氣溫及降水變化對天津寧河地區水稻種植影響初探

張春同，尹紫薇

（天津市寧河區氣象局，天津 301500）

近30年以來，天津市氣候變暖趨勢明顯，氣候變化對農作物的種植結構、品種、品質帶來了深遠的影響[1]。水稻是天津寧河地區最主要的糧食作物，目前水稻種植面積在6 667 hm2左右，是僅次于玉米的第二大糧食作物，研究氣候變化對水稻的影響具有重要意義。寧河地區全年≥10 ℃有效積溫為2 400～3 600 ℃，日照時數2 400～2 800 h，降水量400～800 mm，熱量條件能夠滿足一季晚稻。降水主要集中在7、8月，溫度較高，晝夜溫差大，雨熱同季，適合水稻的生長發育。

通過1989―2016年氣象資料的統計分析，天津寧河地區水稻生長季節（每年4—10月）降水變化不顯著，平均氣溫明顯升高，積溫增加、熱量條件的改善引起了寧河水稻品種和發育期天數的變化，同時播種日期的提前也增加了水稻秧苗遭受低溫冷害的風險。筆者根據寧河地區氣候變化特點發現水稻種植熱量增加，＞10 ℃生長季天數增加。通過對寧河地區水稻品種和栽培時間的探討，進一步認識寧河水稻生長規律，為寧河水稻品種引進和優化布局提供科學的參考依據。

1 材料和方法

1989—2016年的水稻發育期及產量數據采用氣象局農業氣象作物觀測地段的觀測數據，氣象數據采用氣象局觀測站的觀測數據。

數據按照寧河水稻種植品種的3個階段，劃分為3個水稻種植期。第一階段為1989―1994年，以津稻1187品種為主；第二階段為1995―2004年，以中作93品種為主；第三階段為2005―2016年，以津稻45品種為主。對3個階段4—10月平均溫度（T4-10）、降水（M4-10）、平均溫度距平△T4-10[4—10月的平均氣溫減去近30年（1981―2010年）4—10月平均氣溫]3個特征進行分析。這3個特征值能充分反應氣候變化、水稻生長季熱量狀況和條件，作為寧河水稻氣候變化和熱量變化的指標，具有代表性和指示意義。

2 結果與分析

2.1 天津市寧河區1989—2016年熱量條件變化

從寧河2009―2016年4—10月平均氣溫T4-10變化來看（圖1），T4-10隨年代逐漸升高，第二階段較第一階段升高0.5 ℃，第三階段比第二階段升高0.26 ℃，第二階段增加趨勢明顯。從第一階段的20.12 ℃上升到第三階段的20.88 ℃。＞10 ℃的天數也有所增加，第一階段211.7 d＜第二階段212.5 d＜第三階段213.6 d。

從寧河地區近30年4—10月降水M4-10變化來看（圖3），M4-10隨年代變化不大，第三階段較第一階段略有增加。

綜上所述，在寧河水稻生長季4—10月，1989—2016年平均氣溫T4-10明顯升高，△T4-10也由負值轉為正值，降水變化不大。

圖1 寧河地區1989—2016年4—10月平均氣溫變化

圖2 寧河地區1989—2016年4—10月平均氣溫距平變化

圖3 寧河地區1989—2016年4—10月降水變化

2.2 寧河1989―2016年水稻種植品種和生育期的變化

2.2.1 寧河3個品種水稻生育期數據 通過對1989—2016年水稻生長情況的資料統計，劃分了3個水稻品種的生育期資料數據（表1），為生育期的溫度變化提供計算依據。表1中可以看出津稻1187品種的播種、出苗、移栽、分蘗等育期明顯晚于其他2個品種，成熟期早于其他品種；生育期的長度1187＜中作93＜津原45。

表1 水稻不同品種發育期 （月-日）

表2 水稻不同品種發育期的溫度變化 （℃）

津稻1187育秧期的平均溫度高于其他2個品種1.1 ℃，津稻1187移栽期的平均溫度高于其他2個品種1 ℃，3個品種在分蘗期和全生育期的平均溫度較為相近。

2.2.2 3個品種水稻的產量變化 津稻1187品種產量是6 690 kg·（667 m2）-1，中作93和津原45的產量產量分別為7 170 kg·（667 m2）-1和7 725 kg·（667 m2）-1，津原 45略高。

圖4 寧河地區3個品種水稻的產量

3 氣候變化對寧河地區水稻種植的適應性討論

3.1 品種的演變

從1989—2016年，寧河地區水稻種植品種主要劃分為3個階段，90年代初以1187系列為主，90年代中期以中作93為主，近10年以津原系列為主。津稻1187生育期160 d左右，適應性強，產量高，每667 m2產500～550 kg[1]。中作93于1990年代中期開始在寧河種植，全生育期165～170 d，4月上旬播種，5月末或6月初插秧。津原45在4月上旬開始播種，全生育期178.8 d，比對照中作93晚熟7 d。

近年來，氣候變化對寧河水稻品種的適應性產生深遠的影響，由80年代的中熟品種逐漸改成近年來的晚熟品種，全生育期延長了22 d。生育期平均溫度的升高滿足了晚熟品種生長的條件。

3.2 生育期的改變

改變播期實際上是通過改變作物生育期內的氣候因子配置來影響作物的生長發育及產量形成過程[2]，本研究通過歷史資料顯示，隨著氣候的變化，播期逐漸提前，津稻1187的平均播期是4月26日，中作93和津原45播期都是4月15日。播期的提前有利于作物的增產。

津稻1187、中作93和津原45的成熟期分別是9月29日，10月3日和10月10日。3個品種的生育期逐漸延長，有利于水稻產量和品質的提高。

4 結 論

水稻是喜溫、喜水作物，天津寧河地區目前種植為一季晚稻，生育期的長短是由溫度、日照、品種等因素決定的[3]，根據1989—2016年寧河地區4—10月平均氣溫、溫度距平和降水變化分析，隨著年代的發展平均氣溫和溫度距平都呈現顯著升高趨勢，從而影響水稻的品種和生育期，在一定程度上增加了水稻的產量，3個品種的水稻育秧期分別在4月下旬、4月中旬和4月中旬，匡勇等[4]認為4月份育秧階段倒春寒對秧苗素質有較大的影響。寧河地區3個品種育秧期的平均溫度相近，水稻秧苗生長階段需要的溫度相同，產量的不同說明早播種、延長生育期對水稻高產具有重要意義。溫度的升高，提前了播種的日期，是水稻產量升高的基礎，但提前播種導致低溫冷害的風險增加，做好育秧期的保溫措施對早育壯秧、早插秧，戰勝低溫冷害，保障水稻高產、高質具有重要作用。