懷化市一季中稻產量氣象災害損失評估

張海燕，李民華，黃安鳳，張 丹

(1.湖南省懷化市氣象局，湖南 懷化 418000；2.湖南省溆浦縣氣象局，湖南 溆浦 419300)

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懷化市一季中稻產量氣象災害損失評估

張海燕1，李民華1，黃安鳳1，張 丹2

(1.湖南省懷化市氣象局，湖南 懷化 418000；2.湖南省溆浦縣氣象局，湖南 溆浦 419300)

以長期農業氣象田間觀測和統計局產量資料為基礎，研究得出：懷化市一季中稻生產農業氣象災害以干旱、洪澇、秧田低溫、8月低溫為主，對中稻產量的損失30 a來平均4%左右，最大22%。中稻產量損失率5%以上的年份約10 a 3遇，除2002年多種災害影響和1996年特殊洪澇年外，其它均為持續30 d以上夏旱、夏秋連旱年份。

農業氣象觀測；期望產量；產量損失率；農業氣象災害

1 引言

懷化市位于湖南省西部，境內海拔高度懸殊，地形復雜。干旱、洪澇、低溫陰雨、高溫、秋雨等農業氣象災害發生相對頻繁。一季中稻是懷化種植面積第一大農作物，中稻產量占全市稻谷產量的90%以上，常受氣象災害影響造成產量年際波動，最大減產率達20%以上。因此，分析評估一季中稻氣象災害的影響，可有效降低災害損失，幫助糧食高產穩產。懷化農業氣象試驗站是國家一級農業氣象試驗站，自20世紀80年代以來一直從事中稻農業氣象觀測業務。本文以長期農業氣象田間觀測和統計局產量資料為基礎，研究懷化一季中稻主要農業氣象災害類型、指標及其影響，結合產量預報方法分離中稻氣象產量或災害損失量，評估氣象災害對一季中稻產量損失。

2 資料來源與研究方法

2.1 資料來源

作物產量資料來源于懷化市統計局1984—2014年資料。其他資料來自于懷化市農業氣象試驗站。作物固定觀測點位于懷化市懷化縣(現鶴城區)石門鄉，海拔250 m左右，在附近另增2個水源條件較差的山坡田為干旱固定調查點。由于懷化縣(中方縣+鶴城區)水稻產量與全市水稻產量高度相關，氣象資料以鶴城區氣象局(原懷化縣)為代表站。

2.2 水稻產量處理方法

根據作物期望產量[1]，選擇X1=1987年、X2=1997年、X3=2000年和X4=2008年基本無災害年為期望產量基準年，對應年份的作物產量定為基準年作物期望產量，單位為kg，即Yh1=410、Yh2=425.1、Yh3=438.8、Yh4=448。采用基于完整模型的趨勢產量分解方法[2]，生成一季中稻趨勢產量序列。在此基礎上，結合趨勢年際產量變化特點，插值生成期望產量序列值Yhi，由YDi=Yhi-Yi模型計算生成災損產量序列。式中：Yh為期望產量，Y為作物實際單產，一般情況下當YD≥0其數值大小表示氣象災害糧食損失量大小，當YD為零或負值時以零處理，表示氣象災害對糧食生產影響較小，結果如圖1。另外，作物產量災損率=YDi/Yhi×100%。可見，近30 a來懷化市一季中稻期望產量(單產)從400 kg上升到470 kg，平均每年上升2.3 kg；以單產為指標的產量災損率最大為22%，30 a平均為4%。

3 結果與分析

3.1 一季中稻主要氣象災害類型

①秧田低溫： 這30 a中，4月下旬出現低溫災害主要有2002年和2013年。2002年出現連續4 d日平均氣溫≤12 ℃的低溫，且4月16日至5月10日長時間連續陰雨天氣，為長陰雨型低溫；2013年連續4 d日平均氣溫≤12 ℃且24 h降溫幅度12 ℃以上，為溫度驟變型低溫。4月中旬出現低溫的有4 a，分別是1987年、1993年、1996年和2010年。由于低溫天氣主要出現在中旬前期，這段時間中稻播種很少所以危害較小。

圖1 懷化市一季中稻產量分解圖Fig.1 Detail diagram of middle-season rice production in Huaihua

②干旱：對水源條件較差的山坡田中稻進行調查表明，發生干旱幾率約10 a 8遇，但干旱持續時間對水稻影響不同，下面分幾種時段：持續時間20 d左右(25 d以內)的干旱，這種較輕干旱，往往是中稻收成較好年份，如2000年；隨著干旱時間延長，影響加劇面積加大，若持續30 d以上基本無雨，或前后出現兩段干旱，后段干旱時田間保水能力弱，水稻恢復生長困難，結實率嚴重下降減產，如2011年；持續35 d以上基本無雨，中稻出現較大面積失收，如2005年；持續40 d以上無雨水稻葉片發紅干枯死亡，中稻嚴重減產，如2013年、2003年和1985年。

③洪澇：農業氣象觀測地段發生洪澇的幾率為10 a 7遇。以分蘗期發生幾率最大，為5 a 2遇。以短時強降水引起排水不暢，低洼地段稻田被淹為主，危害面積小，被淹時間也較短，多在10 h以內，有水沖沙壓等機械損傷，細菌性褐條病等次生災害發生。河水上漲漫延大面積被淹的洪澇，在分蘗期、拔節期、孕穗抽穗期、灌漿成熟期有發生，以孕穗抽穗期發生幾率相對較大，約為7～8 a 1遇。孕穗抽穗期、灌漿期洪澇對中稻產量影響相對較大。一般當孕穗抽穗期淹水12 h以內，結實率在70%～80%之間，淹水12～36 h結實率下降到55%～75%，淹水36～60 h，結實率多下降到35%～55%。洪澇指標為：連續12 h降雨量超過100 mm或連續3 h降雨量60 mm以上或連續3 d累計降雨量200 mm以上。

④倒秋雨：倒秋雨又稱8月低溫，引起中稻抽穗卡頸、穎殼變黑、空殼率增加，千粒重下降。如2002年8月10—16日7 d日平均氣溫≤22 ℃，其中5 d日平均氣溫≤21 ℃。根據觀測，水稻兩優培九品種的結實率較正常年下降了10%～15%。品種金優198基本失收。

3.2 一季中稻產量災害損失評估

以中稻單產損失率為對象，按照秧田期低溫、干旱、孕穗抽穗期及后期洪澇、8月低溫為農業氣象災害類型，分析評估災害對中稻產量的影響。

懷化山區中稻產量30 a平均損失約4%。其中，以1988年最大(22%)；損失率在5%以上的年份為1985年、1988年、1992年、1995年、1996年、2002年、2003年、2005年和2013年，約10 a 3遇。

按災害類型分，2002年為秧田期低溫陰雨、抽穗期洪澇、8月低溫同時發生；1996年為特殊洪澇年，其它產量損失5%以上的年份均是持續30 d以上干旱年(表1)。因此，干旱是引起懷化市一季中稻減產的第一大農業氣象災害(參見表1)。1985年、2003年和2013年干旱等級條件相同，但中稻減產率有逐漸減小的趨勢。這主要是由于懷化市種植結構調整，無水源的中稻種植面積明顯減少，中稻生產水源條件得到較好保障。如1997年、2000年等干旱持續在20～25 d之間，但是中稻產量卻屬于高產年。

洪澇災害以孕穗抽穗期和灌漿成熟期影響較大。單純出現洪澇年有1996年、2004年和2012年。中稻產量損失在1.3%～6.2%之間，以1996年最大。其它災害造成產量損失多在4%以下。

4 小結與討論

①懷化一季中稻生產農業氣象災害主要有干旱、洪澇、秧田低溫、8月低溫等，中稻產量災損率30 a平均4%左右，最高產量損失率22%。

②氣象災害對中稻產量的影響，以干旱影響最大。持續20 d左右的干旱，對全市總產沒有影響。持續30 d以上干旱中稻減產率可能達5%以上。隨年代推后，種植結構布局合理，干旱對中稻產量損失率呈降低趨勢。

表1 氣象災害與水稻單產增減情況對比表

注：以干旱持續時間為標準，統計時段為8月25日之前。+：<25 d；++： 25～30 d；+++： 30～35 d；++++：35～40 d；+++++：≥40 d。

③連續12 h降雨量超過100 mm或連續3 h降雨量60 mm以上或連續3 d累計降雨量200 mm以上，可能引發懷化山區局部中稻被淹，由于山區海拔高度差距較大，稻田排水相對容易，被淹時間一般較短，因此，營養生長期洪澇以機械損傷和細菌性褐條病等危害為主。孕穗抽穗期、灌漿期洪澇可能造成較大產量損失，多在4%以下。

④中稻低溫冷害主要有秧田低溫和8月低溫。秧田期低溫可分為陰雨低溫型和溫度驟變型，天氣特點不同，危害機理及癥狀可能不同，相應的農業應對措施不同。前者以秧田排干水，后者以灌水保溫減災效果較好。

[1] 宮德吉，陳素華. 農業氣象災害損失評估方法及其在產量預報中的應用[J].應用氣象學報, 1999,10(1): 66-71.

[2] 李民華,易家俊，祝光明，等.基于完整模型的農作物產量分解技術及業務應用[J].貴州氣象, 2010，增刊：129-131.

The meteorological disaster loss assessment of the middle-season rice yield in Huaihua

ZHANG Haiyan1,LI Minhua1,HUANG Anfeng1,ZHANG Dan2

(1.Meteorological Bureau of Huaihua City, Hunan Province, Huaihua 418000, China;2.Meteorological Bureau of Xupu County, Hunan Province， Xupu 419300, China)

Based on the long term agrometeorological field observation data and yield data from statistical bureau, the analyzed results showed that: Droughts, floods, microthermal rice nursery and low temperature in August are the main agrometeorological disasters causes in the middle-season rice production, the average yield loss ratio of middle-season rice is 4% approximately, and reaches 22% maximum. The loss ratio above 5% happened 3 times in a decade and all of them are years of summer droughts or summer-autumn droughts lasting 30 days longer, except for the year 2002 of multiple disasters and the year 1996 of exceptional floods.

agrometeorological observation; expected yield; yield loss ratio; agrometeorological disaster

1003-6598(2016)05-0043-03

2016-06-08

張海燕(1964—)，女，工程師，主要從事氣象應用與管理工作，E-mail:zhy6402@sina.com。

S166

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