浙江省早稻高温热害发生规律及防御措施＊

李仁忠 刘海英 李建业 叶海龙 余久红 金志凤

(1.浙江省气候中心,浙江杭州310017;2.龙泉市气象局,浙江龙泉323700;3.龙游市气象局,浙江龙游324400)

0 引 言

水稻是浙江省主要的粮食作物,其种植面积和产量占全省粮食的70%和80%。随着品种和栽培技术的不断进步,水稻产量也在增加,但是受各种气象灾害的影响,常引起水稻产量的波动。特别是近年来,全球增温明显,浙江省夏季高温频繁,对早稻产量造成了一定影响。夏季高温热浪天气增多,持续时间加长,作物生长加快、生长期缩短,降低结实率,减少物质积累和籽粒产量,高温热害已经成为早稻生产的主要灾害之一。早稻高温热害主要出现在抽穗扬花和灌浆成熟两个生育期。抽穗扬花期高温热害是指早稻在抽穗开花期间受到的高温影响,导致花药干枯,花粉不飞散,柱头不能正常地萌发授精,形成空粒;成熟期高温热害是指早稻在成熟期间遭遇高温热害,导致籽粒灌浆速度加快,干物质合成时间缩短,形成高温逼熟,秕粒增多,千粒重下降。

一般研究认为,高温对水稻抽穗扬花和灌浆成熟的致害温度为35℃。之前,浙江省气象部门在开展早稻高温热害的相关研究时,把早稻高温热害指标定义为连续5 d日最高气温≥35℃。谭中和等研究认为,日平均气温≥30℃和日最高气温≥35℃可作为自然高温的致害温度指标。结合前人研究基础以及浙江省早稻的生育特性、产量和同期气象资料综合分析,确定浙江省早稻高温热害的气象指标,定义为日最高气温≥35℃和日平均温度≥30℃连续出现3 d以上。分析了高温热害的发生和分布规律,以及随时间的演变趋势,提出防御应对措施,为进一步加强早稻高温热害监测预警和影响评估提供参考。

1 资料和方法

气象资料来源于浙江省65个基本气象站1971—2008年的逐日数据。浙江省早稻于6月中旬末开始抽穗,7月中下旬成熟。通常浙江省梅雨期结束于6月下旬—7月初,此后,浙江省通常进入晴热高温期,持续高温对早稻的抽穗扬花和灌浆成熟造成危害。因此,把浙江省早稻高温热害影响时段定义为6月20日—7月31日。

依据高温持续出现时间长短,把早稻高温热害划分为不同的危害等级：日最高气温≥35℃和日平均温度≥30℃连续出现3～5 d定义为轻度热害,连续出现6～8 d定义为中度热害,连续出现8 d以上的定义为重度热害。

2 结果与分析

2.1 高温热害空间分布特征

轻度高温热害(见图1)主要发生在除海岛以及近海部分地区外的大部分区域,年平均发生轻度高温热害次数都在0.2次以上,相当于每5 a发生一次轻度热害。从图1可以看出,内陆大部分地区年平均发生轻度高温热害次数都大于0.5次。其中,高值区位于浙中南的仙居、永康和丽水一带,以及上虞、绍兴和萧山等地,其值都超过1,几乎每年都发生轻度热害1次以上。

中度高温热害(见图2)发生相对较小,大都出现在浙江省中间地区,年平均发生次数大都在0.2次以上。其中,最高的是金华、东阳和丽水一带,以及龙游和衢州等地,其值在0.4次以上。

图1 早稻轻度高温热害年平均发生次数

图2 早稻中度高温热害年平均发生次数

重度高温热害(见图3)发生的区域最少,主要集中在浙中,以及浙北的部分平原地区,年平均发生次数都在0.2次以上。虽然重度热害发生的次数较少,但其持续时间长,危害更大。比如义乌最长持续时间达到27 d,为全省热害持续时间最长,几乎可以影响早稻整个的生殖期,其危害程度由此可见。其中,年平均发生次数较多的位于龙游、东阳和永康一带,都超过0.4次,兰溪和义乌最高,其次是金华。

图3 早稻重度高温热害年平均发生次数

图4 早稻高温热害发生总天数

从图4可以看出,浙江省早稻高温热害主要分布在内陆,其中,浙江中南部是高温中心(金衢盆地),主要是金华和东阳等地,出现高温热害天数最多,兰溪最多达574 d,平均每年约15 d。除海岛、近海地区外高温热害天数较少外,浙南的龙泉、庆元、泰顺以及浙西的开化等地,出现较少,这可能和当地的气候环境和海拔高度等有关。

2.2 高温热害随时间演变趋势

1971—2008年浙江省全省平均高温热害出现次数和出现天数见图5。38 a间,高温热害出现次数和天数随年份的演变趋势基本上是一致的,均为单峰型变化。从1972年到1980年初期,高温热害出现次数和天数相对较少,从1982年开始,除90年代后期有两年明显偏少外,基本表现为随时间的变化而呈增加的趋势,尤其是2000年以后,增加趋势加快。1988年以后,浙江省高温热害危害范围也由金华和丽水的局地扩大到金华地区和丽水的北部地区。

图5 1971—2008年浙江省高温热害平均出现次数和天数随时间演变

3 结论与防御措施

浙江省高温热害主要发生在除东部沿海、海岛和浙南部分山区外的其余大部地区,高温中心出现在金华地区。其中各程度高温热害随热害程度加深,出现区域越小,轻度高温热害发生区域较广,中度其次,重度最少,主要集中在浙中和浙北的部分平原地区。随着全球变暖,高温热害也呈增加趋势,尤其是2000年以后,增加趋势最明显。为了减轻或避免高温热害对早稻产量的影响,可采取以下防御和应急措施：

(1)选用耐高温的品种及组合。不同的品种对高温热害的受灾程度有一定差异。因此,生产中必须选择高抗性品种。早稻可选用抗高温力较强的品种,并同早熟高产品种合理搭配,利用抗高温品种减轻对灌浆结实的伤害,利用早熟高产品种避开高温季节。

(2)适期播种,推广旱育稀植技术。浙江省早稻发生高温热害的季节多为6月下旬至7月底。为了避开高温段,尽可能将水稻开花期提前,因此,早稻的适宜播种期应安排在3月底至4月初。采用旱育秧方式,秧苗素质好,长势健壮,大田群体结构合理,分蘖成穗多,受害都较轻。

(3)将或已出现高温危害的应急措施：科学肥水管理。①在高温来临前,根据早稻植株长势,适当施肥。施肥时以尿素、过磷酸钙等对水叶面喷施为主,有利于提高结实率和千粒重。②水浆管理。扬花期浅水勤灌,日灌夜排,适时落干,防止断水过早,以改善稻田小气候,促进根系健壮,增强抗高温能力。高温时白天加深水层,可降低穗部温度1～2℃;日灌夜排可增大昼夜温差,效果更好。③喷灌。据研究,喷灌能明显降低水稻田间的温度,增加湿度。喷灌后田间气温可下降2℃以上,相对湿度增加10%～20%,有效时间约2 h,喷灌可降低空秕率2%～6%,并增加千粒重。喷灌时间以盛花期前后为最佳。

上面所述多种防御措施,各地可根据当地的实际情况,因地制宜地选择和使用。根据气候预测,了解各生长期可能提供的温、光、水、热条件,结合品种、肥力安排好全年生产,并适时地采取高温热害的防御技术,尽可能减轻气象灾害对早稻产量的影响。

随着气候变暖的加剧,浙江省早稻遭受高温热害的影响可能日益严重,因此进行更深入的研究是目前的迫切需要,可为各种服务和决策提供参考。

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