水稻与气候.
广东省气象局 | 2014-04-27
水稻是世界上三大粮食作物之一,我国南方以水稻为主,也是广东粮食生产的主体,我省水稻的播种面积约占粮食总播种面积的80%以上,产量约占粮食总产量的90%。所以要提高人均粮食水平,稻谷的增产是决定性因素。我省的水稻生产虽自1949年以来单产不断提高,亩产由
一、水稻生长发育与气候条件的关系
水稻的产量是由穗数、每穗粒数、结实率和千粒重四项要素构成的,因此只有根据水稻生长发育的规律,通过栽培措施满足其生育需要,才能获得高产。
(一)、营养生长期
播种至分蘖是水稻营养生长阶段,它是决定穗数的关键时期。俗话说:"秧好一半禾"。早稻育秧要求能适应春季移栽气温较低,养分释放速度较慢的环境,需发根力强,碳氮比大的嫩壮秧;晚稻则需要能够适应移栽时气温高、辐射强,蒸发大的环境,碳氮要求比较低,适应性较强的壮秧;杂交水稻必须培育带多个分蘖的、能充分利用分蘖优势的带蘖壮秧。
水稻起源于热带沼泽地区,是一种喜温作物。籼稻生长的起始温度为
水稻全生长季需水量一般在700
水稻在完全遮光条件下,幼苗可长至第三完全叶,之后若仍无光照,则迅速枯死。所以三叶期后,充足的日照对培育壮秧是十分必需的。水稻群体的光饱和点随叶面积指数增大而变高,一般最高分蘖期为6万勒克斯左右。据对汕优六号遮光试验,返青后遮光5天内,分蘖速度差异不大,5天后25%自然光强的分蘖几乎停止,50%自然光强分蘖明显受阻,故移栽后10天的分蘖数与该时期的日照时数呈极其明显的正相关。
据丁颖等在广州对14个品种观测,若以分蘖开始至全田有效分蘖出现达90%作为划分有效分蘖的指标,则早稻的有效分蘖期大约在移栽后15天以内,晚稻在移栽后20天以内,分蘖穗的性状,也同样与分蘖的发生时间密切相关。实践证明,使移栽后的水稻能早返青、早分蘖、尽早达到需要的群体穗数是丰产栽培的重要环节。
(二)、生殖生长期
幼穗分化至抽穗扬花期是水稻的生殖生长期,是确定颖花的数量、结实率的关键期。这个阶段大约30天左右,水稻的光合产物和根系吸收的养分大量向生殖器官输送,该时期受光照和温度影响很大。稻穗的正常发育,籼稻(下同)要求日平均温度21
(三)灌浆成熟期
水稻灌浆成熟期是决定千粒重的关键期。一般自开花受精至开花后15-25天内粒重迅速增加,籽粒的长度、宽度与厚度均达最大值。高峰过后,增重缓慢。灌浆增重全程约30天左右。在低温条件下灌浆高峰明显降低,全程拉长。籼稻在日平均气温<=
温度日较差对成熟过程也有影响,米粒的干物质大部分是开花后的光合作用所提供的。白天气温高,对光合作用有利,夜晚温度低,呼吸作用弱,养分消耗少,有足够养分充实籽粒。灌浆期田面要求有浅水,乳熟后期干干湿湿,有利提高根系活力及物质调配和运转。灌浆期受旱,粒重下降。
水稻群体吸收太阳辐射在孕穗期最高,齐穗后逐渐下降。水稻净光合强度最多不超过吸收总量的5-6%,其中孕穗期净能量转化率为5%,抽穗期最高为7%,然后迅速下降。水稻是短日照作物,不同类型品种对光照长度的反应不同。早稻和中稻,属短日照不敏感类型;典型晚稻品种大部是属短日照敏感型。
二、广东水稻生产的主要农业气象灾害及其防御对策
(一)、早稻
1、龙舟水
龙舟水主要影响早稻的抽穗开花,对早稻造成灾害主要表现在以下几方面:一是龙舟水恰是我省早稻孕穗、开花和灌浆前期,大量降水常造成早稻生育关键期遭受洪涝灾害。二是多雨寡照不利稻穗发育和开花结实,造成"雨打禾花,花而不实"。三是使露田晒田难于进行,易引起茎叶徒长,后期植株和根系易早衰。四是短期内倾注大量雨水,地面强烈迳流,造成水土流失严重和渍涝成灾。五是易引起纹枯病和白叶枯病等病害。
防御龙舟水的对策:(1)根据龙舟水出现规律,合理安排早稻的品种和播插季节,力争开花授粉期避过龙舟水。(2)搞好水利设施,做好防汛防洪工作。兴建水库拦洪截流,尤其是暴雨区的上游建水库将有较大作用。还要加固、提高江河和沿海堤围的抗洪能力。(3)加强前中期露田晒田,保持强壮的有效分蘖,增强根系活力,提高抗灾能力。(4)出现内涝积水时,应尽早使稻叶露出水面,使之能及早进行光合作用,如水退后天气立即转晴,应慢慢更换新鲜水。(5)受灾后的作物要及时清洗污泥,扶正、喷药防病虫害,适时追肥,以促进生机。受淹严重失收的田块要及时改种。
2、春季低温阴雨
低温阴雨主要影响早稻播种育秧和全年水稻生产布局。持续的低温阴雨常造成早稻烂秧死苗。其主要原因是,首先低温大大降低了幼芽或幼苗的生活能力,使根芽生长十分缓慢,抗逆能力削弱。其次持续阴雨下所造成的淹水缺氧环境,秧苗不能正常扎根,同时嫌气条件使秧苗呼吸作用消耗胚乳中的大量养分,并产生还原性物质毒害秧苗,使秧苗的生活能力降低。第三日照不足,叶绿素形成受阻,光合能力下降,削弱秧苗的生活能力。与此同时,这样气象条件却为土壤中耐低温的腐生性微生物创造了适宜的生长环境,因而产生烂种、烂芽或秧苗死亡等现象。青枯死苗是烂秧死苗的另一形式,造成青枯死苗的直接原因是幼苗的水分平衡失调,因为三叶期前后的幼苗根系正处转换期,在低温下生活力会受到严重削弱,吸水力差,遇到突转晴的高温天气时,叶面蒸腾迅速增加,根系生活能力尚未迅速恢复,秧苗只能通过卷曲来减少水分的消耗。卷叶秧苗的死亡最后仍然与腐生性病菌危害有关,从青枯死苗中发现病菌以绵腐菌细菌性褐条病菌较普遍,在回温后病情迅速发展。
根据试验和调查得出:在低温阴雨条件下,露地秧在≤
从农业气象的角度来看,烂秧、死苗的防御对策有:(1)分析气候规律,适时播种,力争避过早春严重烂秧天气;以保温育秧抗御轻-中度烂秧天气;培育大苗壮秧渡过连阴雨天气。(2)紧密结合天气预报,采取相应措施,如抓"冷尾暖头"抢晴播种,"冷头浸种,冷定催芽,冷尾播种"。(3)调节秧田小气候,凡有利于提高秧田温度的措施,一般都有利于防止烂秧,如薄膜复盖增温护秧,科学用水,扎根期保持秧苗湿润,低温期夜灌日排提高地温,回温期间,灌水防止温差过大造成青枯死苗等。
3、热带气旋
热带气旋对早稻的影响主要灌浆成熟期,初台出现较早的个别年份对早稻抽穗开花造成很大影响。无论是抽穗开花,或是灌浆成熟,都是早稻产量形成的关键期。因此,热带气旋对早稻的影响常常是毁灭性。
(二)、晚稻
1、热带气旋
晚稻整个生育期都可受热带气旋威胁。秧苗期和生长前期主要是热带气旋带来的暴雨,造成洪涝灾害,对产量的影响相对较轻;中后期的影响是多方面的,也是主要的,其危害主要表现在:一是植物机械性损伤。当风力超过6级时,茎叶、花穗和籽实就会受到明显物理损伤和发生生理障碍。出穗前遭到大风雨时,由于叶片受到损伤而引起生理机能下降并诱发白叶枯病、纹枯病等病害,从而造成单穗颖花数减少;出穗时遇到大风雨,会使受精的子房停止发育或不受精而成空秕粒,还使叶片受损导致同化机能降低,稻壳受损造成贮藏机能降低产量和品质。二是大风促使水稻叶片和稻田蒸腾、蒸发量加大,使稻株含水量下降,稻株更易受损。三是热带气旋带来暴雨。常造成水库崩塌,水稻受浸,呼吸困难,使稻体的碳水化合物被迅速消耗,严重的出现呼吸停止至枯死。此外,秋季热带气旋往往诱发北方冷空气南下,低温、大风伴随暴雨,危害就更加严重。
减轻热带气旋危害的对策归纳起来有三方面:一是灾前做好预防工作;二是发灾过程做好抗灾工作;三是灾后做好救灾工作。具体应做好如下几点:(1)搞好水利设施和农田基本建设,兴建水库,加固海堤、河堤和山塘水库的围堤,拦蓄洪水,疏通河道,建立排灌系统,平整土地,使内涝积水迅速排出,减少洪涝,低洼易涝地多种植耐涝作物等。(2)大力营造沿海防护林和农田林网,减轻风害。(3)合理布局作物,使关键生育期避过热带气旋活动最盛期;选育抗逆性强的品种和培育健壮的植株提高抗风能力。(4)热带气旋出现时,要及时收听热带气旋天气预报,了解热带气旋强度、登陆地点和路径等,在热带气旋登陆前采取必要的防御措施。(5)热带气旋过后,应及时抢修被毁堤围,疏通渠道,排涝去渍;扶苗洗苗,植株恢复生长后,适施速效肥,以促生机;及时喷药除虫,做好防治病虫害工作。
2、寒露风和霜降风
(1)寒露风
寒露风是指晚稻抽穗开花期遭受的低温冷害。我省晚稻抽穗开花期正值秋季冷空气逐渐增强,南侵的时候,如果此时遇到日平均气温连续3天或3天以上<=22
据试验测定,在同样条件下,当日平均气温在
(2)霜降风
我省晚稻灌浆结实期时值深秋季节,由于较强的冷空气从偏西路经南下,我省处于冷锋过境和冷高压脊控制下所出现的一种天气过程。其特点是日夜温差大,湿度小,风力大,日照多。其不良影响大致有以下几方面:(1)由于低温风大,一方面根系吸水力减弱,另一方面叶面蒸腾作用加强,使植株体内水分平衡失调,茎叶早衰;(2)叶绿素含量减少,而且功能减弱,光合作用降低;(3)植株体内生理生化反应减慢,养分转运受阻;(4)穗部淀粉积累能力下降,使部分劣势籽粒充实中断而成为秕粒;(5)易发生菌核病而使植株提早干枯死亡。从晚稻分期播种试验证明,结实率与灌浆结实期的平均气温呈显著正相关。
如1978年10月28-31日,南海县四天日平均气温低于
晚稻开花结实期间叶片过早枯黄,直接影响结实状况和产量。从我们对二白矮在抽穗期剪叶试验看到,以留全叶作100%计,无叶的结实率可降低52.2%,仅留剑叶的降低23.5%。
(3)寒露风和霜降风防御对策
寒露风和霜降风防御对策,归纳起来有以下几点:(1)选择适当的品种并适时播种,争取在寒露风和冷害出现前开花、灌浆成熟,避过后期低温冷害,是预防的战略措施;(2)选育抗寒、早熟、高产优质品种,通过栽培技术培育健壮的植株和根系,增强植株本身的抗寒能力,是预防的战术性措施;(3)采取理化措施,改善稻田的生态环境,如灾害前灌水保温,或根外追肥和啧药剂,促进水稻自身的生理活动和抗逆能力,以减轻危害,是预防的应急措施。
三、水稻气候区域划分
(一)、划分依据
水稻的播植季节和种植制度的区域性,在很大程度上决定于热量条件。我省热带北缘和南亚热带地区热量较丰富,水稻两造可种较迟熟的品种,中亚热带地区热量条件较差,水稻两造只能种较早熟的品种,北部高海拔山区,由于热量条件不足,只能种植单季水稻。可见,稻作气候区的界线划分应以热量指标为主要依据。广东降水充沛,除少数望天田外,绝大部分稻作区的水稻田通过灌溉基本能满足水稻生长的要求;各地太阳辐射总量和日照时数地域的水平差异较小,且基本上能满足水稻生长的需要,因此,我们以>=
四、各区的气候资源特征
(一)粤北稻作气候区
积温(稳定通过>=
1、西北高海拔稻作亚区,海拔500
2、北部低海拔稻作亚区,海拔100
本区气候资源优势表现在夏秋光热资源丰富,而且配合好,农业利用率高,6-9月气候生产力大。而春暖迟,秋冷早、水稻生长季节短;早春低温阴雨时间较长,初夏连阴雨比较频繁,龙舟水比较明显,秋季干旱严重,并有寒露风和后期低温冷害威胁,则是其气候上的劣势。趋利,就是要利用好6-9月光温资源。避害,对于早稻来说,前期要防低温阴雨,减少烂秧;后期要避过或减少"龙舟水"的危害,提高结实率;对晚稻来说,重点是避过寒露风和后期低温冷害,确保安全齐穗和成熟。此外,粤北山区季节性的秋旱比较突出,在无水利设施的"望天田"宜种旱作。本亚区早稻种植中早熟种,其丰产性状较早熟种好;齐穗期可在6月中旬后期,可避过"龙舟水"和"五月寒"的威胁;产量形成期又处于较优的光热条件下,易于高产稳产;"大暑"前后可以收获完毕,不会对晚稻插植带来影响,利于全年夺高产。由于秋冷早,晚稻适宜种植杂交稻,杂交稻丰产性能好,品种性状上属感温和感光性中等,短日高温生育期稍长的品种,生育期缩短没有常规早稻翻秋那么大,保证了一定生育时间,齐穗期可通过播植期适当提前,避过寒露风和后期冷害,且抗倒伏、抗病、适应性广,米质好。为了充分利用气候资源,早稻尼龙育秧于3月上旬播种;4月中旬插秧,
(二)、粤中北稻作气候区
积温6700
(三)、粤中稻作气候区
积温7400
(四)、粤中南稻作气候区
积温7500
(五)、粤西南稻作区
积温8000
五、根据气候特点,搞好水稻稳定高产的栽培技术
我省季风气候显著,气象灾害频繁,水稻生产处于不稳定状态。因此,在我们目前尚不能大范围控制气候的情况下,水稻生产应从趋利避害上求稳产,从提高科学种田水平上求高产,稳中求高,高产再高产。
(一)根据气候变化规律安排水稻品种和播植季节,使水稻开花结实期避过不利的气候条件。从全省多数地区考虑早稻应立足于避过"龙舟水",晚稻立足于避过花期寒露风害和灌浆期冷害,以此来选择适当的高产良种,茬口和合理的播植期,使水稻开花结实期处于较好的气候条件下,从而获得稳定高产。
我省多数地区"龙舟水"于6月中旬中后期结束,从6月上旬开始到7月下旬,旬日照量逐旬增加,降水量则从6月中旬开始逐旬减少,到7月下旬雨量又开始增多,因此,早稻开花期最好安排在6月中旬中后期,收获期安排于7月中旬中后期,这样就能充分利用6月中旬至7月中旬光多雨少这一有利条件,夺取稳产高产。过早开花期遭遇"龙舟水"机会多,过晚又会延误晚稻季节,并容易遇上夏季热带气旋天气系统。
为了趋利避害,我省中、南部地区早稻宜选用全生育期140-150天的中迟熟或迟熟品种作为当家种,北部地区宜选用120-130天的中熟或中早熟品种作当家种。早稻播种,还应根据早春气候规律,力争避过大冷期,以保温育秧抗御次冷期,培育大苗壮秧渡过阴雨期。在正常年景下,中部地区早稻当家品种最好于"立春"至"雨水"间播尼龙秧,"雨水"后大播露地秧,"惊蛰"前后播完;北部地区早稻当家种,应在"雨水"后播尼龙秧,"惊蛰"后播露地秧,"春分"前播完。为了避过晚稻开花结实期寒露风害和灌浆结实期冷害。粤北山区晚稻齐穗期应在9月下旬中期以前,成熟期在10月下旬,高海拔山区需在9月下旬前齐穗,品种宜采用杂交水稻;中北部地区晚稻齐穗期应在9月底以前,成熟期应在10月底至11月初,中部地区晚稻齐穗期应在10月上旬中期以前,成熟期应在11月中旬以前;沿海地区晚稻齐穗期应在10月中旬中期以前,成熟期应在11月中旬中期前。
要大力推广优良品种和先进栽培技术,珠江三角洲经济发达区可多种优质稻,其它地区要推广高产优质品种包括杂交水稻。目前在生产上大面积推广的优新品种有:七桂早25、七山占、七绘占等。还应推广水稻抛秧和旱育稀植栽培新技术,以及规范化栽培等实用增产技术等。
(二)、加强水肥管理,提高水稻本身的抗灾能力。除了认真掌握并按照气候规律安排生产外,还应大力进行农田基本建设,改善水利设施、改良土壤、大种绿肥,提高地力,实施稻草还田增施有机肥技术、推广良种、搞好提纯复壮、培育壮秧、推广水稻抛秧技术、高产栽培模式技术、病虫害防治等几项基本功扎扎实实抓到底。此外,还要做好田间管理工作。
1、早稻
我省早稻生育期间,气温从低到高,光照时数短到长,光照强度从弱到强,前汛期锋面低槽暴雨多。针对这个气候特点,栽培技术上必须抓好早攻早露、增施磷钾肥、壮秆防倒等几项措施:(1)施肥技术上,应施足基肥,增施有机肥,早施、施足前期肥,加快禾苗前期生长速度,并适施中期肥,增施磷钾肥。前期施肥量一般要求占总追肥量的80%左右,中期诊断施氮。全生育期氮、磷、钾肥配比要求达到1:0.5:3以上,优质谷尤其要注意施足磷钾肥。抛秧田要注意多次薄施长粗肥。(2)水分管理上应当浅水促分蘖,够苗后及时露田、多露轻晒。幼穗分化期保持湿润,抽穗扬花期灌薄水,后期防止过早断水。抛秧田分蘖多、分蘖早、群体大,宜在达到计划穗数90%左右苗数就开始露晒田,防止苗峰过高。(3)、植保工作方面,分蘖期重点防治纹枯病,露晒田前重点抓灭鼠,孕穗期和破口期宜重点防治稻飞虱、三化螟、稻纵卷叶螟、穗颈瘟和纹枯病。灭鼠工作一定要抓好"五统一",才能取得较好效果。稻瘟病区和优质谷品种已发苗瘟田要重视施好"破口药"。
2、晚稻
我省晚稻生育期间,气温从高到低,光照时数从长到短,光照强度从强到弱,生育前、中期热带气旋暴雨多,后期低温冷害多。因此,必须抓好以下几点:(1)狠抓季节,适时播插。根据安全齐穗、成熟期,选择适当的品种、茬口和合理的播植期,才能达到稳产高产。晚稻本田营养生长期区短是直接影响穗数和粒数的重要环节,因在9月上旬末全省各地日照时数已具备幼穗分化的光温条件,迟插的插后只有十来天,没有搭好丰产禾架就转入生殖生长期,产量必然不高;如能及时早插,确保在9月上旬末之前约有一个月的本田营养生长期,就可以奠定高产的群体结构,增加穗数和粒数,避过后期低温冷害,达到稳产高产。(2)疏播育壮秧。(3)早促早够苗炼苗。在适时插秧,插足基本苗数的基础上,应及早在插后10天内施完前期追肥,促进禾苗早生快发,争取插后15天达到够苗标准,随即排水露晒田炼苗,做到这点就能及早搭好丰产禾架,争取够苗至幼穗分化有十多天的炼苗壮秆时段,使个体与群体协调,提高植株抗性,以利于中期攻穗攻粒和提高对灾害的抵抗能力。(4)创造条件施中期肥。在够苗后迅速排水露田,实行长露轻晒的炼苗基础上,,适当施上中期肥就能增加颖花分化,减少颖花败育,大穗多粒,提高成穗率,并可有效地延长三片功能叶的寿命,提高结实率和千粒重的效果。(5)抓平衡增产。对烂坭田、山坑冷底田,要积极推广半旱式栽培、实行开沟起畦、施足基肥,选用分蘖壮秧,插足基本苗数,早施追肥,科学用水夺取高产;对易受秋旱的半山区,丘陵区除贯彻高产技术措施外,特别要注意抓好壮尾肥和壮尾水,这对提高结实率和千粒重均有明显的增产效果。
(三)在灾害出现前后,采用物理、化学方法,暂时改变植株的生理状态和生态条件,以减轻灾害。如在低温来临前采用灌水保温相对提高土壤和植株间的温度;在条件充许的地方,如遇干冷天气可采用喷水保温保湿的办法,以减轻低温危害。在低温出现前后喷洒生长素,喷叶面肥和根外追肥,也可弥补低温冷害后根部吸收养分的不足,使植株及时得到养分的补给。
值得指出的是,对于晚稻来说,要特别重视加强后期水肥管理,提高植株抗灾能力,及时做好防虫治病、防风、防倒工作。水稻从抽穗到灌浆,是增加粒重的关键时期,管理上要注意培育株壮根强,中心是做好后期养根保叶工作。水层管理上,实行冷期深灌,暖期排浅,正常天气干干湿湿,以保持田间湿润为主,以达到以水吊肥,以气养根,以根保叶,延长叶片功能的目的。此外,适施壮尾肥、壮粒肥,可缓和叶片枯萎速度,提高光合机能,增加谷粒充实度的作用。
(四)、遵循气候规律进行引种和扩种。据研究我国水稻品种出穗日数变化与纬度、海拔、经度的关系表明:由南向北、纬度每增加1度,年平均气温降低
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