高溫與寡照陰雨復(fù)合災(zāi)害性天氣對(duì)沿江平原晚稻生產(chǎn)的影響與啟示

　　摘要：2017年沿江平原地區(qū)晚稻生產(chǎn)期間出現(xiàn)極端高溫與寡照陰雨復(fù)合影響的災(zāi)害性天氣，對(duì)該區(qū)晚稻生產(chǎn)造成嚴(yán)重影響，產(chǎn)量大幅降低。通過對(duì)處于沿江平原典型區(qū)域的廬江縣晚稻生長期間主要天氣過程進(jìn)行剖析，探討氣象條件、災(zāi)害性天氣過程對(duì)晚稻產(chǎn)量及形成過程的影響。結(jié)果表明，7月12日至8月7日的持續(xù)高溫天氣表現(xiàn)出平均溫度高、極端溫度高和持續(xù)時(shí)間長等特點(diǎn)，氣溫“強(qiáng)度”和“力度”為近10年之最;8月29日至10月19日的持續(xù)寡照陰雨天氣表現(xiàn)出寡照時(shí)間長且集中、持續(xù)陰雨時(shí)間長、雨量多等特點(diǎn)，寡照時(shí)間為近10年之最。復(fù)合性災(zāi)害天氣不同程度地降低了晚稻群體發(fā)育質(zhì)量，嚴(yán)重降低了各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)性狀指標(biāo)，加重了主要病蟲害發(fā)生，晚稻實(shí)際產(chǎn)量降幅達(dá)到30%左右。并對(duì)今后沿江平原晚稻生產(chǎn)提出了一些對(duì)策建議。

　　關(guān)鍵詞：災(zāi)害性天氣;晚稻;產(chǎn)量;影響;沿江平原

　　《農(nóng)業(yè)工程技術(shù)(農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè))》(月刊)創(chuàng)刊于1980年，由中華人民共和國農(nóng)業(yè)部主管，農(nóng)業(yè)部規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院、中國農(nóng)業(yè)工程學(xué)會(huì)主辦的國家級(jí)農(nóng)產(chǎn)品加工行業(yè)期刊。

　　近年來，隨著全球氣候變暖，極端性天氣現(xiàn)象(如夏季高溫、持續(xù)陰雨)在諸多地區(qū)愈來愈頻發(fā)，且持續(xù)時(shí)間更長，對(duì)中國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)尤其是大田作物生長構(gòu)成了嚴(yán)重威脅[1-3]。廬江縣地處北亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，氣候溫和濕潤，四季分明，雨量充沛，光照充足，無霜期長，光、熱、水資源較為豐富，是中國沿江平原地區(qū)典型的兩熟制北緣地區(qū)[4]。廬江縣水稻栽培類型豐富，主要為單季稻和雙季稻，單季稻以單季晚粳稻為主，雙季稻以雙季早秈稻和雙季晚粳稻為主，常年水稻耕作面積7.8萬hm2，其中單季稻和雙季稻種植面積均在3.9萬hm2左右，是安徽省面積最大的雙季稻主產(chǎn)區(qū)[5]。2017年中國沿江平原地區(qū)出現(xiàn)極端災(zāi)害天氣，對(duì)全域水稻生產(chǎn)構(gòu)成了嚴(yán)重威脅。7月中旬至8月初出現(xiàn)持續(xù)高溫天氣，8月底至10月上旬出現(xiàn)持續(xù)寡照陰雨天氣，覆蓋影響了單季晚粳稻和雙季晚粳稻的關(guān)鍵生育時(shí)期，極端災(zāi)害天氣嚴(yán)重影響了晚稻生產(chǎn)安全，造成該地兩大晚稻類型產(chǎn)量大幅降低，農(nóng)戶種植收益大幅減少，損失慘重。

　　前人在單一農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害對(duì)水稻生產(chǎn)的影響和農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害的預(yù)測(cè)預(yù)警等方面研究較多[6-9]，但對(duì)同季遭遇的復(fù)合型災(zāi)害性天氣報(bào)道較少[10]。本研究以2017年安徽省廬江縣晚稻生產(chǎn)和主要天氣過程為例，將2017年晚稻(包括單季晚稻、雙季晚稻)生長發(fā)育期間的日平均氣溫、日照時(shí)間和降雨量等氣象參數(shù)與歷年同期平均(2008—2016年)和水稻生產(chǎn)常規(guī)氣候條件的2015年等相關(guān)氣象參數(shù)進(jìn)行對(duì)比，探討氣象條件尤其是復(fù)合災(zāi)害性天氣過程對(duì)晚稻生長發(fā)育與產(chǎn)量形成的影響，以期為今后沿江平原地區(qū)兩熟制北緣區(qū)晚稻安全生產(chǎn)提供參考。

　　1 材料與方法

　　所用資料為2008—2017年廬江縣氣象局提供的地面觀測(cè)氣象資料、2017年5—10月晚稻生產(chǎn)期間生長觀測(cè)資料。判定水稻高溫?zé)岷Φ姆椒ㄊ沁B續(xù)3 d日平均氣溫≥30 ℃或日最高溫度≥35 ℃[11]。一般認(rèn)為，連續(xù)3 d高溫可作為一般高溫危害天氣，連續(xù)5 d高溫可作為嚴(yán)重高溫危害天氣的衡量指標(biāo)[12]。水稻產(chǎn)量構(gòu)成因素測(cè)定參照農(nóng)業(yè)農(nóng)村部水稻品種區(qū)域試驗(yàn)方法進(jìn)行。

　　2 結(jié)果與分析

　　2.1 2017年主要災(zāi)害性天氣過程

　　結(jié)合該地晚稻品種布局、種植區(qū)域等因素，晚稻生長發(fā)育的總時(shí)間段為5月1日至10月31日(184 d)，能囊括本地多數(shù)稻作類型與模式。單季晚粳稻主要生育時(shí)段為5月21日至10月31日，累計(jì)積溫為4 025.0 ℃，日平均氣溫為24.5 ℃，降雨量為664.3 mm，總?cè)照諘r(shí)間為714.4 h，日平均日照時(shí)間為4.4 h;雙季晚粳稻主要生育時(shí)段為6月21日至10月31日，累計(jì)積溫為3 257.6 ℃，日平均氣溫為24.5 ℃，降雨量為602.3 mm，總?cè)照諘r(shí)間為557.2 h，日平均日照時(shí)間為4.3 h。對(duì)比歷年同期數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，以上時(shí)段與歷年氣象參數(shù)基本一致(數(shù)據(jù)略)，但是2017年出現(xiàn)一段罕見的持續(xù)高溫?zé)岷μ鞖夂鸵欢纬掷m(xù)寡照陰雨天氣，對(duì)廬江縣晚稻生產(chǎn)造成了嚴(yán)重影響。

　　從氣溫上看，7月12—31日(持續(xù)20 d)、8月4—7日(持續(xù)4 d)日平均氣溫≥30 ℃，且7月15—17日(持續(xù)3 d)、7月21—31日(持續(xù)11 d)、8月4—7日(持續(xù)4 d)日最高溫度≥35 ℃，同時(shí)7月22—28日日最高溫度連續(xù)7 d超過38 ℃，最高值突破40.1 ℃，高溫日數(shù)占總統(tǒng)計(jì)日數(shù)的13.0%，集中在7月中旬至8月上旬(圖1)。綜合判定，2017年高溫天氣時(shí)段為7月12日至8月7日。

　　從降雨量和日照時(shí)間上看，在晚稻生長發(fā)育的后期出現(xiàn)持續(xù)降雨與陰天。8月29日至9月11日日照時(shí)間為0 h間斷出現(xiàn)11 d，日平均降雨量0.76 mm，平均日照時(shí)間僅為0.81 h;9月19日至10月6日持續(xù)18 d出現(xiàn)降雨，日平均降雨量9.6 mm，14 d出現(xiàn)日照時(shí)間為0 h，且平均日照時(shí)間僅為0.58 h;10月10—19日持續(xù)10 d出現(xiàn)降雨，日平均降雨量6.8 mm，所有天數(shù)日照均為0 h(圖2)。綜合判定，8月29日至10月19日是2017年典型的持續(xù)寡照與陰雨疊加影響的天氣時(shí)段。

　　2.2 主要災(zāi)害天氣過程與歷年同期對(duì)比分析

　　分析2017年兩段災(zāi)害天氣時(shí)段，即高溫天氣時(shí)段(7月12日至8月7日)與寡照陰雨時(shí)段(8月29日至10月19日)，與歷年同期進(jìn)行對(duì)比，剖析2017年災(zāi)害天氣關(guān)鍵氣象特征(表1)。

　　7月12日至8月7日出現(xiàn)持續(xù)高溫天氣，累計(jì)積溫為848.1 ℃，較歷年同期多67.6 ℃;日平均氣溫為31.4 ℃，較歷年同期多2.5 ℃;降雨量為63.4 mm，較歷年同期少74.1 mm;總?cè)照諘r(shí)間為223.4 h，較歷年同期多65.2 h;日平均日照時(shí)間為8.3 h，較歷年同期多2.4 h。其中，日平均氣溫≥30 ℃或日最高溫度≥35 ℃的連續(xù)高溫?zé)岷r(shí)間達(dá)到20 d(7月12—31日)，為近10年之最，日最高溫度突破40 ℃，期間的累計(jì)積溫、日平均溫度均為廬江縣有記錄以來最高值。該段高溫天氣表現(xiàn)出平均溫度高、極端溫度高和持續(xù)時(shí)間長等特點(diǎn)，氣溫的“強(qiáng)度”和“力度”為歷年同期之最。

　　8月29日至10月19日出現(xiàn)持續(xù)的寡照陰雨天氣，累計(jì)有效積溫為1 084.2 ℃，較歷年同期少48.7 ℃;日平均氣溫為20.9 ℃，較歷年同期低1.1 ℃;降雨量為251.1 mm，較歷年同期多124.0 mm;降雨時(shí)間為34.0 d，較歷年同期多20.4 d;總?cè)照諘r(shí)間為103.3 h，較歷年同期少117.1 h;日平均日照時(shí)間為2.0 h，較歷年同期少2.3 h。其中，8月29日至9月6日(9 d)、9月19日至10月6日(18 d，僅4 d出現(xiàn)短暫日照)、10月10—19日(10 d)廬江縣出現(xiàn)連續(xù)日照時(shí)間為0 h的持續(xù)寡照天氣，寡照天數(shù)占統(tǒng)計(jì)時(shí)段的71.2%，為近10年之最。該段寡照陰雨天氣表現(xiàn)出寡照時(shí)間長且集中、持續(xù)陰雨時(shí)間長、雨量多等特點(diǎn)。

　　2.3 災(zāi)害性天氣過程對(duì)晚稻產(chǎn)量形成的影響

　　通過水稻苗情監(jiān)測(cè)定點(diǎn)觀察記載與實(shí)地調(diào)查，廬江縣單季晚稻播種期集中在5月中下旬，移栽期在6月上中旬，早熟單季晚稻抽穗期在8月中旬，中晚熟單季晚稻集中在8月下旬至9月上旬，灌漿成熟期集中在10月中下旬;雙季晚稻播種期集中在6月下旬，移栽期在7月下旬至8月初，抽穗期在9月中旬，成熟期集中在10月下旬至11月上旬(圖3)。

　　綜合分析發(fā)現(xiàn)，2017年高溫天氣時(shí)段(7月12日至8月7日)與單季晚稻分蘗期、幼穗分化期和雙季晚稻苗床期、移栽期和分蘗期重合，寡照陰雨時(shí)段(8月29日至10月19日)與單季晚稻抽穗期、灌漿結(jié)實(shí)期、成熟期和雙季晚稻幼穗分化發(fā)育、抽穗期、灌漿結(jié)實(shí)期等重要時(shí)期重合。綜合來看，單、雙季晚稻均在關(guān)鍵生育時(shí)期遭遇了災(zāi)害天氣復(fù)合疊加影響，持續(xù)時(shí)間長、覆蓋范圍廣、影響程度大，為近10年罕見。