章竹青,郭衛(wèi)星,彭夢霜,王志宇,陳耆驗
(長沙市氣象局,湖南 長沙410205)
影響水稻生長發(fā)育及產(chǎn)量構成的因素很多,不同品種及群體對產(chǎn)量構成的要求不同。除了品種和栽培措施以外,生態(tài)因子對水稻生長發(fā)育也有著重要影響,其中熱量與光照是兩個最重要的生態(tài)因子。生育期主要受日照長短的影響,其次受溫度高低的影響。適宜的光照和溫度有利于水稻的生長發(fā)育及產(chǎn)量的形成。據(jù)觀測,2014年由于大田生長期的日照時間不足,所以早稻生育期比往年推遲了3 d;加上成熟期遭遇大暴雨,早稻無法收割,進而耽誤了農(nóng)田整理時間,導致晚稻秧苗期過長,使得秧苗不再適宜插秧機耕種,因此產(chǎn)生一系列不良反應?,F(xiàn)就2014年長沙地區(qū)溫度、光照和降水等氣象條件對水稻生長發(fā)育及產(chǎn)量的影響進行分析,以期為今后的水稻生產(chǎn)提供指導。
2014年,長沙早稻生育期間在3月中旬至7月中旬,氣溫條件總體呈現(xiàn)前好后差的態(tài)勢,前期有利于早稻秧苗生長發(fā)育,而后期陰雨天氣居多,不利于早稻成熟及產(chǎn)量的形成。(1)日平均氣溫穩(wěn)定通過10℃的日期出現(xiàn)在3月10日,比歷年平均出現(xiàn)日期(3月23日)偏早13 d,除3月19~20日出現(xiàn)了一次中到大雨(局地暴雨)、望城靖港出現(xiàn)5 m in 左右的冰雹外,其他時段均為晴雨相間的天氣,無倒春寒、強寒潮、氣象災害等。(2)4月氣溫偏高,降水偏少,光照不足,農(nóng)業(yè)氣象條件變幅較大;上半月以晴雨相間天氣為主,氣溫明顯偏高,日照正常;下半月多陰雨天氣,其中4月19~21、23~26日出現(xiàn)階段性的陰雨天氣,寧鄉(xiāng)縣四月下旬出現(xiàn)倒春寒。(3)5月氣溫正常,降水偏多,日照偏少。強降水過程較多,分別出現(xiàn)在5月8~10日、16~17日、24~25日,其中5月24~25日暴雨過程導致部分低洼地區(qū)的水稻遭受淹澇災害,對早稻生長有一定影響。(4)6月氣溫正常,日照偏少,雨日偏多,達16 d,但降水量偏少,其中強降水過程有6月1日、4~5日、19~20日。(5)7月上中旬氣溫偏低,日照明顯偏少,降水偏多;7月1~3日受高空淺槽影響有雷陣雨,部分中到大雨,局地暴雨,伴有雷電、短時強降水;7月4~5日受高空低槽及低層切變影響,全市普降暴雨,局地大暴雨,出現(xiàn)短時強降水;7月12~17日受高空槽和低層切變影響,出現(xiàn)兩次強降水過程,其中7月12日、15日有暴雨,局地大暴雨,伴有雷暴、短時強降水等強對流天氣;7月18~19日受臺風外圍影響,多云有小到中等陣雨,局地大到暴雨;7月23~24日受臺風外圍偏東北氣流影響,多云間陰天有陣雨;7月25~27日受低槽和低層切變影響有中雨,局地大到暴雨。
從表1 中可以看出,2014年早稻生育期內,長沙地區(qū)氣溫比歷年略偏高,≥10℃的積溫為2 559.5 ℃,比歷年高161.5℃;累積降水量為679.4 mm,比歷年少30.9 mm;降水日數(shù)為57 d,比常年多10 d;日照時數(shù)為465.0 h,比歷年少16.9 h。由于苗期至移栽期光照較充足,在整體水平相差不大的情況下,2014年水稻拔節(jié)期至成熟期的光照比歷年少47.3 h,特別是成熟期出現(xiàn)了兩次強降水天氣,雨天多,光照明顯不足,導致早稻成熟期推遲3 d,雙搶季節(jié)比歷年推遲7~10 d。
表1 早稻各發(fā)育階段氣象要素與歷年比較統(tǒng)計
2.1.1 苗期 2014年雙季早稻播種期天氣偏好,3月氣溫回升早,日平均氣溫穩(wěn)定通過10℃的開始日期出現(xiàn)在3月10日,比歷年平均3月23日偏早13 d;育秧期間,氣溫偏高,大于10℃積溫為292.9℃,比歷年多83.1℃;日照時數(shù)為56.4 h,比歷年多13.4 h。光熱條件較適宜,屬暖春年份,沒有發(fā)生爛秧現(xiàn)象,秧苗長勢較好。早稻在3月23日播種,3月26日出苗,平均氣溫17.3℃,比歷年同期高6.4℃,4月7日出現(xiàn)三葉,經(jīng)歷日數(shù)為12 d,平均氣溫18.7℃,比歷年同期高4.8℃,移栽期為4月19日,平均氣溫20.3℃,比歷年同期高3.6℃。
2.1.2 移栽-返青和分蘗期 4月19日移栽,4月22
日返青,經(jīng)歷日數(shù)3 d,平均氣溫16.5℃,日照時數(shù)2.7 h;5月3日分蘗,經(jīng)歷日數(shù)11 d,平均氣溫19.1℃,日照時數(shù)52.5 h,比歷年同期多12 h。但4月18~26日出現(xiàn)持續(xù)性降水天氣,使得水稻秧苗返青速度減緩。移栽至分蘗期,大于10℃積溫為503.7℃,比歷年同期多36.3℃;日照時數(shù)為118.8 h,比歷年同期多27.8 h;均有利于早稻的分蘗、發(fā)蔸。
2.1.3 拔節(jié)-抽穗期 早稻在5月21日拔節(jié),經(jīng)歷日數(shù)18 d,平均氣溫21.2℃。6月6日孕穗,經(jīng)歷日數(shù)16 d,平均氣溫25.6℃,降水量156.6 mm,比歷年同期多42.8 mm,雨日10 d,比歷年多3 d,日照時數(shù)63.8 h,比歷年同期少11.0 h,如此天氣對幼穗分化十分不利。6月17日抽穗,經(jīng)歷日數(shù)11 d,平均氣溫26.8℃,降水量14.2 mm,比歷年同期偏少85.9 mm,雨日3 d,比歷年同期少3 d,日照時數(shù)53.2 h,與歷年同期近似,有利于抽穗揚花。拔節(jié)至抽穗期,大于10℃積溫為1 085.0℃,比歷年同期多44.2℃,日照時數(shù)為179.4 h,比歷年同期少25.9 h,雨日為22 d,比歷年同期多4 d。這樣的氣象條件對拔節(jié)、孕穗有些不利影響,但對抽穗和揚花授粉有利。日照不足,不利于水稻進行光合作用,稻株莖稈長勢弱,發(fā)育進度較常年偏遲。6月19~21日暴雨天氣過程,導致農(nóng)田受淹、農(nóng)作物受災,“大雨洗花”使水稻空殼率達28.5%,嚴重影響產(chǎn)量。2.1.4 抽穗至成熟期 該時期降水多,光照少,乳熟期出現(xiàn)在6月25日,經(jīng)歷日數(shù)8 d,平均氣溫25.7℃;降水量104.7 mm,比歷年同期多43.5 mm;雨日6 d,比歷年同期多4 d;日照時數(shù)16.5 h,比歷年同期少17.5 h。成熟期為7月12日,經(jīng)歷日數(shù)17 d,平均氣溫29.8℃;降水量110.2 mm,比歷年同期多20.1 mm;雨日10 d,比歷年同期多5 d;日照時數(shù)93.9 h,比歷年偏少14.9 h。
由圖1 可知,在早稻灌漿成熟期間,7月1~5、12~16、18~19日還出現(xiàn)了階段性的降水天氣過程。其中,7月5日為暴雨、局地大暴雨過程;7月12~14日持續(xù)中到大雨天氣;成熟時7月15日為一次暴雨、局地大暴雨過程。大于10℃積溫為677.9℃,與歷年同期持平;日照時數(shù)為110.4 h,比歷年同期少32.4 h;雨日為16 d,比歷年同期多9 d。由于7月上中旬氣溫偏低,日照時數(shù)明顯偏少,降水偏多,對早稻籽粒灌漿成熟極為不利,使早稻生育期推遲3 d 左右。而成熟時遭遇暴雨襲擊無法進行收割,出現(xiàn)倒伏而影響產(chǎn)量,致使雙搶季節(jié)推遲7~10 d。
水稻倒伏是指直立生長的作物因風雹、暴雨等自然因素或外力影響發(fā)生成片歪斜,甚至全株匍倒在地的現(xiàn)象[1]。小麥、水稻等農(nóng)作物嚴重倒伏時,產(chǎn)量明顯降低,有時甚至可能造成絕收。倒伏大多發(fā)生在作物拔節(jié)后、農(nóng)作物生育的中后期。通常,大風暴雨天氣將加大水稻倒伏風險,并加重倒伏程度,光照強度對倒伏也會產(chǎn)生一定的影響。一般來講,光照通過控制維管組織橫向和縱向發(fā)展的平衡而影響節(jié)間伸長,低光強可促進節(jié)間伸長,降低了莖壁厚度,弱化細胞壁的發(fā)生以及木質化程度,增加倒伏風險。此外,稻田淹水、通氣不良、營養(yǎng)釋放緩慢、各種有害氣體和有毒物質含量的增加,均不利于根系發(fā)育,使根系的支撐能力減弱,也增加了倒伏的幾率[2]。
圖1 2014年長沙地區(qū)7月降水量分布
分析結果表明,2014年早稻播種期,多為晴雨相間天氣,光照、熱量條件適宜,無倒春寒,適宜于早稻播種以及秧苗的生長發(fā)育,有利于培育壯秧;五月無低溫天氣,熱量條件有利于早稻幼穗分化,但日照時數(shù)不足,早稻分蘗數(shù)偏少,作物長勢較弱,發(fā)育進度較常年偏遲;早稻成熟期遭受暴雨襲擊,降雨日數(shù)多,日照時數(shù)嚴重偏少,早稻出現(xiàn)倒伏,使早稻成熟推遲3 d,雙搶季節(jié)推遲7~10 d。
研究表明,水稻栽培密度過高,會加劇群體內個體對水、肥、光、氣的競爭,致使個體發(fā)育不良,莖稈纖細,莖部節(jié)間增長,莖稈抗折能力下降,易發(fā)生倒伏;而合理稀植可提高水稻的抗倒伏性,采用寬行窄株種植方式,擴大移栽行距,并減少基本苗數(shù),有利于改善中后期群體間通風透光性,使莖稈組織老健,從而提高水稻抗倒伏能力[3]。還有研究顯示,氮肥使用過量會導致植株瘋長,使得莖稈纖細、韌性小,莖壁薄,從而降低水稻植株對大風暴雨惡劣環(huán)境的抵抗能力。因此,合理稀植,科學施肥,促進根系生長,培育健壯莖稈,可增強水稻植株抵抗不良環(huán)境的能力。此外,還可通過藥劑處理來增強植株抗倒伏能力。例如:為了控制水稻植株高度,當采用移栽方式種植時,可在秧苗期、斷奶期分別噴施多效唑1.5~3.0 kg/hm2;當采用直播方式種植時,可于2 葉一心前噴施多效唑1.5~3.0 kg/hm2。對于高稈品種,可于拔節(jié)初期噴施多效唑1.5 kg/hm2。另外,多次噴施50、80 mg/L 濃度的SiO2溶膠制劑,可縮短水稻莖稈的節(jié)間長度,提高節(jié)間充實度和植株下部的硅含量,增強抗倒伏能力。
[1]胡繼松,彭偉正,龐柏泉,等.水稻抗倒伏性及評價指標體系發(fā)展研究[J].湖南農(nóng)業(yè)科學,2011,(13):41-44.
[2]彭日民,陳 勇,金晨鐘,等.株兩優(yōu)15在婁底的種植表現(xiàn)及高產(chǎn)栽培技術[J].湖南農(nóng)業(yè)科學,2009,(4):15-16.
[3]史占忠,王曉明.水稻倒伏原因及防御技術措施[J].北方水稻,2014,44(4):56-58.