吳晨陽 周兵 呂和平 吳小文 潘志軍 宮傳英 張曉紅 尹玲 何海兵

摘要：2017年沿江平原地區(qū)晚稻生產(chǎn)期間出現(xiàn)極端高溫與寡照陰雨復(fù)合影響的災(zāi)害性天氣，對該區(qū)晚稻生產(chǎn)造成嚴(yán)重影響，產(chǎn)量大幅降低。通過對處于沿江平原典型區(qū)域的廬江縣晚稻生長期間主要天氣過程進(jìn)行剖析，探討氣象條件、災(zāi)害性天氣過程對晚稻產(chǎn)量及形成過程的影響。結(jié)果表明，7月12日至8月7日的持續(xù)高溫天氣表現(xiàn)出平均溫度高、極端溫度高和持續(xù)時(shí)間長等特點(diǎn)，氣溫“強(qiáng)度”和“力度”為近10年之最;8月29日至10月19日的持續(xù)寡照陰雨天氣表現(xiàn)出寡照時(shí)間長且集中、持續(xù)陰雨時(shí)間長、雨量多等特點(diǎn)，寡照時(shí)間為近10年之最。復(fù)合性災(zāi)害天氣不同程度地降低了晚稻群體發(fā)育質(zhì)量，嚴(yán)重降低了各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)性狀指標(biāo)，加重了主要病蟲害發(fā)生，晚稻實(shí)際產(chǎn)量降幅達(dá)到30%左右。并對今后沿江平原晚稻生產(chǎn)提出了一些對策建議。

關(guān)鍵詞：災(zāi)害性天氣;晚稻;產(chǎn)量;影響;沿江平原

中圖分類號(hào)：S511;S166? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：0439-8114（2019）21-0030-05

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2019.21.005

Abstract： During the late rice production in plain region along the Yangtze river in 2017， there was a catastrophic weather by the combination of extreme high temperature and oligophores rainy， which had a serious impact on late rice production， the yield was greatly reduced. By analyzing the main weather processes during the growth of late rice in Lujiang county， a typical area of plain region along the Yangtze river， the effects of meteorological conditionsand catastrophic weather processes on the yield and formation of late rice were discussed. The results indicated that the continuous high temperature weather from July 12 to August 7 showed the characteristics of high average temperature， high extreme temperature and long duration， and the "strength" and "force" of temperature were the highest in the past ten years. The continuous oligarine rainy weather from August 29 to October 19 showed the characteristics of many days of widowhood and concentration， long duration of rain and heavy rainfall， the number of days of oligophores was the highest in the past decade. The combined catastrophic weather reduced the development quality of late rice population in different degrees， severely reduced the indicators of various economic traits， aggravated the occurrence of major pests and diseases， and the actual yield fell by 30 percent in late rice. Some countermeasures were put forward for the future production of late rice in plain region along the Yangtze river.

Key words： catastrophic weather; late rice; production; effect; plain region along the Yangtze river

近年來，隨著全球氣候變暖，極端性天氣現(xiàn)象（如夏季高溫、持續(xù)陰雨）在諸多地區(qū)愈來愈頻發(fā)，且持續(xù)時(shí)間更長，對中國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)尤其是大田作物生長構(gòu)成了嚴(yán)重威脅[1-3]。廬江縣地處北亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，氣候溫和濕潤，四季分明，雨量充沛，光照充足，無霜期長，光、熱、水資源較為豐富，是中國沿江平原地區(qū)典型的兩熟制北緣地區(qū)[4]。廬江縣水稻栽培類型豐富，主要為單季稻和雙季稻，單季稻以單季晚粳稻為主，雙季稻以雙季早秈稻和雙季晚粳稻為主，常年水稻耕作面積7.8萬hm2，其中單季稻和雙季稻種植面積均在3.9萬hm2左右，是安徽省面積最大的雙季稻主產(chǎn)區(qū)[5]。2017年中國沿江平原地區(qū)出現(xiàn)極端災(zāi)害天氣，對全域水稻生產(chǎn)構(gòu)成了嚴(yán)重威脅。7月中旬至8月初出現(xiàn)持續(xù)高溫天氣，8月底至10月上旬出現(xiàn)持續(xù)寡照陰雨天氣，覆蓋影響了單季晚粳稻和雙季晚粳稻的關(guān)鍵生育時(shí)期，極端災(zāi)害天氣嚴(yán)重影響了晚稻生產(chǎn)安全，造成該地兩大晚稻類型產(chǎn)量大幅降低，農(nóng)戶種植收益大幅減少，損失慘重。

前人在單一農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害對水稻生產(chǎn)的影響和農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害的預(yù)測預(yù)警等方面研究較多[6-9]，但對同季遭遇的復(fù)合型災(zāi)害性天氣報(bào)道較少[10]。本研究以2017年安徽省廬江縣晚稻生產(chǎn)和主要天氣過程為例，將2017年晚稻（包括單季晚稻、雙季晚稻）生長發(fā)育期間的日平均氣溫、日照時(shí)間和降雨量等氣象參數(shù)與歷年同期平均（2008—2016年）和水稻生產(chǎn)常規(guī)氣候條件的2015年等相關(guān)氣象參數(shù)進(jìn)行對比，探討氣象條件尤其是復(fù)合災(zāi)害性天氣過程對晚稻生長發(fā)育與產(chǎn)量形成的影響，以期為今后沿江平原地區(qū)兩熟制北緣區(qū)晚稻安全生產(chǎn)提供參考。

1? 材料與方法

所用資料為2008—2017年廬江縣氣象局提供的地面觀測氣象資料、2017年5—10月晚稻生產(chǎn)期間生長觀測資料。判定水稻高溫?zé)岷Φ姆椒ㄊ沁B續(xù)3 d日平均氣溫≥30 ℃或日最高溫度≥35 ℃[11]。一般認(rèn)為，連續(xù)3 d高溫可作為一般高溫危害天氣，連續(xù)5 d高溫可作為嚴(yán)重高溫危害天氣的衡量指標(biāo)[12]。水稻產(chǎn)量構(gòu)成因素測定參照農(nóng)業(yè)農(nóng)村部水稻品種區(qū)域試驗(yàn)方法進(jìn)行。

2? 結(jié)果與分析

2.1? 2017年主要災(zāi)害性天氣過程

結(jié)合該地晚稻品種布局、種植區(qū)域等因素，晚稻生長發(fā)育的總時(shí)間段為5月1日至10月31日（184 d），能囊括本地多數(shù)稻作類型與模式。單季晚粳稻主要生育時(shí)段為5月21日至10月31日，累計(jì)積溫為4 025.0 ℃，日平均氣溫為24.5 ℃，降雨量為664.3 mm，總?cè)照諘r(shí)間為714.4 h，日平均日照時(shí)間為4.4 h;雙季晚粳稻主要生育時(shí)段為6月21日至10月31日，累計(jì)積溫為3 257.6 ℃，日平均氣溫為24.5 ℃，降雨量為602.3 mm，總?cè)照諘r(shí)間為557.2 h，日平均日照時(shí)間為4.3 h。對比歷年同期數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，以上時(shí)段與歷年氣象參數(shù)基本一致（數(shù)據(jù)略），但是2017年出現(xiàn)一段罕見的持續(xù)高溫?zé)岷μ鞖夂鸵欢纬掷m(xù)寡照陰雨天氣，對廬江縣晚稻生產(chǎn)造成了嚴(yán)重影響。

從氣溫上看，7月12—31日（持續(xù)20 d）、8月4—7日（持續(xù)4 d）日平均氣溫≥30 ℃，且7月15—17日（持續(xù)3 d）、7月21—31日（持續(xù)11 d）、8月4—7日（持續(xù)4 d）日最高溫度≥35 ℃，同時(shí)7月22—28日日最高溫度連續(xù)7 d超過38 ℃，最高值突破40.1 ℃，高溫日數(shù)占總統(tǒng)計(jì)日數(shù)的13.0%，集中在7月中旬至8月上旬（圖1）。綜合判定，2017年高溫天氣時(shí)段為7月12日至8月7日。

從降雨量和日照時(shí)間上看，在晚稻生長發(fā)育的后期出現(xiàn)持續(xù)降雨與陰天。8月29日至9月11日日照時(shí)間為0 h間斷出現(xiàn)11 d，日平均降雨量0.76 mm，平均日照時(shí)間僅為0.81 h;9月19日至10月6日持續(xù)18 d出現(xiàn)降雨，日平均降雨量9.6 mm，14 d出現(xiàn)日照時(shí)間為0 h，且平均日照時(shí)間僅為0.58 h;10月10—19日持續(xù)10 d出現(xiàn)降雨，日平均降雨量6.8 mm，所有天數(shù)日照均為0 h（圖2）。綜合判定，8月29日至10月19日是2017年典型的持續(xù)寡照與陰雨疊加影響的天氣時(shí)段。

2.2? 主要災(zāi)害天氣過程與歷年同期對比分析

分析2017年兩段災(zāi)害天氣時(shí)段，即高溫天氣時(shí)段（7月12日至8月7日）與寡照陰雨時(shí)段（8月29日至10月19日），與歷年同期進(jìn)行對比，剖析2017年災(zāi)害天氣關(guān)鍵氣象特征（表1）。

7月12日至8月7日出現(xiàn)持續(xù)高溫天氣，累計(jì)積溫為848.1 ℃，較歷年同期多67.6 ℃;日平均氣溫為31.4 ℃，較歷年同期多2.5 ℃;降雨量為63.4 mm，較歷年同期少74.1 mm;總?cè)照諘r(shí)間為223.4 h，較歷年同期多65.2 h;日平均日照時(shí)間為8.3 h，較歷年同期多2.4 h。其中，日平均氣溫≥30 ℃或日最高溫度≥35 ℃的連續(xù)高溫?zé)岷r(shí)間達(dá)到20 d（7月12—31日），為近10年之最，日最高溫度突破40 ℃，期間的累計(jì)積溫、日平均溫度均為廬江縣有記錄以來最高值。該段高溫天氣表現(xiàn)出平均溫度高、極端溫度高和持續(xù)時(shí)間長等特點(diǎn)，氣溫的“強(qiáng)度”和“力度”為歷年同期之最。

8月29日至10月19日出現(xiàn)持續(xù)的寡照陰雨天氣，累計(jì)有效積溫為1 084.2 ℃，較歷年同期少48.7 ℃;日平均氣溫為20.9 ℃，較歷年同期低1.1 ℃;降雨量為251.1 mm，較歷年同期多124.0 mm;降雨時(shí)間為34.0 d，較歷年同期多20.4 d;總?cè)照諘r(shí)間為103.3 h，較歷年同期少117.1 h;日平均日照時(shí)間為2.0 h，較歷年同期少2.3 h。其中，8月29日至9月6日（9 d）、9月19日至10月6日（18 d，僅4 d出現(xiàn)短暫日照）、10月10—19日（10 d）廬江縣出現(xiàn)連續(xù)日照時(shí)間為0 h的持續(xù)寡照天氣，寡照天數(shù)占統(tǒng)計(jì)時(shí)段的71.2%，為近10年之最。該段寡照陰雨天氣表現(xiàn)出寡照時(shí)間長且集中、持續(xù)陰雨時(shí)間長、雨量多等特點(diǎn)。

2.3? 災(zāi)害性天氣過程對晚稻產(chǎn)量形成的影響

通過水稻苗情監(jiān)測定點(diǎn)觀察記載與實(shí)地調(diào)查，廬江縣單季晚稻播種期集中在5月中下旬，移栽期在6月上中旬，早熟單季晚稻抽穗期在8月中旬，中晚熟單季晚稻集中在8月下旬至9月上旬，灌漿成熟期集中在10月中下旬;雙季晚稻播種期集中在6月下旬，移栽期在7月下旬至8月初，抽穗期在9月中旬，成熟期集中在10月下旬至11月上旬（圖3）。

綜合分析發(fā)現(xiàn)，2017年高溫天氣時(shí)段（7月12日至8月7日）與單季晚稻分蘗期、幼穗分化期和雙季晚稻苗床期、移栽期和分蘗期重合，寡照陰雨時(shí)段（8月29日至10月19日）與單季晚稻抽穗期、灌漿結(jié)實(shí)期、成熟期和雙季晚稻幼穗分化發(fā)育、抽穗期、灌漿結(jié)實(shí)期等重要時(shí)期重合。綜合來看，單、雙季晚稻均在關(guān)鍵生育時(shí)期遭遇了災(zāi)害天氣復(fù)合疊加影響，持續(xù)時(shí)間長、覆蓋范圍廣、影響程度大，為近10年罕見。

2.3.1? 不同程度降低晚稻群體發(fā)育質(zhì)量? 單季晚稻在分蘗期、穗發(fā)育初期遭受持續(xù)高溫?zé)岷?，造成個(gè)體素質(zhì)偏弱，群體發(fā)育不均衡，部分早熟季晚稻穗分化期全程受高溫影響，穗總穎花數(shù)降低6～10個(gè)百分點(diǎn)，穎殼容積減小，中后期寡照陰雨天氣覆蓋大多數(shù)單季晚稻抽穗揚(yáng)花期全程，嚴(yán)重阻礙了灌漿結(jié)實(shí)進(jìn)程，造成空癟粒增多，增幅達(dá)10%～20%;雙季晚稻苗床期和緩苗期均遭受持續(xù)高溫天氣，造成秧苗素質(zhì)大幅降低，水利條件不完善地區(qū)移栽時(shí)間延遲3～7 d，緩苗活棵時(shí)間延遲10～13 d，嚴(yán)重田塊出現(xiàn)赤枯僵苗現(xiàn)象，并縮短了分蘗時(shí)長，高峰莖蘗數(shù)相較往年大幅降低，減幅達(dá)20%～30%，后期持續(xù)近51 d的寡照陰雨天氣造成雙季晚稻揚(yáng)花授粉不暢、結(jié)實(shí)受阻和灌漿不充足等;持續(xù)寡照天氣還嚴(yán)重影響了單、雙季晚稻葉綠素合成與干物質(zhì)積累，葉面積指數(shù)較近3年平均值下降10.1%（來源于苗情調(diào)查），導(dǎo)致晚稻后期灌漿不充分，千粒重下降，并延緩了晚稻成熟、黃熟速度。據(jù)多年記載數(shù)據(jù)顯示，鎮(zhèn)稻18單季晚稻生育期較近3年平均晚7～10 d，部分雙季晚稻成熟期推遲至11月底，延長20 d以上。

2.3.2? 嚴(yán)重降低晚稻產(chǎn)量經(jīng)濟(jì)性狀指標(biāo)? 以年際間定點(diǎn)品種比較試驗(yàn)數(shù)據(jù)為參考，將同一管理水平下同一田塊的鎮(zhèn)稻18作為分析對象，對比分析2017年與常規(guī)氣候條件下的2015年產(chǎn)量構(gòu)成指標(biāo)各項(xiàng)參數(shù)。經(jīng)分析，2017年高溫天氣時(shí)段與2015年同期相比，日平均溫度高2.52 ℃，日最高溫度高2.95 ℃，日最低溫度高1.97 ℃，日最小濕度低7.07個(gè)百分點(diǎn)，時(shí)段總降水量少595 mm，日照時(shí)間平均多2.37 h;2017年寡照陰雨時(shí)段與2015年同期相比，日平均溫度低1.51 ℃，日最高溫度高3.19 ℃，日最低溫度低0.10 ℃，日最小濕度高28.3個(gè)百分點(diǎn)，時(shí)段總降水量多1 589 mm，日照時(shí)間平均少3.27 h;除以上兩大時(shí)段外，在水稻生產(chǎn)的其他時(shí)段各項(xiàng)氣象參數(shù)基本一致（2016年水稻生產(chǎn)因遭遇特大洪澇災(zāi)害影響不具代表性）。分析兩年間單季晚稻和雙季晚稻品種比較試驗(yàn)數(shù)據(jù)，2017年鎮(zhèn)稻18相比于2015年各項(xiàng)主要產(chǎn)量經(jīng)濟(jì)性狀均出現(xiàn)不同程度地降低（表2），理論產(chǎn)量和實(shí)測產(chǎn)量降幅均在30%左右，有效穗數(shù)降幅達(dá)到10.1%～13.7%，這些指標(biāo)的降低嚴(yán)重影響了產(chǎn)量的構(gòu)成。

2.3.3? 加重晚稻主要病蟲害發(fā)生? 晚稻生育后期持續(xù)寡照陰雨天氣和較為適宜的溫度為晚稻病蟲害暴發(fā)提供了有力條件。據(jù)廬江植保部門病情調(diào)查顯示，晚稻后期稻飛虱和稻縱卷葉螟中等發(fā)生，局部區(qū)域偏重發(fā)生，感病品種穗期主要病害偏重發(fā)生，單季晚稻葉瘟發(fā)病率較近3年同期高2.75倍，雙季晚稻紋枯病中等偏重發(fā)生。持續(xù)近兩個(gè)月的寡照陰雨天氣恰與單、雙季晚稻抽穗期、齊穗灌漿期重合，此時(shí)段也是晚稻穗期病害防治的關(guān)鍵時(shí)期，為病蟲害防治創(chuàng)造了難度，即使防治藥劑落實(shí)到田間，防治效果也大打折扣。結(jié)合田間試驗(yàn)病情指數(shù)調(diào)查，單季晚稻稻曲病和雙季晚稻稻瘟病發(fā)生嚴(yán)重，病穗率較近3年平均增加30%。晚稻主要病蟲害大面積發(fā)生且防治效果不佳，大大降低了晚稻產(chǎn)量，影響了收獲品質(zhì)。

3? 小結(jié)與討論

1）分析近10年廬江縣氣象資料發(fā)現(xiàn)，在7月下旬至8月上旬易出現(xiàn)持續(xù)高溫天氣，出現(xiàn)頻率達(dá)到20%～30%，而處于減數(shù)分裂期或抽穗揚(yáng)花期的單季稻對高溫天氣較為敏感，持續(xù)3 d以上就易造成每穗穎花數(shù)和結(jié)實(shí)率降低，產(chǎn)量大幅降低[13]。在單季晚粳稻具體管理上，應(yīng)適當(dāng)提前讓茬提前播種，播種期可提前至5月中旬左右，前茬結(jié)束后力爭在6月10日前后完成單季晚粳稻移栽，可有效規(guī)避高溫?zé)岷μ鞖庥绊?，減少關(guān)鍵開花期前后遭遇高溫天氣概率[14]。針對雙季晚粳稻，應(yīng)提前收割早稻，只要早稻達(dá)到80%成熟即收割備栽，為搶栽雙季晚稻留出時(shí)間余地，小面積種植戶提倡以拋栽模式為主，大面積種植大戶采用機(jī)插模式的，宜特別注重加強(qiáng)田間肥水管理，重防赤枯僵苗，力爭盡早活棵返青，活棵后遇高溫天氣，宜保水護(hù)苗，主攻有效穗，防止早穗[15-17]。

2）廬江縣雙季晚稻傳統(tǒng)安全齊穗期在9月22日左右，近年來隨著氣候變暖和極端氣候頻發(fā)，后期持續(xù)寡照、雨水天氣愈來愈頻繁，造成部分雙季晚稻品種不能安全齊穗事件增多。雙季晚稻種植大戶宜選擇生育期適當(dāng)偏早品種，雙季晚稻抽穗期提前3～7 d為宜，樹立先保穩(wěn)產(chǎn)再爭高產(chǎn)思路[18]。

3）穗期病害防治關(guān)鍵在于找準(zhǔn)防治期，錯(cuò)過時(shí)期施藥往往事倍功半，防治效果大打折扣。隨著新型農(nóng)業(yè)經(jīng)營主體和適度規(guī)?；彝マr(nóng)場的出現(xiàn)，尋找省工省時(shí)省力的植保方案成為迫切需要。2017年穗期主要病蟲害防治失敗和大面積暴發(fā)事例表明，利用陰雨間隙適期搶急施藥效果遠(yuǎn)好于錯(cuò)期施藥或不施藥，大面積種植戶應(yīng)尋求替代傳統(tǒng)人工施藥的被動(dòng)防治方式，尋找適應(yīng)大范圍、快速化、機(jī)動(dòng)化的植保方式，像無人機(jī)防治、殺蟲燈物理防治等新型防治方式既節(jié)省人工，又可快速高效地落實(shí)植保要求，達(dá)到預(yù)期防治效果。

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