鐘啟琴 范典 張勇為 許川
摘要 在南充市高坪區(qū)黃溪鄉(xiāng)黃溪貢米生產(chǎn)基地選擇固定觀測(cè)地段,對(duì)黃溪鄉(xiāng)水稻發(fā)育期進(jìn)行觀測(cè),結(jié)合水稻生長(zhǎng)期間的溫度、降水、日照等氣象要素的變化情況,研究黃溪鄉(xiāng)水稻生長(zhǎng)的氣候特征,建立適宜水稻生長(zhǎng)的氣象要素值界限范圍即氣象指標(biāo),開(kāi)展黃溪貢米氣候品質(zhì)認(rèn)證工作。
關(guān)鍵詞 黃溪貢米;生長(zhǎng)期間;氣候特征;氣候品質(zhì);認(rèn)證
中圖分類號(hào) S511;P49 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-5739(2016)05-0274-03
“黃溪貢米”產(chǎn)于南充市高坪區(qū)黃溪鄉(xiāng)。貢米是指古代專供皇上享用的大米,簡(jiǎn)稱“貢米”,亦稱作“御米”[1]。黃溪鄉(xiāng)屬于山區(qū),無(wú)污染,位于高坪區(qū)東南隅,與岳池縣黃龍、團(tuán)結(jié)、鋪牙等鄉(xiāng)鎮(zhèn)接壤,經(jīng)過(guò)測(cè)量,海拔高度在410~610 m之間,氣候獨(dú)特,是優(yōu)質(zhì)水稻的重要種植區(qū)域;“黃溪貢米”種植區(qū)域土壤以黏土為主,呈獨(dú)特的黑褐色,礦物質(zhì)含量豐富,營(yíng)養(yǎng)價(jià)值極為豐富;“黃溪貢米”于2008年注冊(cè)商標(biāo),并連續(xù)4屆被南充市工商局評(píng)為知名商標(biāo),取得了QS認(rèn)證,是南充市名優(yōu)特色農(nóng)產(chǎn)品,已入選農(nóng)業(yè)部《2015全國(guó)名特優(yōu)新農(nóng)產(chǎn)品目錄》;目前水稻種植聯(lián)片發(fā)展高坡村、岳池團(tuán)結(jié)鄉(xiāng)等多個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn),可達(dá)333.33 hm2,核心區(qū)域66.67 hm2左右,已成為農(nóng)民增收致富,帶動(dòng)高坪經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要產(chǎn)業(yè);2015年3月下旬在“黃溪貢米”生產(chǎn)基地安裝了區(qū)域自動(dòng)站,用于測(cè)量該研究區(qū)域水稻(種植面積133.3 hm2)生長(zhǎng)期間的氣溫和降水量數(shù)據(jù);在水稻的生長(zhǎng)過(guò)程中,影響因素很多,其中溫度、光照、水分起著重要的作用[2],開(kāi)展《黃溪貢米生長(zhǎng)期間氣候特征研究》,建立氣象指標(biāo),并應(yīng)用于“黃溪貢米氣候品質(zhì)認(rèn)證”符合當(dāng)前農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)體系建設(shè)的具體要求。氣象部門(mén)作為與水稻種植者、銷售者和消費(fèi)者無(wú)關(guān)的第三者,開(kāi)展黃溪貢米氣候品質(zhì)認(rèn)證對(duì)黃溪貢米推廣種植、占據(jù)市場(chǎng)、提升品牌形象、引導(dǎo)消費(fèi)者選購(gòu)其滿意的農(nóng)產(chǎn)品具有重要的意義,是開(kāi)展富有地方特色的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)的新途徑[3]。
1 資料與方法
氣象資料來(lái)源于南充市高坪國(guó)家基本氣象觀測(cè)站(站號(hào)57411,海拔高度309.7 m,東經(jīng)106°06′,北緯30°47′)1981—2014年和2015年1月1日至8月31日的逐日日照時(shí)數(shù)、相對(duì)濕度、風(fēng)速及1981—2015年水稻觀測(cè)資料;岳池縣黃龍鄉(xiāng)省級(jí)區(qū)域自動(dòng)氣象站(站號(hào)S4402,海拔高度489 m,東經(jīng)106°20′,北緯30°41′)2008—2014年和2015年1月1日至3月31日、黃溪鄉(xiāng)區(qū)域自動(dòng)氣象站(站號(hào)S4074,海拔高度410 m,東經(jīng)106°18′,北緯30°43′)2015年4月1日至8月31日的逐日氣溫、降水量數(shù)據(jù),2015年3—8月黃溪鄉(xiāng)水稻從播種至成熟的全生育期觀測(cè)資料。
黃溪鄉(xiāng)地理環(huán)境和岳池縣黃龍鄉(xiāng)相似且接壤(圖1),根據(jù)海拔高度每升高100 m,氣溫下降0.65 ℃的原理[4],訂正黃龍鄉(xiāng)2008—2015年3月氣溫資料即為黃溪鄉(xiāng)氣溫資料,雨量資料使用原數(shù)據(jù),高坪國(guó)家基本站水稻觀測(cè)資料作為參考。氣象資料訂正過(guò)程中對(duì)殘缺記錄使用差值訂正法、內(nèi)插法;利用統(tǒng)計(jì)法、對(duì)比分析法對(duì)黃溪鄉(xiāng)水稻各生育期觀測(cè)資料和相應(yīng)氣象要素變化情況進(jìn)行研究分析,建立黃溪(貢米)水稻生長(zhǎng)的適宜氣象指標(biāo)體系,包括氣溫、降水、日照、相對(duì)濕度、風(fēng)速等氣象要素的界限值。
2 結(jié)果與分析
2.1 水稻生長(zhǎng)期間氣候特征
根據(jù)《農(nóng)業(yè)氣象觀測(cè)規(guī)范》[5]水稻全發(fā)育期分為播種、出苗期、三葉期、移栽期、返青期、分蘗期、拔節(jié)期、孕惠期、抽惠期、乳熟期、成熟期,下面對(duì)水稻生長(zhǎng)期間氣候特征進(jìn)行分析。
2.1.1 播種—出苗期。一是發(fā)生時(shí)間及氣象要素值。黃溪鄉(xiāng)水稻于3月19日前后,連續(xù)3 d平均氣溫穩(wěn)定通過(guò)10.0 ℃時(shí)可播種,水稻發(fā)芽的最適溫度一般在10~12 ℃[6],27日前后出苗,共需經(jīng)歷8 d左右;該階段平均溫度13.3 ℃,適宜出苗的日平均氣溫(下同)界限范圍12.0~18.0 ℃,積溫80.0~140.0 ℃;平均降水量20.4 mm,界限范圍5.0~37.0 mm;日照時(shí)數(shù)30.5 h,界限范圍25.0~65.0 h;播種至出苗期溫度和日照時(shí)數(shù)達(dá)到條件時(shí),若降水量不足,秧田水源一般人工灌溉能解決。二是不利天氣條件分析。這一時(shí)期播種后遇到寒潮低溫陰雨天氣,日平均氣溫在10.0~12.0 ℃以下,最低溫度低于8 ℃,日照時(shí)數(shù)每天3 h以下,連續(xù)3~5 d就產(chǎn)生爛秧。
2.1.2 三葉期。一是發(fā)生時(shí)間及氣象要素值。水稻三葉期從4月5日前后開(kāi)始持續(xù)到5月10日前后,經(jīng)歷36 d左右。水稻幼苗長(zhǎng)至2~3片葉時(shí),胚乳中貯藏的養(yǎng)分逐漸耗盡,秧苗開(kāi)始離乳獨(dú)立生活,這是秧苗生長(zhǎng)過(guò)程中的一個(gè)轉(zhuǎn)折期;平均溫度為17.9 ℃,界限范圍15.8~20.0 ℃;平均降水量為98.1 mm,界限范圍80.0~130.0 mm,平均日照時(shí)數(shù)162.0 h,界限范圍110.0~220.0 h。二是不利天氣條件分析。這個(gè)時(shí)期秧苗耐寒力逐漸下降,易受低溫(≤10 ℃)危害,對(duì)日照要求漸趨嚴(yán)格,日照不足時(shí),秧苗發(fā)黃,嫩弱變白,抗逆性減弱,是造成爛秧的主要因子,12.0~14.0 ℃生長(zhǎng)緩慢,日平均氣溫≤12 ℃(10 ℃)3 d以上,易感染綿腐病,出現(xiàn)爛秧、死苗[7]。15 ℃以上正常生長(zhǎng),溫度高于25 ℃以上,秧苗纖細(xì),移栽后葉子易枯死和受病蟲(chóng)害。
2.1.3 移栽—返青期。一是發(fā)生時(shí)間及氣象要素值。水稻移栽時(shí)間在5月12日前后,19日前后返青;水稻移栽后,一般都會(huì)由綠轉(zhuǎn)黃,然后再由黃轉(zhuǎn)綠,這段時(shí)間稱為返青期。返青期一般為7~10 d,平均溫度為19.4 ℃,界限范圍16.0~22.0 ℃;平均降水量25.3 mm,界限范圍10.0~70.0 mm;平均日照時(shí)數(shù)32.9 h,界限范圍20.0~50.0 h。二是不利天氣條件分析。移栽后低于15 ℃難以返青[8],若遇大風(fēng)、暴雨易引起浮秧及倒苗現(xiàn)象,高溫、強(qiáng)日照則易引起秧苗萎縮、返青遲緩。
2.1.4 分蘗期。一是發(fā)生時(shí)間及氣象要素值。分蘗期發(fā)生在5月27日前后,6月20日前后結(jié)束,持續(xù)時(shí)間25 d左右,分蘗發(fā)棵是水稻營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)的主要特征,也是決定單位面積穗數(shù)的關(guān)鍵時(shí)期。水稻分蘗期是指從第4片完全葉生長(zhǎng)至稻穗開(kāi)始分化為止的時(shí)期。此時(shí)期主要是長(zhǎng)葉、長(zhǎng)蘗、長(zhǎng)根的時(shí)期,與溫度的關(guān)系最密切,平均溫度22.0 ℃,界限范圍20.0~25.0 ℃;平均降水量102.0 mm,界限范圍100.0~150.0 mm;平均日照時(shí)數(shù)107.4 h,界限范圍80.0~160.0 h。二是不利天氣條件分析。氣溫低于18. 0℃分蘗緩慢,16.0 ℃以下分蘗基本停止,>30.0 ℃易形成無(wú)效分蘗。陰雨連綿光照不足將延遲、減少分蘗,莖稈細(xì)弱易得稻瘟病。
2.1.5 拔節(jié)—孕穗期。一是發(fā)生時(shí)間及氣象要素值。拔節(jié)至孕穗期從6月26日前后開(kāi)始,到7月20日左右結(jié)束,持續(xù)25 d左右,拔節(jié)孕穗階段是水稻一生中生長(zhǎng)最快、吸收水分和養(yǎng)分最多、光合作用最強(qiáng)的時(shí)期,也是決定水稻穗大粒多的關(guān)鍵時(shí)期,要求日照長(zhǎng),水分充足,溫度高;該時(shí)期平均氣溫24.9 ℃,界限范圍23.0~27.0 ℃,晝夜溫差在7.0~10.0 ℃更有利于成大穗;幼穗分化開(kāi)始到抽穗,是水稻一生生理需水最多的時(shí)期,尤其以花粉母細(xì)胞減數(shù)分裂期對(duì)水分最為敏感,平均雨日數(shù)為16 d,平均降水量121.0 mm,界限范圍100.0~250.0 mm;光照對(duì)幼穗分化關(guān)系密切,光照強(qiáng)有利于幼穗分化,平均日照時(shí)數(shù)109.6 h,界限范圍95.0~150.0 h。二是不利天氣條件分析。高溫干旱或最低氣溫低于15.0 ℃,對(duì)拔節(jié)不利,孕穗期要求氣溫不低于18.0 ℃,否則會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的空秕、癟?,F(xiàn)象。這一時(shí)期是需水、需肥最關(guān)鍵時(shí)期,受旱、脫肥會(huì)造成水稻穗小粒少。
2.1.6 抽惠期。一是發(fā)生時(shí)間及氣象要素值。抽惠期從7月20日前后開(kāi)始,27日前后結(jié)束,持續(xù)8 d左右,晴暖微風(fēng)的天氣最有利于水稻開(kāi)花授粉;該時(shí)期平均氣溫27.1 ℃,界限范圍25.0~30.0 ℃;晝夜溫差在8.0~11.0 ℃有利于抽穗;空氣平均相對(duì)濕度70%~80%;平均降水量39.7 mm,界限范圍26.0~110.0 mm;雨日數(shù)3~5 d;平均日照時(shí)數(shù)56.6 h,界限范圍40.0~80.0 h;平均風(fēng)速0~3.0 m/s。二是不利氣象條件。抽穗期低于20 ℃連續(xù)3 d以上易形成空殼和癟谷;日均溫度高于30 ℃不利于水稻抽穗,且抽穗開(kāi)花期受旱,對(duì)受精結(jié)實(shí)影響最大,空殼率增多[9];連陰雨對(duì)開(kāi)花授粉不利;風(fēng)速達(dá)4 m/s以上時(shí),就會(huì)影響正常的開(kāi)花授粉,6 m/s以上時(shí)影響更大[10]。
2.1.7 乳熟—成熟期。一是發(fā)生時(shí)間及氣象要素值。乳熟期在8月6日前后開(kāi)始,8月底前后成熟,持續(xù)26 d左右;平均氣溫25.8 ℃,界限溫度范圍23.4~29.0 ℃,日較差8.0~10.0 ℃有利于灌漿結(jié)實(shí);平均降水量136.1 mm,界限范圍100.0~200.0 mm,雨日數(shù)12~15 d;平均日照時(shí)數(shù)151.8 h,界限范圍100.0~200.0 h;當(dāng)90%稻株達(dá)到成熟即開(kāi)始收獲。二是不利氣象條件。這一時(shí)期若遇干旱、缺水、田開(kāi)裂,日平均氣溫在30 ℃以上,對(duì)籽粒灌漿結(jié)實(shí)產(chǎn)生不利影響,秕粒增加;若受35 ℃以上高溫危害,千粒重下降,稻米品質(zhì)變劣,產(chǎn)量降低,這就是通常所說(shuō)的高溫逼熟[11];日平均氣溫低于13 ℃連續(xù)低溫陰雨延遲成熟。
2.2 黃溪貢米氣候品質(zhì)認(rèn)證
2.2.1 黃溪鄉(xiāng)氣候概況。黃溪鄉(xiāng)屬于山區(qū),海拔高度在410~630 m之間,水稻種植區(qū)域年平均氣溫14.9~15.8 ℃,年降水量920.0~1 130.0 mm,年日照時(shí)數(shù)924.0 h,年積溫5 693.4~5 821.3 ℃,整體氣候溫和,雨量充沛,濕度適宜,日照充足,能充分滿足水稻各生育期的生長(zhǎng)發(fā)育要求。
2.2.2 黃溪貢米氣候品質(zhì)認(rèn)證方法。根據(jù)《四川省農(nóng)產(chǎn)品氣候品質(zhì)認(rèn)證管理辦法》(試行),農(nóng)產(chǎn)品氣候品質(zhì)認(rèn)證是通過(guò)相關(guān)數(shù)據(jù)的采集收集、實(shí)地調(diào)查、對(duì)比分析等技術(shù)手段方法,設(shè)置認(rèn)證氣候條件指標(biāo),建立認(rèn)證模式,綜合評(píng)價(jià)確定天氣氣候?qū)r(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)影響的優(yōu)劣,最終評(píng)定出農(nóng)產(chǎn)品氣候品質(zhì)等級(jí)。農(nóng)產(chǎn)品氣候品質(zhì)等級(jí)統(tǒng)一劃分為三級(jí),分別為特優(yōu)、優(yōu)、良。利用2015年黃溪鄉(xiāng)研究區(qū)域水稻生育期氣象要素值與分析出的最適生長(zhǎng)指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比,確定出氣象條件適宜農(nóng)作物生長(zhǎng)的等級(jí),統(tǒng)一劃分為三級(jí):最適宜(對(duì)應(yīng)特優(yōu))、適宜(優(yōu))、次適宜(次優(yōu))(表1)。
2015年,黃溪鄉(xiāng)天氣條件對(duì)于水稻生產(chǎn)來(lái)說(shuō)屬于風(fēng)調(diào)雨順年,無(wú)常年性低溫、寒潮及連陰雨的影響;7月上旬至8月上旬雖持續(xù)高溫少雨天氣,但從8月7日開(kāi)始,該區(qū)域天氣氣候恢復(fù)正常,光、溫、水氣象條件匹配適宜,有助于水稻正常灌漿結(jié)實(shí)。經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)走訪調(diào)查及專家組討論,認(rèn)定2015年伏旱對(duì)當(dāng)年大米品質(zhì)影響不突出,綜合分析結(jié)果整體認(rèn)為2015年研究區(qū)域水稻生長(zhǎng)期間特有的天氣氣候條件,有利于黃溪貢米天然品質(zhì)的形成。因此,認(rèn)定南充市高坪區(qū)黃溪鄉(xiāng)黃溪貢米優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)基地于2015年出產(chǎn)的大米氣候品質(zhì)等級(jí)為優(yōu)。2016年1月為南充市高坪區(qū)黃溪鄉(xiāng)優(yōu)質(zhì)水稻繁育種植協(xié)會(huì)頒發(fā)了四川省農(nóng)產(chǎn)品氣候品質(zhì)認(rèn)證報(bào)告及證書(shū)。
2.2.3 黃溪貢米氣候品質(zhì)認(rèn)證應(yīng)用。黃溪鄉(xiāng)優(yōu)質(zhì)水稻繁育種植協(xié)會(huì)近年來(lái)每年為農(nóng)民銷售高檔貢米20 t左右,在開(kāi)展氣候品質(zhì)認(rèn)證之前價(jià)格為10~16元/kg,開(kāi)展氣候品質(zhì)認(rèn)證之后價(jià)格上升為20元/kg。另外,在2016年1月種植協(xié)會(huì)還將貢米帶到成都、重慶參加農(nóng)博會(huì)展銷,為貢米開(kāi)拓新的市場(chǎng),效果顯著;據(jù)種植協(xié)會(huì)負(fù)責(zé)人介紹,2016年有望突破銷售30 t,可為農(nóng)民增加收入12萬(wàn)~30萬(wàn)元左右。
3 結(jié)論與討論
通過(guò)實(shí)際觀測(cè)、資料分析確定出了適宜黃溪貢米(水稻)生長(zhǎng)期間氣象指標(biāo)范圍,可為黃溪鄉(xiāng)海拔高度410 m左右區(qū)域種植水稻提供參考。水稻的生育期隨著氣溫的升高而縮短,反之延長(zhǎng);黃溪鄉(xiāng)屬山區(qū),隨著海拔高度的升高,氣溫降低,水稻的生育期高海拔的地區(qū)長(zhǎng)于低海拔的地區(qū)。本文由于研究區(qū)域有限,資料年限短,存在一定的局限性,應(yīng)用時(shí)需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行修訂。
氣象部門(mén)作為與水稻種植者、銷售者和消費(fèi)者無(wú)關(guān)的第三者,開(kāi)展黃溪貢米氣候品質(zhì)認(rèn)證對(duì)黃溪貢米推廣種植、占據(jù)市場(chǎng)、提升品牌形象、引導(dǎo)消費(fèi)者選購(gòu)其滿意的農(nóng)產(chǎn)品具有重要的現(xiàn)實(shí)意義,同時(shí)增加了農(nóng)民的經(jīng)濟(jì)收入,提高了種植積極性,也為開(kāi)展其他特色農(nóng)產(chǎn)品氣候品質(zhì)認(rèn)證提供參考。
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