魯西南連陰雨發生規律及對秋收秋種的影響*

張翠英，樊景豪，馮 雪

(1．山東省菏澤市氣象局，菏澤 274000； 2.山東省鄆城縣氣象局，鄆城 274700)

·區域農業·

魯西南連陰雨發生規律及對秋收秋種的影響*

張翠英1※，樊景豪2，馮 雪1

(1．山東省菏澤市氣象局，菏澤 274000； 2.山東省鄆城縣氣象局，鄆城 274700)

利用魯西南1981～2014年連陰雨資料，分析了春、夏、秋季節連陰雨年變化趨勢，連陰雨對農作物生長、產量及秋收秋種的影響。結果表明：春季連陰雨有明顯減小趨勢，夏季連陰雨變化不明顯，秋季連陰雨有明顯增加趨勢； 春季發生連陰雨的概率為47%， 2年一遇，夏、秋季連陰雨出現概率均為97%，幾乎每年一遇； 秋季連陰雨對棉花、夏玉米等秋作物危害最大，連陰雨使夏玉米灌漿不足，貪青晚熟，棉鈴霉爛，脫落，鈴重減輕，造成夏玉米、棉花產量降低、品質下降； 月降水量與作物產量相關分析， 4月降水量與冬小麥產量呈顯著正相關， 7、10月降水量與棉花產量呈顯著負相關。連陰雨使成熟秋作物不能及時收獲、晾曬而霉變，導致秋收秋播相應推遲，晚播冬小麥分蘗少，苗情較差，次年冬小麥產量較低； 但播種前適宜的降水也使農田墑情較好，冬小麥苗情較好，壯苗越冬，次年產量增加。

魯西南 連陰雨 秋收秋種 發生規律 影響

0 引言

魯西南地區是一個農業大區，地處黃河沖積平原，地勢平坦，雨熱同季，水資源相對豐裕，宜于農作物生長。連陰雨是魯西南地區重要的農業氣象災害之一，除了帶來充沛的雨水改善農田墑情外，也會對農業生產產生不利影響，常導致作物爛種、落蕾落桃，嚴重影響作物生長和產量。長時間低溫寡照，對秋季作物晾曬、冬小麥播種、大棚蔬菜等均產生不利影響[1]。秋季連陰雨不僅造成已成熟的秋收作物發生霉爛、品質下降，導致減產，而且也影響秋播秋種的適時開展[2]。馬鴻青、朱德生等對春季連陰雨的發生規律以及對農業生產造成的影響做過定性分析[3]。陳曉藝[4]等分析了連陰雨時空變化規律和對秋收秋種的影響。趙輝[5]定量評估春季低溫連陰雨災害對農業生產造成的危害。石慧蘭[6]等分析德州連陰雨災害主要出現在秋季，導致蕾鈴大量脫落，影響棉花裂鈴吐絮和摘拾，降低棉花產量和品質。其他學者[7-10]也對農作物生長期連陰雨進行研究。

近年來，魯西南秋收秋種的關鍵期，連陰雨通常持續時間長，影響面積大。但至今魯西南地區連陰雨發生規律及對秋收秋種的影響研究尚屬空白。覃志豪[11]等認為圍繞糧食生產系統，開展氣候變化與糧食生產之間的相互作用的系統研究，是未來發展的主要方向。文章用近30年來魯西南地區連陰雨資料對連陰雨年變化趨勢及對當地秋收秋種的影響進行統計分析，同時還分析了連陰雨對當地糧食產量的影響，重點分析了秋季連陰雨對秋收秋種的影響，以便合理布局農業生產、為防災減災提供參考，對魯西南農業生產具有應用價值。

1 資料與方法

1.1 資料

作物產量資料來源于魯西南統計部門，作物發育期來源于國家基本農業氣象觀測站1981～2014年作物觀測地段觀測資料，氣象資料來源于魯西南氣象部門1981～2014年地面觀測資料(表1)。

1.2 連陰雨指標

關于連陰雨的天氣背景和氣候規律，前人已做過大量的研究[12]。連陰雨天氣過程對農業生產造成危害，主要是因為長時間維持陰雨天氣使農作物因水分過多形成漬害，同時因光照嚴重不足、氣溫偏低導致爛種、爛秧，小麥病蟲害發生、棉鈴霉爛、品質、產量下降。依據魯西南地區連陰雨氣候分析[13]結合當地實際，定義春、秋季連續陰雨日≥4 d、過程降水量≥20mm為一個連陰雨過程； 夏季使用該地區早期規定的麥收期間連陰雨標準[14]，即連續陰雨日≥5 d、雨日≥4 d、過程降水量≥50mm為一個連陰雨過程。

圖1 魯西南春(a)、夏(b)、秋(c)季連陰雨變化趨勢

表1 1981～2014年魯西南春、夏、秋季

連陰雨發生次數及概率

春季夏季秋季全年發生次數(次)16333382出現概率(%)479797241

2 結果與分析

2.1 連陰雨年變化趨勢

依據連陰雨統計標準，近30年來魯西南共發生82次(表1)，出現概率為241%，每年均有連陰雨發生。由圖1可見，春季連陰雨發生次數偏少，有明顯減小趨勢，對農業生產危害相對較小； 夏、秋季連陰雨發生次數較多，秋季有明顯增加趨勢，夏季降水偏多，氣溫偏高，蒸發量大，農作物正處于生長季，連陰雨對作物影響相對較輕，但個別年份6月上旬出現連陰雨對麥收影響較大； 秋季農作物正處于灌漿、成熟期，連陰雨頻繁發生嚴重影響產量和品質。資料顯示， 2003年魯西南出現連陰雨7次，當年夏玉米、棉花產量較常年明顯降低。

2.2 連陰雨年發生情況對作物影響

連陰雨是魯西南春季主要災害性天氣之一，它常影響春播作物的正常發芽和出苗，尤其易造成棉花爛種。由表1看出，春季魯西南地區發生連陰雨的概率為47%， 2年一遇。近年來，春季多數年份農作物播種時墑情較差，發生連陰雨的概率也逐漸減少[15]，但春季連陰雨對農業生產仍造成一定影響。由表1可見，夏、秋季連陰雨出現概率均為97%，幾乎每年一遇。孫翠鳳[16]等分析近50年魯西南降水日數減少但降水強調增加，短時強降水出現的月份集中且夜間出現頻率高，致使洪澇災害防御任務更加艱巨。玉米是禾本科作物，一生中又處在較高溫度時期，所以它是一種需水量較多的作物，但各個時期需要的水量也各不相同。總的特點為生育前期需水量少，中期需水多，后期偏少[17]。夏季適量的降水對夏玉米生長比較有利。魯西南地區7、8月棉花進入花鈴期。花鈴期是棉花生長最旺盛時期，也是棉田管理的關鍵期。此期棉株生理活動旺盛，積累的干物質最多，約占全生育期總干物質質量的70%以上[15]。花鈴期雨愈大、愈猛，雨期持續時間愈長，幼鈴脫落情況愈嚴重[18]。資料顯示，魯西南2001年、2003年等年份連陰雨持續天數長達12 d，連陰雨天氣影響夏季棉花生長。棉花吐絮期間出現連陰雨，易降低棉花品級，嚴重影響棉花的產量和品質。棉花吐絮期需水較少，以占田間持水量65%～70%為宜，吐絮中后期土壤濕度還應繼續下降[19]。魯西南棉花吐絮期連陰雨次數呈現逐漸上升趨勢。如2003年、2011年，秋季持續連陰雨，光照不足，農田濕度較大，導致植株中下部鈴霉爛，成熟較早的品種甚至中部出現爛鈴，并且結鈴至吐絮的時間延長； 成熟相對較晚的品種，上部雖有成鈴，但棉花品質下降，產量普遍低于常年。

秋季正是夏玉米灌漿、成熟期，連陰雨天氣易是玉米灌漿期延長、成熟期推遲。每年秋作物的灌漿成熟遇連陰雨天氣，就會造成灌漿不足，貪青晚熟，甚至籽粒空癟，嚴重影響作物的產量和品質。9、10月是魯西南秋作物灌漿成熟期，遇有連陰雨天氣對產量影響很大。玉米從開花到成熟時間越長，這個時期的積溫值越高，其產量就越高[20]。但如果長時間出現陰雨天氣，導致玉米、棉花等秋作物貪青晚熟而導致減產。如2003年、2011年，秋季連陰雨使玉米等作物貪青晚熟，產量降低，也使冬小麥播種延遲了半個月。

2.3 連陰雨與作物產量關系

圖2 魯西南冬小麥、玉米、棉花產量變化趨勢

統計魯西南地區1981～2014年冬小麥、夏玉米和棉花單產(圖2)，由圖可見，總體趨勢農作物產量呈逐年增加趨勢。但個別年份產量有所下降。2003年秋季連陰雨導致棉花、夏玉米明顯減產。而2003年秋季連陰雨使玉米等作物貪青晚熟，產量降低，也使冬小麥播種延遲了半個月，大部分冬小麥在10月中、下旬播種。冬小麥播種過早，不但造成冬前分蘗過多，也易造成冬前旺長甚至冬前拔節，冬季出現嚴重凍害； 播種過晚，分蘗少甚至不能分蘗，不但造成密度不足，同時弱苗也不利于越冬。一般認為，小麥達到2～4個分蘗時進入越冬期較為合理。達到這一標準需要冬前≥0℃積溫500～600℃[18]。

2003年魯西南冬小麥越冬時積溫350℃左右，冬前調查作物觀測地段、大田調查地段冬小麥分蘗數、大蘗數均為0個，苗情較差，直接影響了來年冬小麥產量。來自統計部門的資料顯示2004年冬小麥產量明顯下降，單產較2003年減產8.6%。

春、夏、秋季連陰雨對冬小麥、夏玉米和棉花均造成不同程度的危害，其中秋季連陰雨持續時間較長，對棉花、夏玉米危害影響最大，秋季連陰雨對次年冬小麥產量影響較大。

統計魯西南月降水量與冬小麥、夏玉米及棉花產量進行相關分析， 4月的降水量與冬小麥產量呈顯著正相關， 10月的降水量與棉花產量呈顯著負相關， 7月降水量與棉花衣分呈顯著負相關， 9月降水量與鈴重呈極顯著負相關，棉花纖維長度與6月、8月降水量呈負相關。降水天氣常伴隨低溫寡照，不利于棉花秋桃增重、纖維伸長，影響棉花產量和品質[21]。適宜的降水量對棉花纖維伸長有利，但降水量過大不利于棉花纖維伸長而最終影響棉花產量和品質。棉花產量與7月份降水量呈顯著負相關，較多降水對棉花現蕾、開花均不利，最終影響棉花的產量。

棉花蕾期、吐絮期連陰雨的出現，使棉花品質下降、鈴重減輕、產量下降。棉鈴霉爛，棉花產量普遍低。2011年，魯西南棉花生育前期溫度、雨水適中，光照較好，結鈴較好，長勢良好，單株結鈴比往年多且好，但8～9月日降水量≥0.0mm的時間累計為37d，特別是9月中旬連續10d陰雨，降水量達209.5mm。此時正值棉花吐絮期，造成光照不足，導致魯西南絕大多數棉花品種下部棉鈴霉爛，棉花產量普遍低于常年。

2.4 秋季連陰雨對秋收秋種的影響

魯西南是農業大區，秋收秋種是該區主要農業生產之一。期間如遇連陰雨將對農業生產造成大的影響，產量降低，秋播偏晚還會影響來年冬小麥生長和產量。根據魯西南秋季農事活動進程，確定9月至10月20日為該區秋收秋種時段。秋季連陰雨使作物籽粒發芽、霉爛，棉花爛鈴、落鈴，影響冬小麥等正常播種和播后爛種、爛根、死苗[22]。

2.4.1 連陰雨對秋收作物的影響

魯西南地區秋收作物主要有夏玉米、棉花、大豆、花生等作物。秋收期間連陰雨常造成秋收作物霉爛、品質[23]下降，導致大幅減產。秋季連陰雨常使未成熟的大豆因土壤過濕、光照時間短導致根系早衰、葉片功能期縮短[24]。已成熟的因不能及時收獲而發芽霉變，影響產量和品質。棉花因長期陰雨寡照，影響棉花正常吐絮，造成爛桃，導致鈴重大幅度降低并影響其纖維品質。花鈴期雨愈大、愈猛，雨期持續時間愈長，幼鈴脫落情況愈嚴重[18]。2003年秋季魯西南地區出現4次連陰雨天氣，最長連陰雨天數達12d。連陰雨正值棉花吐絮、采收期，連陰雨天氣使棉花爛桃，鈴重減輕，并影響了纖維品質和產量，2003年棉花單產較2002年減產28.2%。連陰雨使2003年夏玉米貪青晚熟，已收割的不能及時晾曬，造成霉爛、品質和產量下降， 2003年夏玉米單產比2002年減產13.1%。

2.4.2 連陰雨對秋種的影響

魯西南地區秋種主要是冬小麥。小麥出苗需要充足的水分，但是土壤水分過多，超過田間最大持水量的90%以上，則土壤通氣不良，種子的發芽出苗均受到影響[25]。冬小麥播種前出現連陰雨使前茬作物不能及時收獲騰茬，導致冬小麥播種推遲。播種過晚造成的弱苗多因冬前生長期短，積溫不足，導致麥苗生長瘦弱，分蘗少。播種期出現連陰雨使土壤濕度過大，泥濘不能及時整地、施肥，特別嚴重的造成爛種，影響播種質量； 播種后出現連陰雨導致出苗率低。2003年魯西南夏季降水較常年偏多，但9、10月降水分別為100.7mm、138.9mm，出現了夏、秋洪澇災害，冬小麥播種較常年嚴重偏晚，造成冬小麥冬前無分蘗，苗情狀況較差，直接影響下一年冬小麥產量， 2004年冬小麥單產比2003年減產8.6%。

但連陰雨也使農田墑情較好，來年農作物生長較好。2005年冬小麥播種前出現連陰雨， 8月下旬至10月上旬累計降水量達到392.6mm，使冬小麥底墑較好，從播種到出苗、越冬苗情較好，冬小麥安全越冬，對返青生長也十分有利，雖然冬小麥生長后期降水偏少，但2006年冬小麥產量較2005年增產7.3%。2011年播種前期出現兩次連陰雨，連陰雨影響了棉花的采收、品質和產量，使冬小麥播種較常年略偏晚，但農田墑情較好，有利冬小麥安全越冬和返青生長， 2012年冬小麥產量較2011年增產3.2%。

3 小結

(1)魯西南連陰雨是影響農業生產的主要災害之一，近30年來每年均有連陰雨發生，但春季連陰雨有明顯減小趨勢； 夏季連陰雨對作物影響相對較輕； 秋季連陰雨有明顯增加趨勢，且對農業生產的影響較大。

(2)魯西南秋季連陰雨對農業生產影響較大，連陰雨使農作物貪青晚熟，收獲期推遲，冬小麥播種期相應推遲，不利于冬小麥出苗和冬前形成壯苗。秋季嚴重連陰雨使秋收作物成熟延緩、晾曬受阻、騰茬偏晚、秋播進度延遲，最終影響了秋季作物品質和產量，也影響了來年冬小麥產量。

(3)秋收期發生連陰雨對作物產量影響較大，造成秋收作物減產。秋收期降水量與棉花產量和品質呈顯著負相關，連陰雨使夏玉米貪青晚熟，對產量有所影響，但相關性不甚明顯。

[1] 吳雷柱， 侯旭東.魯西南一次罕見連陰雨分析.科協論壇， 2013， 12： 256～257

[2] 魏鋒， 白虎志，孫秉強.甘肅省近35年連陰雨天氣氣候特征分析.成都信息工程學院學報， 2005, 20(4): 479～482

[3] 馬鴻青. 保定地區多年連陰雨天氣的統計分析.第23屆中國氣象學會年會論文集， 2006

[4] 陳曉藝， 馬曉群，姚筠.安徽省秋季連陰雨發生規律及對秋收秋種的影響.中國農業氣象， 2009， 30(增2)： 210～214

[5] 趙輝， 王媛，李剛，等.春季低溫連陰雨災害對農作物產量影響評估.氣象科技， 2011, 39(1): 102～105

[6] 石慧蘭， 常平，陳成國，等.德州市降水及旱澇災害變化趨勢分析.中國農業資源與區劃， 2012, 33(3): 23～27

[7] 林超， 簡根梅，裘鵬霄，等.浙江早稻播種育苗連陰雨發生規律分析.中國農業氣象， 2001, 22(3): 10～14

[8] 王恒銓. 河北棉花.石家莊：河北科學技術出版社， 1992，290～296

[9] 安月改， 林艷，阮新，等.河北省棉花生育期連陰雨氣候變化特征分析.河北省科學院學報， 2007, 24(2): 60～64

[10]王士紅， 楊中旭，李秋芝，等.中后期多雨寡照天氣對棉花產量和品質的影響.中國棉花， 2014, 41(3): 24～26

[11]覃志豪， 唐華俊，李文娟，等.氣候變化對農業和糧食生產影響的研究進展與發展方向.中國農業資源與區劃， 2013, 34(5): 1～7

[12]廉麗姝， 李為華，朱平盛，等.山東省近40年氣候變化特征.氣象科技， 2006, 34(1): 57～61

[13]景安華， 張宗灝，孔凡忠，等.魯西南連陰雨氣候分析.安徽農業科學， 2010, 38(30): 17152～17154

[14]張義惠. 魯西南麥收期間連陰雨的天氣分析與預報.山東氣象， 1990,(2)： 32～35

[15]張翠英， 樊景豪，劉曉華.魯西南氣候變化與主要農業氣象災害的響應.江蘇農業大學學報， 2013， 35(增)： 82～88

[16]孫翠鳳， 竇坤，吳雷柱，等.魯西南近50年降水量和雨日雨強變化趨勢.中國農業資源與區劃， 2014, 35(2): 29～34

[17]龔紹先. 糧食作物與氣象.北京：北京農業大學出版社， 1988,240～288

[18]北京農業大學農業氣象系. 農業氣象學.北京：科學出版社， 1984,154～259

[19]馮秀藻， 陶炳炎.農業氣象學原理.北京：氣象出版社， 1991,323～335

[20]黑龍江嫩江地區農業科學研究所. 低溫冷害對玉米產量的影響.氣象， 1977, 3(6): 3～4

[21]安月改， 林艷.近53年京津冀區域棉花生育期連陰雨的氣候特征.中國農業氣象， 2008, 29(3): 375～378

[22]中國氣象局. 農業氣象觀測規范.北京：氣象出版社， 1993,43～47

[23]魏鋒， 白虎志，孫秉強.甘肅省近35年連陰雨天氣氣候特征分析.成都信息工程學院學報， 2005, 20(4): 479～482

[24]張新萍， 陳玉琪，陳若禮，等.睢溪縣夏大豆生長發育與降水關系分析.中國農業氣象， 2006，(27)3： 233～236

[25]作物栽培學(北方本上冊). 河南省中牟農業學校主編.農業出版社， 1978,24～136

LAW OF CONTINUOUS PRECIPITATION OCCURRENCE AND ITS INFLUENCE ON AUTUMN HARVESTING AND PLANTING IN SOUTHWESTERN SHANDONG PROVINCE

Zhang Cuiying1※,Fan Jinghao2,Feng Xue1

(1.Meteorological Bureau of Sandong province Heze City，Heze 274000，China；2.Meteorological Bureau of yuncheng county，Yuncheng 274700，China)

Based on the continuous precipitation data from 1981 to 2014 in Southwestern Shandong Province areas, the variation trends of continuous precipitation of spring, summer, autumn and its influence on growth and yield of crop and autumn harvesting and planting were all analyzed. The results showed that the spring continuous precipitate had a decreasing trend, summer continuous precipitate had no obvious trend, autumn continuous precipitate had significant increasing trend; The probability of continuous precipitate occurred in spring was 47% , the return period was 2a ,while the probability of continuous precipitate occurred in summer and autumn was 97%, the return period was 1a; continuous precipitation in autumn damaged yield and quality of cotton and summer maize by making summer filling defects, late maturing, cotton boll mustiness, exfoliated and boll weight loss. Through the correlation analysis of monthly precipitation and crop yield, there was a significant positive correlation between precipitation in April and winter wheat yield, while there was a significant negative correlation between precipitation in July and October and cotton yield. Continuous precipitate resulted in that the autumn crop cannot be timely harvested and dried, autumn harvest and autumn sowing were late, winter wheat tillering was less, and the winter wheat yield was low; but suitable rainfall before winter wheat sowing can promote seedling and increase the yield next year.

Southwest of Shandong province; continuous precipitation; autumn harvest and seeding; law; influence

10.7621/cjarrp.1005-9121.20160424

2015-03-25

張翠英(1972—)，女，山東菏澤人，高級工程師。研究方向：應用氣象服務。Email：hezezcy@126.com

*資助項目：國家小麥產業技術體系小麥體系項目(CARS-03)

S162.5

A

1005-9121[2016]04-0142-05