張書亮

摘 要：利用3S技術，結合原陽縣及周邊臺站近三十年氣候資源分布、災害分布情況以及農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃指標，對本地水稻適宜種植區(qū)進行氣候區(qū)劃，劃為適宜區(qū)、次適宜區(qū)和不適宜區(qū)。結合調查數(shù)據(jù)，針對各地特色提出種植建議。

關鍵詞：水稻；農(nóng)業(yè)氣候；災害分布；適宜性區(qū)劃

文章編號：1004-7026（2018）12-0059-02 中國圖書分類號：S162.2 文獻標志碼：A

1 氣候資源

原陽縣屬暖溫帶大陸性季風氣候。1月平均氣溫-1.0℃。7月份平均氣溫27.2℃。年平均氣溫13.9℃。年平均降水量615.1mm。無霜期214d。雨熱同步特點明顯。

1.1 年平均氣溫

原陽縣年平均氣溫在13.7℃-15.6℃之間，變幅較大。

1.2 年降水量

海拔高度和地形是影響降水分布的決定性因素。從分布規(guī)律和形態(tài)上來看，本區(qū)內降水由北向南隨著海拔高度遞增，年均降水量為1 046～1 332mm。

1.3 年日照時數(shù)

本區(qū)內日照主要受海拔和地形的共同影響，由南向北呈遞減趨勢，年日照時數(shù)為1 710～1 941h。

2 作物區(qū)劃

水稻是原陽縣主要糧食作物之一。充沛的光、熱、水等氣候資源，為原陽縣水稻高產(chǎn)提供了基本條件。區(qū)內水稻品種主要以中熟品種為主的一季雜交秈稻。一般在4月上、中旬播種，9月上、中旬收獲，其生育期為145d左右。

2.1 水稻氣候條件

原陽縣水稻各發(fā)育期對溫度條件的要求是不相同的。其中12.0～18.0℃是播種-出苗的適宜溫度，幼苗生長期為20.0～25.0℃，返青-移栽期要求大于15.0℃，分蘗期為20.0～30.0℃，幼穗分化期為20.0～35.0℃，抽穗期為25.0～30.0℃，灌漿-成熟期為20.0～25.0℃。通過分析原陽縣常年溫度條件可知：原陽縣的溫度條件基本滿足水稻的正常發(fā)育所需。

水稻正常生長所需的積溫≥3 500℃，而原陽縣水稻整個生育期內多年平均≥10℃的活動積溫為

3 250-3 700℃之間，基本可以滿足水稻的正常生長發(fā)育。但積溫年際變化幅度過大，就會影響水稻的產(chǎn)量波動。另外，原陽縣氣溫的日較差大，有利光合產(chǎn)物積累和增加子粒重，有利于提高水稻的品質。有研究[1]表明：雖然溫度、日較差對水稻品質和產(chǎn)量的影響程度不同、影響的關鍵期不同，但水稻中的淀粉、蛋白質、氨基酸總量及17種氨基酸含量都與之具有負相關的關系，即隨著水稻生長關鍵期的溫度、日較差不斷增大，水稻的營養(yǎng)成分含量呈減少趨勢。

水稻是喜光作物，充足的日照有利于干物質的合成與積累。如果播種、出苗期日照偏少，易造成水稻爛種、爛秧；分蘗期光照不足，不利于分蘗的增加，引發(fā)病蟲害的發(fā)生發(fā)展；幼穗分化、抽穗開花-灌漿乳熟期光照不足，易造成水稻的空殼和籽粒不飽滿，降低結實率，導致水稻減產(chǎn)。

原陽縣水資源相對豐富，年降水量在650mm左右，全年降水總量的85%左右出現(xiàn)在水稻的生長發(fā)育期，基本可以滿足水稻的正常生育所需。但降水的年際變化較大，加之時空分布不均，往往導致水稻生育期內干旱或內澇的發(fā)生，一旦在水稻需水量最大的關鍵時期出現(xiàn)缺水，極易造成水稻減產(chǎn)。

2.2 水稻適宜區(qū)區(qū)劃

通過對水稻生長期間的農(nóng)業(yè)氣象條件進行分析發(fā)現(xiàn)，水稻開花灌漿期的溫度、光照和秧苗期的溫度是決定水稻產(chǎn)量的關鍵因素。為此，本文選取開花灌漿期的溫度、光照和秧苗期的溫度溫度、光照因子作為區(qū)劃的基本指標，將水稻栽培區(qū)劃為3個不同類型的氣候生態(tài)區(qū)域。

采用河南省基礎地理背景數(shù)據(jù)，運用地理信息系統(tǒng)（GIS）技術將1：25萬等高線數(shù)據(jù)轉成高分辨率

（1 000m×1 000m）的數(shù)字地形模型（DEM），在此基礎上進行數(shù)字地形定量分類技術研究。通過分析發(fā)現(xiàn)：原陽縣總體上適合水稻種植，南部的葛埠口、太平鎮(zhèn)、祝樓、包廠等沿黃鄉(xiāng)鎮(zhèn)是水稻的適宜種植區(qū)，北部是水稻次適宜種植區(qū)。

3 水稻農(nóng)業(yè)氣象災害風險區(qū)劃

3.1 水稻灌漿期高溫熱害

水稻高溫熱害一般是指在水稻開花灌漿期，當日最高氣溫連續(xù)3d以上≥35℃，就會影響水稻正常開花結實，造成空秕粒率上升而減產(chǎn)的一種農(nóng)業(yè)氣象災害。

高溫對水稻植株的損害與水稻的生育時期關系密切。國內外有關研究表明：水稻在開花期，高溫防礙花粉成熟、花藥的開裂、花粉在柱頭上萌發(fā)及花粉管的伸長，由此引起的不受精對水稻的為害最嚴重，這一時期是水稻對高溫的敏感期，尤其是開花當天遇有高溫脅迫，易誘發(fā)小花不育，造成受精障礙，嚴重影響結實率及產(chǎn)量。水稻抽穗開花期持續(xù)3d≥35℃高溫，就會影響花粉管伸長和正常散粉，導致不能受精。開花時的高溫會造成雌蕊柱頭干燥，使滯留在柱頭上的花粉少于15顆，從而導致不能正常受精。水稻灌漿期是水稻高溫傷害的次敏感期。

進行水稻灌漿期高溫熱害風險評估，主要從兩個方面進行考慮，一是高溫災害持續(xù)時間；二是不同強度的高溫熱害發(fā)生頻率。

選用原陽縣及周邊氣象臺站1981-2010年30年氣象整編資料，結合區(qū)劃使用的地理信息資料數(shù)據(jù)。引入干旱風險指數(shù)計算公式：

I=頻率1*天數(shù)1*災損1+頻率2*天數(shù)2*災損2+…，最后對風險指數(shù)歸一化處理，利用GIS制作出水稻干旱風險區(qū)劃圖。

結果與分析

高風險區(qū)：縣域內北部屬水稻灌漿期高溫熱害的高風險區(qū)。中度風險區(qū)：中部的廣大地區(qū)屬中度風險區(qū)。 低風險區(qū)：南部屬水稻灌漿期高溫熱害發(fā)生的低風險區(qū)。

3.2 水稻干旱

水稻是原陽縣的主要秋作物之一，是重要的經(jīng)濟收入。但是，原陽縣自然災害頻發(fā)，對水稻生產(chǎn)影響最大的氣象災害是干旱。根據(jù)干旱的發(fā)生規(guī)律，對水稻種植區(qū)進行適宜性研究，有利于地方政府部門采取針對措施，降低風險危害，為科學地調整水稻種植布局，避災抗災提供重要的依據(jù)。

風險區(qū)劃

I=頻率1*天數(shù)1*災損1+頻率2*天數(shù)2*災損2+…，最后對風險指數(shù)歸一化處理。利用GIS制作出水稻干旱風險區(qū)劃圖。

結果與分析

高風險區(qū)：全縣水稻種植無干旱高風險區(qū)。

中度風險區(qū)：福寧集鄉(xiāng)、師寨的東部、陽阿、路寨等鄉(xiāng)鎮(zhèn)是發(fā)生水稻干旱災害的中度風險區(qū)。

低風險區(qū)：原陽縣的其他鄉(xiāng)鎮(zhèn)為水稻干旱災害的低風險區(qū)。

結束語

利用3S（GIS、RS、GPS）技術進行細網(wǎng)格立體農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃，結合原陽縣地形地貌特征和地質構造，根據(jù)原陽縣及周邊臺站1981-2010年氣候整編資料，繪制了原陽縣氣候資源、氣象災害分布圖；再根據(jù)原陽縣水稻的生長發(fā)育與氣象條件的關系，結合氣候資源分布、災害分布情況，確定原陽縣總體上適合水稻種植，南部是水稻適宜種植區(qū)，北部是水稻次適宜種植區(qū)。確定原陽縣域內北部屬水稻灌漿期高溫熱害的高風險區(qū)，中部的廣大地區(qū)屬中度風險區(qū)，南部屬水稻灌漿期高溫熱害發(fā)生的低風險區(qū)。全縣水稻種植無干旱高風險區(qū)，福寧集鄉(xiāng)、師寨的東部、陽阿、路寨等鄉(xiāng)鎮(zhèn)是發(fā)生水稻干旱災害的中度風險區(qū)。其余廣大地區(qū)屬水稻干旱災害發(fā)生的低風險區(qū)。

參考文獻：

[1]趙輝，劉慶偉.信陽市水稻農(nóng)業(yè)氣候資源分析與農(nóng)業(yè)氣候指標的確定[J].氣象與環(huán)境科學.2006，（2）：59-60.

[2]陳鵬獅，張玉書，紀瑞鵬.1997年遼寧省水稻生產(chǎn)的農(nóng)業(yè)氣象條件分析[J].氣象與環(huán)境學報，1998，14（1）：28-29.

[3]李森，錢拴，錢永蘭等.2016年夏收糧油作物全生育期氣象條件評價[J].中國農(nóng)業(yè)氣象.2016，37（4）：492-494.