成都2015年高温干旱对水稻生长及产量的影响

陈 乐，费永成，于 成，孙 磊，亢 强，荣 韧

(1.成都农业试验站，四川温江 611135；2.四川省成都市气象局，四川成都 610071；3.四川省双流县气象局，四川双流 610200)



成都2015年高温干旱对水稻生长及产量的影响

陈 乐1，费永成1，于 成2，孙 磊2，亢 强3，荣 韧1

(1.成都农业试验站，四川温江 611135；2.四川省成都市气象局，四川成都 610071；3.四川省双流县气象局，四川双流 610200)

摘要利用降水距平百分率、土壤相对湿度、湿润指数分析农业干旱程度，用高温日数分析2015年成都高温对干旱影响的强度，以及在高温干旱双重胁迫下对水稻生长发育和产量的影响。结果表明，2015年7月中下旬成都各区县发生不同程度的农业干旱，高温加剧干旱的影响强度，在高温干旱双重胁迫下水稻抽穗困难、叶片提前枯黄，后期产量测产中干旱区水稻有效穗率低、空秕率增加，导致产量降低。

关键词高温；干旱；水稻；生长；产量

成都属亚热带季风气候，位于102°54′～104°53′ E、30°05′～31°26′ N，是我国盛产粮油基地之一、四川省水稻主产区域之一。全市常年农作物种植面积在41万hm2左右，其中水稻种植面积接近31万hm2，占全年种植面积的70%以上，水稻的安全生长关系着全市的粮食安全。水稻是成都的主要粮食作物，水稻生长与光、温、水气象条件密切相关，在适宜的气象条件下作物长势较好，能实现水稻产量的增产。随着全球变暖，各种极端自然灾害频繁出现，水稻不同生育期的农业自然灾害在一定程度影响到水稻的生长发育，从而影响水稻的产量，许多学者对水稻生育期出现高温、干旱进行了大量研究[1-4]，如江学海等[1-2]研究了不同生育阶段干旱胁迫对产量、产量性状及其构成因素的影响，梁嘉荧等[4]研究了高温干旱对水稻产量、品质及剑叶生理特性影响。以往的研究主要针对高温、干旱对水稻生理特性、产量及产量构成要素进行分析，而针对水稻抽穗扬花期受异常气候影响的气象因子研究较少，笔者利用气象指标、土壤墒情指标研究2015年成都高温干旱的影响程度和强度，以及在高温干旱双重胁迫下对水稻生长发育和产量的影响，以进一步认识水稻在抽穗扬花期高温干旱造成水稻产量减产，增强防灾减灾意识。

1资料与方法

1.1资料来源2015年日平均气温、日最高气温资料来源于成都市温江、郫县、新都、龙泉驿、彭州、大邑、双流、崇州等13个区、县气象局；降水、土壤相对湿度资料来源于彭州、邛崃、双流、金堂气象局，用彭州代表成都市北部地区，用邛崃代表西部地区，双流代表南部地区，金堂代表东部地区。

1.2分析方法高温日是指日最高气温≥35 ℃或日平均气温≥30 ℃，高温日数是出现高温日的天数。运用高温日数、降水距平百分率R、湿润指数A、土壤相对湿度结合数理统计方法分析高温干旱影响程度，结合大田调查分析高温干旱对水稻抽穗扬花期生长的影响。根据成都市农业气象试验站观测资料及多年农田观测调查，成都市各区、县中熟品种杂交籼稻抽穗扬花期主要在7月中旬~下旬。

1.2.3土壤相对湿度W。土壤相对湿度(W)反映土壤干湿程度，即土壤的实际含水量。用土壤相对湿度可部分消除土壤特性造成的差异。根据土壤相对湿度的农业干旱等级划分[5]，土壤质地为壤土，当55%≤W<60%时，为轻度干旱；当45%≤W<55%时，为中度干旱；当40%≤W<45%时，为严重干旱；当W<40%时，为特大干旱。

2抽穗扬花期的气象要素分析

2.1高温日数统计2015年成都13个区县7月16~30日出现的高温日数(图1)可知，成都市大部分地区日最高气温>35 ℃的日数为6～9d，平均高温日数超过5d，偏南地区个别甚至超过12d。

图1　2015年7月16~30日成都日最高气温>35 ℃的日数分布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月下旬成都市总降水较常年偏少，除4、6月个别地区降水偏多外，其余月份均偏少，造成土壤底墒不足；7月总降水严重不足，成都市彭州、邛崃、金堂等地降水距平百分率为-50%~-80%，按旱涝等级程度，属大旱(图2)；成都市双流降水距平百分率为-25%~-50%，属偏旱。分析成都市7月各旬降水发现，降水距平百分率最小的旬出现在7月下旬，彭州、邛崃、金堂降水距平百分率均小于-50%，在成都北部、西部、东部出现严重的大旱。

2.2.2湿润指数。根据公式计算成都7月湿润指数，结果发现，双流为0.11，温江0.07，郫县0.06，成都各区县7月湿润指数均小于2(表1)，表明7月为干旱月。

2.2.3土壤相对湿度。由图3可知，彭州、邛崃、双流、金堂0～30 cm平均土壤相对湿度7月中旬开始出现轻度干旱，而在7月下旬中期彭州、邛崃、双流、金堂出现特大干旱；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。

图2　2015年3~7月成都各区县降水距平百分率Fig.2　Precipitation anomaly percentages of different areas and counties of Chengdu City from March to July 2015

2.2.4伏旱。按四川省地方标准气候术语[7]，伏旱标准为7～8月连续20 d降水总量<35 mm，伏旱持续日数<30 d，为一般伏旱；伏旱持续日数30～40 d，为严重伏旱；伏旱持续日数≥40 d，为特大伏旱。统计成都市金堂、新都、邛崃等各区、县7、8月降水(表1)发现，2015年成都市均出现不同程度伏旱，整个旱期降水量为17.6～34.8 mm；新都伏旱持续时间最长，达34 d，为严重伏旱，其余区市县为20～26 d，为一般性伏旱，伏旱出现时段主要集中在7月中下旬。

表1　2015年成都各区、县湿润指数及伏旱统计

3高温伏旱对水稻生长及产量影响分析

3.1生长发育影响分析水稻抽穗扬花期对高温最为敏感，最适宜生长的温度是25～30 ℃，水稻抽穗扬花期若遭遇35 ℃以上高温将导致结实率下降，产量降低。王成瑗等[8]研究指出水稻出穗后受干旱胁迫叶片萎蔫、卷曲，下部叶片变黄、衰老加快，叶面积指数下降，叶绿素含量减少，最终影响产量。成都7月中下旬发生持续高温天气，日最高气温>35 ℃的平均天数超过5 d，高温加剧土壤水分蒸发，出现少有的农业干旱，在高温与干旱双重胁迫下，灌溉条件差的水稻田块失墒严重，田块出现龟裂现象，水稻抽穗困难，植株叶片提前枯黄，功能衰竭，在受损田块中7月下旬抽穗扬花的水稻受影响最为严重。

3.2产量结构分析产量结构分析是构成产量的各因素相互组合进行分析测定，产量的高低主要取决于有效穗数、每穗总粒数、结实率、千粒重，各因素相互配合。在成都市水稻成熟前，对高温干旱影响的稻田和灌溉区稻田取一定数量样品进行产量结构对比分析，结果(表2)发现，干旱区稻田穗粒数、有效穗数、结实粒均减少，空秕率增加。

表2　产量结构因素对比分析

4结论

2015年成都水稻抽穗扬花前期降水持续偏少，在抽穗扬花期出现持续高温，日最高气温>35 ℃的平均天数超过5 d，高温加剧土壤干旱程度，出现较为严重的农业干旱。高温干旱双重胁迫下，成都水稻抽穗困难、叶片枯黄、功能衰竭，水稻生长发育受阻，后期测产数据表明干旱区水稻穗粒数、有效穗数、穗结实粒数均减少，空壳率及秕谷率增加，干旱区产量明显减产。

参考文献

[1] 江学海，李刚华，王绍华，等.不同生育阶段干旱胁迫对杂交稻产量的影响[J].南京农业大学学报，2015，38(2)：173-181.

[2] 王成瑷，王伯伦，张文香，等.干旱胁迫时期对水稻产量及产量性状的影响[J].中国农学通报，2008，24(2)：160-166.

[3] 李萍萍，程高峰，张佳华.高温对水稻抽穗扬花期生理特性的影响[J].江苏大学学报，2010(2)：125-130.

[4] 梁嘉荧，蔡一霞.高温干旱对水稻产量、品质及剑叶生理特性影响研究综述[J].中国农学通报，2013，29(27)：1-6.

[5] 王建林.现代农业气象服务[M].北京：气象出版社，2010：159，162.

[6] 张娟娟.2006年重庆市特大干旱及其对农业的影响研究[D].重庆：西南大学，2008：17-18.

[7] 四川省质量技术监督局.四川省地方标准气候术语：DB51/T582-2006[S].四川省质量技术监督局，2006.

[8] 王成瑷，王伯伦，张文香.土壤水分胁迫对水稻产量和品质的影响[J].作物学报，2006(1)：131-137.

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

作者简介陈乐(1980- )，女，重庆人，工程师，从事农业气象服务与研究工作。

基金项目四川省成都市气象局重点课题“成都市农业气象指标集研究”。

中图分类号S 162.5

文献标识码A

文章编号0517-6611(2016)02-229-02