从表8 可以看出，9 月中旬的平均气温处在籼稻安全齐穗对临界日均温要求的临界点附近，9 月下旬的平均气温处在粳稻安全齐穗对临界日均温要求的临界点附近，所以籼型再生稻要求在9 月中旬前完成抽穗扬花，粳型再生稻要求在9 月下旬前完成抽穗扬花，虽然自2010 年后信阳市9 月各旬平均温度有所上升，但低温灾害的年份仍然存在。

对于籼稻品种来讲，9 月中旬平均气温≤22℃遭受”寒露风”危害的概率较高，发生率为53.0%。1997 年为一个拐点，1997 年以前47 a 间9 月中旬平均气温≤22℃的概率为 63.8%。1998 年至 2018 年 21 a 间 9 月中旬平均气温≤22℃的概率为28.6%。对于粳稻品种来讲，统计68 a 期间9 月中旬平均气温≤20℃遭受“寒露风”危害的概率较低，为16.2%。从9 月中旬的“寒露风”危害的角度来看，选用粳稻品种安全系数更高。从2010 年以来豫南稻区发展再生稻实践看，2011 年 9月中、下旬日均温只有 19.5℃和 18.1℃，抽穗期推迟到9 月26 日，其空壳率达到 73.4%，是该年再生稻产量较低的主要原因。2014 年9 月中、下旬日均温只有18.6℃和21.7℃，抽穗期推迟到 9 月下旬，同样对产量造成严重影响。