摘要：利用荊州農(nóng)業(yè)氣象試驗站2009、2011、2012年雜交早稻分期播種和2012年盆栽低溫控制試驗數(shù)據(jù)，驗證雜交早稻安全播種育秧平均氣溫、平均最低氣溫界限指標(biāo)，并分析日平均氣溫穩(wěn)定通過10 ℃初日變化。結(jié)果表明，雜交早稻適宜播種期平均氣溫指標(biāo)為10.7～16.5 ℃，平均最低氣溫指標(biāo)為6.8～11.7 ℃。播種后8～10℃低溫處理持續(xù)3、4、5 d，與對照相比出苗率分別降低10、17、31個百分點，處理1～2 d對出苗率影響不大，但播種至出苗間隔日數(shù)延長。江漢平原穩(wěn)定通過10 ℃初日歷年平均日期為3月24日，達80%保證率初日為3月30日，從下一茬雙季雜交晚稻安全齊穗考慮，其現(xiàn)行中熟偏遲雜交秈型早稻播種期宜安排在3月下旬中后期， 根據(jù)天氣預(yù)報在冷頭泡種，冷中催芽，冷尾暖頭搶晴播種薄膜秧。

關(guān)鍵詞：江漢平原；雜交早稻；安全播種育秧；氣溫指標(biāo)

中圖分類號：S511；S161.2 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：0439-8114（2013）14-3264-04

一般而言，10 ℃是農(nóng)業(yè)氣象上常用的界限溫度，春季日平均氣溫穩(wěn)定通過10 ℃的日期是春季開始，乃喜溫作物開始播種與生長的重要物候期。研究表明，10 ℃初日的早遲對江南地區(qū)雙季早稻的生產(chǎn)有著重要的影響[1]。在全球變暖背景下，近年來關(guān)于10 ℃界限溫度變化的研究逐漸增多，并取得一定的成果[1-5]。長江中游地區(qū)（包括湖南、湖北、江西、安徽4省，境內(nèi)有著名的江漢平原、洞庭湖平原和鄱陽湖平原）溫、光、水資源豐富，是中國的雙季稻主要種植區(qū)域[6，7]。其中，江漢平原農(nóng)業(yè)濕地雙季稻種植區(qū)屬北亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候區(qū)，春季（3、4月）冷空氣活動頻繁，天氣多變，熱量條件不穩(wěn)定，在早稻育苗期間爛種爛秧現(xiàn)象屢有發(fā)生，出現(xiàn)長期陰雨低溫天氣，不僅危害直播稻，同樣也危害移栽稻和拋秧稻[8-11]。為了不影響晚稻生產(chǎn)，長江中游雙季早稻的生育期一般要求在110 d以內(nèi)甚至更短，生產(chǎn)中存在一些不利氣候因素，要在有限的生育期內(nèi)實現(xiàn)超高產(chǎn)難度很大[6]。因此，熱量條件是該區(qū)雙季稻生產(chǎn)的一個障礙因子，合理利用早春有利天氣條件適時早播、發(fā)揮早春抗災(zāi)減災(zāi)技術(shù)成了奪取雙季稻豐產(chǎn)豐收的潛力所在[8]。此次研究基于雜交早稻品種對低溫的抗性不及常規(guī)稻，參照早稻育苗期的生理特性、生長特點及其對氣候的生態(tài)適應(yīng)性分析[12]，采用分期播種和植物培養(yǎng)箱控制試驗兩種處理方式，對雜交早稻安全播種育秧氣溫指標(biāo)（薄膜水育秧移栽）進行驗證，以期為目前廣泛開展的早稻生產(chǎn)集中育秧模式確定適時早播臨界期和培育壯秧提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料及處理

試驗設(shè)在湖北省荊州市郊荊州農(nóng)業(yè)氣象試驗站（30°21′N，112°09′E，海拔32.2 m）。屬北亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候區(qū)。年平均氣溫16.5 ℃，年≥10 ℃積溫5 095～5 204 ℃，年均降水量1 095 mm，年均日照時間1 718 h。采用分期播種和植物培養(yǎng)箱控制試驗兩種處理方式。秧田采用薄膜育秧，2009年供試品種為兩優(yōu)25，屬中熟雜交秈型早稻，于3月29日播種；2011、2012年供試品種為淦鑫203，屬遲熟雜交秈型早稻，分3期播種，2011年分別于3月6日、3月25日、4月6日播種；2012年分別于3月11日、3月25日、4月5日播種。

2012年盆栽控制試驗（植物培養(yǎng)箱型號：武漢瑞華HP-1500GS-D）低溫水平設(shè)置為5、6、7、8、9、10 ℃和對照，5、6、7 ℃處理時間為1～3 d，8、9、10 ℃處理時間為1～5 d。其溫度設(shè)置按平均溫度進行，其他氣候因子各處理保持統(tǒng)一。每處理3次重復(fù)，即3個盆缽，每個處理達到設(shè)定低溫控制時間后將盆缽移出培養(yǎng)箱，放進苗田薄膜內(nèi)，后期同苗田管理，并每天跟蹤觀測出苗率及生育期。低溫盆栽控制試驗分兩批進行，第一批處理溫度為5、6、7 ℃，于2012年3月11日播種；第二批處理溫度為8、9、10 ℃，于2012年3月25日播種。播期不同，各自設(shè)置對照樣本，對照樣本在秧田下生長（薄膜水育秧）。

同時進行相應(yīng)的氣象要素平行觀測，包括秧田薄膜內(nèi)逐時氣溫（溫度記錄儀放置在防輻射罩內(nèi)，避免太陽輻射的影響，型號HOBO，UA-001-64）、5 cm泥溫，地面觀測場百葉箱觀測逐時氣溫、逐時降水量、逐日日照時間、逐時輻射量等，采用中國氣象局地面氣象觀測規(guī)范方法進行。

1.2 早稻適宜播種期氣溫指標(biāo)確定方法

利用荊州農(nóng)業(yè)氣象試驗站2009、2011、2012年雜交早稻分期播種試驗資料，統(tǒng)計早稻播種至出苗間隔時間、期間日平均氣溫、日最低氣溫。點繪間隔時間與平均氣溫及平均最低氣溫散點圖，分別用線性方程、一元二次曲線、對數(shù)曲線、冪函數(shù)曲線、指數(shù)曲線等多種回歸方法擬合方程，選取其中復(fù)相關(guān)系數(shù)最高的擬合方程，并進行顯著性檢驗。以早稻播種至出苗間隔3～8 d 為標(biāo)準(zhǔn)計算出雜交早稻適宜播種期平均氣溫、平均最低氣溫指標(biāo)，用2012年盆栽控制試驗數(shù)據(jù)進行適宜播種期氣溫指標(biāo)及災(zāi)害指標(biāo)驗證。

1.3 氣溫穩(wěn)定通過10 ℃初日變化分析

氣候資料自1954～2011年，來源于荊州市氣象局。10 ℃初日的計算采用5日滑動平均法[1，2]，即1年任意連續(xù)5 d的日平均氣溫≥10 ℃的最長一段時期內(nèi)，在第一個5 d中，挑取最先一個日平均氣溫≥10 ℃的日期，作為10 ℃初日，為便于日期的統(tǒng)計，以1月1日為起點，1月1日記為1，2月1日計為32，依次轉(zhuǎn)換成日序資料。年際變化特征采用線性回歸和趨勢分析法，即用線性回歸擬合判別10 ℃初日的年際變化趨勢，用擬合后的傾向率（即斜率）反映其年際變化程度[13]。年代變化采用80%保證率日期的變化和方差進行分析。早稻安全播種育秧（薄膜育秧移栽）一般要求10 ℃初日有80%的保證率，因此用80%保證率日期的變化反映各年代10 ℃初日的變化趨勢。

各種相關(guān)分析和回歸分析在SPSS 17.0上進行。

2 結(jié)果與分析

2.1 雜交早稻適宜播種期氣溫指標(biāo)

由圖1可知，早稻從播種到出苗的間隔時間與期間平均氣溫、平均最低氣溫有密切的關(guān)系，其關(guān)系可用冪函數(shù)來表達，當(dāng)期間平均氣溫、平均最低氣溫越高，間隔時間越短，反之期間平均氣溫、平均最低氣溫越低，間隔時間越長。以播種至出苗間隔時間3～8 d為標(biāo)準(zhǔn)計算得出雙季雜交早稻適宜播種期平均氣溫指標(biāo)為10.7～16.5 ℃，平均最低氣溫指標(biāo)為6.8～11.7 ℃， 這與秈稻地膜水育秧最早播種期膜外平均氣溫為10.41 ℃基本吻合[12]。

2.2 低溫對雜交早稻出苗率及生育期的影響

由表1、表2可知，2012年3月11日播期的樣本遭遇了3月19～22日連續(xù)4 d日平均氣溫≤8 ℃低溫陰雨過程，盆缽對照從播種到出苗歷時11 d，期間薄膜外平均氣溫8.5 ℃，平均最低氣溫5.0 ℃（薄膜內(nèi)平均氣溫11.8 ℃，平均最低氣溫8.7 ℃）。播種后經(jīng)5、6、7 ℃低溫控制處理1、2、3 d的樣本從播種到出苗歷時分別比盆缽對照延長2、3、5 d；盆缽對照播種到三葉期歷時22 d，5 ℃低溫控制處理1、2、3 d樣本播種到三葉期歷時分別比盆缽對照延長0、1～2、3 d。低溫處理還影響出苗率，由表2可知，5、6、7 ℃溫度處理之間對出苗率影響差異未達顯著水平，但低溫處理持續(xù)天數(shù)對出苗率的影響達極顯著水平。5、6、7 ℃溫度分別持續(xù)1、2、3 d，與對照相比出苗率分別降低24、32、41個百分點。

由表3可知，2012年3月25日播期的盆栽對照，從3月25日播種到出苗歷時4 d，期間薄膜外平均氣溫16.5 ℃，平均最低氣溫12.2 ℃（薄膜內(nèi)平均氣溫19.8 ℃，平均最低氣溫14.7 ℃）。播種后經(jīng)8、9、10 ℃低溫處理1、2、3、4、5 d，播種到出苗歷時比對照樣本增加。盆缽對照從3月25日播種到三葉期歷時15 d，播種后低溫處理2、3、4、5 d的樣本播種到三葉期歷時比盆缽對照延長。從出苗率來看，8、9、10 ℃溫度處理之間對出苗率影響未達顯著水平，但低溫處理持續(xù)時間對出苗率的影響達極顯著水平。播種后8～10 ℃低溫處理持續(xù)3、4、5 d，與對照相比出苗率分別降低10、13、31個百分點，處理1～2 d對出苗率影響不大。

2.3 10 ℃初日變化趨勢分析

2.3.1 年際變化 根據(jù)荊州站1954-2011年氣溫穩(wěn)定通過10 ℃初日繪制了58 a 10 ℃初日演變趨勢圖（圖2）。由圖2可見，10 ℃初日存在明顯的年際變化特征，日期最早的為2月24日，出現(xiàn)在1977年；最遲的為4月21日，出現(xiàn)在1955年，早、遲年極差達56 d。各年份10 ℃初日與歷年平均日期（3月24日）相比，1954-1972年基本為早、遲交替出現(xiàn)，1973-1979年早，1980-1992年多數(shù)年份遲，1993-2008年多數(shù)年份早，2009-2011年偏遲。

總體上，整個分析期內(nèi)10 ℃初日的線性變化趨勢不明顯，但有階段變化特征，其中1993-2008年10℃初日呈提前的趨勢。

2.3.2 年代際變化 統(tǒng)計各年代氣溫穩(wěn)定通過10 ℃初日80%保證率日期結(jié)果表明，20世紀(jì)50～90年代80%保證率的10 ℃初日分別為3月30日、4月9日、3月26日、3月29日、3月28日；2000-2008年為3月24日。可見，10 ℃初日的80%保證率日期在20世紀(jì)50、60年代偏遲，70～90年代較為平穩(wěn)，2000-2008年呈提前的趨勢， 2009-2011年推遲至4月4日之后。

3 小結(jié)與討論

在目前各地雙季早稻大都采用雜交水稻的情況下，基于雜交稻對低溫的抗性不及常規(guī)稻，對雜交稻安全播種育秧起點的適宜平均氣溫指標(biāo)為10.7～16.5 ℃，平均最低氣溫指標(biāo)為6.8～11.7 ℃。江漢平原穩(wěn)定通過10 ℃初日歷年平均日期為3月24日，達80%保證率初日為3月30日，從下一茬雜交晚稻安全齊穗考慮，其現(xiàn)行中熟偏遲雜交秈型早稻播種期宜安排在3月下旬中后期（由于受冷空氣影響，常有低溫陰雨過程），可根據(jù)天氣預(yù)報在冷頭泡種，冷中催芽，冷尾暖頭播種薄膜秧。秧苗期間如遇持續(xù)低溫陰雨寡照，應(yīng)注意密封薄膜，但廂面保持濕潤通氣管理；膜已掀開的應(yīng)適當(dāng)灌水保溫。若天氣陡晴，氣溫猛升，濕度陡降，尤其是三葉斷乳期，會因秧苗葉面蒸騰過速，根系對水分的吸收功能尚未恢復(fù)，導(dǎo)致植株生理水分失調(diào)，葉片失水卷葉，引起 “青枯死苗”。故在天氣轉(zhuǎn)晴時對地膜秧田切忌過早放水，也不可揭膜過快，沒有水的田塊，在揭膜前還應(yīng)先上水后揭膜。由于天氣轉(zhuǎn)晴的早上氣溫很低，可在9∶00～10∶00由兩人到秧田先讓廂面地膜兩頭輕輕露出縫隙，緩慢通氣，然后在兩頭輕輕抖動，使膜上的水珠如同露水落到秧上，接著再緩慢揭膜，使秧苗有一個慢慢適應(yīng)外界環(huán)境的過程，這樣就不至于出現(xiàn)“青枯死苗”。

參考文獻：

[1] 郭瑞鴿，劉壽東，杜筱玲.江西氣溫穩(wěn)定通過10℃初日變化及其對雙季早稻物候期的影響[J].中國農(nóng)業(yè)氣象，2011，32（1）：12-16.

[2] 宋水華，宋 孌.界限溫度初終日期的確定及意義[J].沙漠與綠洲氣象，2009，3 （增刊）：113-114.

[3] 馬樹慶，襲著香，安 剛，等.吉林省農(nóng)業(yè)界限溫度條件變化規(guī)律研究[J].地理科學(xué)，1999，19（1）：63-68.

[4] 郭江勇，李耀輝，林 紓.甘肅黃土高原氣溫穩(wěn)定通過10℃初日對蘋果生育期的影響[J].干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究，2007，25（1）：162-166.

[5] 高俊靈.新疆界限溫度10℃初日變化及其對冬小麥生育期的影響[J].中國農(nóng)業(yè)氣象，2009，30（增刊1）：120-122.

[6] 鄧華鳳，向曉誠，張武漢，等.長江中游雙季超級雜交早稻研究進展[J].雜交水稻，2009，24（1）：1-4.

[7] 鄧華鳳，張武漢，楊 峰，等.東北雜交早粳稻在長江中游地區(qū)作雙季早稻種植初步研究[J].雜交水稻，2008，23（1）：45-47.

[8] 余學(xué)知，易建佑，廖炎平，等.洞庭湖區(qū)低溫、陰雨對直播早稻育秧的氣象風(fēng)險分析與決策[J].湖南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2006（6）：42-44.

[9] 戴清明，張志遠，邵政權(quán)，等. 湖區(qū)直播早稻低產(chǎn)原因分析及其改進辦法[J].作物研究，2007（1）：5-7.

[10] 李東暉，申建斌.洞庭湖區(qū)早稻直播調(diào)查報告[J].湖南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2007（2）：59-60.

[11] 鐘榮華，楊樂清，劉電英，等.2009年環(huán)洞庭湖區(qū)雙季早稻高空秕率的氣象成因分析[J].中國農(nóng)業(yè)氣象，2010，31（增刊1）：94-96.

[12] 徐富賢，熊 洪.水稻地膜育秧膜內(nèi)外氣溫關(guān)系及其應(yīng)用[J].四川農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，1998，16（2）：242-245.

[13] 唐國利，丁一匯.近44年南京溫度變化的特征及其可能原因的分析[J].大氣科學(xué)，2006，30（1）：56-67.