原阳县麦茬直播水稻气候风险分析

刘玮敏 李 曼 张彦利

（原阳县气象局，河南 原阳 453500）

麦茬水稻直播栽培是指在水稻栽培过程中省去育秧和移栽作业，在大田里直接播种稻谷栽培水稻的技术［1］。近几年随着农村劳动力转移力度加大，农村劳动力不足或劳动能力偏弱的情况下，直播水稻具有省工、省力、省秧田、省成本及操作简便等优点，逐步得到了种植户的认同，播种面积有逐年扩大的趋势［2］。但由于其种植方式、播种时间等与移栽水稻不同，使其生育特点和生育进程以及各生育期遇到的气候条件有别于移栽水稻，存在着许多难以克服的弊端，尤其是气候条件的影响无法避免。鉴于此，本文从气候学角度分析河南省原阳县气候特征对麦茬直播水稻种植的气候风险性，为水稻直播栽培提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 资料来源

所用资料为1986—2015年原阳县气象局（北纬35°05′、东经113°59′）地面气象观测数据资料。

1.2 方法

对麦茬直播水稻全生育期内（6月15日至10月31日）光、温、水资料进行统计，并与水稻光、温、水特性进行分析。麦茬直播生长发育期气象资料采用原阳县农业科学研究所区域试验资料。

2 结果与分析

2.1 水稻营养生长期与气候条件的关系

播种至分蘖（6月15日至7月20日）是水稻营养生长阶段，是决定穗数的关键时期，一般分为幼苗期和分蘖期。1986—2015年，原阳县在6月15日至7月20日积温为958.9℃，降水量为146.0 mm，日照时间为216.0 h。水稻生育特性表明，幼苗发芽最低温度为10.0～12.0℃，最适宜温度为28.0～32.0℃；分蘖期，日平均温度在20.0℃以上，24.0～25.0℃最适宜，日平均气温低于17.0℃分蘖基本停止，日最高气温高于37.0℃分蘖受到抑制［3］。1986—2015年原阳县气候资料显示，6月15日到7月20日平均气温在25.2～27.9℃，极端最高气温为40.8℃（2005年6月23日），极端最低气温为14.2℃（1987年6月15日），温度条件满足麦茬直播水稻营养生长期的需求。

2.2 水稻生殖生长期与气候条件的关系

幼穗分化至抽穗扬花期（7月下旬至9月中旬）是水稻的生殖生长期，是确定颖花的数量和结实率的关键期，此时期又可分为拔节孕穗期和抽穗开花期，不同生长期对气象条件的要求也有所不同。幼穗分化期（7月下旬至8月下旬）适宜温度为25.0～35.0℃，该时期水稻的光合产物和根系吸收的养分大量向生殖器官输送，受光照和温度影响很大。此时期，原阳县的气候特点是光、温、水同季，平均气温在24.4～27.3℃，期间常年积温为648.2℃，降雨量为191.6 mm，日照时间为313.5 h，非常有利于水稻的生殖生长。

抽穗开花期（9月上旬至9月中旬）要求适宜的温度为日平均气温在20.0℃以上。开花期气温降至17.0℃以下将影响水稻开花授粉，形成空壳、不实粒增加。据原阳县农业科学研究所研究，低温低于17.0℃时，水稻空秕率在20%以上。低温、阴雨、大风、干旱天气均不利于水稻开花授粉。充足的光照将促进幼穗分化、发育，光照不足将大大影响营养物质的制造和积累，从而影响幼穗分化和发育，促进颖花退化，穗粒数减少，空壳率增加。1986—2015年原阳县气候资料显示：9月上旬平均气温为22.6℃，9月中旬平均气温为20.9℃，期间常年积温651.8℃、降水量48.7 mm、日照时间100.8 h。从平均气温分析，本县温度条件满足其生育期温度需求，但由于初秋是天气交替季节，秋暖年与秋凉年气温变幅较大，原阳县日平均气温稳定通过20.0℃的平均终日为9月17日，80%以上保证率的终日日期为9月8日，表明原阳县麦茬直播水稻20%以上的年份水稻抽穗开花将受到温度的影响，不实率增加。

2.3 水稻灌浆成熟期与气候条件的关系

灌浆成熟期（9月下旬至10月）是指水稻开花后到谷粒成熟的时期，又可分为乳熟期、蜡熟期和完熟期，是决定水稻千粒重的关键期［4］。从抽穗开花到谷粒成熟所需天数，因气候和品种而略有差异，一般45 d左右。灌浆期受气温高低的影响，在低温条件下灌浆速度明显降低，全程延长。一般自水稻开花受精后，15～20 d内粒质量迅速增加。水稻灌浆温度在日平均气温在20.0℃以上为宜，22.0～28.0℃为最佳，低于20.0℃灌浆缓慢。气温低于15.0℃时灌浆困难甚至停止，高于30.0℃也不利于灌浆，高于35.0℃，高温干燥逼熟，空壳秕粒增加，千粒重下降。1986—2015年原阳县气象资料显示：原阳县日平均气温稳定通过15.0℃的终日为10月14日，80%以上保证率的终日日期为10月8日。从旬平均气温分析，9月下旬平均气温在16.6～21.5℃，平均气温低于20.0℃的年份占60%；10月上旬平均气温为15.0～22.4℃，仅有4 a平均气温在20.0℃以上，仅占13.3%；10月中旬平均气温为11.5～19.4℃，30%的年份平均气温在15.0℃以下。由此可见，温度条件不能很好地满足水稻灌浆生长需求，导致空秕率增加，千粒重下降，影响产量。

3 结论

3.1 原阳县气候条件对麦茬直播水稻的影响

原阳县地处中纬地区（35°05′～113°59′），对于水稻正常生长后期温度条件无法完全保障，再加上水稻种植区上茬作物小麦成熟期偏晚，一般6月10日前后收获，收获后腾茬整地再直播水稻，播期比移栽水稻延迟40 d，成熟期推迟10 d左右，整个生育期内热量条件（积温）显得不足，如遇灾害性气候和秋凉年份，必将对麦茬直播水稻产量造成严重影响，存在较大的气候风险。据原阳县农业科学研究所区域试验结果显示，原阳县麦茬直播水稻平均结实率仅为80%左右。

3.2 麦茬水稻直播栽培自身存在的薄弱环节

一是麦茬直播水稻由于营养生长期短，前期要求早发，在肥水管理上要求以促为主，容易导致前期发得快、中期控不住，无效分蘖多，成穗率偏低。二是全苗难，往往造成出苗不齐、稠密不均，基本苗不足或群体偏大，导致最终影响产量。三是草害重，水稻直播后草苗在同一起跑线上相竞争，杂草与水稻共生，容易形成草害。

综上所述，在原阳县种植麦茬直播水稻，受上茬作物生育期的限制，播期偏晚、生育后期温度条件显得不足，导致空秕率偏高，与常规移栽水稻相比，产量偏低。因此，建议政府和农业部门应采取措施，实事求是地向农民宣传麦茬直播水稻的特点和存在的风险性，尽可能减少其种植面积，在劳动力紧张的情况下尽可能增加机插水稻面积，保证粮食安全。

［1］薛正平，李军，辛跳儿，等.直播水稻最佳播期的生物生态学特征初探［J］.高原气象，2008（27）：183-189.

［2］孙宪明，王月林，查怀华，等.麦茬直播水稻农业气象条件分析［J］.现代农业科技，2010（2）：308-309.

［3］张洪程，黄以澄.麦茬机械少免耕旱直播稻产量形成特性及高产栽培技术的研究［J］.江苏农学院学报，1988（4）：25-29.

［4］成励民，宋宝初.旱直播水稻的农业气象条件研究［J］.气象，1993（11）：46-49.