衡阳市双季早稻播种期预报研究

袁智生，李涵茂，戴 平，方 丽，贺红志

（1.衡阳市气象局，湖南 衡阳 421001；2.衡阳市农业气象试验站，湖南 衡阳 421101）

随着社会的进步和科技的发展，气象与农业生产的关系越来越紧密。农业气象服务技术随着社会经济的发展和农业现代化进程的加快，越来越专业化，产品分类越来越细化，对农用天气预报与服务业务需求越来越强烈。农用天气预报业务工作需要业务技术规范支持， 科研成果支撑，业务能力维持，社会需求引领，才能快速发展。

农业生产实践指出，早稻适时早播，争取早收，晚稻早栽是保证双季稻增产的重要措施。因此，确定早稻的播种期变得尤为重要。目前国内已有学者做了相关研究：张志红等[1]利用典型相关分析方法，对5 cm 地温稳定通过 14、15、18 ℃的日期进行预测，确定了春季播种棉花、花生、红薯等喜温作物的适宜播种期；周斌等[2]分析预测了辽宁省玉米适宜播种期和最迟播种期；黄中雄[3]、张荣霞等[4]、吕景华等[5]探讨了应用木本植物物候期预报作物播种期的方法；陈英慧等[6]对冬小麦适宜播种期进行了分析和预测；田云臣[7]利用棉花播种期与气象因子之间的关系，建立了相应的数学模型，进而对棉花的适宜播种期进行了预测；迟文彬[8]利用土壤温度变态曲线预测播种期；张雪芬等[9]利用相似年法、月蒸发量法、光温生产潜力法、小麦-玉米共生期法对玉米的适宜播种期进行了预测；张保东等[10]应用积温法对地膜油菜适宜播种期进行了分析与预测。众多研究探讨了如何利用气象要素、木本植物物候期来预测早稻的适宜播种期，而在结合短、中期天气预报制作早稻播种期农用天气预报技术方面的研究应用却鲜见报道。

该研究拟通过分析衡阳地区双季稻历年播种种植规律，基于早稻播种气象指标、早稻农业气象灾害指标，分析出双季早稻播种适宜期，在早稻播种期间结合短、中期天气预报分析制作早稻适宜播种农用天气预报，并进行农业气象服务工作。总结归纳制定衡阳双季早稻播种期预报技术框架，为指导农户及时、安全进行早稻春耕春播生产提供技术支撑。

1 材料与方法

1.1 研究区域概况

衡阳市位于湖南省中南部凹形面的轴带部分，湘江中游，地处110°32′～113°16′ E，26°07′～27°28′ N。南北长150 km、东西宽173 km，总面积153.10 万hm2。该市农业地位十分重要，是国家重要的商品粮基地，也是重要的经济作物基地和畜禽、淡水鱼基地。

1.2 资料来源

数据来源于衡阳市气象台1981～2010年整编资料中衡阳市区地面气象要素的气温观测资料。双季早稻生育期资料来源于衡阳市农业气象站1994～2013年的水稻常规观测资料。

1.3 早稻农业气象指标及农业气象灾害

1.3.1 早稻播种期农业气象指标 水稻的发芽温度一般为10（粳稻）～12（籼稻）℃，早稻播种期间由于气温远低于适宜温度，一般经催芽后播撒稻芽，以促进整齐出苗[11]。早稻播种的适宜气象条件为日平均气温10～12 ℃，日最低气温＞5 ℃，冷尾暖头，播种后有3～5个晴天。

1.3.2 早稻生育期间主要农业气象灾害 （1）低温阴雨：日平均气温低于或等于12 ℃且连续3 d 或以上；或者日平均气温低于或等于15 ℃，且日照时数少于或等于2 h，连续7 d 或以上；早稻播种育秧期间，因冷空气南下，直接影响早稻种子出芽、生长，致使秧苗的生理机能失调并诱发病害，而最终导致烂秧死苗的低温冷害天气[12]。

（2）倒春寒：3月中旬至4月下旬连续10 d 低于历史同期平均值2 ℃或以上，并低于前10 d 平均气温，则该10 d 为倒春寒；主要影响早稻的播种育秧，若是发生在播种前夕，则会导致早稻的播种期推迟；若是发生在播种以后，则会引起早稻的烂种、烂秧、死苗或秧苗枯黄、素质低下等，对早稻生产有较大影响[13]。

（3）5月低温：5月连续5 d 或以上日平均气温≤20 ℃；一方面，可造成早稻插秧后迟迟不能分蘖发蔸，影响分蘖进度与低位分蘖的数量，导致生育期推迟，有效分蘖数减少，产量降低；另一方面，还可直接影响早熟早稻品种的幼穗分化，导致颖花退化或花粉不育不结实，是稻穗空壳率上升，产量下降[13]。

1.4 数据处理

利用Excel 2003 等软件对数据进行分析处理。

2 结果与分析

2.1 双季早稻生育期及气象条件分析

2.1.1 衡阳市双季早稻主要生育期分析 从表1 中可以看出，双季早稻一般在3月下旬至4月上旬播种，4月下旬至5月上旬移栽，6月中旬至下旬抽穗，7月中旬至下旬成熟收获；衡阳市双季早稻历年生育期的平均日期为：播种期3月31日、移栽期5月4日、抽穗普期6月20日、成熟期7月17日。

表1 衡阳市1994～2013年双季早稻主要生育期波动情况（月-日）

2.1.2 关键生育期气象条件分析

（1）10 ℃和12 ℃初日分析。由表2 可知，衡阳市稳定通过10 ℃的平均初日为3月16日，每10 a 的平均初日在3月6日～3月22日，初日出现在3月16日前的保证率为36.7%，出现在3月20日前的保证率为50%。

表2 衡阳市1981～2010年日平均气温通过10 ℃的初日

由表3 可知，衡阳市稳定通过12 ℃的平均初日为3月26日，最早出现在2月29，最晚出现在4月6日；每10 a 的平均初日在3月19日～3月30日，且初日出现有提前的趋势；初日出现在3月20日前的保证率为23.3%，而出现在3月26日前的保证率为43.3%，其中，2001～2010年达到70%；初日出现在4月前的保证率达63.3%，而2001～2010年达到90%。

（2）5月低温发生情况。根据衡阳市区观测站1981～2010年30 a 的气象资料，以5月低温气象标准进行分析。衡阳30 a 间出现五月低温的年份有8 a，出现的几率为26.7%；出现初日主要在5月上旬达8次，中旬为1 次，出现初日在上旬的几率为88.9%。从表4 中可看出，5月低温出现持续的时间多数在上旬末到中旬初这段时间之间。同时，发现5月低温出现的次数呈减少的趋势。

表3日平均气温通过12 ℃的初日

表4 衡阳1981～2010年5月低温出现日期

2.2 双季早稻播期预测分析

2.2.1 适宜播种期 根据农业气象站多年物候观测资料，分析得出双季早稻从播种到拔节期的间隔日数平均约为60 d，从拔节到收割约50 d，双季晚稻从插秧到抽穗普期平均约50 d，外加早稻收割到晚稻插秧之间的田间工作日数3 d，则从早稻拔节到晚稻抽穗普期平均约103 d，早稻从播种到晚稻的抽穗普遍期平均约163 d。根据衡阳市观测站1981～2012年气象资料分析，衡阳9月份寒露风多出现在20日前后，为保证将寒露风对晚稻抽穗开花的影响降到最低，故推算出早稻的播种期最晚不超过4月10日。根据五月低温出现的情况，需保证早稻的拔节期在5月15日以后，因此得出早稻的播种期最早是3月16日。

综合衡阳日平均气温稳定通过10 ℃和12 ℃的初日和保证率，衡阳早稻播种期为3月20日～4月10日，其中最适宜大规模播种的日期为3月26～4月5日。其中，采取保温方式的播种期，适宜在3月下旬中期；采用抛秧方式的播种期，宜于3月下旬后期～4月初进行；大田直播宜于4月上旬进行。

2.2.2 播种期农用天气预报技术 通过分析得知，衡阳双季早稻的播种期在3月中旬～4月上旬，在播种期间为了做好农业气象服务工作，农用天气预报的准确及时发布就变得尤为重要。探讨双季早稻播种期间的农用天气预报技术对提高农用天气预报制作起着重要的技术支撑作用。

农用天气预报的制作以中短期天气预报结果为基础，通过对中短期天气预报结果进行分析，结合前期农业气象天气条件，针对作物生育期间农业气象指标和农业气象灾害指标进行综合分析，制定未来1～3 d准确和4～7 d 趋势农用天气预报。主要的技术框架如图1 所示。

2.2.3 早稻播种期预报技术的应用 早稻的播种育秧受气温、降水等天气条件的影响，在分析制作早稻播种期农用天气预报过程中需特别关注。早稻播种预报技术在2014年衡阳双季早稻播种期的预报服务过程中得到了很好的体现。

2014年3月19日，衡阳市气象台发布1 周天气预报指出，“19～20日出现雷阵雨天气过程，气温明显下降，21日起，天气转好，气温明显回升，最高气温将回升到20 ℃左右”。通过分析可见，21日起天气条件十分早稻播种的适宜气象条件“冷尾暖头”，再根据农户前期备耕、备种、备肥一切就绪等情况，制作发布双季早稻播种适宜度天气预报，指出“21日起，我市天气转好，十分有利于双季早稻的田间播种育秧工作，建议农户19日起开始抓紧时间进行早稻的浸种催芽工作，及时将早稻播种下泥”。后期根据为农服务点的信息员反馈，该次农业气象服务工作准确及时，农户抓住有利天气，大面积进行双季早稻的播种育秧，发芽率高，秧苗苗情较好，为后期的增产增收奠定了坚实基础。

图1 早稻播种期预报技术框架

3 结 论

该研究根据双季早稻播种农业气象指标、生育期间主要农业气象灾害指标，分析了早稻播种期适宜温度10 ℃和12 ℃的稳定通过初日保证率，以及“5月低温”农业气象灾害的发生时段概率，综合分析得出衡阳双季早稻最适宜播种时段为3月20日～4月10日，其中最适宜大规模播种的日期为3月26～4月5日。

基于双季早稻播种时段、农业气象条件、农业气象指标和农业活动开展情况，建立了衡阳双季早稻播种期农用天气预报技术框架。依据早稻播种期预报技术，在2014年的早稻春耕春播的农业气象服务中进行了早稻播种期适宜度预报，取得了较好的预报服务效果，可广泛应用到今后的早稻业务服务工作中。通过进一步的研究总结，该技术可扩展到其他作物预报服务领域，为农业气象服务工作提供更多更有力的技术支撑。

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