伍曉玲+于堃+羅艷+楊太明++徐敏

摘要：根據(jù)安徽省水稻低溫冷害指標，采用統(tǒng)計學方法分析安徽省6個農(nóng)氣觀測站所在地區(qū)近30年水稻關鍵生育期內的低溫冷害特征，從年代際變化特征、空間分布、持續(xù)時間、強度幾個方面進行分析。結果表明：（1）安徽省低溫冷害發(fā)生次數(shù)存在年際分布不均的特征，進入21世紀后，江淮之間低溫冷害發(fā)生年數(shù)明顯增加；（2）安徽省江淮之間的低溫冷害發(fā)生概率明顯高于江南地區(qū)，西部山區(qū)的發(fā)生概率明顯高于東部地區(qū)；（3）低溫冷害的持續(xù)時間最長是7 d，但是出現(xiàn)的概率很小，持續(xù)3 d出現(xiàn)的概率最大，且低溫冷害強度并不大。對照《安徽省氣象災害年鑒》，發(fā)現(xiàn)有水稻災情記錄的年份都發(fā)生了低溫冷害；對比水稻產(chǎn)量結構，發(fā)現(xiàn)空殼率與低溫年份并沒有很好的對應關系，因此低溫并不是產(chǎn)量唯一的決定條件，產(chǎn)量還與水稻品種的感溫性、感光性存在相關性。可見，安徽省已建立的低溫冷害指標可用，但從近35年氣象條件來看，安徽地區(qū)低溫冷害強度不大，水稻品種耐寒性提升，低溫過程對水稻影響不大。

關鍵詞：安徽?。粏渭舅?；關鍵生育期；障礙性冷害；防御依據(jù)

中圖分類號： S426文獻標志碼： A文章編號：1002-1302（2017）06-0068-04

低溫冷害是對水稻生產(chǎn)影響嚴重的農(nóng)業(yè)氣象災害之一，農(nóng)業(yè)上一般把低溫冷害分為延遲型冷害、障礙型冷害、混合型冷害[1-2]。已有不少學者對低溫冷害的時空分布特征進行了研究[3-5]。目前的多項研究表明，障礙型冷害多半是由水稻抽穗開花生長敏感期間發(fā)生的短時降溫所致，在南方稻區(qū)較為常見[6-7]。位于長江中下游稻區(qū)的安徽省水稻，對障礙型冷害敏感性較高。

水稻是安徽省的主要糧食作物之一，主要分布在沿淮及淮河以南地區(qū)。水稻按種植季節(jié)可分為單季稻、雙季稻，其中一季稻主要分布在沿淮、江淮之間中北部、大別山區(qū)和皖南山區(qū)[8]。7月中下旬至9月上旬，安徽省一季稻正值孕穗、抽穗、揚花期，進入產(chǎn)量形成關鍵期。前人做過很多研究得出，此時若出現(xiàn)障礙型冷害，對水稻生產(chǎn)會有嚴重影響，使水稻花藥不能正常開裂，影響正常開花授粉，導致空秕率升高、結實率下降[9-16]。因此，筆者擬利用1980—2014年安徽省淮河以南一季稻種植區(qū)農(nóng)業(yè)氣象觀測站的逐日氣象資料、水稻產(chǎn)量資料，分析安徽省水稻關鍵生育期低溫冷害特征，研究安徽省水稻產(chǎn)量受障礙型冷害的影響，以期掌握災害發(fā)生規(guī)律，為水稻低溫冷害防御提供科學依據(jù)。

1材料與方法

1.1材料來源

本研究所用的氣象資料是安徽省一季稻種植區(qū)——淮河以南地區(qū)6個農(nóng)氣觀測站（天長、合肥、六安、壽縣、宣城、蕪湖）的逐日氣溫資料，資料來源于安徽省氣象信息中心。選取安徽省天長、合肥、六安、壽縣、宣城、蕪湖這6個站，它們在地理位置上具有較好的地域代表性。

選取時間：每年7月21日至9月10日（一季稻處于拔節(jié)長穗—抽穗開花的關鍵期），時間段為1980—2014年（1980年開始農(nóng)業(yè)氣象觀測業(yè)務）。

1.2低溫冷害的劃定標準

在實際使用中，安徽區(qū)域日平均氣溫指標使用較為廣泛，針對穗花期，使用的日平均氣溫低溫冷害指標為日平均氣溫連續(xù)3 d或以上時間≤22 ℃[17]。

2結果與分析

2.1低溫冷害時空分布特征

2.1.1低溫冷害發(fā)生頻次與地域特征從圖1可見，1980—2014年，安徽省淮河以南地區(qū)水稻在穗花期遭遇連續(xù)3 d或以上時間日均氣溫≤22 ℃的低溫過程一共出現(xiàn)51次（6個站點累計）；安徽省西部（六安）出現(xiàn)低溫冷害的次數(shù)明顯多于東部；江淮間（合肥、天長、壽縣）發(fā)生的次數(shù)較多，共發(fā)生44次，位于大別山區(qū)的六安最多（14次），其次為壽縣（13次）；江南地區(qū)（宣城、蕪湖）出現(xiàn)的次數(shù)很少，不超過4次。

2.1.2低溫冷害時間分布特征從低溫冷害發(fā)生次數(shù)的年代際變化來看，安徽省低溫冷害（連續(xù)3 d或以上時間氣溫≤22 ℃）發(fā)生次數(shù)存在年代際分布不均的特征，20世紀80年代安徽淮河以南地區(qū)發(fā)生低溫冷害的時間平均有2年左右，天長最多，有4年出現(xiàn)了低溫冷害；20世紀90年代，江淮之間發(fā)生低溫冷害的時間平均有2年，其中六安有3年出現(xiàn)了低溫冷害；部分江南地區(qū)沒有出現(xiàn)低溫冷害；進入21世紀，江淮之間出現(xiàn)的低溫冷害次數(shù)明顯增加，2000—2014年間，六安、壽縣共有8年都出現(xiàn)了低溫冷害（圖2）。從低溫冷害年的發(fā)生概率來看，六安最高，為43%，壽縣的發(fā)生概率為37%，宣城、蕪湖的發(fā)生概率均不超過11%。

2.2低溫冷害強度、持續(xù)時間與出現(xiàn)日期特征

2.2.1低溫冷害強度特征安徽省淮河以南地區(qū)出現(xiàn)連續(xù)

3 d或以上日均氣溫≤20 ℃的低溫冷害過程非常少，只有壽縣出現(xiàn)低溫過程，日均氣溫最低值出現(xiàn)在2006年9月5日，為15.8 ℃（表1）。由此可見，近34年來，安徽淮河以南地區(qū)的低溫冷害強度并不大。

2.2.2低溫冷害持續(xù)時間特征 據(jù)統(tǒng)計，1980—2014年，安徽省淮河以南地區(qū)水稻關鍵生育期（7月下旬至9月上旬）日均氣溫≤22 ℃的持續(xù)時間主要是3～6 d（圖3）；最長是7 d，但出現(xiàn)概率很低（只有2.0%），持續(xù)3 d的出現(xiàn)概率最高（56.9%），其次是持續(xù)4 d（17.6%），持續(xù)6 d的概率也較高，為15.7%，持續(xù)5 d的概率較低，為7.8%（圖4）。

2.2.3低溫冷害出現(xiàn)日期特征1980—2014年，在7月下旬至9月上旬，日均氣溫最早出現(xiàn)連續(xù)3 d或以上時間≤22 ℃ 的首日發(fā)生日期在江淮之間差別不是很大，多在8月中下旬（圖5）。由表2可知，1980—2014年，在7月下旬至9月上旬，日均氣溫最早出現(xiàn)連續(xù)3 d或以上≤22 ℃的首發(fā)日期只有江淮之間西部的六安、壽縣是發(fā)生在8月中旬。最遲的是江南地區(qū)的宣城（9月5日）；日均氣溫最晚出現(xiàn)連續(xù)3 d或以上≤22 ℃ 的首日發(fā)生日期各地基本一致，主要是在

綜合上述結果可知，發(fā)生低溫冷害的概率最大時段都是在9月上旬。

2.3安徽省水稻低溫冷害災情

經(jīng)查詢《安徽省氣象災害年鑒》，在以上低溫年份內，有水稻災情記錄的年份有2002、2003、2005、2008、2011、2014年。由表3可見，有水稻災情記錄的年份都發(fā)生了低溫冷害。 表3安徽省水稻受低溫影響歷史記錄

年份1歷史記錄200218月上旬安徽全省出現(xiàn)了低溫陰雨天氣，淮河以南地區(qū)降水偏多，日照明顯不足。這次夏季低溫及連陰雨天氣過程，對正值抽穗、灌漿期的中稻、單晚孕穗抽穗造成危害，嚴重影響兩系雜交稻制種200318月中旬至9月中旬，安徽全省出現(xiàn)了3段低溫及連陰雨天氣，其中8月中旬，安徽全省低溫陰雨，氣溫持續(xù)下降，長江以北地區(qū)的旬平均氣溫較常年偏低4～5 ℃，大部分地區(qū)創(chuàng)有資料以來新低值，對正在抽穗灌漿的中稻、單晚孕穗造成了危害200518月17至8月24日，安徽全省維持低溫陰雨天氣，對部分處于抽穗揚花期的中稻構成了一定影響20081安徽省一季稻從4月下旬開始育秧到9月下旬成熟收獲，全生育期期間農(nóng)業(yè)氣象條件總體上利大于弊。但一些時段出現(xiàn)低溫寡照、局部強降水等災害性天氣仍給一季稻生長帶來不利影響20111孕穗抽穗期氣象條件基本適宜，無明顯高溫熱害，為穩(wěn)定穗粒數(shù)提供了保障。中后期氣象條件總體上有利于灌漿乳熟，但部分地區(qū)出現(xiàn)了低溫陰雨天氣，影響灌漿質量20141孕穗抽穗期至灌漿乳熟期出現(xiàn)持續(xù)低溫陰雨寡照天氣，使遲熟一季稻遭受不同程度的危害，一季稻生育進程總體較常年推遲 5～7 d，局部地區(qū)水稻稻瘟病、稻曲病較重

2.4安徽省水稻產(chǎn)量結構的變化特征

從空殼率來看，安徽省江淮地區(qū)水稻的空殼率年際波動特征比較明顯，20世紀90年代初期空殼率普遍高于其他時間段；從2000年起，空殼率明顯下降（圖6）。對照歷史水稻災情記錄與低溫年份，發(fā)現(xiàn)空殼率與低溫年份并沒有很好的對應關系，這與空殼率的影響因子有關，日照的多寡、降水的多少對空殼率也有影響，因此低溫并不是唯一決定條件；此外，水稻品種也是近幾年來更新的，不同水稻品種的感溫性存在差異。從千粒質量來看，安徽省江淮之間地區(qū)的千粒質量年際變化較明顯（圖7）。穗粒質量整體呈逐步上升趨勢（圖8）。從相對氣象產(chǎn)量來看，各地均存在年際波動，2003年為極端低值年，主要是由于高溫熱害引起的（圖9）。

3結論與討論

從低溫冷害年代際變化特征來看，1980—2014年，在水稻穗花期， 安徽省日均氣溫連續(xù)3 d或以上時間≤22 ℃的低

溫冷害發(fā)生次數(shù)存在年際分布不均的特征；進入21世紀，江淮之間低溫冷害發(fā)生年數(shù)明顯增加。從低溫冷害空間分布來看，江淮之間的發(fā)生概率明顯高于江南地區(qū)。同時，由于地形的原因，氣溫也呈現(xiàn)出東西差距，西部山區(qū)低溫冷害的發(fā)生概率明顯高于東部地區(qū)。從低溫冷害發(fā)生的具體時間來看，概率最大時段是在9月上旬。從低溫冷害持續(xù)時間和強度來看，日均氣溫≤22 ℃的持續(xù)時間最長是7 d，但出現(xiàn)概率很?。ㄖ挥?%），持續(xù)3 d的出現(xiàn)概率最大（56.9%）。安徽省的低溫冷害強度并不大，連續(xù)3 d或以上時間氣溫≤20 ℃的低溫冷害過程非常少，近34年中只有2006年出現(xiàn)了強低溫過程。

空殼率與低溫年份并沒有很好的對應關系，這與空殼率的影響因子有關，日照的多寡、降水的多少對空殼率也有影響，因此低溫并不是唯一決定條件，再加上品種的更新，對于不同水稻品種，感溫性與感光性存在差異。通過分析發(fā)現(xiàn)，日均氣溫連續(xù)3 d或以上時間≤22 ℃的低溫冷害指標可用，但是從近34年的氣象條件來看，由于低溫冷害強度不大，水稻品種耐寒性提升，因此安徽地區(qū)低溫過程對水稻影響不大。

參考文獻：

[1]陳山，李維秀，董文勝. 階段性低溫冷害對水稻生長的影響[J]. 墾殖與稻作，2004（增刊1）：18-19.

[2]梁榮欣，沈能展. 低溫冷害氣象型的初步研究[J]. 氣象，1982，8（2）：26-27.

[3]楊愛萍，馮明，劉安國.湖北省水稻盛夏低溫冷害變化特征分析[J]. 華中農(nóng)業(yè)大學學報，2009，28（6）：771-775.

[4]陳斐，楊沈斌，申雙和，等. 長江中下游雙季稻區(qū)春季低溫冷害的時空分布[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)學報，2013，29（3）：540-547.

[5]楊愛萍，馮明，劉安國.湖北省水稻盛夏低溫冷害的敏感性分析[J]. 中國農(nóng)業(yè)大學學報，2009，20（S2）：771-775.

[6]徐敏，徐經(jīng)緯，高蘋，等. 江蘇水稻障礙型冷害時空變化特征及敏感性分析[J]. 氣象，2015，41（11）：1367-1373.

[7]郭建平，馬樹慶. 農(nóng)作物低溫冷害監(jiān)測預測理論與實踐[M]. 北京：氣象出版社，38-39.

[8]羅艷，伍曉玲，周建平，等. 2013年極端高溫對合肥一季稻的影響分析[J]. 中國農(nóng)學通報，2015，31（21）：244-248.

[9]何英彬，陳佑啟，唐華俊. 水稻冷害研究進展[J]. 中國農(nóng)業(yè)資源與區(qū)劃，2008，29（2）：33-38.

[10]姜麗霞，季生太，李帥，等. 黑龍江省水稻空殼率與孕穗期低溫的關系[J]. 應用生態(tài)學報，2010，21（7）：1725-1730.

[11]李澤炳，畢春群，陳正洪，等. 盛夏低溫對光敏核不育水稻穩(wěn)定性的影響及其克服的預見性對策[J]. 華中農(nóng)業(yè)大學學報，1990，9（4）：343-347.

[12]王懷義，熊建華，張思竹，等. 水稻花藥長度與耐寒性的關系[J]. 西南農(nóng)業(yè)學報，1988，1（2）：65-67.

[13]葉昌榮，熊建華，戴陸園，等. 水稻花藥在耐寒性鑒定上的應用[J]. 西南農(nóng)業(yè)學報，1996，9（1）：1-4.

[14]葉昌榮，戴陸園，廖新華，等. 低溫誘導下水稻花藥和不育花粉數(shù)的變化及其與耐冷性的關系[J]. 西南農(nóng)業(yè)學報，1996，9（3）：1-6.

[15]葉昌榮，廖新華，戴陸園，等. 水稻品種孕穗期耐冷性構成因子分析[J]. 中國水稻科學，1998，12（1）：6-10.

[16]趙海燕，姚鳳梅，張勇，等. 長江中下游水稻開花灌漿期氣象要素與結實率和粒重的相關性分析[J]. 中國農(nóng)業(yè)科學，2006，39（9）：1765-1771.

[17]于波，鮑文中，吳必文，等. 安徽農(nóng)業(yè)氣象業(yè)務服務手冊[M]. 北京：氣象出版社，2013：113-115.郭彥芬，霍軼珍，韓翠蓮，等. 不同覆蓋方式對玉米生長發(fā)育及土壤水分利用效率的影響[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學，2017，45（6）：72-74.

doi：10.15889/j.issn.1002-1302.2017.06.017