陳 樂，費(fèi)永成，于 成，孫 磊，亢 強(qiáng)，榮 韌

(1.成都農(nóng)業(yè)試驗(yàn)站，四川溫江 611135；2.四川省成都市氣象局，四川成都 610071；3.四川省雙流縣氣象局，四川雙流 610200)

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成都2015年高溫干旱對水稻生長及產(chǎn)量的影響

陳 樂1，費(fèi)永成1，于 成2，孫 磊2，亢 強(qiáng)3，榮 韌1

(1.成都農(nóng)業(yè)試驗(yàn)站，四川溫江 611135；2.四川省成都市氣象局，四川成都 610071；3.四川省雙流縣氣象局，四川雙流 610200)

摘要利用降水距平百分率、土壤相對濕度、濕潤指數(shù)分析農(nóng)業(yè)干旱程度，用高溫日數(shù)分析2015年成都高溫對干旱影響的強(qiáng)度，以及在高溫干旱雙重脅迫下對水稻生長發(fā)育和產(chǎn)量的影響。結(jié)果表明，2015年7月中下旬成都各區(qū)縣發(fā)生不同程度的農(nóng)業(yè)干旱，高溫加劇干旱的影響強(qiáng)度，在高溫干旱雙重脅迫下水稻抽穗困難、葉片提前枯黃，后期產(chǎn)量測產(chǎn)中干旱區(qū)水稻有效穗率低、空秕率增加，導(dǎo)致產(chǎn)量降低。

關(guān)鍵詞高溫；干旱；水稻；生長；產(chǎn)量

成都屬亞熱帶季風(fēng)氣候，位于102°54′～104°53′ E、30°05′～31°26′ N，是我國盛產(chǎn)糧油基地之一、四川省水稻主產(chǎn)區(qū)域之一。全市常年農(nóng)作物種植面積在41萬hm2左右，其中水稻種植面積接近31萬hm2，占全年種植面積的70%以上，水稻的安全生長關(guān)系著全市的糧食安全。水稻是成都的主要糧食作物，水稻生長與光、溫、水氣象條件密切相關(guān)，在適宜的氣象條件下作物長勢較好，能實(shí)現(xiàn)水稻產(chǎn)量的增產(chǎn)。隨著全球變暖，各種極端自然災(zāi)害頻繁出現(xiàn)，水稻不同生育期的農(nóng)業(yè)自然災(zāi)害在一定程度影響到水稻的生長發(fā)育，從而影響水稻的產(chǎn)量，許多學(xué)者對水稻生育期出現(xiàn)高溫、干旱進(jìn)行了大量研究[1-4]，如江學(xué)海等[1-2]研究了不同生育階段干旱脅迫對產(chǎn)量、產(chǎn)量性狀及其構(gòu)成因素的影響，梁嘉熒等[4]研究了高溫干旱對水稻產(chǎn)量、品質(zhì)及劍葉生理特性影響。以往的研究主要針對高溫、干旱對水稻生理特性、產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成要素進(jìn)行分析，而針對水稻抽穗揚(yáng)花期受異常氣候影響的氣象因子研究較少，筆者利用氣象指標(biāo)、土壤墑情指標(biāo)研究2015年成都高溫干旱的影響程度和強(qiáng)度，以及在高溫干旱雙重脅迫下對水稻生長發(fā)育和產(chǎn)量的影響，以進(jìn)一步認(rèn)識水稻在抽穗揚(yáng)花期高溫干旱造成水稻產(chǎn)量減產(chǎn)，增強(qiáng)防災(zāi)減災(zāi)意識。

1資料與方法

1.1資料來源2015年日平均氣溫、日最高氣溫資料來源于成都市溫江、郫縣、新都、龍泉驛、彭州、大邑、雙流、崇州等13個區(qū)、縣氣象局；降水、土壤相對濕度資料來源于彭州、邛崍、雙流、金堂氣象局，用彭州代表成都市北部地區(qū)，用邛崍代表西部地區(qū)，雙流代表南部地區(qū)，金堂代表東部地區(qū)。

1.2分析方法高溫日是指日最高氣溫≥35 ℃或日平均氣溫≥30 ℃，高溫日數(shù)是出現(xiàn)高溫日的天數(shù)。運(yùn)用高溫日數(shù)、降水距平百分率R、濕潤指數(shù)A、土壤相對濕度結(jié)合數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法分析高溫干旱影響程度，結(jié)合大田調(diào)查分析高溫干旱對水稻抽穗揚(yáng)花期生長的影響。根據(jù)成都市農(nóng)業(yè)氣象試驗(yàn)站觀測資料及多年農(nóng)田觀測調(diào)查，成都市各區(qū)、縣中熟品種雜交秈稻抽穗揚(yáng)花期主要在7月中旬~下旬。

1.2.3土壤相對濕度W。土壤相對濕度(W)反映土壤干濕程度，即土壤的實(shí)際含水量。用土壤相對濕度可部分消除土壤特性造成的差異。根據(jù)土壤相對濕度的農(nóng)業(yè)干旱等級劃分[5]，土壤質(zhì)地為壤土，當(dāng)55%≤W<60%時，為輕度干旱；當(dāng)45%≤W<55%時，為中度干旱；當(dāng)40%≤W<45%時，為嚴(yán)重干旱；當(dāng)W<40%時，為特大干旱。

2抽穗揚(yáng)花期的氣象要素分析

2.1高溫日數(shù)統(tǒng)計(jì)2015年成都13個區(qū)縣7月16~30日出現(xiàn)的高溫日數(shù)(圖1)可知，成都市大部分地區(qū)日最高氣溫>35 ℃的日數(shù)為6～9d，平均高溫日數(shù)超過5d，偏南地區(qū)個別甚至超過12d。

圖1　2015年7月16~30日成都日最高氣溫>35 ℃的日數(shù)分布Fig.1　Distribution of the days with the highest temperature greater than 35 ℃ in Chengdu City from July 16 to July 30，2015

2.2干旱

2.2.1降水距平百分率。3月上旬~6月下旬成都市總降水較常年偏少，除4、6月個別地區(qū)降水偏多外，其余月份均偏少，造成土壤底墑不足；7月總降水嚴(yán)重不足，成都市彭州、邛崍、金堂等地降水距平百分率為-50%~-80%，按旱澇等級程度，屬大旱(圖2)；成都市雙流降水距平百分率為-25%~-50%，屬偏旱。分析成都市7月各旬降水發(fā)現(xiàn)，降水距平百分率最小的旬出現(xiàn)在7月下旬，彭州、邛崍、金堂降水距平百分率均小于-50%，在成都北部、西部、東部出現(xiàn)嚴(yán)重的大旱。

2.2.2濕潤指數(shù)。根據(jù)公式計(jì)算成都7月濕潤指數(shù)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，雙流為0.11，溫江0.07，郫縣0.06，成都各區(qū)縣7月濕潤指數(shù)均小于2(表1)，表明7月為干旱月。

2.2.3土壤相對濕度。由圖3可知，彭州、邛崍、雙流、金堂0～30 cm平均土壤相對濕度7月中旬開始出現(xiàn)輕度干旱，而在7月下旬中期彭州、邛崍、雙流、金堂出現(xiàn)特大干旱；8月6日止特大干旱得以解除；干旱主要集中在7月中旬、下旬。

圖2　2015年3~7月成都各區(qū)縣降水距平百分率Fig.2　Precipitation anomaly percentages of different areas and counties of Chengdu City from March to July 2015

2.2.4伏旱。按四川省地方標(biāo)準(zhǔn)氣候術(shù)語[7]，伏旱標(biāo)準(zhǔn)為7～8月連續(xù)20 d降水總量<35 mm，伏旱持續(xù)日數(shù)<30 d，為一般伏旱；伏旱持續(xù)日數(shù)30～40 d，為嚴(yán)重伏旱；伏旱持續(xù)日數(shù)≥40 d，為特大伏旱。統(tǒng)計(jì)成都市金堂、新都、邛崍等各區(qū)、縣7、8月降水(表1)發(fā)現(xiàn)，2015年成都市均出現(xiàn)不同程度伏旱，整個旱期降水量為17.6～34.8 mm；新都伏旱持續(xù)時間最長，達(dá)34 d，為嚴(yán)重伏旱，其余區(qū)市縣為20～26 d，為一般性伏旱，伏旱出現(xiàn)時段主要集中在7月中下旬。

表1　2015年成都各區(qū)、縣濕潤指數(shù)及伏旱統(tǒng)計(jì)

3高溫伏旱對水稻生長及產(chǎn)量影響分析

3.1生長發(fā)育影響分析水稻抽穗揚(yáng)花期對高溫最為敏感，最適宜生長的溫度是25～30 ℃，水稻抽穗揚(yáng)花期若遭遇35 ℃以上高溫將導(dǎo)致結(jié)實(shí)率下降，產(chǎn)量降低。王成瑗等[8]研究指出水稻出穗后受干旱脅迫葉片萎蔫、卷曲，下部葉片變黃、衰老加快，葉面積指數(shù)下降，葉綠素含量減少，最終影響產(chǎn)量。成都7月中下旬發(fā)生持續(xù)高溫天氣，日最高氣溫>35 ℃的平均天數(shù)超過5 d，高溫加劇土壤水分蒸發(fā)，出現(xiàn)少有的農(nóng)業(yè)干旱，在高溫與干旱雙重脅迫下，灌溉條件差的水稻田塊失墑嚴(yán)重，田塊出現(xiàn)龜裂現(xiàn)象，水稻抽穗困難，植株葉片提前枯黃，功能衰竭，在受損田塊中7月下旬抽穗揚(yáng)花的水稻受影響最為嚴(yán)重。

3.2產(chǎn)量結(jié)構(gòu)分析產(chǎn)量結(jié)構(gòu)分析是構(gòu)成產(chǎn)量的各因素相互組合進(jìn)行分析測定，產(chǎn)量的高低主要取決于有效穗數(shù)、每穗總粒數(shù)、結(jié)實(shí)率、千粒重，各因素相互配合。在成都市水稻成熟前，對高溫干旱影響的稻田和灌溉區(qū)稻田取一定數(shù)量樣品進(jìn)行產(chǎn)量結(jié)構(gòu)對比分析，結(jié)果(表2)發(fā)現(xiàn)，干旱區(qū)稻田穗粒數(shù)、有效穗數(shù)、結(jié)實(shí)粒均減少，空秕率增加。

表2　產(chǎn)量結(jié)構(gòu)因素對比分析

4結(jié)論

2015年成都水稻抽穗揚(yáng)花前期降水持續(xù)偏少，在抽穗揚(yáng)花期出現(xiàn)持續(xù)高溫，日最高氣溫>35 ℃的平均天數(shù)超過5 d，高溫加劇土壤干旱程度，出現(xiàn)較為嚴(yán)重的農(nóng)業(yè)干旱。高溫干旱雙重脅迫下，成都水稻抽穗困難、葉片枯黃、功能衰竭，水稻生長發(fā)育受阻，后期測產(chǎn)數(shù)據(jù)表明干旱區(qū)水稻穗粒數(shù)、有效穗數(shù)、穗結(jié)實(shí)粒數(shù)均減少，空殼率及秕谷率增加，干旱區(qū)產(chǎn)量明顯減產(chǎn)。

參考文獻(xiàn)

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Effects of of High Temperature and Drought Weather on Rice Growth and Output in Chengdu City in 2015

CHEN Le1, FEI Yong-cheng1, YU Cheng2et al(1. Chengdu Agricultural Experiment Station, Wenjiang, Sichuan 611135; 2. Meteorologic Bureau of Chengdu City, Chengdu, Sichuan 610071)

AbstractBased on precipitation anomaly percentage, relative soil humidity and humidity index, effects of high temperature and drought weather on rice growth and output in Chengdu City in 2015 were researched. Research results showed that there were different degrees of agricultural drought in different regions and counties of Chengdu in middle and late July, 2015. The influence of drought was intensified by high temperature. Under the double stresses of drought and high temperature, rice heading became difficult and leaves turned yellow ahead of time. In the output estimation of later period, the rice in drought areas suffered a low rate of effective panicles and an increase rate of empty rice, which led to the drop in output.

Key wordsHigh temperature; Drought; Crop; Growth; Output

收稿日期2015-12-21

作者簡介陳樂(1980- )，女，重慶人，工程師，從事農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)與研究工作。

基金項(xiàng)目四川省成都市氣象局重點(diǎn)課題“成都市農(nóng)業(yè)氣象指標(biāo)集研究”。

中圖分類號S 162.5

文獻(xiàn)標(biāo)識碼A

文章編號0517-6611(2016)02-229-02