氣候變化對(duì)吉林永吉水稻主要發(fā)育期及產(chǎn)量的影響分析

梁桂花 劉思維 蔡霞

摘要 利用吉林市永吉縣農(nóng)業(yè)氣象站1981—2018水稻生長(zhǎng)季氣溫、降水量、日照時(shí)數(shù)資料，1990—2018年水稻播種、抽穗和成熟的具體日期以及1994—2018年水稻產(chǎn)量資料，采用線性回歸法分析氣候變化對(duì)水稻生育期和產(chǎn)量的影響。結(jié)果表明，1981—2018年永吉縣水稻生育期內(nèi)的平均氣溫和降水量呈現(xiàn)出逐年增加的趨勢(shì)，增加趨勢(shì)較為顯著;日照時(shí)數(shù)呈現(xiàn)出逐年減少的趨勢(shì)，但是減少幅度不太明顯;1990—2018年永吉縣水稻播種期、抽穗期和成熟期均呈現(xiàn)出逐年提前的趨勢(shì)，只是提前幅度不盡相同，其中以播種期提前幅度最大，其次是成熟期，抽穗期提前幅度相對(duì)較小;水稻全生育天數(shù)呈現(xiàn)出逐年增加的趨勢(shì)，增加幅度為0.177 d/10年，變化不太明顯;1994—2018年永吉縣水稻理論產(chǎn)量和實(shí)際產(chǎn)量均呈現(xiàn)出逐年增加的趨勢(shì)，分別增產(chǎn)18.559和14.872 g/m2，兩者增加幅度有一定的差異，其主要原因可能與溫度、降水量、日照時(shí)數(shù)等氣象因素相關(guān)。

關(guān)鍵詞 氣候變化;水稻;發(fā)育期;產(chǎn)量

中圖分類號(hào)：S162.53 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-3305（2019）04-040-02

DOI： 10.19383/j.cnki.nyzhyj.2019.04.017

Abstract Based on the data of temperature， precipitation and sunshine hours during rice growing season from 1981 to 2018 at Yongji Agrometeorological Station of Jilin City， the specific date of rice sowing， heading and maturity from 1990 to 2018 and the data of rice yield from 1994 to 2018， the effects of climate change on rice growth period and yield were analyzed by linear regression method. The results showed that the average temperature and precipitation during rice growing period in Yongji County from 1981 to 2018 showed an increasing trend year by year， and the increasing trend was more significant. The sunshine hours showed a decreasing trend year by year， but the decreasing range was not obvious. From 1990 to 2018， the sowing date， heading date and maturity date of rice in Yongji County showed a trend of advancing year by year. The sowing date had the greatest advance， followed by maturity period， and heading date had a relatively small advance. The whole growth days of rice showed an increasing trend year by year， with an increase of 0.177 d/10 years. From 1994 to 2018， the theoretical and actual yields of rice in Yongji County showed an increasing trend year by year， increasing by 18.559 g/m2 and 14.872 g/m2， respectively. There were some differences between the theoretical yield and the actual yield of rice， which might be related to meteorological factors such as temperature， precipitation， sunshine hours and so on.

Key words ? Climate change;Rice;Development period;Yield

全球有超過65%的人群以水稻為主食，研究分析氣候變化對(duì)水稻生育期和產(chǎn)量的影響逐漸成為農(nóng)業(yè)氣象學(xué)的熱點(diǎn)。目前，有關(guān)氣候變化對(duì)水稻生產(chǎn)影響的研究相對(duì)較多，并得出了很多有意義的結(jié)論。筆者利用吉林省吉林市永吉縣農(nóng)業(yè)氣象站1981—2018年水稻生長(zhǎng)季氣溫、降水量、日照時(shí)數(shù)資料，1990—2018年水稻播種、抽穗和成熟的具體日期以及1994—2018年水稻產(chǎn)量資料，采用線性回歸法分析了氣候變化對(duì)永吉水稻生長(zhǎng)發(fā)育的影響，以期為今后制定應(yīng)對(duì)氣候變化的水稻生產(chǎn)策略提供依據(jù)。

1 水稻生長(zhǎng)季氣候變化特征

1.1 水稻生長(zhǎng)季氣溫變化特征

1.1.1 平均氣溫 溫度是決定農(nóng)作物能否正常生長(zhǎng)、發(fā)育和成熟的先決條件。從圖1可以看出，近38年永吉縣水稻生長(zhǎng)季平均氣溫呈逐年增加的趨勢(shì)，其氣候傾向率為0.284℃/10年，增加趨勢(shì)較為顯著。永吉縣水稻生長(zhǎng)季內(nèi)氣溫平均值為19.0℃，尤其是1998年后，永吉縣水稻生長(zhǎng)季內(nèi)的平均氣溫幾乎都在平均值以上，說明該階段的氣溫增暖趨勢(shì)較為顯著。

1.1.2 ≥10℃活動(dòng)積溫 一定界限溫度以上的積溫是評(píng)價(jià)某地區(qū)熱量資源的重要指標(biāo)之一。近38年永吉縣≥10℃活動(dòng)積溫呈逐年增加的趨勢(shì)（圖2），平均每10年增加72.382℃，≥10℃活動(dòng)積溫的平均值為2 929.7℃，其中≥10℃活動(dòng)積溫的最大值出現(xiàn)在1998年，高達(dá)3 452.6℃，最小值則出現(xiàn)在1986年，只有2 589.0℃，兩者之間相差863.6℃。

結(jié)合水稻生長(zhǎng)季平均氣溫和≥10℃活動(dòng)積溫的變化，隨著水稻生長(zhǎng)季內(nèi)平均溫度的增加，有效積溫也隨之增加，對(duì)于水稻的生長(zhǎng)發(fā)育，降低早霜凍的危害十分有利。但同時(shí)也會(huì)帶來負(fù)面影響，因氣候變暖，會(huì)使早春水稻返青提前，晚霜凍和春季干旱對(duì)其的影響較大。

1.2 水稻生長(zhǎng)季降水量的變化特征

水分是作物生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)量形成的重要保證。1991—2018年永吉縣水稻生長(zhǎng)季內(nèi)的降水量呈逐年增加的趨勢(shì)，氣候傾向率為30.094 mm/10年，增加趨勢(shì)較明顯。由于永吉縣降水量呈逐年增加的趨勢(shì)，一旦降水量分布不足，會(huì)對(duì)水稻生長(zhǎng)發(fā)育產(chǎn)生影響，導(dǎo)致水稻籽粒不實(shí)，單產(chǎn)下降，農(nóng)民經(jīng)濟(jì)收入水平下降。雨熱同期，主要集中在6—8月，對(duì)水稻的生長(zhǎng)極為有利。

1.3 水稻生長(zhǎng)季日照時(shí)數(shù)的變化特征

光照對(duì)農(nóng)作物主要有3個(gè)作用：一是農(nóng)作物進(jìn)行光合作用必不可少的條件;二是產(chǎn)生熱能，用于農(nóng)作物蒸騰作用，并維持農(nóng)作物的體溫以保證代謝過程的正常進(jìn)行;三是影響農(nóng)作物營(yíng)養(yǎng)體形態(tài)的建成、生長(zhǎng)發(fā)育及葉的方位等。1991—2018年永吉縣水稻生長(zhǎng)季內(nèi)的日照時(shí)數(shù)呈逐年減少的趨勢(shì)，氣候傾向率為-12.627 h/10年，減少趨勢(shì)不太顯著。日照時(shí)數(shù)的減少對(duì)水稻生長(zhǎng)和植物的光合作用都極為不利。

2 氣候變化對(duì)吉林永吉水稻主要發(fā)育期及產(chǎn)量的影響

2.1 水稻生育期變化特征

1990—2018年永吉縣水稻播種期呈逐年提前的趨勢(shì)，每10年提前1.261 d，平均播種期為4月15日，最早播種期為4月8日，出現(xiàn)在2008年，最晚播種期為4月21日，出現(xiàn)在2013年（圖3a）;水稻抽穗期呈逐年提前的趨勢(shì)，每10年提前0.729 d，平均抽穗期為8月3日，最早抽穗期為7月27日，出現(xiàn)在2018年，最晚抽穗期為8月10日，出現(xiàn)在2011年（圖3b）;水稻成熟期呈逐年提前的趨勢(shì)，每10年提前1.084 d，平均成熟期為9月17日，其中最早成熟期為9月10日，出現(xiàn)在2000年，最晚成熟期為9月26日，出現(xiàn)在1996年（圖3c）。水稻生育期以播種期的提前幅度最大，其次是成熟期，抽穗期的提前幅度相對(duì)較小。

1990—2018年永吉縣水稻全生育天數(shù)變化呈逐年增加的趨勢(shì)（圖3d），每10年增加0.177 d，增加幅度不明顯。近29年水稻全生育期平均天數(shù)為155.3 d，其中全生育期時(shí)間最長(zhǎng)的高達(dá)165 d，出現(xiàn)在2006年，生育期時(shí)間最短的只有147 d，出現(xiàn)在1999年，兩者之間相差18 d，年際變化波動(dòng)幅度相對(duì)較大。結(jié)合水稻生育期變化曲線，可以將其劃分為3個(gè)階段：1990—1999年永吉縣水稻全生育期呈波動(dòng)下降的趨勢(shì);1999—2006年水稻全生育期呈快速增加的趨勢(shì);2006年后水稻全生育期天數(shù)則呈波動(dòng)下降的趨勢(shì)。

2.2 水稻產(chǎn)量的變化特征

1994—2018年永吉縣水稻理論產(chǎn)量呈逐年增加的趨勢(shì)，平均每平方米增加18.559 g，其中近25年水稻平均理論產(chǎn)量為819.0 g/m2，最大理論產(chǎn)量高達(dá)1 437 g/m2，出現(xiàn)在2002年，最小理論產(chǎn)量只有384.1 g/m2，出現(xiàn)在1997年，兩者之間相差1 052.9 g/m2。1994—2018年永吉縣水稻實(shí)際產(chǎn)量也呈逐年增加的趨勢(shì)，平均每平方米增加14.872 g，其中近25年水稻平均實(shí)際產(chǎn)量為692.2 g/m2，最大實(shí)際產(chǎn)量為965.2 g/m2，出現(xiàn)在2005年，最小實(shí)際產(chǎn)量為389 g/m2，出現(xiàn)在1994年，兩者之間相差576.2 g/m2。

3 小結(jié)

（1）1981—2018年永吉縣水稻生育期內(nèi)的平均氣溫和降水量呈逐年增加的趨勢(shì)，增加趨勢(shì)較為顯著;日照時(shí)數(shù)呈逐年減少的趨勢(shì)，但是減少幅度不太明顯。

（2）1990—2018年永吉縣水稻播種期、抽穗期和成熟期均呈逐年提前的趨勢(shì)，只是提前幅度不盡相同，其中以播種期提前幅度最大，其次是成熟期，抽穗期提前幅度相對(duì)較小;水稻全生育天數(shù)呈逐年增加的趨勢(shì)，增加幅度為0.177 d/10年，變化不太明顯。

（3）1994—2018年永吉縣水稻理論產(chǎn)量和實(shí)際產(chǎn)量均呈逐年增加的趨勢(shì)，分別增產(chǎn)18.559和14.872 g/m2，兩者增加幅度有一定的差異，其主要原因可能與溫度、降水量、日照時(shí)數(shù)等氣象因素相關(guān)。

參考文獻(xiàn)

[1] 何雯嘉，耿婷，陳群，等.近20年氣候變暖對(duì)東北水稻生育期和產(chǎn)量的影響[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，2013，26（1）：249-259.

[2] 董京銘，史逸霞，史達(dá)偉，等.連云港市氣候變化對(duì)水稻產(chǎn)量的影響[J].湖北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2017，56（17）：3245-3249，3255.

責(zé)任編輯：鄭丹丹