上海市奉賢區2015年秋季稻麥收種嚴重延誤的氣象因子分析及避災對策

徐相明，顧品強，候稚群，過霽冰，郭萱昊，王玲燕，朱 峰

（1北京師范大學地理科學學部，北京 100875；2北京師范大學環境演變與自然災害教育部重點實驗室，北京 100875；3上海市奉賢區氣象局，上海 201416；4奉賢區農民科技教育培訓中心，上海 201499）

上海市奉賢區2015年秋季稻麥收種嚴重延誤的氣象因子分析及避災對策

徐相明1，2，3，顧品強3，候稚群4，過霽冰3，郭萱昊4，王玲燕4，朱 峰4

（1北京師范大學地理科學學部，北京 100875；2北京師范大學環境演變與自然災害教育部重點實驗室，北京 100875；3上海市奉賢區氣象局，上海 201416；4奉賢區農民科技教育培訓中心，上海 201499）

根據上海市奉賢區2011—2015年水稻生育期觀測資料、2014—2015年水稻收割、小麥播種進度統計資料和同期降水、氣溫、日照時數等氣象要素觀測資料，分析了該區夏秋季異常氣候對水稻生育期及稻麥收種的影響。結果表明：2015年奉賢區夏秋季水稻生長期間積溫偏少、雨量偏多，造成水稻生育期延遲7—10 d，導致水稻成熟高峰期剛好與持續連陰雨天氣相遇，是水稻收割嚴重延誤和小麥無法播種的主要原因。水稻成熟期隨移栽至成熟期間≥10℃有效積溫增加（減少）、移栽期提早（推遲）呈提早（延遲）變化趨勢。遲栽、收割時間對水稻產量具有較大的影響。據此，從水稻安全生產和種植機械化方面考慮，提出了針對異常氣候的避災對策，為政府和相關部門提供參考。

水稻；收種季節；連陰雨；熱量條件；避災對策

現有觀測事實表明，最近100年（1906—2005年）地球氣候正經歷一次以全球變暖為主要特征的顯著變化過程，全球氣候變暖已是不爭的事實［1］。1959—2007年，華東區域年平均氣溫上升速率為0.14℃/ 10年，略高于全球近50年平均升溫速率（0.13℃/10年），與全球平均氣溫的變化趨勢總體相一致［2］。因此，自20世紀80年代以來，全國各地水稻生產充分享受了氣候變暖帶來的有利條件，使水稻生長季延長，單產提高［3-7］。上海市奉賢區為農業和產糧大區，進入21世紀以來，水稻育苗插秧收獲等栽培方式已發生明顯改變，2014年水稻、小麥等主要農作物耕種和收獲的綜合機械化率達到99.9%［8］，明顯高于61%的全國平均水平［9］，水稻機直（穴）播、機插稻占水稻種植面積的47.3%［8］。研究表明，機插稻生產特殊，秧齡彈性小、存在秧齡臨界期（大多采用秧齡較短或秧齡15—20 d以下的小苗）［10-15］。目前，在機械收獲條件下有關水稻成熟后延遲收割對產量影響的研究相對較少，圍繞種植品種、栽培農藝、種植機械化自然與氣候條件、以適度規模經營和生產服務多元化為特點的新型農業經營主體擔綱地位相適應，暴露出了脫離農業科技條件提高因素的農業管理的不足和氣象科研及服務的局限，導致包括水稻生產在內的糧食周年生產風險加大。

2015年上海奉賢地區夏秋季水稻生長期氣溫偏低、降水偏多，使水稻生育期顯著延遲，導致秋季水稻收獲、小麥播種期間（簡稱秋季稻麥收種期間，下同）與連陰雨天氣剛好相遇，2015年10月27日至11月25日雨量、雨日均接近或為1959—2015年同期歷史最多值，因稻田過濕，嚴重延誤了當年水稻機械收割和小麥適時播種。奉賢區農委統計顯示，截至11月20日，全區水稻收割面積不到30%，至12月15日水稻收割完成97%，小麥錯過了11月下旬安全播種的臨界期，成為20世紀80年代種植結構由“三熟”改“二熟”以來稻麥收種進度最慢的一年。本研究通過調查分析此次秋季稻麥收種期間連陰雨天氣對水稻收割進度的影響，結合前期研究成果［10，16-21］，詳細對比分析了2015年奉賢地區水稻生育期延誤的原因、影響水稻收割及后茬小麥播種的連陰雨天氣的災損特征、氣候風險度以及在水稻籽粒灌漿成熟期和成熟后延遲收割對粒重的影響等重要信息，以期為政府和農業相關部門適應和有效應對氣候變化、實現水稻減災增效提供參考。

1 材料與方法

1.1 資料來源

氣象資料來自奉賢區氣象臺1959—2015年降水、氣溫、日照時數逐日的觀測數據資料；2011—2015年水稻生育期觀測資料和2014—2015年秋季水稻收割、小麥播種進度統計數據分別來自上海市奉賢區農業技術推廣中心和奉賢區農委的實地觀測、調查和統計。

1.2 試驗方法

機插秧稻灌漿成熟期間和成熟后不同日期收割對粒重影響的比較試驗采用回顧性調查和田間試驗相結合，試驗于2015年11月16—27日在柘林鎮金海村進行，選用單季晚稻品種‘花優14’，栽培水平一致，設6月23日（11月13日）和7月5日（11月23日）早晚兩個移栽期（成熟期）處理，大田面積均約650 m2，于11月16日、19日、23日、25日和27日分5期對稻穗進行取樣，分別測定千粒重和空秕率。

1.3 數據處理

試驗數據計算、統計處理、圖表繪制和相關分析采用Excel 2003軟件完成。常年氣候取1981—2010年氣象觀測數據的統計值。

2 結果與分析

2.1 2015年秋季稻麥收種期間連陰雨天氣特點及影響分析

據氣象資料統計顯示，奉賢區自2015年10月26日秋季稻麥收種工作啟動后遭遇持續陰雨天氣，10月27日—11月25日期間雨日數達21 d，總降水量為186.9 mm，雨量為常年同期的3.3倍，特別是水稻進入成熟（收割）高峰期（11月12日）之后的近半個月出現連陰雨（圖1a），11月12—25日期間除15日（有短暫雨隙）以外的13 d均有降水，累計降水量達122.8 mm，造成稻田持續偏濕，收割機無法下田作業收割，收割處于停止狀態近半個月。11月26日轉為晴雨相間天氣，但降水過程仍頻繁，此時方開始利用雨隙時間進行水稻收割作業，直至12月15日完成水稻收割面積的97%。而2014年秋季稻麥收種期間以多晴少雨天氣為主（圖1b），除10月31日出現暴雨天氣（日雨量為50.6 mm）外，至11月20日完成水稻收割期間，其他時段累計總降水量僅9.3 mm，雨日數為5 d。因此，2014年只用21 d的時間（11月3—23日）就完成了90%的水稻收割任務，小麥播種與水稻收割進程同步展開；2015年則用了42 d的時間（11月4日—12月15日）才完成90%的水稻收割任務，比2014年延長了21 d，并出現水稻莖葉枯黃、谷粒脫落、粒重和品質下降等不良物候現象，導致后茬小麥不僅播種季節嚴重延誤而且無法播種，當年小麥播種比例僅完成計劃種植面積的23%，已播種小麥生長緩慢，株高明顯矮小［22］。

圖1 2014年和2015年秋季逐日稻麥收種進度和降水量分布Fig.1 Precipitation distribution and daily schedule of rice harvest and wheat sow ing in autum n of 2014 and 2015

2.2 2015年夏秋季氣候條件對水稻生長期的影響分析

由圖2、表1可見，1959—2015年奉賢夏秋季水稻生長期（6—10月）日平均氣溫≥10℃有效積溫（簡稱夏秋積溫，下同）隨年序（年代）總體呈增多的變化趨勢，尤其2000年以來夏秋積溫顯著增加，而奉賢夏秋季水稻生長期（6—10月）雨量（簡稱夏秋雨量，下同）則呈弱增多的變化趨勢，但2014年、2015年這兩年夏秋積溫與21世紀以來同期夏秋積溫平均值相比均大幅偏少，其夏秋積溫分別為2 140.6℃·d、2 1316℃·d，相當于20世紀60—90年代的積溫值；2014年、2015年夏秋雨量明顯偏多，降水量分別達880.5 mm和931.2 mm，雨量分別是常年同期的1.3倍和1.4倍。從夏秋積溫與雨量之間的變化關系看（圖3），兩者位相大多相反。因此，一旦夏秋季多雨，積溫偏少的可能就增大，容易導致水稻遲發、生育延遲等現象［19，21］。

圖2 奉賢區1959—2015年夏秋季（6—10月）≥10℃有效積溫和雨量的歷年變化Fig.2 Annual variation of effective accumulated temperature of≥10℃and rainfall in summer and autum n（June to October）during 1959—2015 in Fengxian District

表1 奉賢區夏秋季（6—10月）≥10℃有效積溫的年代際變化Table 1 Interdecadal variation of effective accumulated tem perature of≥10℃in summ er and autumn（June to October）in Fengxian District

相關分析表明（表2），水稻成熟期（以日序表示）與移栽期早晚呈弱正相關關系，與移栽至成熟期間≥10℃有效積溫呈顯著的負相關關系，相關系數為－0.8765（P＜0.01，n＝9），移栽至成熟期間≥10℃有效積溫每增多（減少）100℃·d，水稻成熟期提前（延遲）4.7 d。當水稻從移栽至成熟期間≥10℃有效積溫分別為＞2 200℃·d、2 080—2 200℃·d和＜2 080℃·d時，其成熟期分別為10月下旬旬中、10月底至11月初和11月上旬旬中之后。2015年、2014年夏秋積溫、雨量雖相差無幾，均為溫度偏低、雨量偏多的氣候年型，但這兩年水稻生育進程差異大，說明同樣為低溫多雨的氣候年型，水稻全生育期天數的彈性相當大，究其原因與水稻生長期溫度分布密切相關。據奉賢區農業技術推廣中心水稻苗情考查資料顯示，2015年水稻播種期大多在6月11—18日，2014年為6月6—15日，2015年水稻播種期受播種時節多雨影響比2014年略有拉長，但對水稻生育期影響有限（其抽穗日期2015年比2014年稍晚2—4 d）。2015年10月水稻籽粒灌漿關鍵期的光、溫、水等條件明顯差于2014年（表3），10月平均氣溫偏低0.9℃，日照時數偏少66.6 h（30.0%），雨量偏多25.4 mm（近50%），導致水稻生長一直比較緩慢、青秀嫩綠，于11月中旬初進入成熟高峰期，與2014年成熟期為11月上旬前期相比，推遲幅度拉長至7—10 d。而水稻成熟高峰期的推遲，剛好與11月12日開始的長達近半個月的連陰雨天氣相遇，導致水稻收獲、小麥播種嚴重延誤。

表2 2011—2015年機插秧稻成熟期及移栽期至成熟期≥10℃有效積溫Table 2 M ature period ofm achine transp lanting rice and effective accumulated tem perature of≥10℃in transp lanting period to mature period during 2011—2015

表3 2015年和2014年夏秋季水稻生長期（6—10月）主要氣象要素對比Table 3 Comparison ofmain meteorological elements in rice grow th period（June to October）in summer and autumn of 2015 and 2014

2.3 水稻灌漿成熟期和成熟后不同日期收割對粒重的影響分析

觀測顯示，2015年6月23日、7月5日移栽的早晚兩期機插稻的成熟期分別為11月13日和11月23日，其千粒重和空秕率分別為26.12 g、5.28%和24.30 g、13.13%，移栽早的田塊其粒重和空秕率分別明顯高于和低于移栽晚的田塊，表現為水稻移栽晚的青谷粒比例高，粒重降低、空秕率上升，這與謝必武等［23］提出的機插稻適期早插是提高產量的關鍵措施相一致。由圖3可見，6月23日機插稻成熟期超過5—7 d后其粒重隨收割時間推遲呈降低趨勢，而7月5日機插稻11月16—27日生育期處在灌漿后期至成熟后3—5 d，粒重隨收割時間推遲呈略上升趨勢，說明稻株尚青秀活熟時，適當延遲收割有利提高粒重和產量，反過來說明在水稻成熟后的一周內應適時收獲，可以獲得較高稻谷產量。

2.4 針對夏秋季水稻生長期和秋季稻麥收種期間異常氣候的避災對策

2.4.1 掌握適宜的播種（栽）期，為充分利用溫光資源和高產栽培創造條件

鑒于氣候變暖是漸變的過程，因此，水稻生產中所采取的對策和生產行動應著重看當前的平均氣候狀況和一定的氣候保證率。從奉賢地區多年直播稻高產經驗以及適播期氣象分析表明，直播稻平均適宜播種期為6月6日，具有80%氣候保證率日期為5月31日，最晚不宜遲于6月10日播種；常規移栽稻最適宜播種期在1980—1990年為5月22—25日，鑒于2000年之后氣候變暖較為明顯，水稻適播期可適當推遲至5月27—29日；水稻采用工廠化育秧方式，在確保秧苗適齡移栽的前提下，移栽期最晚不宜遲于6月20—25日（夏至前后），以確保水稻有足夠長的營養生長期，同時降低遇多雨、涼夏年生育期延誤和減產的風險。

2.4.2 適應氣候變化和機械種植的特點，調整和優化水稻品種布局

據分析，奉賢自21世紀以來，年平均氣溫、夏秋積溫總體呈現出增高（多）的變化趨勢。氣候變暖過程中，極端天氣事件的發生頻率也會增加，表現為出現溫度偏冷、雨水偏多的時段以及溫度、雨水的年際變化幅度會增多或加大，這必然會對單季晚稻生長期長短及產量產生重要的影響。統計生育期積溫、移栽期對成熟期的影響表明，移栽至成熟期間≥10℃有效積溫每增加（減少）100℃·d，水稻成熟期提前（延遲）4.7 d，移栽期每提早（推遲）1 d，成熟期提前（延遲）0.6—0.7 d。所以，水稻品種選擇既要充分利用較長的生長季生產水稻以確保高產，又要兼顧防止生長期過長、生育推遲可能帶來的風險。建議增加水稻早中熟品種或早播栽（早茬）品種的種植比例，適當減少生長期偏長水稻品種的種植比例，而且通過向前向后兩頭擴展生育期，便于錯開水稻播栽期，拉開水稻成熟（收獲）期，便于有序安排機械收割水稻，一方面可降低或避開水稻收獲期遭遇連陰雨天氣可能帶來的災害風險；另一方面有利于根據水稻的成熟程度，掌握適時收割，即在成熟至成熟后的5—7 d安排機械收割，爭取水稻最高單位產量，避免品質下降。

2.4.3 增加烘干和收割機械設備，應對連陰雨天氣災害

奉賢秋季稻麥收種期間連陰雨氣候風險分析顯示，1959—2015年秋季稻麥收種期間（10月下旬至11月中旬）降水量、雨日隨年序增多不明顯（圖略），但21世紀以來秋季稻麥收種期間的降水量、雨日的年際變化加大，1959—2015年的57年間，稻麥收種期間降水量≥130 mm、雨日≥14 d的明顯多雨年份共出現8次，平均7年一遇。其中，1959—1999年（41年間）出現5年，平均8年一遇；21世紀以來（16年間）則出現3次，平均5年一遇，表明稻麥收種期間遭遇多雨、連陰雨天氣災害的風險存在上升趨勢。據調查，目前奉賢全區烘干設備僅滿足稻谷總量的15%，稻麥聯合收割機擁有量為250臺左右，按每臺日均收割2.7—4.0 hm2水稻計算，要正常完成全區0.9萬hm2以上的水稻任務至少需要近半個月的時間，若遇降水天氣則機械收割進程容易受阻和延誤。為此，建議政府加大對農業烘干、收割等機械設備的投入，在近期先將全區烘干設備單次烘干能力提高至能解決30%—40%水稻的烘干問題，再逐步提高。同時，適當增加適合稻田相對偏濕（爛）下作業的聯合收獲機械，以提高應對收種期間連陰雨天氣災害風險的能力。

2.4.4 加強秋季連陰雨天氣災害的監測、預警服務

針對單季晚稻成熟至收割期連陰雨和強降水天氣導致的收割延誤，應加強對連陰雨災害性天氣的監測、預警服務，隨時對可能影響“三秋”收種的主要災害——連陰雨天氣的發生動向做出準確預報，對可能造成的危害等情況作出科學分析評估，并及時有效地向當地政府、農業等有關部門、糧食生產合作社和廣大種植戶發出預警，便于及時采取防災、避災等相關措施，必要時發動廣大市民參與應急救災，將氣象災害可能造成的損失降到最低。

圖3 2015年不同日期機插稻粒重隨收割日序延遲的變化Fig.3 Change of the grain weight ofmechanical transp lanting rice of different date w ith harvest day delay in 2015

3 結論與討論

分析表明，2015年夏秋季異常氣候是影響秋收秋播進度的主要不利氣象因素，2015年夏秋季水稻生長期間≥10℃有效積溫顯著偏少、雨量偏多，使水稻生育期延遲7—10 d，導致水稻成熟高峰期剛好與持續近半個月的連陰雨天氣相遇，造成水稻收割延誤21 d，水稻收割后因稻田過濕，小麥播種被延遲近35 d，錯過11月下旬小麥安全播種臨界期，當年小麥播種面積僅完成計劃播種面積的23%。

本研究發現，水稻成熟期隨移栽至成熟期間≥10℃有效積溫增多（減少）和移栽期提早（推遲）呈提前（延遲）變化趨勢，其生育期積溫對成熟期的影響高于移栽期因素對成熟期的影響。水稻遲栽容易造成減產，在水稻處于灌漿成熟至成熟后5—7 d，延遲收割有一定的增產作用，在成熟期超過5—7 d后收割，會使粒重下降。

從奉賢水稻生育安全性以及種植已普遍實現全程機械化的角度考慮，一是著力調整和優化水稻品種搭配和栽培措施，通過科學掌握適宜播栽期和收割期，拉開播種期和成熟期，便于機械有序安排水稻播栽期和收割時間，提高機械種植效能；二是針對秋季收種期間連陰雨天氣，增加谷物烘干和適合較濕稻田收割作業機械設備，提高應急保障能力；三是氣象部門加強水稻生長季節溫度和降水趨勢預測，進一步提升秋季稻麥收種期間連陰雨和強降水天氣監測水平，實現連陰雨天氣災害早預警和早服務，幫助種植戶更合理地進行水稻生長中后期肥料運籌和水漿管理等栽培措施，降低因生育期延遲和連陰雨帶來稻麥收種延誤和減產的風險，確保在現有生產條件下稻麥兩熟作物適期播栽和獲取穩產高產。

致謝：本項研究成果的應用和落實過程中得到上海市奉賢區農業委員會王平副主任和國家統計局奉賢調查隊的大力支持，在此表示感謝！

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（責任編輯：閆其濤）

Analysis ofmeteorological factors for severe delay of rice harvest and wheat sow ing in autumn of 2015 in Fengxian，Shanghai and disaster prevention countermeasures

XU Xiang-ming1，2，3，GU Pin-qiang3，HOU Zhi-qun4，GUO Ji-bing3，GUO Xuan-hao4，WANG Ling-yan4，ZHU Feng4
（1Faculty of Geographical Science，Beijing Normal University，Beijing 100875，China；2Key Laboratory of Environmental Change and Natural Disaster，Ministry of Education，Beijing Normal University，Beijing 100875，China；3Fengxian District Meteorological Bureau，Shanghai201416，China；4Fengxian District Farmers Science and Technology Education and Training Center，Shanghai201499，China）

According to the observation data of rice growth period in 2014—2015，the rice harvest，wheat sowing schedule in 2011—2015 and the corresponding meteorological factors observation data of precipitation，temperature，sunshine duration in Fengxian District，Shanghai，the influence of abnormal climate in summer and autumn on rice growth period，rice harvest and wheat sowing was analyzed.The results showed that the accumulated temperature was less and the rainfall was too much during the rice growth period in summer and autumn of 2015，resulting in 7—10 d delay of rice growth period and the meeting of the peak of rice mature period and the continuous rainy weather.This was themain reason for the severe delay of rice harvest and the failure of wheat sowing.The rice mature period predated（delayed）with the increase（decrease）of effective accumulated temperature of≥10℃and the advance（delay）of transplanting time during transplanting period tomature period.Late planting and harvesting time had great influence on rice yield.According to the above，thispaper puts forward the countermeasures to avoid the abnormal climate from the aspects of safe production of rice and plantingmechanization，and provides reference for the government and relevant departments.

Rice；Harvest and sowing season；Continuous rain；Heat condition；Disaster prevention countermeasures

S16

：A

1000-3924（2017）02-031-06

10.15955j.issn1000-3924.2017.02.06

2016-04-21

2015年中央財政“三農”服務專項“上海市2015年‘三農’氣象服務專項”［氣減函（2015）48號］；上海市奉賢區（社會類）科技發展基金項目“氣候變化背景下奉賢區高效利用氣候資源耕作模式研究”（201324）

徐相明（1984—），男，在讀碩士，高級工程師，主要從事農業氣象研究。Tel：021-33653362

共同第一作者：顧品強（1963—），男，本科，高級工程師，主要從事農業氣象及氣象服務技術研究。E-mail：gupinq2004＠126.com，Tel：021-33653373