曾雪華，劉行軍，曾 欣，吳劉忠愛，尹勁松，王 佳，王 芳

(1.湖南省攸縣氣象局，湖南攸縣412300;2.湖南省株洲市氣象局，湖南株洲412000)

氣象因子是影響雜交水稻制種成敗的關(guān)鍵因素之一［1］，攸縣地處湖南省東部，羅霄山脈中段武功山西南端，屬于典型的亞熱帶季風(fēng)濕潤氣候區(qū)，氣候溫暖，四季分明，雨水充沛，光溫資源豐富，年平均氣溫為17.8℃，年降水量1 484 mm，年均無霜期292 d，≥10℃的活動(dòng)積溫為5 609℃·d，適合糧食作物生長，也是理想的雜交水稻制種可選地區(qū)。但暴雨洪澇、高溫干旱、春秋低溫陰雨、大風(fēng)、冰雹等災(zāi)害性天氣均有發(fā)生，暴雨洪澇、低溫陰雨、高溫干旱、大風(fēng)、蒸發(fā)量大等氣象災(zāi)害對攸縣雜交水稻制種均會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的影響［2－3］。

以雜交水稻制種抽穗揚(yáng)花期的時(shí)間為標(biāo)準(zhǔn)，攸縣雜交水稻制種季別有3種類型:春制，抽穗揚(yáng)花期在6月中旬～7月中旬，又分為早春制和遲春制;夏制，抽穗揚(yáng)花期在7月下旬～8月中旬，又分為早夏制和遲夏制;秋制，抽穗揚(yáng)花期在8月中、下旬～9月上旬，又分為早秋制和遲秋制。攸縣雜交水稻制種以春夏為主、秋制為輔的制種生態(tài)格局，其生長期從3月中旬開始一直到9月中旬，時(shí)間長達(dá)6個(gè)月，通過分析攸縣制種基地歷年氣象資料，特別是母本幼穗分化期、抽穗揚(yáng)花期、收割期的溫濕度和降雨情況，結(jié)合父母本的生物學(xué)特性制定適合該組合的最佳播種時(shí)間、播差期、盛花期、收割期的時(shí)間以及田間管理措施等。春制及早夏制要確保揚(yáng)花期、灌漿期等避開當(dāng)?shù)氐母邷亍盎鹉巷L(fēng)”期以確保高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)，臘熟期及收獲季節(jié)避開雨季以防止穗上芽、提高發(fā)芽率;秋制應(yīng)確保揚(yáng)花期、灌漿期避開“寒露風(fēng)”以確保高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)，臘熟期及收獲季節(jié)避開秋雨以防止穗上芽、提高發(fā)芽率。筆者在此分析總結(jié)了攸縣雜交水稻制種各生育期內(nèi)常見災(zāi)害性氣候發(fā)生的時(shí)間、規(guī)律及產(chǎn)生的危害，并提出了應(yīng)對防范措施。

1 主要?dú)庀鬄?zāi)害及對雜交水稻制種的影響

1.1 高溫?zé)岷Φ挠绊?水稻是喜溫作物，各個(gè)時(shí)期均有一個(gè)適宜溫度要求，無論是營養(yǎng)生長還是生殖生長，雜交水稻制種適宜的開花天氣條件是田間最高氣溫不超過35℃，最低氣溫不低于21℃，日平均氣溫在28℃左右，相對濕度在80% ～90%，無連陰雨。氣溫過高或過低均將推遲不育系的花時(shí)，增加閉穎率［4］。降雨將使母本不育系開花顯著減少并推遲，而對父本來說降雨天氣推遲開花，但開花數(shù)減少不明顯。田間空氣中的相對濕度高，有利于提高不育系開花，相對濕度低明顯推遲開花，因此創(chuàng)造一個(gè)高溫高濕的田間小氣候條件對提早不育系花時(shí)、提高花時(shí)相遇率是十分有益的。在制種實(shí)踐中，揚(yáng)花授粉期碰上陣雨或夜間降雨而白天授粉前后幾小時(shí)內(nèi)晴好的天氣，常能獲得相當(dāng)高的制種產(chǎn)量。

水稻孕穗期是指水稻幼穗分化起始到抽穗的過程;而減數(shù)分裂期受高溫?zé)岷Φ挠绊懕徽J(rèn)為是僅次于對水稻抽穗揚(yáng)花期危害的次敏感階段［5］。春制種子的發(fā)育是在高溫條件下進(jìn)行的，幾乎年年有高溫逼熟的危害，同時(shí)春制的收割又是在高溫的天氣條件下進(jìn)行，種子容易脫落，因此春制的成熟收割期的確定就與其他季別的制種有明顯的不同(表1);由于高溫逼熟致使種子灌漿速度快、種子從產(chǎn)生到成熟的時(shí)間短，在生產(chǎn)上一般從授粉結(jié)束到種子收割的時(shí)間為12～15 d。

表1 攸縣雜交水稻制種各生長期主要災(zāi)害性天氣

2013年6月12日～8月12日，攸縣遭遇歷史罕見的持續(xù)高溫?zé)岷μ鞖猓瑩?jù)統(tǒng)計(jì)，6月12日～8月12日攸縣總降水量僅為41.8mm，35℃以上的高溫天氣達(dá)50 d，37℃以上的高溫天氣達(dá)27 d，38℃以上的高溫天氣有15 d，8月10日出現(xiàn)了40.7℃的高溫，超過歷史極值(2003年40.3℃)。特別是7月份，平均最高氣溫比歷年同期偏高2.1℃，降水比歷年同期偏少85%。高溫天氣持續(xù)時(shí)間長、強(qiáng)度大，超歷史記錄。根據(jù)綜合氣象干旱指數(shù)評(píng)估，攸縣達(dá)到氣象干旱重旱等級(jí)。異常高溫天氣與雜交水稻制種幼穗發(fā)育及抽穗揚(yáng)花期同步，導(dǎo)致制種結(jié)實(shí)率和千粒率大幅下降，造成嚴(yán)重減產(chǎn)。攸縣種子管理站統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2013年全縣雜交水稻制種面積1 821.7 hm2，早、中、遲熟組合全縣平均產(chǎn)量分別為1 950、2 175和2 250 kg/hm2，分別比2012 年減產(chǎn)300 ～450 kg/hm2，有些公司減產(chǎn)幅度較大，達(dá)600～750 kg/hm2，減幅40% ～50%。

1.2 連陰雨低溫寡照天氣的影響

1.2.1 對苗期的影響。3月底～4月初，攸縣冷空氣活動(dòng)頻繁，氣溫急劇下降，導(dǎo)致秧苗受到凍害，春制播種期氣溫較低、育秧期寒潮頻繁(表1)，這2個(gè)不利因素始終困擾著春制的浸種育秧，使得春制經(jīng)常發(fā)生爛種、爛秧，且秧苗素質(zhì)不好。春季天氣不穩(wěn)定，氣溫高低變化頻繁，許多農(nóng)戶一見天氣轉(zhuǎn)暖，往往忽視防寒防凍工作，因此時(shí)秧苗尚嫩弱，一來寒潮就不能適應(yīng)而受冷害。因?yàn)闅鉁剌^低，其秧苗長勢瘦弱分孽少，即使不受冷害，也因?yàn)槊缙诜e溫較少，花期比同期播種正常秧苗遲3 d以上，很易造成花期不遇［6］。

1.2.2 對抽穗揚(yáng)花期的影響。在雜交水稻制種中，有利于父母本抽穗、開花、授粉的時(shí)期稱為抽穗揚(yáng)花授粉安全期。如果抽穗揚(yáng)花期間出現(xiàn)3 d以上連續(xù)陰雨、抽穗當(dāng)日日最低氣溫低于23℃的天氣則為水稻抽穗揚(yáng)花期低溫，稱為低溫冷害天氣［7］。兩系制種的抽穗揚(yáng)花授粉期對天氣條件的要求與三系制種相同［8］。攸縣春、夏、秋制均會(huì)遇到低溫天氣的影響(表1)。

1999年7月上旬，正當(dāng)父本的揚(yáng)花盛期、母本早穗大穗這一關(guān)鍵時(shí)刻出現(xiàn)連續(xù)一周的陰雨天氣，7月8～15日出現(xiàn)連續(xù)性降水，強(qiáng)度在中雨以上，7月14日降水量達(dá)46.5 mm，造成父本不開花，花粉閉死，7月9～14日正是盛打“920”的時(shí)候，由于持續(xù)降水，且最高氣溫從35℃下降至25℃，對制種來說是最惡劣的天氣，致使產(chǎn)量受到嚴(yán)重影響，當(dāng)年制種任務(wù)是303.3 hm2，實(shí)際收購種子僅72萬kg，比正常年份減產(chǎn)30%。

1.2.3 對灌漿成熟期的影響。低溫陰雨天氣對灌漿成熟期的危害更加明顯和突出。灌漿期間遭遇連陰雨低溫天氣會(huì)減慢干物質(zhì)灌漿速度、成熟時(shí)間延長、子粒成熟度不足、青秕粒率上升、千粒重下降、種子活力降低，導(dǎo)致穗發(fā)芽及稻粒黑粉病大量發(fā)生，種子品質(zhì)變劣，如果發(fā)生倒伏，損失更大;種子成熟期遭遇連陰雨天氣，會(huì)影響種子正常收割、晾曬及保管，發(fā)芽率下降，商品性變差［9］。

2014年7月下旬、8月7日立秋前后至8月底，攸縣大部分的雜交水稻制種兩系核不育系育性安全轉(zhuǎn)換期、抽穗揚(yáng)花授粉安全期、灌漿結(jié)實(shí)安全期均遭遇了持續(xù)低溫陰雨寡照天氣，7月5、14日受高空低槽和中低層切變影響，出現(xiàn)了暴雨天氣過程，降水量分別達(dá)93.3、96.4 mm。24日開始受臺(tái)風(fēng)“麥德姆”外圍云系影響，出現(xiàn)陣性降水氣溫下降。8月7～11日有陣性降水氣溫下降，8月12日受高空低槽、西南低渦東出及地面冷空氣共同影響，攸縣出現(xiàn)陣雨天氣，氣溫下降明顯，17～19日受東北冷槽南落與中低層切變影響，雨勢較大，19日出現(xiàn)了暴雨，縣城降水量72.2 mm。因而導(dǎo)致絕大部分制種面積異交結(jié)實(shí)率偏低、子粒不飽滿，稻粒黑粉病、稻曲病等病害發(fā)生較重，商品性較差，個(gè)別基地被大水浸泡，造成減產(chǎn)。有些公司在種子收購期遇到雨水天氣，造成種子在穗上發(fā)芽，最高的老芽率達(dá)15%以上，嚴(yán)重影響制種產(chǎn)量。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全縣早、中、遲熟組合全縣平均產(chǎn)量分別為2 340、2 445和2 580 kg/hm2，制種產(chǎn)量只有常年的70%左右。

1.3 暴雨等強(qiáng)降水天氣的影響 每年的7～9月份，正好是雜交水稻制種在田間生產(chǎn)的關(guān)鍵時(shí)期，攸縣大風(fēng)、暴雨及連陰雨天氣出現(xiàn)頻率較高(表1)，對種子生產(chǎn)非常不利。如開花時(shí)遇上降雨，田間花粉量就很少甚至沒有。成熟期應(yīng)避開持續(xù)降雨，如成熟期遇持續(xù)降雨將產(chǎn)生穗芽，影響種子的發(fā)芽率，尤其是岡優(yōu)系列種子生產(chǎn)更應(yīng)重視。

1997年制種期間前期氣溫較高，4月份沒有出現(xiàn)低溫天氣，特別是中下旬白天氣溫均在16℃以上，5月份沒有出現(xiàn)低溫僵苗現(xiàn)象，晴天達(dá)20 d以上，白天氣溫穩(wěn)定在29℃左右，這樣的氣候條件使父本的播始?xì)v期明顯縮短，主莖葉片相對往年1成少1片葉子。但7月上旬，正是處于揚(yáng)花授粉期的關(guān)鍵時(shí)期，攸縣出現(xiàn)強(qiáng)降水天氣，7月4～13日出現(xiàn)持續(xù)降水，總降水量86.8 mm，7 月 6 日降水達(dá)37.4 mm，8、10 日又連續(xù)出現(xiàn)中到大雨，受強(qiáng)降水影響，倒伏面積達(dá)60%。同時(shí)引發(fā)的內(nèi)澇災(zāi)害導(dǎo)致制種基地秧苗淹，制種秧苗受災(zāi)嚴(yán)重，制種雙親苗質(zhì)較弱，分蘗較少、有效穗不足、病蟲害發(fā)生較偏重。雖然及時(shí)采取了補(bǔ)救措施，仍然導(dǎo)致個(gè)別制種組合父本碳氮代謝轉(zhuǎn)換異常、功能葉異常加寬、發(fā)育時(shí)間延長，造成花期錯(cuò)峰嚴(yán)重不遇。當(dāng)年制種均產(chǎn)較正常年份減產(chǎn)20%以上。

1.4 大風(fēng)災(zāi)害性氣候的影響 雜交水稻制種對風(fēng)的要求也比較高，特別是在揚(yáng)花授粉期，其最佳氣象條件是最大風(fēng)速在4 m/s以下，據(jù)初步觀察，晴天、相對濕度50%以下，人工授粉結(jié)實(shí)率大大下降;相對濕度降至40%以下，人工授粉完全不能結(jié)實(shí)。如遇“火南風(fēng)”天氣，花時(shí)氣溫常高于35℃，相對濕度＜50%，風(fēng)速在2～3 m/s，就形成了災(zāi)害性天氣。夏季制種，這種災(zāi)害天氣發(fā)生的頻率比低溫陰雨發(fā)生的頻率更高。

1.5 其他災(zāi)害性氣候的影響 因?yàn)?zāi)害性氣候而引發(fā)的山洪、泥石流、山體滑坡等氣象次生災(zāi)害，雖然發(fā)生幾率不大，但一旦發(fā)生，其對雜交水稻制種的危害性一般是毀滅性的、不可補(bǔ)救的。

2 氣象災(zāi)害應(yīng)對措施

通過分析攸縣歷年雜交水稻制種情況，氣象因素對制種的質(zhì)量和產(chǎn)量起著至關(guān)重要的作用，因?yàn)?zāi)害性氣候的影響而使制種效益下降的年份為數(shù)不少，體現(xiàn)為3年制種，1年盈利、2年平本或虧本，因此，如何防御氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)，實(shí)現(xiàn)雜交水稻制種穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)是相關(guān)部門以及廣大制種戶的迫切愿望。雜交水稻制種既有其他糧食作物對氣象條件的普遍性，同時(shí)又有其特殊性，選擇適宜的制種基地，可以獲得適宜天氣的高頻率［10］;其次，安排好制種季節(jié)，可以保證制種安全;再次，雜交水稻制種中抽穗揚(yáng)花期天氣對制種產(chǎn)量起著決定性作用，選擇適宜天氣條件是制種高產(chǎn)的關(guān)鍵［11］。掌握農(nóng)田小氣候調(diào)節(jié)規(guī)律、合理安排其生長時(shí)段(如播種育秧、育性轉(zhuǎn)換和抽穗揚(yáng)花等)對降低制種的氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)、奪取優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)顯得十分重要。

2.1 建立災(zāi)害性天氣防御體系，強(qiáng)化災(zāi)害性氣候預(yù)測預(yù)報(bào) 在制種過程中，氣象部門強(qiáng)化對雜交水稻制種災(zāi)害性氣候的預(yù)測預(yù)報(bào)，提高預(yù)測預(yù)報(bào)的及時(shí)性和準(zhǔn)確率，建立健全雜交稻制種全過程的災(zāi)害性天氣預(yù)警系統(tǒng)及防災(zāi)、避災(zāi)、減災(zāi)的決策信息系統(tǒng)。在災(zāi)害性氣候發(fā)生前盡早采取預(yù)防措施，將各種災(zāi)害性氣候?qū)﹄s交水稻制種的影響控制在最低損失范圍內(nèi)。攸縣現(xiàn)有制種基地16個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道辦事處)120多個(gè)村，生產(chǎn)公司有隆平、亞華、金稻、德農(nóng)、科裕隆、泰邦、恒德、年豐、湖南六三、洞庭高科、神農(nóng)大豐、亞邦、紅旗、東方紅、藍(lán)天、大地等16個(gè)單位，制種技術(shù)人員達(dá)500多名。氣象部門針對雜交水稻生長的特點(diǎn)，提供針對性的氣象預(yù)報(bào)服務(wù)，與各制種基地、制種技術(shù)人員建立“一對一”的直通式氣象服務(wù)關(guān)系，預(yù)報(bào)有寒潮、降水、大風(fēng)、高溫等災(zāi)害性天氣及轉(zhuǎn)折性天氣，通過氣象災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)在第一時(shí)間向各制種基地及制種技術(shù)人員發(fā)送預(yù)警短信，提前采取防御措施。

2.2 運(yùn)用氣候區(qū)劃成果，合理安排制種區(qū)域及組合，降低遭遇災(zāi)害性氣候概率 依據(jù)制種基地歷年遭遇氣候風(fēng)險(xiǎn)概率的大小、制種所在區(qū)域的氣侯條件及制種組合特性，合理安排制種基地和面積，災(zāi)害性氣候頻發(fā)地區(qū)應(yīng)盡量少安排或不安排。依據(jù)制種組合雙親的生長發(fā)育習(xí)性，合理安排制種雙親落谷的時(shí)間差，盡量將其生長發(fā)育對環(huán)境條件比較敏感的時(shí)段錯(cuò)開災(zāi)害性氣候的易發(fā)時(shí)段，從而有效降低制種風(fēng)險(xiǎn)［12］。只有科學(xué)地選擇雜交制種基地，合理地進(jìn)行生產(chǎn)布局和時(shí)間安排，充分利用當(dāng)?shù)貧夂蛸Y源，就能夠最大程度降低制種風(fēng)險(xiǎn)，進(jìn)一步提高雜交稻制種的效益。

根據(jù)雜交水稻生長發(fā)育對溫、光、水的要求，通過雜交水稻制種的氣候區(qū)劃分析，攸縣各制種季別其氣候適宜區(qū)如圖1所示。從氣候區(qū)劃來看，攸縣除東部山區(qū)海拔較高的地區(qū)不宜選作基地外，大部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)的氣候條件均適宜作制種基地，中部地區(qū)春制、夏制、秋制均可，東、西部地區(qū)的鄉(xiāng)鎮(zhèn)以夏制、秋制為主，在種植安排方面，可選擇“春制+晚稻”、“油菜+夏制”、“油菜+秋制”等模式。目前攸縣形成了以網(wǎng)嶺、坪陽廟、石羊塘、皇圖嶺、湖南坳、蓮塘坳、大同橋、桃水、淥田、酒埠江、新市等鄉(xiāng)鎮(zhèn)為主的水稻雜交制種核心基地。省內(nèi)、外知名種子企業(yè)如隆平、亞華、金稻、德農(nóng)、科裕隆、洞庭高科、海南神農(nóng)大豐等種業(yè)公司在攸縣均有集中連片的、穩(wěn)定的生產(chǎn)基地。全縣的主要制種基地分布在坪陽廟鄉(xiāng)、網(wǎng)嶺鎮(zhèn)、蓮塘坳鄉(xiāng)、桃水鎮(zhèn)、沙陵陂鄉(xiāng)及高和鄉(xiāng)6個(gè)片區(qū)的21個(gè)核心村。根據(jù)攸縣雜交水稻制種適宜氣候區(qū)劃成果，進(jìn)一步利用氣候資源，攸縣雜交水稻制種基地的建設(shè)和發(fā)展可以從以下幾個(gè)方面著手:①重點(diǎn)建設(shè)好現(xiàn)有網(wǎng)嶺、坪陽廟、蓮塘坳、石羊塘、大同橋5個(gè)傳統(tǒng)雜交水稻三系生產(chǎn)基地，總計(jì)制種面積可達(dá)3 333.3 hm2;②積極推進(jìn)以酒埠江水庫下游30個(gè)村的制種親本種子生產(chǎn)基地建設(shè)，預(yù)計(jì)可發(fā)展制種面積666.7 hm2;③努力發(fā)展以東部山區(qū)及皇圖嶺山區(qū)50個(gè)村的兩系雜交種子生產(chǎn)基地建設(shè)，預(yù)計(jì)可發(fā)展制種面積333.3 hm2(圖2)。

2.3 加強(qiáng)制種基地建設(shè)，增強(qiáng)其防御氣象災(zāi)害的能力

2.3.1 保證制種基地的長期穩(wěn)定性。制種基地的選擇除了良好的氣候條件外，在稻作自然地理?xiàng)l件方面要求較高，因此，制種基地一旦確定，盡量保證基地關(guān)系穩(wěn)定，通過政府扶持，與農(nóng)戶簽訂合同，采取獎(jiǎng)罰激勵(lì)等措施確?；氐闹品N用途。

2.3.2 加強(qiáng)雜交水稻制種基地的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。結(jié)合良種繁育工程、新增糧食產(chǎn)能工程、優(yōu)糧工程標(biāo)準(zhǔn)糧田建設(shè)、商品糧基地建設(shè)、國土整理、農(nóng)業(yè)綜合開發(fā)等項(xiàng)目，加大對雜交水稻制種基地基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的投入，爭取建成交通方便、能排能灌、耕地質(zhì)量好、配套設(shè)施齊全的種子生產(chǎn)基地。

2.3.3 編制基地長久發(fā)展規(guī)劃。攸縣雜交水稻制種產(chǎn)業(yè)總體規(guī)模大，是湖南省制種大縣，近年來制種面積一直穩(wěn)定在2 666.7 hm2左右，但制種基地較為分散，遍布在18個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)90多個(gè)村，雜交水稻制種基地單個(gè)規(guī)模不大、分布零散、集中度低，需要進(jìn)行調(diào)整布局，促使種子產(chǎn)業(yè)向規(guī)?；矫姘l(fā)展。

2.4 充分運(yùn)用氣象預(yù)測預(yù)報(bào)產(chǎn)品，適時(shí)調(diào)控，防御制種氣象災(zāi)害 根據(jù)雜交水稻制種各生育期遭遇高溫?zé)岷?、低溫冷害、?qiáng)降水及連陰雨天氣的情況(表1)，要針對不同災(zāi)害性氣候及早采取應(yīng)對措施，盡最大可能地減災(zāi)止損。提高農(nóng)戶整體生產(chǎn)技術(shù)水平，在生產(chǎn)期間由氣象部門組織各制種公司技術(shù)人員根據(jù)農(nóng)事安排對農(nóng)戶進(jìn)行技術(shù)講解、指導(dǎo)，在浸種育秧、施肥、保證花期相遇、噴施“920”、除雜等關(guān)鍵時(shí)期對農(nóng)民進(jìn)行集中培訓(xùn)，統(tǒng)一安排。氣象部門、種子管理站和公司生產(chǎn)技術(shù)人員在關(guān)鍵時(shí)期對種子生產(chǎn)專業(yè)合作社和制種大戶進(jìn)行實(shí)地指導(dǎo)，幫助他們采取措施，提高防御氣象災(zāi)害的能力。

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