浅谈黑龙江省水稻低温冷害的发生规律及防御对策

夏骥超,柴玉坤,郭令,王文娟

(通河县气象局，黑龙江通河150900)

浅谈黑龙江省水稻低温冷害的发生规律及防御对策

夏骥超,柴玉坤,郭令,王文娟

(通河县气象局，黑龙江通河150900)

1 引言

中国是世界上最大的水稻生产国，水稻产量约占世界水稻产量的一半。黑龙江省是中国最重要的水稻产地之一，也是世界最大的粳米产地之一，其水稻的品质在我国享有盛誉，在全国稻米市场上具有举足轻重的地位。黑龙江省人口较少，人均稻谷生产产量却高居全国第三位，实际消费稻谷数量仅占生产总量的25%左右，商品率达到75%左右，属于典型的商品性生产。近百年来，全球气候变化日益加剧，冷害、洪涝和干旱等气象灾害频发，对全国乃至黑龙江省的水稻种植带来了明显且深远的影响，其中低温冷害对黑龙江省水稻产量及品质的影响尤为严重。因此对黑龙江省水稻低温冷害及其防御对策进行深入研究，充分利用农业资源，降低水稻低温冷害的影响，对今后黑龙江省的粮食安全具有重要的意义。

2 低温冷害是限制黑龙江省水稻生产的主要因素

在黑龙江省，水稻产量是所有栽培的农作物中产量较高的。伴随着气温的逐渐升高，气候不断的变暖，水稻的种植面积逐年增加，地域不断扩大，但是由于黑龙江的地理位置，仍然属于寒冷地区，无霜期较为短暂，平均温度较低，即高温热害发生的频率较低，低温冷害发生频率较高。热量不足导致黑龙江省水稻的生育期短，是限制其生产力提高的主要因素。黑龙江省南部与北部水稻种植区生育期差25 d左右，有效积温有400-500℃·d的差距。水稻低温冷害，通常指水稻遭遇生育最低临界温度以下的低温影响，从而导致水稻不能正常生长发育而减产的灾害。

低温冷害的发生具有一定的周期性和群发性，平均4-5 a中会有一年遭受低温冷害。其中，历史上在1969，1972，1976，2002和2009年发生的5次严重低温冷害,每次均使黑龙江省水稻单产下降在30%以上，个别年份高达50%以上。

根据水稻秧苗的受害程度，把低温冷害分为障碍型（对生殖生长的影响）低温冷害、延迟型（对营养生长的影响）低温冷害和混合型低温冷害。混合型低温冷害是指障碍型和延迟型低温冷害发生在一年之中。延迟型是黑龙江省的主要冷害类型，其次为混合型冷害，冷害很少以单一形式出现，多半是障碍型和延迟型冷害同时发生的混合型冷害。

3 低温冷害发生的一般规律

低温冷害与纬度和海拔等地理条件有显著相关性。黑龙江省水稻主产区轻度冷害的发生概率为4-5 a一次，重度冷害6-7 a一次。但与以往相比，近年这种规律变得不明显。究其原因，与全球气候变暖造成的平均气温上升有关外，主要还是与水稻栽培技术进步有关，即采用品种和栽培技术使低温冷害发生规律和受灾程度发生了变化。

黑龙江省水稻生产地带位于高纬度地区，低温冷害发生造成的水稻产量变动风险是不能回避的严重问题。随着20世纪80年代水稻种植面积的迅速增长，冷害损失扩大的可能性也在增加，并可能成为引起大米供需不稳的主要原因。从1949-2014年水稻单产统计看，大幅度下降的年份有80%以上是低温冷害造成的。在1982年寒地水稻旱育稀植栽培技术推广之前，减产幅度达到40%-50%，严重地区甚至绝产。

3.1 地理条件与低温冷害

5-9月期间的活动积温不足引发延迟型冷害，生殖生长期发生异常低温造成障碍型冷害，两种冷害的发生都与水稻产地的地理条件有显著相关性。首先，南北纬度差大于10℃的黑龙江省具有高纬度地带频发冷害的趋势。而且，海拔每上升100m气温会下降0.5℃。所以，即使是低纬度的水稻生产地带也易发生低温冷害。此外，夏季气象条件分布特征和波动幅度，也是影响障碍型冷害的重要相关因素。无论是延迟型还是障碍型冷害都随着纬度和海拔的增高呈增加的趋势。延迟型低温冷害的发生频率在高纬度地区超过50%，属于重度冷害发生地区。另一方面，南部的延迟型冷害发生率为30%左右，障碍型低温冷害的发生频率要比延迟型冷害的低。哈尔滨市周边地区位于5%的发生范围内，属于轻度发生区。全省障碍型冷害的发生率在5%-10%、延迟型冷害的发生率在30%以下的地区都属于中度的冷害发生地区。

对水稻农户来说虽然所处的地理条件是无法改变的，但应收集关于本地区低温冷害发生规律的信息、分析和认识低温冷害风险。对于那些低温冷害频发地区，要引进耐寒性水稻品种，通过与其他作物的复合经营来分散风险，实施深水灌溉和施肥管理等减轻冷害措施，以避免影响经营的持续型。特别是对那些种植规模、投入较大的农户，事先掌握当地的低温冷害发生规律会对自身经营的发展和持续性产生非常重要的影响。

3.2 低温冷害发生的周期性

20世纪80年代之前，黑龙江省的冷害类型以延迟型为主，发生率也较高，每隔3-5 a发生一次。根据通河县1971-2010年间的气象数据，5-9月的积温平均值为2577.6℃，2000年达到最高纪录2949.3℃，比平均值高出371.7℃。相反，最低的1972年为2216.0℃，比平均值降低361.6℃。一般来讲，5-9月的活动积温如果低于正常年份50℃，就会发生轻度的延迟型冷害。活动积温低于平常年份50℃以上的共有14 a，以此为基础计算出轻度延迟型冷害的发生频率为每3-4 a一次。活动积温如果低于正常年份100℃，就会发生重度的延迟型冷害，活动积温比平常年份低100℃以上的年份有10 a，按此计算重度延迟型冷害的发生频率为每4-5 a一次。综合以上气象数据和冷害发生地区的实地调查结果，黑龙江省农业科学院的矫江估算了冷害发生频率，见表1。由此可以看出，越是靠近北部地区，冷害的发生周期越短。

表1 冷害发生频率估算

以上是依据过去气象数据得出的低温冷害发生概率。但近些年来，几乎没有关于延迟型冷害发生的报告。另外，从全省水稻平均单产的变化，已经不能明确观察到前面所述的低温冷害发生的周期性。针对这样的情况，也有观点认为造成这种情况是由于全球变暖导致的平均气温。

4 低温冷害的防御对策

针对黑龙江省水稻低温冷害的特点及发生规律，结合生产当中所遇到的实际情况，现提出以下防御对策，方便农户在种植水稻过程中减轻低温冷害所造成的损失。

（1）气象技术对策。根据相关学者对冷害发生条件的测算以及对其所属地域气候状况的预测，对各农作物品种进行合理的配置，应对延迟性冷害。由于气候具有周期性及阶段性的特征，因此低温冷害也具有间歇性与群发性特征，简单理解为当低温冷害发生，一般后期会有数次的再发生，而在气候暖的时期，往往不会容易出现低温冷害。据此可以预测气候的异常，进而测算出低温冷害的发生情况。根据这些预测数据，可以选择在较冷的时期选择早熟的品种种植，而在气候较暖的时候，可以选择晚熟类型的品种进行种植，这样既对冷害的影响进行了控制，又能根据气候状况，合理安排种植，实现增产增收。生产中可以采取中熟品种为主，合理搭配早熟和晚熟品种，使水稻对温度敏感的发育期错开，分布在不同时段，这样如果阶段性低温时间不长的话，就能避免大面积受害。

（2）种子体系。构建出相对完善的繁育系统，对现有的品种进行复壮，通过改变现有品种的某些特性，使得品种的抗寒性大幅度提高。目前我国水稻种子市场非常混乱，一些盲目繁育的种子被滥用，甚至有些个体主为了自身的利益，一味的扩大种子的经济性及抗寒性等特性，使得部分农民为了提高自身农产量，而导致其经济损失的出现，因此防御冷害的核心是对水稻种子的繁育及销售也做好相关的管理，农民本身也要提高警惕，到正规的种子经销部门选择抗病性好、耐冷性强，经过审定和大面积试种过的优质水稻品种。

（3）品种筛选。近些年，高温在全国范围内出现，导致了农民在选择种子的时候，没有对积温水平、栽培方式进行充分的考虑，导致了对种子的选择盲目，一旦出现低温天气，则会造成巨大的损失，因此在品种选择上，应充分分析当地的气候状况，对水稻品种的选择应选择比当地积温少100-200℃的品种，与此同时，还要注意种子的耐冷性，尤其是发芽期到开花期的耐冷性。在种植过程中宜早不宜迟，因为种植过晚会造成熟度差，空秕率高从而影响产量及品质。

（4）合理灌水。对于打井种稻要建晒水池，也要改建水渠道，拓宽及延长，与此同时也要对进水口改进，使其更高、更宽，这样可以使得在白天经过灌溉后，水田的水温上升，从而减轻低温冷害。在障碍型冷害敏感孕穗期，也就是分裂期可能的深水灌溉，水深一般控制在17-20 cm为宜。水稻的水层管理是根据水稻从生长到成熟整个生育过程需水量的不同而进行的灌溉管理。

（5）合理施肥。尤其是要对氮肥的使用进行控制，如在冷害时期，要减少氮肥的使用量，控制在一般情况下的70-80%之间即可，且这些氮肥的三分之二用作底肥及蘖肥处理，剩余的三分之一作为蕙肥，抽穗前10-20 d施入。

（6）完善耕作制度。开春后，早春融雪会使得地温上升，此时应积极抢积温早育苗，在气温过了6℃以后，就开始播种，当气温超过13℃后，开始移栽，另外，一般情况下，要注意适当早插秧抓农时，抢积温，积极采取增温促早熟技术措施。

尽管，这些年黑龙江省的气候有所变暖，适宜种植水稻的区域有所增加，但由于黑龙江省所处地理位置，低温冷害还会继续出现。通过研究黑龙江省水稻低温冷害的发生规律并提出适应性对策，加强气候变化对黑龙江水稻生产影响的研究，不仅保证黑龙江省粮食安全同时也为黑龙江省农业部门制定气候变化、保障粮食安全的相关政策提供重要的参考价值。

[1]矫江,祖世亨.《黑龙江省主要气象灾害对粮食产量的影响及减灾对策》[J].自然灾害学报,1994.

[2]李忠杰，王春燕，王连敏,等．《低温冷害对不同水稻品种产量影响及防御措施》[J]．黑龙江省农业科学，2007（4）：17-20．

[3]王主玉,申双和.《水稻低温冷害研究进展》[J].安徽农业科学,2010.

[4]王雨.《黑龙江省水稻低温冷害发生规律研究》[J].中国农业科学院,2007:35-36.

1002－252X(2017)01－0042－03

2017－1－1

夏骥超（1987-），女，黑龙江省通河县人，东北农业大学，硕士生，助理工程师.