劉瑋敏 李 曼 張彥利
(原陽(yáng)縣氣象局,河南 原陽(yáng) 453500)
麥茬水稻直播栽培是指在水稻栽培過(guò)程中省去育秧和移栽作業(yè),在大田里直接播種稻谷栽培水稻的技術(shù)[1]。近幾年隨著農(nóng)村勞動(dòng)力轉(zhuǎn)移力度加大,農(nóng)村勞動(dòng)力不足或勞動(dòng)能力偏弱的情況下,直播水稻具有省工、省力、省秧田、省成本及操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn),逐步得到了種植戶的認(rèn)同,播種面積有逐年擴(kuò)大的趨勢(shì)[2]。但由于其種植方式、播種時(shí)間等與移栽水稻不同,使其生育特點(diǎn)和生育進(jìn)程以及各生育期遇到的氣候條件有別于移栽水稻,存在著許多難以克服的弊端,尤其是氣候條件的影響無(wú)法避免。鑒于此,本文從氣候?qū)W角度分析河南省原陽(yáng)縣氣候特征對(duì)麥茬直播水稻種植的氣候風(fēng)險(xiǎn)性,為水稻直播栽培提供科學(xué)依據(jù)。
所用資料為1986—2015年原陽(yáng)縣氣象局(北緯35°05′、東經(jīng)113°59′)地面氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)資料。
對(duì)麥茬直播水稻全生育期內(nèi)(6月15日至10月31日)光、溫、水資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì),并與水稻光、溫、水特性進(jìn)行分析。麥茬直播生長(zhǎng)發(fā)育期氣象資料采用原陽(yáng)縣農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所區(qū)域試驗(yàn)資料。
播種至分蘗(6月15日至7月20日)是水稻營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)階段,是決定穗數(shù)的關(guān)鍵時(shí)期,一般分為幼苗期和分蘗期。1986—2015年,原陽(yáng)縣在6月15日至7月20日積溫為958.9℃,降水量為146.0 mm,日照時(shí)間為216.0 h。水稻生育特性表明,幼苗發(fā)芽最低溫度為10.0~12.0℃,最適宜溫度為28.0~32.0℃;分蘗期,日平均溫度在20.0℃以上,24.0~25.0℃最適宜,日平均氣溫低于17.0℃分蘗基本停止,日最高氣溫高于37.0℃分蘗受到抑制[3]。1986—2015年原陽(yáng)縣氣候資料顯示,6月15日到7月20日平均氣溫在25.2~27.9℃,極端最高氣溫為40.8℃(2005年6月23日),極端最低氣溫為14.2℃(1987年6月15日),溫度條件滿足麥茬直播水稻營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期的需求。
幼穗分化至抽穗揚(yáng)花期(7月下旬至9月中旬)是水稻的生殖生長(zhǎng)期,是確定穎花的數(shù)量和結(jié)實(shí)率的關(guān)鍵期,此時(shí)期又可分為拔節(jié)孕穗期和抽穗開(kāi)花期,不同生長(zhǎng)期對(duì)氣象條件的要求也有所不同。幼穗分化期(7月下旬至8月下旬)適宜溫度為25.0~35.0℃,該時(shí)期水稻的光合產(chǎn)物和根系吸收的養(yǎng)分大量向生殖器官輸送,受光照和溫度影響很大。此時(shí)期,原陽(yáng)縣的氣候特點(diǎn)是光、溫、水同季,平均氣溫在24.4~27.3℃,期間常年積溫為648.2℃,降雨量為191.6 mm,日照時(shí)間為313.5 h,非常有利于水稻的生殖生長(zhǎng)。
抽穗開(kāi)花期(9月上旬至9月中旬)要求適宜的溫度為日平均氣溫在20.0℃以上。開(kāi)花期氣溫降至17.0℃以下將影響水稻開(kāi)花授粉,形成空殼、不實(shí)粒增加。據(jù)原陽(yáng)縣農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所研究,低溫低于17.0℃時(shí),水稻空秕率在20%以上。低溫、陰雨、大風(fēng)、干旱天氣均不利于水稻開(kāi)花授粉。充足的光照將促進(jìn)幼穗分化、發(fā)育,光照不足將大大影響營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的制造和積累,從而影響幼穗分化和發(fā)育,促進(jìn)穎花退化,穗粒數(shù)減少,空殼率增加。1986—2015年原陽(yáng)縣氣候資料顯示:9月上旬平均氣溫為22.6℃,9月中旬平均氣溫為20.9℃,期間常年積溫651.8℃、降水量48.7 mm、日照時(shí)間100.8 h。從平均氣溫分析,本縣溫度條件滿足其生育期溫度需求,但由于初秋是天氣交替季節(jié),秋暖年與秋涼年氣溫變幅較大,原陽(yáng)縣日平均氣溫穩(wěn)定通過(guò)20.0℃的平均終日為9月17日,80%以上保證率的終日日期為9月8日,表明原陽(yáng)縣麥茬直播水稻20%以上的年份水稻抽穗開(kāi)花將受到溫度的影響,不實(shí)率增加。
灌漿成熟期(9月下旬至10月)是指水稻開(kāi)花后到谷粒成熟的時(shí)期,又可分為乳熟期、蠟熟期和完熟期,是決定水稻千粒重的關(guān)鍵期[4]。從抽穗開(kāi)花到谷粒成熟所需天數(shù),因氣候和品種而略有差異,一般45 d左右。灌漿期受氣溫高低的影響,在低溫條件下灌漿速度明顯降低,全程延長(zhǎng)。一般自水稻開(kāi)花受精后,15~20 d內(nèi)粒質(zhì)量迅速增加。水稻灌漿溫度在日平均氣溫在20.0℃以上為宜,22.0~28.0℃為最佳,低于20.0℃灌漿緩慢。氣溫低于15.0℃時(shí)灌漿困難甚至停止,高于30.0℃也不利于灌漿,高于35.0℃,高溫干燥逼熟,空殼秕粒增加,千粒重下降。1986—2015年原陽(yáng)縣氣象資料顯示:原陽(yáng)縣日平均氣溫穩(wěn)定通過(guò)15.0℃的終日為10月14日,80%以上保證率的終日日期為10月8日。從旬平均氣溫分析,9月下旬平均氣溫在16.6~21.5℃,平均氣溫低于20.0℃的年份占60%;10月上旬平均氣溫為15.0~22.4℃,僅有4 a平均氣溫在20.0℃以上,僅占13.3%;10月中旬平均氣溫為11.5~19.4℃,30%的年份平均氣溫在15.0℃以下。由此可見(jiàn),溫度條件不能很好地滿足水稻灌漿生長(zhǎng)需求,導(dǎo)致空秕率增加,千粒重下降,影響產(chǎn)量。
原陽(yáng)縣地處中緯地區(qū)(35°05′~113°59′),對(duì)于水稻正常生長(zhǎng)后期溫度條件無(wú)法完全保障,再加上水稻種植區(qū)上茬作物小麥成熟期偏晚,一般6月10日前后收獲,收獲后騰茬整地再直播水稻,播期比移栽水稻延遲40 d,成熟期推遲10 d左右,整個(gè)生育期內(nèi)熱量條件(積溫)顯得不足,如遇災(zāi)害性氣候和秋涼年份,必將對(duì)麥茬直播水稻產(chǎn)量造成嚴(yán)重影響,存在較大的氣候風(fēng)險(xiǎn)。據(jù)原陽(yáng)縣農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所區(qū)域試驗(yàn)結(jié)果顯示,原陽(yáng)縣麥茬直播水稻平均結(jié)實(shí)率僅為80%左右。
一是麥茬直播水稻由于營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期短,前期要求早發(fā),在肥水管理上要求以促為主,容易導(dǎo)致前期發(fā)得快、中期控不住,無(wú)效分蘗多,成穗率偏低。二是全苗難,往往造成出苗不齊、稠密不均,基本苗不足或群體偏大,導(dǎo)致最終影響產(chǎn)量。三是草害重,水稻直播后草苗在同一起跑線上相競(jìng)爭(zhēng),雜草與水稻共生,容易形成草害。
綜上所述,在原陽(yáng)縣種植麥茬直播水稻,受上茬作物生育期的限制,播期偏晚、生育后期溫度條件顯得不足,導(dǎo)致空秕率偏高,與常規(guī)移栽水稻相比,產(chǎn)量偏低。因此,建議政府和農(nóng)業(yè)部門應(yīng)采取措施,實(shí)事求是地向農(nóng)民宣傳麥茬直播水稻的特點(diǎn)和存在的風(fēng)險(xiǎn)性,盡可能減少其種植面積,在勞動(dòng)力緊張的情況下盡可能增加機(jī)插水稻面積,保證糧食安全。
[1]薛正平,李軍,辛跳兒,等.直播水稻最佳播期的生物生態(tài)學(xué)特征初探[J].高原氣象,2008(27):183-189.
[2]孫憲明,王月林,查懷華,等.麥茬直播水稻農(nóng)業(yè)氣象條件分析[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技,2010(2):308-309.
[3]張洪程,黃以澄.麥茬機(jī)械少免耕旱直播稻產(chǎn)量形成特性及高產(chǎn)栽培技術(shù)的研究[J].江蘇農(nóng)學(xué)院學(xué)報(bào),1988(4):25-29.
[4]成勵(lì)民,宋寶初.旱直播水稻的農(nóng)業(yè)氣象條件研究[J].氣象,1993(11):46-49.