铜仁山区立体气候对水稻机械化集中育秧影响探究

苏永逸,罗来群

(铜仁市农业机械技术推广站,贵州 铜仁 554300)

0 引言

俗话说“秧好半年稻”,说的是培育壮苗在水稻整个生长环节的极端重要性。在育秧期间,秧苗生长的好坏不仅直接影响水稻正常分化形成的根、叶、蘖等器官,而且对秧苗移栽后返青、发根、分蘖乃至成熟后的有效穗数、粒数等都有着非常大的影响。

水稻作为铜仁市丘陵山区主要农作物,其常年种植面积150.58万亩以上,年产稻米58.75万吨以上。其中,优质稻米种植面积38.6万亩以上,年产优质稻米26.4万吨以上。由于丘陵山区相对海拔落差较大,区域之间因海拔落差而产生的相对温差形成了丘陵山区独特的立体小气候。受此影响,水稻机插集中育秧期间易发生持续性低温天气,特别是在海拔较高的山区还容易形成“倒春寒”,导致水稻幼苗出现滞长、枯萎甚至冻死现象,这对当地水稻的稳产丰产十分不利。因此,如何根据当地的实际情况,探索出有效的田间温度干预措施,以化解水稻机插育秧期间发生的持续性低温天气可能对水稻幼苗产生的灾害性影响,这是摆在每一位山区基层农技推广工作人员面前的重要课题。

1 丘陵山区水稻种植特点及难点

1.1 铜仁市水稻种植概况

铜仁市位于武陵山区腹地,地跨黔北山地和黔东丘陵地,地势西北高,东南低。以梵净山为主峰的武陵山脉成为铜仁市东西部的分水岭,海拔落差较大,喀斯特地貌特征十分明显,素有“八山、一水、一分田”之称号。全市拥有耕地面积536.58万亩。其中,水田189.33万亩,占35.29%;水浇地0.23万亩,占0．04%;旱地347.02万亩,占64.67%[1]。水稻作为铜仁市丘陵山区主要农作物,其常年种植面积在155.584 3万亩以上,占水田总面积的82.17%,占耕地总面积的28.99%,年产水稻58.75万吨以上[2]。

1.2 山区水稻种植基本特征

与平坝地域相比,铜仁丘陵山区水稻种植具有以下三个方面的基本特征:

(1)水稻种植区域间海拔落差较大。全市水稻种植海拔最高地域为松桃县乌罗镇半坡台村,海拔高度为1 273 m,海拔最低地域为碧江区漾头镇锦江出口,海拔为205 m,两者海拔高差为1 068 m。

(2)种植区域间温差较大。海拔越高气温越低,因海拔落差而产生的相对温差形成了丘陵山区独特的立体小气候,高低海拔区域之间气温往往相差3～6 ℃,这对水稻生产种植有着明显的影响。

(3)境内盛产优质稻米。由于气候温润、土壤肥沃,境内盛产优质稻米。如,江口县茶寨贡米、净山贡米,碧江区白水贡米,松桃县梵净贡米、响水洞贡米、大兴优质米、乌罗优质米,玉屏县郭家湾贡米、田坪晚米,沿河县金竹贡米,印江县大圣墩等。年产优质稻米26.4万吨以上,年产值近10亿元。

1.3 育秧期存在的主要困难

近年来,随着水稻机械化技术在铜仁市丘陵山区持续推进,部分地方水稻机插集中育秧环节出现不少问题和困难。突出表现在:每年春季水稻集中育秧期间,在海拔较高的地域易受丘陵山区立体小气候的影响形成“倒春寒”,从而导致同期水稻幼苗出现滞长、枯萎甚至冻死现象,这对丘陵山区大力推广普及水稻全程机械化技术,实现水稻稳产丰产都有着极其不利的影响。例如,2022年春季水稻机械化集中育秧期间由于频繁发生持续性低温天气,在全市部分海拔700 m以上的山区农村形成了“倒春寒”天气,导致同期田间水稻幼苗不同程度产生冻害。当地农民不得不进行二次育苗,当年的水稻稳产丰产受到了极大的影响。

2 丘陵山区水稻育秧生长环境分析

2.1 地域地形特点分析

铜仁全境地形以丘陵和山地为主,二者约占总面积的96.1%,坝子及其他地貌面积仅占3.9%。此外,境内地貌以山原峡谷和低山丘陵为主,坡度起伏较大,其中海拔500～1 000 m的地域占63.62%。据《铜仁市第三次全国国土主要数据调查公报》显示,全市位于6°以下坡度(含6°)的耕地42 060.60公顷(63.09万亩),占全市耕地的11.76%;位于6～15°坡度(含15°)的耕地137 337.07公顷(206.01万亩),占38.39%;位于15～25°坡度(含25°)的耕地105 245.82公顷(157.87万亩),占29.42%;位于25°以上坡度的耕地73 075.29公顷(109.61万亩),占20.43%[1]。此外,全市共有500亩以上的坝区共202个。其中,拥有5 000亩以上的水稻种植大坝共4个,分别分布在松桃县(3个)和思南县(1个),海拔最高的为松桃县乌罗大坝,海拔高度为842 m,最低为松桃县普觉镇大坝,海拔高度为396 m。

2.2 海拔分布及温差分析

铜仁市辖2区8县,总人口449.30万人,下辖181个乡镇(含办事处),210个居委会,2 745个村委会。市内最低海拔高度是205 m,最高海拔为2 572 m,平均海拔459 m。其中,地势相对较高平均海拔在700 m以上的乡镇(街道)共有59个,占全市总乡镇(街道)的33%。这部分位于海拔较高区域的山区农村往往气候多变,特别是在每年3～5月份水稻育秧期间更易受到持续性低温影响而形成“倒春寒”天气,这对同一时期的水稻幼苗生长有着不利影响,给水稻机械化集中育秧更是带来不小的困难。其次是地势相对较低,平均海拔位于500～700 m之间的乡镇(办事处)共有77个,占比42%,平均海拔位于200～500 m之间的乡镇(办事处)共有45个,占比25%,如表1所示。与上述高海拔乡镇相比,这部分位于中低海拔高度的乡镇农村同一时期气温相对高出3～6 ℃,出现“倒春寒”天气的可能性小得多。除此以外,海拔高度位于500～700 m之间的区域在水稻集中育秧期间可能受到持续性低温天气影响而形成“滞长”现象,导致水稻育秧期延长并最终影响到稻米的稳产丰产。

表1 铜仁市行政区划海拔分布及水稻种植坝区数量基本情况 单位:个

2.3 立体气候对水稻育秧的影响

铜仁市内丘陵山区地域地形复杂,气候立体分布特征十分明显,海拔越高气温越低,因海拔落差形成的相对温差对育秧期水稻幼苗的生长有着极大的影响。 通常情况下,水稻在低于13 ℃时停止生长、低于8 ℃时会产生延迟性冻害,在水稻“三叶一芯”后期温度控制在10～20 ℃范围以内,最低温度界限为10 ℃。因此,本文在对丘陵山区不同海拔高度的水稻种植区域气温进行分析时重点选取8 ℃、10 ℃、13 ℃作为特殊气温值进行数据对比。2020—2022年以来,铜仁市主城区与松桃县乌罗大坝两个高低不同海拔区域之间,在上述特殊气温发生实际天数的统计如表2所示。以2022年为例,该年5月在海拔为285 m的铜仁城区发生“日最低气温低于13 ℃”的天数为4天,低于10 ℃和8 ℃的天数均为0天,日均温度低于13 ℃的天数为1天。与此同期相比,在海拔高度为833 m的松桃县乌罗大坝,上述气温发生的天数则分别为15天、7天、2天、2天。这种情况使得在全市海拔较高的部分丘陵山区地域形成了“倒春寒”天气,直接导致正处于育秧关键时期高海拔地区水稻幼苗产生冻害,给水稻机插集中育苗带来了较大的影响。

表2 铜仁市2020-2022年水稻育秧期间气温情况统计(3至5月) 单位:天

3 应对丘陵山区立体气候对策建议

3.1 因地制宜,合理布局

一方面,丘陵山区独特的地理环境以及气候特征,共同造就丘陵山区独特的水稻种植特点;另一方面,不同海拔区域之间又有着互补的优势,正所谓“高山良田出好米”,特别是在海拔较高的区域更是蕴含着巨大的优质水稻产业种植发展机遇。因此,要进一步结合全市202个500亩以上坝区水稻种植分布情况,按照不同海拔区域间的差异,合理布局水稻产业的发展,进一步发展和壮大优质稻米产业。首先,将海拔位于500 m以上的区域作为优质稻米生产种植区,以优质水稻生产“提质增效”作为突破口,及时布局“优质稻米全程机械化生产技术”,努力发挥现代农机技术优势,让优质稻米种植成为助力当地老百姓增收致富,助推乡村振兴的优势产业。其次,在海拔位于500 m以下种植面积在500亩以上坝区大力布局种植常规水稻产业。在这部分坝区集中发挥现代农机的装备优势和技术优势,以水稻机插、机直播关键技术环节为突破口,重点布局水稻机械化直播技术,普及水稻全程机械化技术,全面提高水稻生产综合机械化水平。

3.2 科学谋划,分类施策

在水稻全程机械化推进过程中,应结合丘陵山区水稻种植的基本特征,科学谋划机插水稻集中育秧,因地、因时、因品种制定详细的工作方案及应急预案,并完善相关应急措施,做到分类施策,尽最大限度化解期间可能出现的持续性低温带来的困难。一是科学选定水稻品种。在高海拔水稻种植地域宜选择中早熟品种,如香早优2017、T香优557、泰优390等;在中低海拔水稻种植地域宜选择中晚熟品种,如宜香优2115、渝香203、泰优808等。二是科学选定育秧地址。在中高海拔地域应该结合当地历年以来育秧基本情况,选取水源较好、土壤肥沃、向阳背风的地方为宜。三是完善相应的应急预案。在海拔高于700 m的水稻种植大坝,采取双膜育秧、双拱棚育秧等方法,在条件较好的地方可采取大棚育秧。四是探索“易地育秧”办法。在交通便利,彼此通行条件较好的中低海拔区域探索“易地育秧”的办法,在低海拔坝区建立中高海拔坝区优质稻米集中育秧基地。

3.3 科研课题,主攻关键

针对丘陵山区水稻育秧期间的难点,建议从市级层面进行科研课题立项,探索出有效的水稻育秧基地田间温度干预措施,以进一步化解中高海拔区域间的水稻机插育秧难题。一是充分利用大数据技术,结合近年以来的丘陵山区的气温变化情况,建立相应的数据库。在每年3～5月份水稻集中育秧期间,对海拔相对较高的丘陵山区的气温进行针对性的气温测报,做好灾害性天气预警,提前做好防冻措施。二是充分利用地热资源。在地热资源较为丰富的地方,探索应用丰富的地热资源对水稻育秧基地田间温度进行干预。三是充分利用当地丰富的水资源。在水资源较为丰富的地方,探索建立微水电发电装置,通过适当的方式将电能转化为热能,建立可靠适用的微水电增温系统对水稻集中育秧基地田间温度及时进行干预。

4 结语

总之,丘陵山区独特的地理环境以及气候特征,共同形成了丘陵山区独特的水稻种植特点。在水稻全程机械化推进过程中,应结合丘陵山区水稻种植的基本特点,科学谋划机插水稻集中育秧,因地、因时、因品种制定详细的工作方案及应急预案,并完善相关应急措施,做到合理布局、分类施策,尽最大限度化解期间可能出现的持续性低温带来的困难。同时,要聚焦丘陵山区水稻育秧期间的难点,从不同层面进行科研课题立项,探索出有效的水稻育秧基地田间温度干预措施,进一步化解中高海拔区域间的水稻机插育秧难题,让水稻全程机械化技术惠及丘陵山区广大农民群众,让山区优质稻米产业真正成为当地百姓增收致富,推动乡村振兴的富民产业。