陳小燕　李書宇

摘要：高溫?zé)岷儆谖覈?dāng)前比較重要的氣象問題，對(duì)水稻生長(zhǎng)發(fā)育具有不利影響。本文分析了高溫?zé)岷?duì)水稻生長(zhǎng)發(fā)育所具有的影響，并在具體分析和相關(guān)策略研究的情況下，探討高溫?zé)岷Φ挠行Х烙胧?/p>

關(guān)鍵詞：廣西;北流市;高溫?zé)岷?早稻;影響

中圖分類號(hào)：S16

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

DOI：10.19754/j.nyyjs.20200215041

收稿日期：2019-11-22

作者簡(jiǎn)介：陳小燕（1975-），女，工程師。研究方向：基層氣象服務(wù)。

廣西西江流域所處的華南稻區(qū)屬于我國水稻種植的重要區(qū)域，這一區(qū)域早稻播種面積及產(chǎn)量都占據(jù)全國較大比例，分別為15.7%和16.2%，而晚稻播種面積和產(chǎn)量占據(jù)的比例主要為15.1%和13.9%。但是當(dāng)前這一地域的高溫多雨氣候，對(duì)水稻后期的生長(zhǎng)發(fā)育存在著嚴(yán)重不良影響，存在糧食產(chǎn)量受到威脅，使整體地域的糧食安全比較大的風(fēng)險(xiǎn)。近些年由于城市化占據(jù)耕地及更換種植作物等因素影響，廣西南部地區(qū)的水稻種植面積呈現(xiàn)出不斷下降的趨勢(shì)，全球氣候變暖也使得極端高溫的事件頻繁發(fā)生，水稻產(chǎn)量及種植面積等方面受到了比較大的影響。高溫?zé)岷栴}已經(jīng)成為當(dāng)前比較嚴(yán)重的氣象災(zāi)害問題，因此，能夠較大程度上避免高溫災(zāi)害，確保糧食產(chǎn)量，是北流市農(nóng)業(yè)種植亟待解決的關(guān)鍵問題[1]。

1 試驗(yàn)方法

1.1 水稻高溫?zé)岷C合指數(shù)

水稻抽穗開花期所需要的適宜溫度顯示為24～29℃，如果超出了這一范圍，就會(huì)產(chǎn)生溫度越高而結(jié)實(shí)率越低的現(xiàn)象，呈現(xiàn)出S型曲線非線性分布的特點(diǎn)。因此在高溫天氣中，在持續(xù)天數(shù)和危害熱積溫2個(gè)因子的基礎(chǔ)上，利用Logistics方程，得出水稻高溫?zé)岷C合指數(shù)，確定水稻受高溫影響的結(jié)果，具體計(jì)算公式如下：

index=∑ni=1（11+αe-Hdi×11+γe-λdi）

其中，Hi指危害熱積溫，屬于第i次高溫過程日中，最高溫度高于35℃部分的和，di指第i次高溫天數(shù);n表示高溫過程總次數(shù)，另外α、β、γ及λ指Logistic曲線方程系數(shù)，水稻高溫?zé)岷Φ燃?jí)如表1。

其中，Yd為減產(chǎn)率，Y是實(shí)際產(chǎn)量，Yt為趨勢(shì)產(chǎn)量，以減產(chǎn)率大于3%的年份作為高溫?zé)岷τ绊懙哪攴?，從而排除非高溫因素產(chǎn)生水稻產(chǎn)量減少的具體年份。

1.3 時(shí)間序列趨勢(shì)和突變點(diǎn)分析

在Chow檢驗(yàn)的最優(yōu)兩分段建模算法基礎(chǔ)上，使得時(shí)間序列利用線性形式突出相鄰的2段線段簇，在表達(dá)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，其中預(yù)先給定的時(shí)點(diǎn)是否存在變化，分界點(diǎn)能夠檢驗(yàn)是否已發(fā)生結(jié)構(gòu)變化的檢驗(yàn)時(shí)點(diǎn)。計(jì)算公式為：

其中，Y表示時(shí)間序列，而n則為時(shí)間序列的長(zhǎng)度，k1，k2，...，kn為時(shí)間序列的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，m為線段的具體長(zhǎng)度，a11，a21，...，am1表示一個(gè)時(shí)間段中的斜率和增長(zhǎng)率。

2 北流市高溫特征及對(duì)早稻的影響

1980—2011 年，廣西南部地區(qū)的高溫≥35℃的時(shí)間更多集中在6—9月，北流市在分析的基礎(chǔ)上明確其高溫天氣主要分布在7—8月，北流市高溫天氣平均日數(shù)如表2。

在通過對(duì)北流市高溫天氣平均日數(shù)觀測(cè)的基礎(chǔ)上，也能夠得出這一地區(qū)的年際間差值大，進(jìn)入21世紀(jì)后產(chǎn)量波動(dòng)更加明顯，當(dāng)?shù)爻霈F(xiàn)高溫?zé)岷Υ螖?shù)年份多，使得早稻的產(chǎn)量比前一年低，而反之則存在著產(chǎn)量明顯上升的發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)于千粒重差值與對(duì)應(yīng)站高溫?zé)岷Υ螖?shù)和天數(shù)及強(qiáng)度等相關(guān)程度分析的情況下，能夠得出早稻產(chǎn)量與高溫?zé)岷Υ螖?shù)相關(guān)系數(shù)為負(fù)值，表明稻區(qū)高溫?zé)岷Υ螖?shù)多的年份早稻產(chǎn)量低。在對(duì)水稻產(chǎn)量處理的時(shí)候，為了防止水稻品質(zhì)、栽培技術(shù)及管理水平等方面所引起的產(chǎn)量變化情況影響高溫特征分析的結(jié)果，可以使用產(chǎn)量構(gòu)成要素“千粒重”分析高溫?zé)岷?duì)產(chǎn)量的影響程度，利用去傾處理法的方式，也就是將后一年的千粒重減去前一年千粒重的差值作為分析高溫?zé)岷?duì)水稻產(chǎn)量影響程度的分析標(biāo)志[2]。

3 高溫?zé)岷?yīng)對(duì)策略

3.1 調(diào)整播種期規(guī)避高溫時(shí)段

根據(jù)相關(guān)資料能夠得出，當(dāng)前廣西北流市高溫時(shí)段并沒有出現(xiàn)比較明顯的變化，高溫天氣主要集中在6—9月，這一階段的高溫比例已經(jīng)逐漸超出20%。 其中7—8月的高溫比例高于30%，最高可達(dá)58.3%。9月后，高溫比例會(huì)逐漸減少，多數(shù)情況下小于10%。其中，20世紀(jì)80年代和20世紀(jì)初期階段比較高，20世紀(jì)90年代則比較低，在21世紀(jì)之后，高溫出現(xiàn)比例高于30%，對(duì)水稻的正常生長(zhǎng)存在著不利影響。這就需要對(duì)水稻播種時(shí)期進(jìn)行具體調(diào)整，根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況使得水稻種植時(shí)期可以明顯避開高溫時(shí)段，北流市可以借鑒廣東省地區(qū)的水稻種植情況，在水稻種植的時(shí)候盡可能避開高溫集中的時(shí)段，防止高溫?zé)岷淼臑?zāi)損情況，從而有效保證水稻種植能夠獲取正常產(chǎn)量。

3.2適當(dāng)適時(shí)添加肥料或植物調(diào)節(jié)劑預(yù)防或減輕災(zāi)損

在水稻生長(zhǎng)的不同階段，可以為水稻種植增加一些氮、磷、鉀肥，能夠有效增強(qiáng)水稻的抗高溫?zé)岷δ芰?，從而增加水稻種植的結(jié)實(shí)率及粒重。已經(jīng)受到災(zāi)害或者受到災(zāi)害比較輕的種植區(qū)域，在水稻破口期前后可追加穗粒肥，如30～45kg/hm2的尿素。同時(shí)可以對(duì)水稻實(shí)施葉片噴灑水楊酸和亞精胺等植物調(diào)節(jié)劑，充分緩解高溫?zé)岷λ斐傻漠a(chǎn)量減產(chǎn)情況，但是噴灑的時(shí)候需要在花前噴施，相應(yīng)的化學(xué)作用所具有的緩解作用才能夠充分顯示出來。如果已經(jīng)遇到高溫天氣，則作用并不明顯，或者也可以噴灑一定元素，如硅元素等，在比較有效的噴灑濃度控制的基礎(chǔ)上，充分減緩高溫造成的水稻結(jié)實(shí)率低的減產(chǎn)效應(yīng)[3]。

3.3 選擇耐高溫的水稻品種

不同的水稻品種對(duì)高溫?zé)岷Φ氖転?zāi)程度存在一定差異，生產(chǎn)中必須選擇耐高溫、抗旱性強(qiáng)、綜合性狀好、產(chǎn)量高的高抗性優(yōu)良品種。利用品種的耐高溫性減輕對(duì)水稻灌漿結(jié)實(shí)的傷害。不同水稻品種所具有的特點(diǎn)差異明顯，對(duì)高溫反應(yīng)也各不相同，如果從根本上對(duì)高溫?zé)岷栴}進(jìn)行處理，盡可能降低高溫?zé)岷栴}對(duì)水稻生長(zhǎng)發(fā)育所具有的不利影響。另外，還需加強(qiáng)新品種培育，側(cè)重符合當(dāng)?shù)厣a(chǎn)條件的耐高溫特性品種的研發(fā)[4]。

4 預(yù)期展望

高溫會(huì)對(duì)作物的生長(zhǎng)發(fā)育以及產(chǎn)量造成危害，水稻高溫?zé)岷κ怯绊懰菊ｉ_花結(jié)實(shí)，造成空秕粒上升，結(jié)實(shí)率下降而減產(chǎn)甚至絕收的一種農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害，也是水稻結(jié)實(shí)率下降的主要原因。目前中國的水稻受高溫影響而產(chǎn)生的危害是比較明顯的，廣西北流市亦如此。因此，為了降低危害需要明確水稻受高溫影響的生理機(jī)制及生育時(shí)期等情況，從分子水平出發(fā)確定水稻基因的具體變化情況，根據(jù)水稻基因的變化情況，得出高溫脅迫下水稻受害的根本原因。在關(guān)注當(dāng)?shù)厮臼芎Φ木唧w時(shí)期的時(shí)候，確定其中存在的規(guī)律，根據(jù)相關(guān)模型實(shí)施反演，確定不同地域不同品種等水稻的明顯受害的具體時(shí)段。根據(jù)當(dāng)前我國現(xiàn)有的高溫?zé)岷χ笜?biāo)較為單一的問題還不能實(shí)施更加準(zhǔn)確地診斷處理，這就需要促使溫度和持續(xù)的時(shí)間及生育期分段結(jié)合在一起的情況下，關(guān)注當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況，和水稻品種及降水等因素融合在一起構(gòu)建綜合的指標(biāo)。

要積極采取相應(yīng)的技術(shù)，有效克服高溫?zé)岷?，這也是比較主要的預(yù)防災(zāi)害途徑，對(duì)作物的布局及播種時(shí)期合理調(diào)整，充分實(shí)施合理的水肥管理辦法，構(gòu)建相關(guān)的氣象災(zāi)害應(yīng)對(duì)防范體系。當(dāng)前我國開展包含各種模型的高溫預(yù)警系統(tǒng)，在一定程度上實(shí)現(xiàn)對(duì)未來中國水稻高溫?zé)岷︻A(yù)警。但現(xiàn)有研究還無法在高溫下對(duì)不同品種水稻進(jìn)行熱害預(yù)警，這就需要廣西北流市根據(jù)自身的特點(diǎn)利用不同的熟制及播期進(jìn)行水稻種植，不僅可以有效避免水稻種植受到高溫?zé)岷Φ牟焕绊?，也可以充分提高作物產(chǎn)量。

5 結(jié)束語

根據(jù)廣西北流市早稻生育期發(fā)生的高溫?zé)岷Ψ植记闆r及高溫變化規(guī)律，需要做到結(jié)合實(shí)際情況合理調(diào)整早稻播期及品種屬性搭配，選擇比較耐高溫的品種，且積極培育與當(dāng)?shù)厍闆r相符合的品種，充分避開高溫?zé)岷?duì)早稻敏感生育期的影響階段，在當(dāng)?shù)貧夂蛸Y源合理利用的情況下保障稻區(qū)雙季稻的穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)，使得當(dāng)?shù)氐脑绲井a(chǎn)量能夠得到保障，對(duì)水稻的豐收具有顯著推動(dòng)作用。

參考文獻(xiàn)

[1] 譚孟祥，何燕，王瑩，等.基于MeteoGIS的廣西早稻高溫?zé)岷?xì)化區(qū)劃[J].西南大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2019，41（08）：27-32.

[2]廖雪萍，史彩霞，黃梅麗，等.廣西早稻高溫?zé)岷ψ兓卣骷捌鋵?duì)產(chǎn)量的影響[J].氣象研究與應(yīng)用，2019，40（02）：56-60，114.

[3]孫雯，王月.廣西南部地區(qū)6縣（市）水稻高溫?zé)岷?zāi)損變化及應(yīng)對(duì)策略[J].廣東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2019，46（02）：1-8.

[4]郭安紅，何亮，韓麗娟，等.早稻高溫?zé)岷?qiáng)度指數(shù)構(gòu)建及氣候危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)[J].自然災(zāi)害學(xué)報(bào)，2018，27（05）：96-106.

（責(zé)任編輯 賈燦）