气温及降水变化对天津宁河地区水稻种植影响初探

张春同，尹紫薇

（天津市宁河区气象局，天津 301500）

近30年以来，天津市气候变暖趋势明显，气候变化对农作物的种植结构、品种、品质带来了深远的影响[1]。水稻是天津宁河地区最主要的粮食作物，目前水稻种植面积在6 667 hm2左右，是仅次于玉米的第二大粮食作物，研究气候变化对水稻的影响具有重要意义。宁河地区全年≥10 ℃有效积温为2 400～3 600 ℃，日照时数2 400～2 800 h，降水量400～800 mm，热量条件能够满足一季晚稻。降水主要集中在7、8月，温度较高，昼夜温差大，雨热同季，适合水稻的生长发育。

通过1989―2016年气象资料的统计分析，天津宁河地区水稻生长季节（每年4—10月）降水变化不显著，平均气温明显升高，积温增加、热量条件的改善引起了宁河水稻品种和发育期天数的变化，同时播种日期的提前也增加了水稻秧苗遭受低温冷害的风险。笔者根据宁河地区气候变化特点发现水稻种植热量增加，＞10 ℃生长季天数增加。通过对宁河地区水稻品种和栽培时间的探讨，进一步认识宁河水稻生长规律，为宁河水稻品种引进和优化布局提供科学的参考依据。

1 材料和方法

1989—2016年的水稻发育期及产量数据采用气象局农业气象作物观测地段的观测数据，气象数据采用气象局观测站的观测数据。

数据按照宁河水稻种植品种的3个阶段，划分为3个水稻种植期。第一阶段为1989―1994年，以津稻1187品种为主；第二阶段为1995―2004年，以中作93品种为主；第三阶段为2005―2016年，以津稻45品种为主。对3个阶段4—10月平均温度（T4-10）、降水（M4-10）、平均温度距平△T4-10[4—10月的平均气温减去近30年（1981―2010年）4—10月平均气温]3个特征进行分析。这3个特征值能充分反应气候变化、水稻生长季热量状况和条件，作为宁河水稻气候变化和热量变化的指标，具有代表性和指示意义。

2 结果与分析

2.1 天津市宁河区1989—2016年热量条件变化

从宁河2009―2016年4—10月平均气温T4-10变化来看（图1），T4-10随年代逐渐升高，第二阶段较第一阶段升高0.5 ℃，第三阶段比第二阶段升高0.26 ℃，第二阶段增加趋势明显。从第一阶段的20.12 ℃上升到第三阶段的20.88 ℃。＞10 ℃的天数也有所增加，第一阶段211.7 d＜第二阶段212.5 d＜第三阶段213.6 d。

从宁河地区近30年4—10月降水M4-10变化来看（图3），M4-10随年代变化不大，第三阶段较第一阶段略有增加。

综上所述，在宁河水稻生长季4—10月，1989—2016年平均气温T4-10明显升高，△T4-10也由负值转为正值，降水变化不大。

图1 宁河地区1989—2016年4—10月平均气温变化

图2 宁河地区1989—2016年4—10月平均气温距平变化

图3 宁河地区1989—2016年4—10月降水变化

2.2 宁河1989―2016年水稻种植品种和生育期的变化

2.2.1 宁河3个品种水稻生育期数据 通过对1989—2016年水稻生长情况的资料统计，划分了3个水稻品种的生育期资料数据（表1），为生育期的温度变化提供计算依据。表1中可以看出津稻1187品种的播种、出苗、移栽、分蘖等育期明显晚于其他2个品种，成熟期早于其他品种；生育期的长度1187＜中作93＜津原45。

表1 水稻不同品种发育期 （月-日）

表2 水稻不同品种发育期的温度变化 （℃）

津稻1187育秧期的平均温度高于其他2个品种1.1 ℃，津稻1187移栽期的平均温度高于其他2个品种1 ℃，3个品种在分蘖期和全生育期的平均温度较为相近。

2.2.2 3个品种水稻的产量变化 津稻1187品种产量是6 690 kg·（667 m2）-1，中作93和津原45的产量产量分别为7 170 kg·（667 m2）-1和7 725 kg·（667 m2）-1，津原 45略高。

图4 宁河地区3个品种水稻的产量

3 气候变化对宁河地区水稻种植的适应性讨论

3.1 品种的演变

从1989—2016年，宁河地区水稻种植品种主要划分为3个阶段，90年代初以1187系列为主，90年代中期以中作93为主，近10年以津原系列为主。津稻1187生育期160 d左右，适应性强，产量高，每667 m2产500～550 kg[1]。中作93于1990年代中期开始在宁河种植，全生育期165～170 d，4月上旬播种，5月末或6月初插秧。津原45在4月上旬开始播种，全生育期178.8 d，比对照中作93晚熟7 d。

近年来，气候变化对宁河水稻品种的适应性产生深远的影响，由80年代的中熟品种逐渐改成近年来的晚熟品种，全生育期延长了22 d。生育期平均温度的升高满足了晚熟品种生长的条件。

3.2 生育期的改变

改变播期实际上是通过改变作物生育期内的气候因子配置来影响作物的生长发育及产量形成过程[2]，本研究通过历史资料显示，随着气候的变化，播期逐渐提前，津稻1187的平均播期是4月26日，中作93和津原45播期都是4月15日。播期的提前有利于作物的增产。

津稻1187、中作93和津原45的成熟期分别是9月29日，10月3日和10月10日。3个品种的生育期逐渐延长，有利于水稻产量和品质的提高。

4 结 论

水稻是喜温、喜水作物，天津宁河地区目前种植为一季晚稻，生育期的长短是由温度、日照、品种等因素决定的[3]，根据1989—2016年宁河地区4—10月平均气温、温度距平和降水变化分析，随着年代的发展平均气温和温度距平都呈现显著升高趋势，从而影响水稻的品种和生育期，在一定程度上增加了水稻的产量，3个品种的水稻育秧期分别在4月下旬、4月中旬和4月中旬，匡勇等[4]认为4月份育秧阶段倒春寒对秧苗素质有较大的影响。宁河地区3个品种育秧期的平均温度相近，水稻秧苗生长阶段需要的温度相同，产量的不同说明早播种、延长生育期对水稻高产具有重要意义。温度的升高，提前了播种的日期，是水稻产量升高的基础，但提前播种导致低温冷害的风险增加，做好育秧期的保温措施对早育壮秧、早插秧，战胜低温冷害，保障水稻高产、高质具有重要作用。