- DOI:
10.13738/j.cnki.acc.qklw60536
- 专辑:
科学Ⅰ辑;信息科技
- 专题:
信息、科学;综合科技
- 分类号:
G90;N92
摘要:本文利用龙陵“红细软”优质水稻全生育期资料和龙陵县龙江气象观测站2008—2023年的温度、降水量、日照时数等气象资料,通过数理统计法,对龙陵“红细软”优质水稻生长发育与气象条件的关系进行研究。研究发现:龙陵县龙江乡的气象条件对龙陵“红细软”优质水稻的生长有利有弊,总体上利大于弊,当地气象条件能较好满足该类水稻的生长需要。每年的5月中旬到10月上旬,是龙陵“红细软”优质水稻的主要生长阶段,该时段内龙陵县龙江乡农业气候资源总体上降雨丰沛、光温条件充裕;进入灌浆至收获期,天气略有小雨但整体晴朗,非常有利于水稻成熟和后期收晒。但另一方面,全年仍有一定的气象灾害发生,主要的不利气象灾害有大风、强降雨引发的洪涝、连阴雨天气等,都对水稻生长发育造成了不同程度的影响,但各种气象灾害造成的直接或间接的影响,均应该得到农气观测者和农业生产者的重视,均应该积极采取应对措施。比如,可以通过关注当地天气信息,提前开展防范,避免或减少损失,降低风险、提高作物经济效益。
关键词:“红细软”优质水稻,气象条件,农业生产
引言
龙陵县位于云南省西部,地理坐标:北纬24°07′~24°50′,东经98°25′~99°11′,拥有2884平方千米的国土面积。龙陵县地处龙川河和怒江之间,被高黎贡山山脉南北贯穿。县域内海拔差异显著,最低点木城万马河口海拔535米,最高点龙新大雪山海拔3001.6米。由于地形的起伏,龙陵县拥有从海南岛到黑龙江的七个国内气候类型,并形成了独特的低纬山地季风气候。龙陵县的气候特点在空间上表现为明显的垂直分层,在时间上干季(11月至次年4月)晴朗天气居多,降水稀少,仅占全年降水总量的12.3%,此时期气温变化较大,气候温暖而干燥;雨季(5月至10月)则受西南暖湿季风气流影响,阴雨天多,光照少,空气湿润,自然蒸发量小,降水量占全年总降水量的87.7%,同时也是全年气温最高的时期。这种雨热同季的气候特点非常适合水稻生长,使得龙陵县成为水稻种植的理想之地。龙陵“红细软”优质稻米是云南省龙陵县的特产,以其米粒细长、糙米呈红色、口感好而著称,含有丰富的微量元素、维生素和氨基酸,因其优良的品质,被列入了全国名特优新农产品名录。龙陵“红细软”优质水稻主要种植在龙陵县龙江乡,这里的气候宜人、土地肥沃,非常适合水稻生长。
近年来,有多名学者就水稻生长与气象方面的关系做了大量的应用研究。李静[1]分析了河南省原阳县种植水稻的气象条件,认为当地气温等气象条件均能满足水稻的生长需要。王语宇[2]研究了洋县水稻生育期常见的低温冷害及病虫害发生与特殊农业气象条件的联系,提出应对的防治措施。曹慧晴[3]等结合湖南省衡南县的气象资料,针对水稻生长发育中的气象灾害提出相应的防御对策。夏明安[4]等对勉县优质米水稻生育期观测资料和勉县常年气象资料比较分析。郑昌玲[5]等深入探究了2019年夏季气象条件对农业生产的影响,其光照、温度和水的条件匹配较好,利于秋收作物生长发育和产量形成。朱怀卫[6]结合水稻生长习性,基于广东省农业气象试验站日照等气象资料和双季稻生育期观测资料,统计分析了2019年双季稻(早稻、晚稻)生育期内气象条件及其遭遇的灾害性天气影响。
1资料和方法
龙陵“红细软”优质水稻全生育期资料由龙陵县龙江乡农业综合服务中心提供。水稻属禾本科稻属植物,是粮食作物中的主要农作物,喜温、喜湿、喜长光照的谷类作物,其温度、降水量、日照时数等气象要素能较大程度影响水稻的生长发育及产量高低。文章利用龙陵县龙江气象观测站2008—2023年的温度、降水量、日照时数等气象资料,采用数理统计法,对龙陵“红细软”优质水稻生长发育与气象条件的关系进行研究,确定适宜龙陵“红细软”优质水稻生长的气象指标。
2 龙陵“红细软”优质水稻生育期气象条件
2.1气温
水稻是喜温性作物,水稻种子发芽的温度范围在0~43℃,最适宜温度约为18~33℃,秧苗期湿润育秧的最适宜温度在25~30℃,水稻移栽返青期往后,应确保日平均气温在20.0℃左右;进入到分蘖期,适宜温度为20℃~25℃;拔节孕穗期,适宜温度在 26~30℃之间;抽穗期内的温度处于25.0℃~30.0℃最为适宜;灌浆成熟期,适宜的温度为21-26℃,温度过高或过低都会影响水稻的产量和品质。
表1 龙陵县龙江气象观测站2008—2023年各旬、月历年平均温度(单位:℃)
月份 | 上旬 | 中旬 | 下旬 | 月平均 |
1月 | 11.1 | 10.6 | 10.8 | 10.8 |
2月 | 11.7 | 12.7 | 13.8 | 12.7 |
3月 | 14.9 | 16.1 | 16.5 | 15.8 |
4月 | 17.2 | 18.5 | 18.7 | 18.1 |
5月 | 19.4 | 20.4 | 21.5 | 20.4 |
6月 | 21.7 | 21.5 | 21.8 | 21.7 |
7月 | 21.8 | 22.1 | 21.8 | 21.9 |
8月 | 22.3 | 22.1 | 22.0 | 22.1 |
9月 | 21.9 | 21.7 | 21.2 | 21.6 |
10月 | 20.7 | 19.6 | 17.8 | 19.4 |
11月 | 16.2 | 14.9 | 13.6 | 14.9 |
12月 | 12.7 | 11.6 | 10.5 | 11.6 |
历年平均 | 17.6 | 17.6 | 17.5 | 17.6 |
2.1.1幼苗生长及分蘖期
龙陵“红细软”优质水稻主产区龙陵县龙江乡通常在5月中旬开始播种育苗,6月底开始大田移栽,分蘖期通常在6月下旬至7月下旬,根据表1可知,育苗期间5月中旬至7月下旬多年旬平均温度为20.4~22.1℃,在要求温度范围内,利于水稻营养生长及分蘖。
2.1.2拔节孕穗期
龙陵“红细软”优质水稻拔节孕穗期通常在8月上旬至8月中旬,此时段多年旬平均温度在22.0~22.3℃,温度偏低对幼穗分化较为不利。因此,田间管理中要注意保持适宜的水温和气温,以促进幼穗的正常分化和发育。
2.1.3 抽穗期
龙陵“红细软”优质水稻抽穗期通常在8月中旬至9月上旬,此时段多年旬平均温度在21.2~22.1℃,温度偏低对水稻的开花、受精较不利。
2.1.4 灌浆成熟期
龙陵“红细软”优质水稻灌浆成熟期通常在9月中旬至10月上旬此时段多年旬平均温度在20.7~21.7℃,多年日最高温度≦ 35 ℃,少有日最高温度≧ 35℃的日数出现,水稻灌浆结实,籽粒增重较有利。
2.2 降水量
水稻是喜湿润的作物,各生育期对水分需求有较大差异,整个生长季需水量700~1 200 mm,苗期需水量较少,约占总需水量的20%;拔节至抽穗期需水量最多,约占全生育期总需水量的55%,田内应保证水层在5 cm~7 cm之间,充足的水分是保证获得穗大粒的关键,幼穗发育初期遇干旱影响枝梗和小穗小花分化,减少穗、花数目,穗分化后期出现干旱会使发育不良或抽不出穗,产生大量空壳、秕谷;扬花受精至籽粒成熟期需水量在总需水量的25%左右,遇干旱影响正常灌浆,秕谷增多,减产降质。
表2 龙陵县龙江气象观测站2008—2023年各旬、月历年平均降水量(单位:mm)
月份 | 上旬 | 中旬 | 下旬 | 月 |
1月 | 15.4 | 7.4 | 11.5 | 34.3 |
2月 | 5.8 | 2.6 | 5.1 | 13.5 |
3月 | 4.6 | 7.4 | 17.3 | 29.3 |
4月 | 20.5 | 23.7 | 25.4 | 69.7 |
5月 | 23.7 | 32.3 | 45.7 | 101.6 |
6月 | 39.9 | 110.4 | 91.1 | 241.4 |
7月 | 98.9 | 89.8 | 131.4 | 320.1 |
8月 | 105.5 | 98.0 | 109.2 | 312.6 |
9月 | 59.4 | 54.7 | 49.0 | 163.1 |
10月 | 49.3 | 38.3 | 34.7 | 122.3 |
11月 | 10.5 | 9.2 | 1.6 | 21.3 |
12月 | 6.4 | 6.5 | 6.6 | 19.5 |
历年平均 | 1448.7 |
龙陵“红细软”优质水稻主产区龙陵县龙江乡多年平均降水量为1448.7mm,水稻生长季通常在5月中旬至 10月上旬,此时段多年平均降水量为844.4mm,占多年平均降水量的58%。5月中旬至 6月中旬为苗期生长发育期,该时段多年平均降水量为319.4mm,占多年水稻整个生长季降水量的38% 。8月上旬至9月上旬为拔节至抽穗期,该时段多年平均降水量为372.0mm,占多年水稻整个生长季降水量的44% 。9月中旬至10月上旬为扬花受精至籽粒成熟期,该时段多年平均降水量153.0mm,占多年水稻整个生长季降水量的11%。
2.3 光照条件(日照时数)
光能条件与作物产量紧密相关。水稻虽为短日照作物,然而只有具备足够的日照,方能进行阶段发育,实现正常抽穗以及灌浆结实。
表3龙陵县气象观测站历年各旬、月历年平均日照时数(单位:h)
月份 | 上旬 | 中旬 | 下旬 | 全月 |
1月 | 78.5 | 75.4 | 86.7 | 240.6 |
2月 | 80.5 | 81.1 | 64.9 | 226.4 |
3月 | 84.7 | 83.2 | 78.0 | 245.8 |
4月 | 78.8 | 80.3 | 72.4 | 231.5 |
5月 | 64.8 | 59.8 | 64.4 | 189.0 |
6月 | 48.7 | 33.1 | 25.0 | 106.8 |
7月 | 19.9 | 23.0 | 35.6 | 78.5 |
8月 | 38.0 | 32.4 | 43.7 | 114.1 |
9月 | 44.1 | 45.6 | 49.0 | 138.6 |
10月 | 52.0 | 58.1 | 65.3 | 175.3 |
11月 | 66.5 | 74.4 | 74.0 | 215.0 |
12月 | 74.5 | 76.6 | 82.5 | 233.7 |
历年平均 | 2195.3 |
龙陵县多年年均日照时数为2195.3h,龙陵“红细软”优质水稻生长季通常在5月中旬至10月下旬,此时段多年年均日照时数为737.5h,占多年年均日照时数的34%。5月中旬至7月下旬为幼苗生长及分蘖期,该时段多年年均日照时数309.5h,占多年整个水稻生长季年均日照时数的42%。8月上旬至 9月上旬为拔节至抽穗期,该时段多年平均日照时数为158.2h,占多年整个水稻生长季年均日照时数的21%。9月中旬至 10月上旬为扬花受精至籽粒成熟期,该时段多年年均日照时数269.9h,占多年整个水稻生长季年均日照时数的37%,利于水稻形成高产,提高品质。
3 气象条件对水稻生产的影响
3.1大风
大风天气对水稻生产构成了严峻挑战,它可以通过多种方式影响水稻的生长和产量。首先,强风可能导致水稻植株倒伏,这不仅会直接减少光合作用的面积,还会阻碍籽粒的正常灌浆,最终导致产量下降。其次,大风可能会干扰水稻的授粉过程,减少花粉的传播,从而降低水稻的受精率和结实率。此外,风力过强还可能撕裂或损坏水稻叶片,减少光合作用的有效面积,影响水稻的营养积累和整体生长。除了直接的物理损害,大风还可能增加水稻病虫害的风险。叶片间的摩擦可能导致机械损伤,为病菌和害虫的侵入提供了机会。同时,大风还可能加速田间水分的蒸发,使得水分管理变得更加困难,需要更频繁的灌溉来保持适宜的水分条件。
2.3 暴雨洪涝
暴雨洪涝对水稻生产造成的影响是多方面的,严重影响了水稻的正常生长和产量。首先,洪水会淹没稻田,导致水稻无法进行光合作用,从而阻碍其生长发育。其次,水淹还会导致水稻根系缺氧,进而引起根系变黑或腐烂,损害其吸收养分的能力。此外,洪涝过后,水稻的抗病力下降,容易遭受稻瘟病、纹枯病等病虫害的侵袭。暴雨还可能导致水稻倒伏,洪涝还可能导致水稻穗部无法及时收获而发芽,进一步影响产量。
为了减轻洪涝灾害对水稻生产的影响,可以采取一系列措施。首先,要及时排除田间积水,减少水稻受淹时间。其次,洪水退后要清洗水稻叶片上的泥沙,以帮助其恢复光合作用。此外,洪涝过后,水稻需要补充营养,因此可适当追施速效肥料。同时,加强水稻病虫害的监测和防治,及时使用农药进行防治也是至关重要的。
3.4连阴雨天气
连阴雨天气对水稻生产构成了显著的挑战,主要影响包括:首先,由于缺乏足够的阳光,水稻的光合作用过程受阻,这直接影响了作物的生长速度和产量形成。其次,过多的降雨和田间积水可导致水稻根系缺氧,进而出现变黑或腐烂,这损害了根系的健康,影响了作物对养分的吸收效率。此外,潮湿的环境为病虫害的滋生提供了温床,增加了稻瘟病、纹枯病等病害的发生风险。连阴雨天气还可能推迟水稻的成熟和收获,增加了收获难度和稻谷霉变的风险。
为了降低这些不利影响,可以采取一系列应对措施。及时进行田间排水是关键,以减少积水和根系病害的发生。加强病虫害的监测和预防,及时施用农药,可以有效控制病害的蔓延。在天气转晴时迅速进行抢收,以减少因持续降雨造成的损失。
4结语
通过对龙陵“红细软”优质水稻观测资料和龙陵县龙江乡多年气象资料分析发现龙陵县龙江乡的气象条件对龙陵“红细软”优质水稻的生长有利有弊,总体上利大于弊,当地气象条件能较好满足该类水稻的生长需要。每年的5月中旬到10月上旬,是龙陵“红细软”优质水稻的主要生长阶段,该时段内龙陵县龙江乡农业气候资源总体上降雨丰沛、光温条件充裕;进入灌浆至收获期,天气略有小雨但整体晴朗,非常有利于水稻成熟和后期收晒。但另一方面,全年仍有一定的气象灾害发生,主要的不利气象灾害有大风、强降雨引发的洪涝、连阴雨天气等,都对水稻生长发育造成了不同程度的影响,但各种气象灾害造成的直接或间接的影响,均应该得到农气观测者和农业生产者的重视,均应该积极采取应对措施。比如,可以通过关注当地天气信息,提前开展防范,避免或减少损失,降低风险、提高作物经济效益。
参考文献
[1]李静.原阳县水稻种植的气象条件及其灾害的防御[J].现代农业科技,2008,37(12):241.
[2]王语宇,王春龙.洋县水稻生长与气象条件的关系[J].陕西气象,2017,60(1):40-43.
[3]曹慧晴,阳艳,刘运 辉.气象资料与水稻生长发育的关系及其应用[J].南方农业,2014,8(30):30-31.
[4]夏明安,许伟,姜旭 鹰.勉县优质米水稻生长的气象条件分析[J].陕西农业科学,2020,66(7):84,96.
[5]郑昌玲,张艳红,刘维.2019年夏季气象条件对农业生产的影响[J].中国农业气象,2019,40(11):733-735.
[6]朱怀卫.2019 年佛山市双季稻生育期气象条件分析———以广东省农业气象试验站为例[J].农业与技术,2020,40(15):104-106.
作者简介:刘楠(1986.07),男,汉族,云南省龙陵县,本科,助理工程师,从事研究:气象服务与应用气象。
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