夏季气候异常对宜兴水稻生育期和产量的影响

吴钊

摘 要：利用宜兴市2002-2014年单季晚稻生育期资料、苗情资料、灾害资料、产量资料以及气象资料等，运用Pearson相关分析和建立多元线性回归方程的方法分析宜兴市夏季容易出现的连阴雨和高温热害对水稻苗情、穗粒数和产量的影响，并制定了宜兴市水稻阴雨害和高温热害的气象标准。

关键词：水稻生育期；产量

宜兴地处亚热带季风气候区，四季分明，气候条件适宜，光温水气候资源丰富，水稻种植条件优越。我市耕地总面积97万亩，水稻种植面积47.5万亩左右，水稻是我市的主要粮食作物。在品种选择上以晚熟品种为主，粳稻稳定种植武运粳23号，示范和试种武运粳29号、镇稻18号，糯稻种植澄糯218。

一、资料和方法

资料选取了2002-2014年宜兴本站的气象要素数据，以及宜兴市农技推广中心提供的2002-2014的单季稻晚熟品种的生育期资料、苗情资料、产量资料和灾害资料。方法上主要运用Pearson相关分析和建立多元线性回归方程的方法，多元性回归模型的参数估计，同一元线性回归方程一样，也是在要求误差平方和最小的前提下，用最小二乘法求解参数。

二、宜兴市单季晚稻产量特征

分析宜兴市2002-2014年单季晚稻的产可知，产量整体呈现上升的趋势，但逐年的产量波动较大，13年中出现了4年减产的情况，减产出现频率达到了每10年3.1次。其中2003年较上一年减产12%，2005年减产9%，2007年减产7%，2013年减产3%，这和气候异常以及水稻品种、生育期的变化有着很大的关系。

三、阴雨害

阴雨害是贯穿水稻全生育期的主要灾害之一，在水稻生长发育的各个阶段都会出现，对各个阶段的水稻生长发育的影响也各不相同。

根据宜兴市1980-2010年单季晚稻的平均生育期数据可知，水稻苗期-分蘖期正好处于梅雨季节，特别容易受到连阴雨的影响，而这个季节正是水稻出苗壮苗到分蘖发棵的重要生长节点。

1.苗期阴雨害的影响。据宜兴市农技推广中心统计，近年来我市水稻播种方式以直播为主，占水稻总种植面积的82%，机插秧播种方式主要由现代化农业示范区和种田大户等实施。阴雨害对两种播种方式都有一定的影响。苗期阴雨害的主要危害形式有两种，一是持续时间长的连续阴雨低温寡照；二是容易受连续强降水的影响，秧苗期植株高度都比较低。如2002年6月19日-6月29日连续多日出现暴雨，过程降水量达252.7mm，致使我市部分田块出现水淹导致损苗、死苗过多而经行了补种。

2.分蘖期阴雨害的影响。水稻分蘖期出现的连阴雨会引起低温寡照，光照不足，降低分蘖数，直接引起大田苗数的减少，最终影响水稻发育质量。

2002-2014年宜兴市水稻分蘖期观测的高峰苗苗数，基本呈现上升态势，这和近年来产量的稳步提升是吻合的，但是在2003年、2007年和2010年均有较大幅度的下降。这和分蘖期的连阴雨天气是息息相关的。据2002-2014年的气象资料统计，2003年水稻分蘖期共出现3次连阴雨过程，雨日19d，降水量224.2mm，日均日照时数2.8h；2007年分蘖期出现2次连阴雨过程，雨日25d，降水量206.8mm，日均日照时数2.7h；2010年分蘖期出现一次连阴雨过程，雨日8d，降水量110mm，日均日照时数0.4h。

3.拔节-乳熟期阴雨害的影响。这个阶段的水稻受连阴雨的影响最明显。持续的降雨和寡照会延缓水稻的生育进程，无效分蘖数增加，有效穗数不足，将导致群体成穗率下降。同时，水稻根系长期处于水淹状态，根系缺氧，不利于深度扎根，吸水吸肥和抗病虫害能能力也会下降。而光照不足，也不利于光合积累与茎秆中物质充实，如若后期遇大风等天气容易出现倒伏。

在抽穗-乳熟期连续阴雨寡照会影响水稻开花授粉、结实，不利于水稻后期的灌浆和籽粒充实，会使结实率和千粒重有所降低，最终引起产量下降、成熟期推迟。

根据阴雨害的持续时间和过程降水量，结合对水稻生长发育的影响，定义阴雨害的等级。

四、高温热害

1.水稻高温热害发生规律和影响。根据江苏农科院的试验研究和《主要农作物高温危害温度指标（GBT 21985-2008）》，以及近年来水稻发生高温热害的灾损情况，定义我市一季稻晚熟品种的高温热害指标为：日最高气温≥35℃或日平均气温≥30℃，且持续3天及以上。

宜兴市水稻高温热害关键时段为拔节-乳熟期（8月上旬-9月下旬），这段时间也是宜兴市高温天气频发的时段。经过統计2002年-2014年气象要素，分析出拔节期-孕穗期高温热害的出现频次为：轻度高温热害出现了3次，平均持续4天；中度高温热害出现了4次，平均持续6天；重度高温热害出现了3次，平均持续10.7天。而在抽穗期-乳熟期（9月上旬-9月下旬）则没有出现高温热害。

以2002-2014年的产量结构数据和8月1日-9月30日发生高温热害时的气温、湿度数据做相关性分析，可以评估高温热害对水稻产量因素（穗粒数、千粒重）的影响。经过分析，得出穗粒数和日最高气温≧35℃的日数相关性最好，相关系数为-0，787，通过了0.01的信度检验；和日平均气温≧30℃的日数的相关系数为-0.752，通过了0.01的信度检验；和相对湿度≦70%的日数的相关系数为-0.510，信度为0.075。而千粒重的相关性不是很好，均没有通过0.05的信度检验。考虑到每年的千粒重都比较稳定，而且经过统计2002-2014年宜兴市连续高温出现的频段主要集中在拔节-孕穗期这一时段，而水稻乳熟灌浆阶段受高温的影响较小，因此前期的高温热害对千粒重的影响也不明显。

通过以上分析，建立了高温热害对水稻穗粒数影响的评估方程：，x1为日最高气温≧35℃的日数，x2为日平均气温≧30℃的日数，x3为相对湿度≦70%的日数，方程通过了0.01的信度检验。运用以上方程，可以大致评估已出现的高温热害对水稻产量因素的影响，从而大致估计年产量的变化。

2.水稻高温热害应对策略。选用增产潜力大的中、迟熟品种，确定最佳播种期和抽穗期，延长生育期并充分利用温光资源，提高土地产出率。适当推迟播种期，避开高温热害，发挥中晚熟品种增产潜力，以获得更高的生物学产量和经济产量。

另一方面，温度预报已经是一个相对成熟的产品，若在水稻拔节-乳熟期出现连续性高温，适时的发布水稻高温灾害程度对大众和决策部门都有一定的参考意义。

参考文献：

[1]阴雨害对江苏水稻生产的影响及其防御对策，李林 张更生，《江苏农业科学》.

[2]江淮流域水稻高温热害灾损变化及应对策略，谢志清等，《气象》.

[3]长江中下游水稻开花灌浆期气象要素与结实率和粒重的相关性分析，赵海燕等，《中国农业科学》 2006，39（9）：1765-1771.