全 文 :作物学报 ACTA AGRONOMICA SINICA 2014, 40(7): 1320−1329 http://zwxb.chinacrops.org/
ISSN 0496-3490; CODEN TSHPA9 E-mail: xbzw@chinajournal.net.cn
本研究由国家自然科学基金项目(31301264), 国家公益性行业(气象)科研专项(GYHY201206020), 国家粮食丰产科技工程湖南专项
(2011BAD16B01, 2012BAD04B10, 2013BAD07B11), 湖南省重点项目(2012SK2009)和湖南省自然科学基金项目(2013JJ5040)资助。
* 通讯作者(Corresponding author): 青先国, E-mail: qingxianguo@163.com
第一作者联系方式: E-mail: aizhiyongw@163.com
Received(收稿日期): 2013-10-29; Accepted(接受日期): 2014-04-16; Published online(网络出版日期): 2014-05-16.
URL: http://www.cnki.net/kcms/detail/11.1809.S.20140516.1003.026.html
DOI: 10.3724/SP.J.1006.2014.01320
长江中游地区双季稻安全生产日期的变化
艾治勇 1 郭夏宇 1 刘文祥 1 马国辉 1 青先国 2,*
1 杂交水稻国家重点实验室 / 湖南杂交水稻研究中心, 湖南长沙 410125; 2 湖南农业大学, 湖南长沙 410128
摘 要: 安全生产日期是品种和种植方式选择、温光资源高效利用和生产季节安全的重要基础。本文以长江中游地区
47个气象台站的逐日日平均温度资料为基础, 分析了近 50年(1960—2009)该地区 50%和 80%保证率的双季稻各安全生
产期。发现生产中常用的 80%保证率安全生产日期, 后 25 年(1985—2009)较前 25 年(1960—1984)早稻覆膜旱育秧安全
播种期推迟了3 d, 早稻露地水育秧安全播种期提前了3 d, 早稻安全移栽期提前了4 d, 杂交晚籼稻安全齐穗期提前了3 d, 常
规晚籼稻安全齐穗期推迟了 1 d, 晚籼稻安全成熟期基本没有变化, 早稻覆膜旱育秧条件下的双季稻安全生产季节天数
缩短了 4 d, 早稻露地水育秧条件下的双季稻安全生产季节天数延长了 1 d。本文列出了后 25年各气象台站 80%保证率
的安全生产日期, 按就近指导原则可以作为各地双季稻生产季节安排、品种和种植方式选择的依据。对比东北、华北、
黄淮等地区, 长江中游地区的气候及安全生产日期变化并不显著。除早稻露地水育秧安全播种期、早稻安全移栽期明显
提前, 有利于早稻提早播种、增加产量潜力外, 其他安全生产日期的变化并不利于延长生长季节和增加产量潜力, 其中
晚稻安全齐穗期还略有提前。因此, 从生产安全性的角度, 该地区不能盲目地推广直播稻, 机插稻也应重视安全生产日
期的问题, 搞好品种选择和播期安排。
关键词: 长江中游; 双季稻; 安全生产日期; 气候变化
Changes of Safe Production Dates of Double-season Rice in the Middle Reaches
of the Yangtze River
AI Zhi-Yong1, GUO Xia-Yu1, LIU Wen-Xiang1, MA Guo-Hui1, and QING Xian-Guo2,*
1 State Key Laboratory of Hybrid Rice / Hunan Hybrid Rice Research Center, Changsha 410125, China; 2 Hunan Agricultural University, Changsha
410128, China
Abstract: Safe production date is an important basis for varieties and planting patterns selection, high use efficiency of heat and
light resources, and production season safety. In this study, the daily average temperatures during the 50 years (1960–2009) pro-
vided by 47 meteorological stations in the Middle Reaches of the Yangtze River were analyzed, and several safe production dates
for double-season rice with 50% and 80% guarantee rates were provided. At the 80% guarantee rate of the safe dates generally
used in the double-season rice production, compared with the first 25-year period, the safe sowing dates of early-season rice seed-
lings with film-mulching in dry nursery in the second 25-year period were three-day delay, but those of the seedlings without
film-mulching in watered nursery were three-day ahead of time; the safe transplanting dates of the seedlings shifted to three days
early. The safe production dates for the early rice with film-mulching in dry nursery shortened four days, but ones for the early
rice in the watered nursery was one more day. The safe full heading dates for the late-season hybrid indica rice were three days
early, but those for the late-season indica rice were one day delay, and basically, its mature date as usual. The safe production
dates with 80% guarantee rate during the second 25-year period were offered by meteorological stations, which can be referred in
production arrangement, varieties and planting patterns for double-season rice in every regions to the nearest guiding principles.
The changes of climate and safe production date were not more significant in the Middle Reaches of the Yangtze River than in the
Northeast and the North China. The obvious advance of the safe production dates and safe planting dates for the early rice in the
watered nursery facilitates early sowing, increasing yield potential except the rest of safe production dates. Therefore, sewers
should reasonably arrange layout in these regions according to the safe production dates.
第 7期 艾治勇等: 长江中游地区双季稻安全生产日期的变化 1321
Keywords: The Middle reaches of the Yangtze River; Double-season rice; Safe production date; Climate change
充分利用温光资源和保证生产安全是种植制度的根
本要求。长江中游地区水稻生长期的光合辐射强度较东
北、西北、华北等地区低, 但生长季节相对长, 因此, 充
分利用生长季节、延长光合时间是该地区双季稻增产的有
效途径[1]。但是, 在充分利用生长季节的同时, 必须考虑
安全生长期问题 , 特别是合理安排早稻的播种期和晚稻
的抽穗开花期, 早稻的播种期过早, 不能安全出苗, 过迟
则会减少有效生长期影响产量; 晚稻抽穗开花期安排过
早势必影响产量潜力 , 过迟则易受后期“寒露风”等低温
天气影响, 不能安全齐穗与成熟[2-4]。因此, 研究当前气候
条件下双季稻安全生产日期问题对水稻种植业应对气候
变化具有重要意义。
近年来全球气候变暖已成为不争的事实[5-11]。近 100
年来全球平均气温上升了 0.74℃[8], 1906—2005年我国年
平均气温上升(0.78±0.27)℃ [11-12], 湖南省年平均气温自
1961 年以来上升了 0.42℃ [13], 湖北省与江西省自 20 世
纪 90 年代以来也增温明显[14-15]。这种气候变化对农业生
产特别是作物生产造成了不可忽视的影响 [16-27], 如江苏
省近 25年各地水稻的安全齐穗期较以前普遍延迟 3~4 d [28],
玉米、小麦等作物的物候期也发生了明显变化。目前, 尚
未见气候变化背景下长江中游地区双季稻安全生产季节
变化的系统报道。
近年来洞庭湖地区出现双季晚稻直播 , 同时 , 双季
晚稻机插也发展迅速。由于直播与机插较抛秧和手插的
播期推迟 15~30 d, 这使晚稻安全齐穗与安全成熟问题
更加突出 [28]。由于缺乏对该区域气候变化特点、安全生
产期变化的全面分析 , 也缺乏相应的安全生产的理论指
导 , 其生产安全性与产量稳定性已引起各部门的高度关
注。本研究基于我国长江中游地区年度的 47个气象台站
1960—2009 年的逐年日平均温度完整资料 , 将 1960—
2009年划分为 1960—1984年(时段 I)和 1985—2009年(时
段 II) 2 个时段 [29], 分析近 50 年来该区域早稻安全播种
期、早稻安全移栽期、晚稻安全齐穗期、晚稻安全成熟
期等安全生产日期以及双季稻安全生产期天数变化及其
对双季稻生产的可能影响 , 以期为该区域当前双季稻生
产合理选用品种、安排播期以及选择种植方式等提供依
据与指导。
1 材料与方法
1.1 数据来源与整理
本文所用的逐日日平均温度来自中国气象局国家气
象信息中心, 包括湖南、湖北和江西 3 省的 63 个气象台
站(图1)。经整理剔除年代资料不完整的台站, 选取其中符
合研究要求的 47个气象台站的 1960—2009年的逐日日平
均温度资料分析研究。
图 1 长江中游双季稻区气象台站及其海拔分布
Fig. 1 Meteorological stations and altitude distribution in double-
season rice planting area in the Middle Reach of the Yangtze River
1.2 数据计算方法
1.2.1 安全日期 采用 5 日滑动平均法对各气象台站
的逐日日平均温度进行处理 , 确定稳定通过某界限温度
的日期, 再用不连续出现 3 d以上不低于该界限温度的办
法确定安全生产日期[30]。用稳定通过 8℃以上, 不连续出
现 3 d以上日均温低于 8℃的初始日期作为早稻覆膜旱育
秧的安全播种期; 用稳定通过 12℃以上, 不连续出现 3 d
以上日均温低于 12℃的初始日期作为早稻露地水育秧的
安全播种期; 用稳定通过 15℃以上, 不连续出现 3 d以上
日均温低于 15℃的初始日期作为早稻的安全移栽期; 用
稳定通过 23℃以上, 不连续出现 3 d以上日均温低于 23℃的
终止日期作为杂交晚稻的安全齐穗期; 用稳定通过 22℃
以上, 不连续出现 3 d以上日均温低于 22℃的终止日期作
为常规晚稻的安全齐穗期; 用稳定通过 15℃以上, 不连
续出现 3 d 以上日均温低于 15℃的终止日期作为晚稻的
安全成熟期[31-32]。
1.2.2 各保证率的安全日期 根据上述方法, 分别求
得各生产季节的安全日期, 分近 50 年(1960—2009)、前
25年(1960—1984)、后 25年(1985—2009) 3个时段分别统
计 50%、80%保证率的安全日期, 50%保证率的安全日期
即各时段内安全日期的平均值, 80%保证率的安全日期采
用经验频率法计算[30]。
1.2.3 双季稻安全生产季节天数 双季稻安全生产期
天数以早稻安全播种日期至晚稻安全成熟日期的天数表
示, 分别用 50%、80%保证率的早稻安全播种期至晚稻安
全成熟期之间的天数表示其安全生产期天数。
1.2.4 气候变化倾向率 采用最小二乘法, 计算安全
生产日期与年度的线性回归系数 a, 安全生产季节的变化
可用一次线性方程表示[20,33], 即
ˆt at bχ = + , t = 1, 2, …, n(年)
式中 ˆtχ 为安全生产日期拟合值, a 为回归系数。以 a×10
为气候变化倾向率(单位: d 10a–1), 表示安全生产日期每
1322 作 物 学 报 第 40卷
10年的变化速率。
1.3 空间插值与图形绘制
采用 ArcGIS9.2中 Geostatistical Analyst模块, 用反距
离权重插值方法(inverse distance weighting, IDW)对各安全
生产期的气候变化倾向率以及安全生产期天数进行插值,
设定 cell size参数为 500 m, 生成空间栅格数据, 然后使用
Spatial Analyst Tools编辑修改, 最后输出各安全生产期的
气候变化倾向率以及安全生产季节天数的地理图[34-36]。
2 结果与分析
2.1 早稻安全播种期
近 50 年来, 早稻无论是以覆膜旱育秧还是以露地水
育秧的栽培方式, 安全播种期均提前, 露地水育秧的安全
播种期提前幅度与区域面积均大于覆膜旱育秧。早稻覆膜
旱育秧的安全播种期的变化倾向率在−3.2~0.4 d 10a–1 之
间, 平均为−0.9 d 10a–1, 提前区域面积占长江中游地区面
积的 87.2% (图 2-A)。早稻露地水育秧的安全播种期变化
倾向率在−2.9~2.4 d 10a–1之间, 平均为−1.6 d 10a–1, 提前
区域面积占长江中游地区面积的 97.9% (图 2-B)。
早稻覆膜旱育秧 50%保证率安全播种期在 3月 11日
左右, 后 25年较前 25年提前了约 1 d左右, 80%保证率安
全播种期在 3月 22日左右, 后 25年较前 25年推迟约 2 d
左右, 这可能与后 25 年的平均气温在早春稳定通过 8℃
的过程中表现为反复多变的特点有关。露地水育秧 50%
保证率安全播种期在 3 月 31 日左右, 后 25 年较前 25 年
平均提前了约 3 d, 80%保证率安全播种期在 4月 11日左
右, 后 25年较前 25年平均提前了约 3 d (表 1)。露地水育
秧后 25年安全播种期比前 25年提前的幅度大于覆膜旱育
秧, 这可能是后 25年早春温度稳定通过 8℃以后, 迅速回
升有关, 导致露地水育秧安全播种期提前。
图 2 长江中游早稻安全播种期变化倾向率分布
Fig. 2 Distribution of change trend rate of safe sowing date for early-season rice in the Middle Reaches of the Yangtze River
A: 覆膜旱育秧; B: 露地水育秧。
A: seedling raised in dry nursery covered with film; B: seedling raised in wet nursery without covering.
2.2 早稻安全移栽期
近 50 年来, 早稻的安全移栽期呈提前趋势, 变化倾
向率在−3.8~ −0.7 d 10a–1之间, 平均为−2.1 d 10a–1, 即平
均每 10年提前 2 d。长江中游各地均有不同程度的提前,
以湖北中东大部、江西西北部、湖南西南部及西北小部的
提前幅度较大(图 3)。早稻 50%保证率安全移栽期平均在
4月 16日左右, 后 25年较前 25年平均提前了 4 d。早稻
80%保证率安全移栽期平均在 4月 29日左右, 后 25年较
前 25年平均提前了 4 d (表 1)。
2.3 晚稻安全齐穗期
近 50 年来, 杂交晚籼稻安全齐穗期的变化倾向率在
−2.9~1.0 d 10a–1之间, 平均−0.8 d 10a–1, 即平均每 10年
提前 0.8 d, 提前的区域面积占长江中游地区面积的 80.9%,
以湖北西部、湖南中北部与中西部提前趋势明显, 而其他
区域提前不明显, 其中部分地区存在延迟趋势(图 4-A)。常
规晚籼稻安全齐穗期的变化倾向率在−1.8~2.0 d 10a–1 之
间, 平均 0.01 d 10a–1, 湖北中西部和湖南中西部提前趋
势明显, 而湖南中东部、湖北中东部以及江西大部延迟的
趋势明显, 其中以武汉为中心的湖北中东部地区延迟趋
势最为明显(图 4-B)。
杂交晚籼稻 50%保证率安全齐穗期平均在 9月 10日
左右, 后 25年较前 25年平均提前了 1 d, 由 9月 10日提
图 3 长江中游早稻安全移栽期变化倾向率分布
Fig. 3 Distribution of change trend rate of safe transplanting date
for early-season rice in the Middle Reaches of the Yangtze River
第 7期 艾治勇等: 长江中游地区双季稻安全生产日期的变化 1323
表 1 长江中游双季稻的安全生产日期及其变化
Table 1 Safe production dates and change of double-season rice in the Middle Reaches of the Yangtze River
50%保证率 50% guarantee rate 80%保证率 80% guarantee rate
安全生产期
Safe date
地区
Region
50年
50 years
(m/d)
前 25年
1st 25 years
(m/d)
后 25年
2nd 25 years
(m/d)
变化天数
Changed days
(d)
50年
50 years
(m/d)
前 25年
1st 25 years
(m/d)
后 25年
2nd 25 years
(m/d)
变化天数
Changed
days (d)
湖南 Hunan 3/12 3/12 3/13 +1 3/23 3/23 3/24 +1
湖北 Hubei 3/13 3/14 3/12 –2 3/24 3/24 3/25 +1
江西 Jiangxi 3/7 3/7 3/6 –1 3/20 3/16 3/22 +6
早稻覆膜旱
育秧安全播
种期
DNF
长江中游MRYR 3/11 3/11 3/10 –1 3/22 3/22 3/24 +2
湖南 Hunan 4/2 4/3 3/31 –3 4/12 4/13 4/9 –4
湖北 Hubei 4/2 4/4 3/31 –4 4/12 4/13 4/11 –2
江西 Jiangxi 3/28 3/29 3/26 –3 4/7 4/6 4/6 0
早稻露地水
育秧安全播
种期
WNC
长江中游MRYR 3/31 4/2 3/30 –3 4/11 4/11 4/8 –3
湖南 Hunan 4/17 4/19 4/16 –3 5/1 5/1 4/28 –3
湖北 Hubei 4/19 4/22 4/16 –6 5/2 5/3 4/30 –3
江西 Jiangxi 4/11 4/13 4/9 –4 4/23 4/25 4/20 –5
早稻安全
移栽期
STDER
长江中游MRYR 4/16 4/18 4/14 –4 4/29 4/30 4/26 –4
湖南 Hunan 9/8 9/9 9/7 –2 9/1 9/4 8/31 –4
湖北 Hubei 9/4 9/5 9/4 –1 8/28 8/30 8/25 –5
江西 Jiangxi 9/18 9/18 9/18 0 9/10 9/10 9/10 0
杂交晚籼稻
安全齐穗期
SFHLHR
长江中游MRYR 9/10 9/10 9/9 –1 9/3 9/4 9/1 –3
湖南 Hunan 9/15 9/14 9/15 +1 9/7 9/8 9/7 –1
湖北 Hubei 9/11 9/10 9/12 +2 9/4 9/4 9/5 +1
江西 Jiangxi 9/23 9/22 9/24 +2 9/14 9/14 9/16 +2
常规晚籼稻
安全齐穗期
SFHDLR
长江中游MRYR 9/16 9/15 9/17 +2 9/8 9/8 9/9 +1
湖南 Hunan 10/25 10/25 10/26 +1 10/12 10/14 10/14 0
湖北 Hubei 10/22 10/21 10/22 +1 10/10 10/11 10/11 0
江西 Jiangxi 11/2 11/2 11/2 0 10/22 10/24 10/23 –1
晚稻安全
成熟期
SMDLR
长江中游MRYR 10/27 10/26 10/27 +1 10/14 10/16 10/16 0
变化天数栏中“+”表示推迟, “–”表示提前, 数字表示推迟或提前的天数。
+ or – before the number in the changed days column means delaying or advancing, and the number means changed days. DNF: safe
sowing date of early-season rice seedling raised in dry nursery covered with film; WNC: safe sowing date of early-season rice seedling raised
in wet nursery without covering; STDER: safe transplanting date of early-season rice; SFHLHR: safe full heading date of late-season hybrid
indica rice; SFHDLR: safe full heading date of late-season inbred indica rice; SMDLR: safe maturity date of late-season rice. MRYR: the
Middle Reaches of the Yangtze River. m/d: month/day.
前至 9月 9日。杂交晚籼稻 80%保证率安全齐穗期平均在
9月 3日左右, 后 25年较前 25年平均提前了 3 d, 由 9月
4日提前至 9月 1日。常规晚籼稻 50%保证率安全齐穗期
平均在 9月 16日左右, 后 25年较前 25年平均延迟了 2 d,
由 9月 15日延迟至 9月 17日, 常规晚籼稻 80%保证率安
全齐穗期平均在 9月 8日左右, 后 25年较前 25年平均延
迟了 1 d, 由 9月 8日延迟至 9月 9日(表 1)。
2.4 晚稻安全成熟期
晚籼稻的安全成熟期呈延迟趋势 , 变化倾向率在
−0.7~2.8 d 10a–1之间, 平均 1.1 d 10a-1, 即平均每 10年安
全成熟期延迟 1 d。延迟的区域面积占长江中游地区面积
的 97.9%, 以湖北中东大部和西北部、湖南大部延迟较明
显, 而江西大部不明显(图 5)。晚稻 50%保证率安全成熟
期平均在 10月 27日左右, 后 25年较前 25年平均延迟了
1 d。晚稻 80%保证率安全成熟期平均在 10月 14日左右,
后 25年与前 25年基本没有变化(表 1)。
2.5 双季稻安全生长季天数
251671040 从图 6 可以看出, 早稻覆膜旱育秧条件下
双季稻安全生长季节天数的变化倾向率在−0.02~0.5 d
10a–1之间, 平均为 0.2 d 10a–1, 即平均每 10年增加 0.2 d,
1324 作 物 学 报 第 40卷
图 4 长江中游晚稻安全齐穗期变化倾向率分布
Fig. 4 Distribution of change trend rate of safe full heading date for late-season rice in the Middle Reaches of the Yangtze River
A: 杂交籼稻; B: 常规籼稻。A: hybrid indica rice; B: inbred indica rice.
图 5 长江中游晚稻安全成熟期变化倾向率分布
Fig. 5 Distribution of change trend rate of safe maturity date for
late-season rice in the Middle Reach of the Yangtze River
前 25年安全生长季天数在 199~259 d之间, 平均为 229 d,
后 25年在 207~262 d之间, 平均为 230 d。早稻露地水育
秧条件下双季稻安全生长季节天数的变化倾向率在 0.05~
0.5 d 10a–1之间, 平均为 0.3 d 10a-1, 即平均每 10年增加
0.3 d, 前 25年安全生长季天数在 178~237 d之间, 平均为
207 d, 后 25年在 186~236 d之间, 平均为 211 d。
早稻覆膜旱育秧条件下 50%保证率双季稻安全生长季
节天数平均为 230 d左右, 后 25年较前 25年平均增加了 1
d。80%保证率双季稻安全生长季节天数平均为 214 d左右,
后 25年较前 25年平均减少了 4 d。早稻露地水育秧条件下
50%保证率双季稻安全生长季节天数平均为 209 d左右, 后
25年较前 25年平均增加了 4 d。80%保证率双季稻安全生
长季节天数平均为 195 d左右, 后 25年较前 25年平均增加
了 1 d (表 2)。早稻覆膜旱育秧的双季稻安全生产季节天数
减少, 而露地水育秧的双季稻安全生产季节天数增加, 主
要是两种育秧方式的安全播种期的不同变化所致。
2.6 双季稻安全生产日期
从温光资源高效利用以及生产安全两方面考虑 , 以
后 25 年各地 80%保证率的安全日期, 再结合各地安全生
产日期的变化倾向率插值图, 得到各地双季稻的安全生
产日期(表3), 按就近原则用于指导当前各地的品种及种
植方式选择、生产季节安排和品种搭配模式。在应用中,
就近指导原则可以避免非双季稻区结果的影响, 从而提
高研究结果对生产指导的准确性。双季稻非适宜种植区的
图 6 长江中游双季稻安全生长季节天数的变化倾向率分布
Fig. 6 Distribution of change trend rate of the days of safe growth season of double-season rice in the Middle Reach of the Yangtze River
A: 早稻覆膜旱育秧; B: 早稻露地水育秧。
A: early-season rice seedling raised in dry nursery covered with film; B: early-season rice seedling raised in wet nursery without covering.
第 7期 艾治勇等: 长江中游地区双季稻安全生产日期的变化 1325
表 2 长江中游双季稻各保证率的安全生产季节天数
Table 2 Days of safe growth season with different guarantee rate for double-season rice in the Middle Reaches of the Yangtze River (d)
50%保证率 50% guarantee rate 80%保证率 80% guarantee rate
地区
Region 50年
50 years
前 25年
1st 25 years
后 25年
2nd 25 years
变化天数
Change days
50年
50 years
前 25年
1st 25 years
后 25年
2nd 25 years
变化天数
Change days
覆膜旱育秧 Dry nursery covered with film
湖南 Hunan 227 227 227 0 212 215 210 –5
湖北 Hubei 223 222 224 +2 207 210 206 –4
江西 Jiangxi 240 240 241 +1 225 225 223 –2
长江中游MRYR 230 229 230 +1 214 217 213 –4
露地水育秧Wet nursery without covering
湖南 Hunan 207 205 209 +4 192 192 192 0
湖北 Hubei 203 200 205 +5 187 187 190 +3
江西 Jiangxi 219 218 221 +3 207 207 209 +2
长江中游MRYR 209 207 211 +4 195 195 196 +1
变化天数栏中“+”表示推迟, “–”表示提前, 数字表示增加或减少的天数。
+ or – before the number in the change days column means increasing or decreasing, and the number means change days. MSRE: method
of seedling raising for early-season rice. MRYR: the Middle Reaches of the Yangtze River.
表 3 长江中游地区 80%保证率下的双季稻安全生产日期
Table 3 Safe production date with 80% guarantee rate of double-season rice in the Middle Reaches of the Yangtze River (month/day)
地理位置
Region
早稻覆膜旱育秧
安全播种期
DNF
早稻露地水育秧
安全播种期
WNC
早稻安全
移栽期
STDER
杂交晚籼稻
安全齐穗期
SFHLHR
常规晚籼稻
安全齐穗期
SFHDLR
晚稻安全
成熟期
SMDLR
湖南 Hunan
岳阳 Yueyang 3/26 4/11 4/28 9/3 9/10 10/12
衡阳 Hengyang 3/23 4/6 4/28 9/4 9/13 10/17
郴州 Chenzhou 3/23 4/6 4/24 9/9 9/13 10/16
长沙 Changsha 3/24 4/8 4/29 8/31 9/12 10/13
芷江 Zhijiang 3/26 4/13 5/1 8/28 9/2 10/15
沅陵 Yuanling 3/26 4/13 5/1 8/31 9/7 10/15
沅江 Yuanjiang 3/25 4/11 5/1 8/29 9/5 10/13
永州 Yongzhou 3/23 4/5 4/30 9/4 9/13 10/17
武冈Wugang 3/25 4/11 5/4 8/27 9/5 10/15
通道 Tongdao 3/27 4/7 5/6 8/28 9/4 10/16
石门 Shimen 3/24 4/12 4/29 8/27 9/3 10/15
邵阳 Shaoyang 3/25 4/8 5/2 9/2 9/7 10/16
桑植 Sangzhi 3/24 4/13 4/28 8/27 8/31 10/9
平江 Pingjiang 3/24 4/9 4/29 8/31 9/10 10/14
南县 Nanxian 3/25 4/13 4/27 8/29 9/6 10/12
吉首 Jishou 3/24 4/10 4/25 8/31 9/7 10/14
道县 Daoxian 3/20 4/3 4/15 9/10 9/20 10/20
安化 Anhua 3/25 4/13 5/3 8/22 8/31 10/11
双峄 Shuangfeng 3/26 4/7 4/30 9/1 9/8 10/15
平均 Average 3/24 4/9 4/28 8/31 9/7 10/14
1326 作 物 学 报 第 40卷
(续表 3)
地理位置
Region
早稻覆膜旱育秧
安全播种期
DNF
早稻露地水育秧
安全播种期
WNC
早稻安全
移栽期
STDER
杂交晚籼稻
安全齐穗期
SFHLHR
常规晚籼稻
安全齐穗期
SFHDLR
晚稻安全
成熟期
SMDLR
湖北 Hubei
巴东 badong 3/17 4/7 4/27 8/27 9/6 10/15
房县 Fangxian 3/27 4/22 5/8 8/9 8/16 10/2
黄石 Huangshi 3/24 4/7 4/27 9/10 9/12 10/16
嘉鱼 Jiayu 3/26 4/10 5/1 9/4 9/12 10/11
荆州 Jingzhou 3/26 4/11 4/27 8/29 9/9 10/10
来凤 Laifeng 3/25 4/15 4/30 8/20 9/1 10/15
老河口 Laohekou 3/26 4/12 4/29 8/16 9/1 10/12
麻城Macheng 3/25 4/11 5/1 8/28 9/12 10/10
天门 Tianmen 3/25 4/10 5/1 8/28 9/10 10/11
武汉Wuhan 3/27 4/11 5/1 8/30 9/11 10/10
宜昌 Yichang 3/25 4/6 4/30 8/28 9/9 10/15
英山 Yingshan 3/27 4/9 5/2 8/29 9/7 10/15
枣阳 Zaoyang 3/28 4/13 5/2 8/16 9/3 10/11
钟祥 Zhongxiang 3/26 4/12 5/1 8/23 9/3 10/11
平均 Average 3/25 4/11 4/30 8/25 9/5 10/11
江西 Jiangxi
波阳 Boyang 3/25 4/6 4/30 9/10 9/20 10/21
赣县 Ganxian 3/17 4/4 4/13 9/15 9/21 11/1
广昌 Guangchang 3/22 4/4 4/16 9/14 9/19 10/25
贵溪 Guixi 3/20 4/3 4/18 9/14 9/21 10/28
吉安 Ji’an 3/24 4/6 4/20 9/11 9/15 10/25
景德镇 Jingdezhen 3/22 4/9 4/16 9/7 9/18 10/22
南昌 Nanchang 3/25 4/7 4/21 9/10 9/20 10/21
南城 Nancheng 3/25 4/7 4/16 9/11 9/14 10/20
遂川 Suichuan 3/21 4/6 4/14 9/11 9/15 10/25
修水 Xiushui 3/25 4/12 4/30 9/1 9/8 10/16
寻乌 Xunwu 3/6 4/1 4/11 9/15 9/19 10/31
宜春 Yichun 3/26 4/6 4/27 9/5 9/10 10/20
玉山 Yushan 3/25 4/10 4/26 9/8 9/11 10/21
樟树 Zhangshu 3/26 4/5 4/22 9/9 9/17 10/21
平均 Average 3/22 4/6 4/20 9/10 9/16 10/23
总平均 Total average 3/24 4/8 4/26 9/1 9/9 10/16
DNF: safe sowing date of early-season rice seedling raised covered with film in dry nursery; WNC: safe sowing date of early-season rice
seedling raised in wet nursery without covering; STDER: safe transplanting date of early-season rice; SFHLHR: safe full heading date of
late-season hybrid indica rice; SFHDLR: safe full heading date of late-season inbred indica rice; SMDLR: safe maturity date of late-season rice.
结果可能影响最终的平均结果 , 类似湖南桑植、湖北房
县、湖北枣阳等地, 按晚稻安全齐穗的温度指标计算, 其
安全齐穗期出现在 8月份, 实际上这些区域没有也不适宜
于双季稻种植。但是, 本文结果反应出的变化趋势与适宜
种植区是一致的 , 不影响各地各安全生产日期的总体变
化趋势。
3 讨论
3.1 长江中游地区不能盲从气候变暖而选用安全性低的
品种或种植方式
近年来, 长江中游地区直播和机插稻发展迅速, 甚至
在洞庭湖还有晚稻直播的发展趋势 , 该区域直播稻和机
第 7期 艾治勇等: 长江中游地区双季稻安全生产日期的变化 1327
插稻发展迅速的原因当然与农村劳动力转移、种稻比较效
益低、直播与机插轻简高效等因素有关, 其中也与全球气
候变暖的认识导向有关。相关研究表明直播与机插较传统
的抛秧和手插的播期要推迟 15~30 d, 特别是直播可能要
推迟更多, 这使晚稻安全齐穗与安全成熟问题更加突出[28]。
如果在温光资源和生长季节天数没有显著增加的情况下,
直播稻可能会造成有限的温光资源浪费 , 也很难取得与
移栽稻或抛秧稻相当的产量。本研究表明, 长江中游地区
早稻露地水育秧的安全播种期(可作为早稻直播的安全播
种期)平均仅提前了 3 d, 杂交晚籼稻的安全齐穗期不仅没
有推迟还平均提前了 3 d, 晚籼稻的安全成熟期也没有明
显推迟 , 这充分说明长江中游地区并没有像其他地区那
样, 受全球气候变化大背景的影响, 温光资源与安全生长
季节明显增加。特别是晚稻的安全齐穗期还略提前, 杂交
晚稻的安全齐穗期提前更明显 , 该结论基本符合该地区
冬暖夏凉的气候变化事实 , 也与该地区其他有关双季稻
安全生产研究的结果基本吻合 [13], 这更增加了晚稻生产
的风险。因此, 长江中游地区并不具备发展双季稻种植制
度下直播稻的气候资源条件 , 在该地区发展直播稻应相
当慎重, 不能盲从气候变暖的认识导向大力发展直播稻,
特别是晚稻直播, 其生产的安全性就更低, 决不能因为一
年或二年的成功而盲目采用或推广。此外, 该地区晚稻机
插秧以及移栽稻和抛秧均要根据实际情况合理选用品种、
安排播期及搭配模式 , 不能盲目以为气候变暖大力推广
应用迟配迟的熟期搭配方式。
气候变化包括辐射、温度、水分、光照等多个气象因
素, 对农业生产也是多个因素的综合影响。长江中游双季
稻区为我国南方的三熟制区 , 双季稻的安全生产季节主
要受温度的影响, 因此, 本文主要研究了气候变化背景下
温度的变化对长江中游双季稻关键生产时期的安全性影
响。研究结果对双季稻的安全生产具有一定的指导作用,
但对某些不以温度为安全生产首要限制因子的地区 , 应
在考虑温度影响的同时, 因地制宜地考虑水分资源、品种
改变、经济社会、政策等方面因素的影响。
3.2 杂交晚籼稻安全齐穗期明显提前对生产实践的指导
意义有待探讨
长江中游双季稻区的气候变暖趋势已是事实 , 在此
背景下 , 晚稻的安全齐穗期应当会延迟 , 正如江苏省近
50年粳稻安全齐穗期的变化那样, 普遍延迟[28]。然而, 在
本研究中发现长江中游晚稻特别是杂交晚籼稻的安全齐
穗期并没有普遍延迟。分析其原因, 可能与长江中游地区
气候变暖以冬季为主的冬暖夏凉气候变化特点有关。笔者
在分析中发现后 25 年安全齐穗期出现在 8 月份的频次显
著高于前 25 年(图 7), 这可能是导致后 25 年平均安全齐
穗期提前以及安全齐穗期变异的标准差增大的原因。那么,
是否可以考虑 8 月份的低温对杂交晚籼稻安全齐穗没有
影响或影响不大, 将出现在 8月份的年份剔除, 在 9月至
10 月确定其安全齐穗期?这一方法是否符合生产实践和
图 7 主要双季稻区杂交晚籼稻安全齐穗温度指标出现在 8月份
的年份频次
Fig. 7 Number of years existing the index temperature 23℃ in
August for safe fill heading of late-season hybrid indica rice in main
double-season rice planting area
调整之后的杂交晚籼稻安全齐穗期变化特点有待进一步
讨论研究。
3.3 双季晚稻品种的耐寒性及安全齐穗温度指标有待深
入研究
本研究结果表明, 近 25年来长江中游双季晚稻的安
全齐穗期并未因气候变暖而明显延迟, 甚至略有提前, 此
结果在黄晚华等[13]的研究中也得到了证实。然而, 大多数
水稻科研工作者与技术推广人员认为近年来的“寒露风”
越来越不明显 , 因抽穗开花期低温导致的晚稻安全齐穗
问题越来越少 , 这一现象与晚稻安全齐穗期没有变化甚
至略有提前的结论似乎有点不相符。这可能是由于该区域
双季晚稻品种的耐寒性发生变化 , 或安全齐穗温度指标
不适用于当前品种。本文安全齐穗期分析所用的低温指标,
是借鉴 30 多年前, 由高亮之先生等界定的温度指标, 即
常规籼稻 22℃、杂交籼稻 23℃。然而, 30多年来, 长江中
游双季晚稻品种与全国一样 , 不论是品种类型还是品种
的生产特性均发生了巨大的变化。当前主体品种较 30 多
年前品种的耐寒性是否发生了变化。以往品种安全齐穗的
22℃、23℃温度指标是否适用于当前品种。均有待探讨,
以提出当前品种的安全齐穗温度指标。
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