李仁忠 劉海英 李建業(yè) 葉海龍 余久紅 金志鳳

(1.浙江省氣候中心,浙江杭州310017;2.龍泉市氣象局,浙江龍泉323700;3.龍游市氣象局,浙江龍游324400)

0 引 言

水稻是浙江省主要的糧食作物,其種植面積和產量占全省糧食的70%和80%。隨著品種和栽培技術的不斷進步,水稻產量也在增加,但是受各種氣象災害的影響,常引起水稻產量的波動。特別是近年來,全球增溫明顯,浙江省夏季高溫頻繁,對早稻產量造成了一定影響。夏季高溫熱浪天氣增多,持續(xù)時間加長,作物生長加快、生長期縮短,降低結實率,減少物質積累和籽粒產量,高溫熱害已經(jīng)成為早稻生產的主要災害之一。早稻高溫熱害主要出現(xiàn)在抽穗揚花和灌漿成熟兩個生育期。抽穗揚花期高溫熱害是指早稻在抽穗開花期間受到的高溫影響,導致花藥干枯,花粉不飛散,柱頭不能正常地萌發(fā)授精,形成空粒;成熟期高溫熱害是指早稻在成熟期間遭遇高溫熱害,導致籽粒灌漿速度加快,干物質合成時間縮短,形成高溫逼熟,秕粒增多,千粒重下降。

一般研究認為,高溫對水稻抽穗揚花和灌漿成熟的致害溫度為35℃。之前,浙江省氣象部門在開展早稻高溫熱害的相關研究時,把早稻高溫熱害指標定義為連續(xù)5 d日最高氣溫≥35℃。譚中和等研究認為,日平均氣溫≥30℃和日最高氣溫≥35℃可作為自然高溫的致害溫度指標。結合前人研究基礎以及浙江省早稻的生育特性、產量和同期氣象資料綜合分析,確定浙江省早稻高溫熱害的氣象指標,定義為日最高氣溫≥35℃和日平均溫度≥30℃連續(xù)出現(xiàn)3 d以上。分析了高溫熱害的發(fā)生和分布規(guī)律,以及隨時間的演變趨勢,提出防御應對措施,為進一步加強早稻高溫熱害監(jiān)測預警和影響評估提供參考。

1 資料和方法

氣象資料來源于浙江省65個基本氣象站1971—2008年的逐日數(shù)據(jù)。浙江省早稻于6月中旬末開始抽穗,7月中下旬成熟。通常浙江省梅雨期結束于6月下旬—7月初,此后,浙江省通常進入晴熱高溫期,持續(xù)高溫對早稻的抽穗揚花和灌漿成熟造成危害。因此,把浙江省早稻高溫熱害影響時段定義為6月20日—7月31日。

依據(jù)高溫持續(xù)出現(xiàn)時間長短,把早稻高溫熱害劃分為不同的危害等級：日最高氣溫≥35℃和日平均溫度≥30℃連續(xù)出現(xiàn)3～5 d定義為輕度熱害,連續(xù)出現(xiàn)6～8 d定義為中度熱害,連續(xù)出現(xiàn)8 d以上的定義為重度熱害。

2 結果與分析

2.1 高溫熱害空間分布特征

輕度高溫熱害(見圖1)主要發(fā)生在除海島以及近海部分地區(qū)外的大部分區(qū)域,年平均發(fā)生輕度高溫熱害次數(shù)都在0.2次以上,相當于每5 a發(fā)生一次輕度熱害。從圖1可以看出,內陸大部分地區(qū)年平均發(fā)生輕度高溫熱害次數(shù)都大于0.5次。其中,高值區(qū)位于浙中南的仙居、永康和麗水一帶,以及上虞、紹興和蕭山等地,其值都超過1,幾乎每年都發(fā)生輕度熱害1次以上。

中度高溫熱害(見圖2)發(fā)生相對較小,大都出現(xiàn)在浙江省中間地區(qū),年平均發(fā)生次數(shù)大都在0.2次以上。其中,最高的是金華、東陽和麗水一帶,以及龍游和衢州等地,其值在0.4次以上。

圖1 早稻輕度高溫熱害年平均發(fā)生次數(shù)

圖2 早稻中度高溫熱害年平均發(fā)生次數(shù)

重度高溫熱害(見圖3)發(fā)生的區(qū)域最少,主要集中在浙中,以及浙北的部分平原地區(qū),年平均發(fā)生次數(shù)都在0.2次以上。雖然重度熱害發(fā)生的次數(shù)較少,但其持續(xù)時間長,危害更大。比如義烏最長持續(xù)時間達到27 d,為全省熱害持續(xù)時間最長,幾乎可以影響早稻整個的生殖期,其危害程度由此可見。其中,年平均發(fā)生次數(shù)較多的位于龍游、東陽和永康一帶,都超過0.4次,蘭溪和義烏最高,其次是金華。

圖3 早稻重度高溫熱害年平均發(fā)生次數(shù)

圖4 早稻高溫熱害發(fā)生總天數(shù)

從圖4可以看出,浙江省早稻高溫熱害主要分布在內陸,其中,浙江中南部是高溫中心(金衢盆地),主要是金華和東陽等地,出現(xiàn)高溫熱害天數(shù)最多,蘭溪最多達574 d,平均每年約15 d。除海島、近海地區(qū)外高溫熱害天數(shù)較少外,浙南的龍泉、慶元、泰順以及浙西的開化等地,出現(xiàn)較少,這可能和當?shù)氐臍夂颦h(huán)境和海拔高度等有關。

2.2 高溫熱害隨時間演變趨勢

1971—2008年浙江省全省平均高溫熱害出現(xiàn)次數(shù)和出現(xiàn)天數(shù)見圖5。38 a間,高溫熱害出現(xiàn)次數(shù)和天數(shù)隨年份的演變趨勢基本上是一致的,均為單峰型變化。從1972年到1980年初期,高溫熱害出現(xiàn)次數(shù)和天數(shù)相對較少,從1982年開始,除90年代后期有兩年明顯偏少外,基本表現(xiàn)為隨時間的變化而呈增加的趨勢,尤其是2000年以后,增加趨勢加快。1988年以后,浙江省高溫熱害危害范圍也由金華和麗水的局地擴大到金華地區(qū)和麗水的北部地區(qū)。

圖5 1971—2008年浙江省高溫熱害平均出現(xiàn)次數(shù)和天數(shù)隨時間演變

3 結論與防御措施

浙江省高溫熱害主要發(fā)生在除東部沿海、海島和浙南部分山區(qū)外的其余大部地區(qū),高溫中心出現(xiàn)在金華地區(qū)。其中各程度高溫熱害隨熱害程度加深,出現(xiàn)區(qū)域越小,輕度高溫熱害發(fā)生區(qū)域較廣,中度其次,重度最少,主要集中在浙中和浙北的部分平原地區(qū)。隨著全球變暖,高溫熱害也呈增加趨勢,尤其是2000年以后,增加趨勢最明顯。為了減輕或避免高溫熱害對早稻產量的影響,可采取以下防御和應急措施：

(1)選用耐高溫的品種及組合。不同的品種對高溫熱害的受災程度有一定差異。因此,生產中必須選擇高抗性品種。早稻可選用抗高溫力較強的品種,并同早熟高產品種合理搭配,利用抗高溫品種減輕對灌漿結實的傷害,利用早熟高產品種避開高溫季節(jié)。

(2)適期播種,推廣旱育稀植技術。浙江省早稻發(fā)生高溫熱害的季節(jié)多為6月下旬至7月底。為了避開高溫段,盡可能將水稻開花期提前,因此,早稻的適宜播種期應安排在3月底至4月初。采用旱育秧方式,秧苗素質好,長勢健壯,大田群體結構合理,分蘗成穗多,受害都較輕。

(3)將或已出現(xiàn)高溫危害的應急措施：科學肥水管理。①在高溫來臨前,根據(jù)早稻植株長勢,適當施肥。施肥時以尿素、過磷酸鈣等對水葉面噴施為主,有利于提高結實率和千粒重。②水漿管理。揚花期淺水勤灌,日灌夜排,適時落干,防止斷水過早,以改善稻田小氣候,促進根系健壯,增強抗高溫能力。高溫時白天加深水層,可降低穗部溫度1～2℃;日灌夜排可增大晝夜溫差,效果更好。③噴灌。據(jù)研究,噴灌能明顯降低水稻田間的溫度,增加濕度。噴灌后田間氣溫可下降2℃以上,相對濕度增加10%～20%,有效時間約2 h,噴灌可降低空秕率2%～6%,并增加千粒重。噴灌時間以盛花期前后為最佳。

上面所述多種防御措施,各地可根據(jù)當?shù)氐膶嶋H情況,因地制宜地選擇和使用。根據(jù)氣候預測,了解各生長期可能提供的溫、光、水、熱條件,結合品種、肥力安排好全年生產,并適時地采取高溫熱害的防御技術,盡可能減輕氣象災害對早稻產量的影響。

隨著氣候變暖的加劇,浙江省早稻遭受高溫熱害的影響可能日益嚴重,因此進行更深入的研究是目前的迫切需要,可為各種服務和決策提供參考。

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