銅仁山區(qū)立體氣候對水稻機械化集中育秧影響探究

蘇永逸,羅來群

(銅仁市農(nóng)業(yè)機械技術推廣站,貴州 銅仁 554300)

0 引言

俗話說“秧好半年稻”,說的是培育壯苗在水稻整個生長環(huán)節(jié)的極端重要性。在育秧期間,秧苗生長的好壞不僅直接影響水稻正常分化形成的根、葉、蘗等器官,而且對秧苗移栽后返青、發(fā)根、分蘗乃至成熟后的有效穗數(shù)、粒數(shù)等都有著非常大的影響。

水稻作為銅仁市丘陵山區(qū)主要農(nóng)作物,其常年種植面積150.58萬畝以上,年產(chǎn)稻米58.75萬噸以上。其中,優(yōu)質稻米種植面積38.6萬畝以上,年產(chǎn)優(yōu)質稻米26.4萬噸以上。由于丘陵山區(qū)相對海拔落差較大,區(qū)域之間因海拔落差而產(chǎn)生的相對溫差形成了丘陵山區(qū)獨特的立體小氣候。受此影響,水稻機插集中育秧期間易發(fā)生持續(xù)性低溫天氣,特別是在海拔較高的山區(qū)還容易形成“倒春寒”,導致水稻幼苗出現(xiàn)滯長、枯萎甚至凍死現(xiàn)象,這對當?shù)厮镜姆€(wěn)產(chǎn)豐產(chǎn)十分不利。因此,如何根據(jù)當?shù)氐膶嶋H情況,探索出有效的田間溫度干預措施,以化解水稻機插育秧期間發(fā)生的持續(xù)性低溫天氣可能對水稻幼苗產(chǎn)生的災害性影響,這是擺在每一位山區(qū)基層農(nóng)技推廣工作人員面前的重要課題。

1 丘陵山區(qū)水稻種植特點及難點

1.1 銅仁市水稻種植概況

銅仁市位于武陵山區(qū)腹地,地跨黔北山地和黔東丘陵地,地勢西北高,東南低。以梵凈山為主峰的武陵山脈成為銅仁市東西部的分水嶺,海拔落差較大,喀斯特地貌特征十分明顯,素有“八山、一水、一分田”之稱號。全市擁有耕地面積536.58萬畝。其中,水田189.33萬畝,占35.29%;水澆地0.23萬畝,占0．04%;旱地347.02萬畝,占64.67%[1]。水稻作為銅仁市丘陵山區(qū)主要農(nóng)作物,其常年種植面積在155.584 3萬畝以上,占水田總面積的82.17%,占耕地總面積的28.99%,年產(chǎn)水稻58.75萬噸以上[2]。

1.2 山區(qū)水稻種植基本特征

與平壩地域相比,銅仁丘陵山區(qū)水稻種植具有以下三個方面的基本特征:

(1)水稻種植區(qū)域間海拔落差較大。全市水稻種植海拔最高地域為松桃縣烏羅鎮(zhèn)半坡臺村,海拔高度為1 273 m,海拔最低地域為碧江區(qū)漾頭鎮(zhèn)錦江出口,海拔為205 m,兩者海拔高差為1 068 m。

(2)種植區(qū)域間溫差較大。海拔越高氣溫越低,因海拔落差而產(chǎn)生的相對溫差形成了丘陵山區(qū)獨特的立體小氣候,高低海拔區(qū)域之間氣溫往往相差3～6 ℃,這對水稻生產(chǎn)種植有著明顯的影響。

(3)境內盛產(chǎn)優(yōu)質稻米。由于氣候溫潤、土壤肥沃,境內盛產(chǎn)優(yōu)質稻米。如,江口縣茶寨貢米、凈山貢米,碧江區(qū)白水貢米,松桃縣梵凈貢米、響水洞貢米、大興優(yōu)質米、烏羅優(yōu)質米,玉屏縣郭家灣貢米、田坪晚米,沿河縣金竹貢米,印江縣大圣墩等。年產(chǎn)優(yōu)質稻米26.4萬噸以上,年產(chǎn)值近10億元。

1.3 育秧期存在的主要困難

近年來,隨著水稻機械化技術在銅仁市丘陵山區(qū)持續(xù)推進,部分地方水稻機插集中育秧環(huán)節(jié)出現(xiàn)不少問題和困難。突出表現(xiàn)在:每年春季水稻集中育秧期間,在海拔較高的地域易受丘陵山區(qū)立體小氣候的影響形成“倒春寒”,從而導致同期水稻幼苗出現(xiàn)滯長、枯萎甚至凍死現(xiàn)象,這對丘陵山區(qū)大力推廣普及水稻全程機械化技術,實現(xiàn)水稻穩(wěn)產(chǎn)豐產(chǎn)都有著極其不利的影響。例如,2022年春季水稻機械化集中育秧期間由于頻繁發(fā)生持續(xù)性低溫天氣,在全市部分海拔700 m以上的山區(qū)農(nóng)村形成了“倒春寒”天氣,導致同期田間水稻幼苗不同程度產(chǎn)生凍害。當?shù)剞r(nóng)民不得不進行二次育苗,當年的水稻穩(wěn)產(chǎn)豐產(chǎn)受到了極大的影響。

2 丘陵山區(qū)水稻育秧生長環(huán)境分析

2.1 地域地形特點分析

銅仁全境地形以丘陵和山地為主,二者約占總面積的96.1%,壩子及其他地貌面積僅占3.9%。此外,境內地貌以山原峽谷和低山丘陵為主,坡度起伏較大,其中海拔500～1 000 m的地域占63.62%。據(jù)《銅仁市第三次全國國土主要數(shù)據(jù)調查公報》顯示,全市位于6°以下坡度(含6°)的耕地42 060.60公頃(63.09萬畝),占全市耕地的11.76%;位于6～15°坡度(含15°)的耕地137 337.07公頃(206.01萬畝),占38.39%;位于15～25°坡度(含25°)的耕地105 245.82公頃(157.87萬畝),占29.42%;位于25°以上坡度的耕地73 075.29公頃(109.61萬畝),占20.43%[1]。此外,全市共有500畝以上的壩區(qū)共202個。其中,擁有5 000畝以上的水稻種植大壩共4個,分別分布在松桃縣(3個)和思南縣(1個),海拔最高的為松桃縣烏羅大壩,海拔高度為842 m,最低為松桃縣普覺鎮(zhèn)大壩,海拔高度為396 m。

2.2 海拔分布及溫差分析

銅仁市轄2區(qū)8縣,總人口449.30萬人,下轄181個鄉(xiāng)鎮(zhèn)(含辦事處),210個居委會,2 745個村委會。市內最低海拔高度是205 m,最高海拔為2 572 m,平均海拔459 m。其中,地勢相對較高平均海拔在700 m以上的鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)共有59個,占全市總鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)的33%。這部分位于海拔較高區(qū)域的山區(qū)農(nóng)村往往氣候多變,特別是在每年3～5月份水稻育秧期間更易受到持續(xù)性低溫影響而形成“倒春寒”天氣,這對同一時期的水稻幼苗生長有著不利影響,給水稻機械化集中育秧更是帶來不小的困難。其次是地勢相對較低,平均海拔位于500～700 m之間的鄉(xiāng)鎮(zhèn)(辦事處)共有77個,占比42%,平均海拔位于200～500 m之間的鄉(xiāng)鎮(zhèn)(辦事處)共有45個,占比25%,如表1所示。與上述高海拔鄉(xiāng)鎮(zhèn)相比,這部分位于中低海拔高度的鄉(xiāng)鎮(zhèn)農(nóng)村同一時期氣溫相對高出3～6 ℃,出現(xiàn)“倒春寒”天氣的可能性小得多。除此以外,海拔高度位于500～700 m之間的區(qū)域在水稻集中育秧期間可能受到持續(xù)性低溫天氣影響而形成“滯長”現(xiàn)象,導致水稻育秧期延長并最終影響到稻米的穩(wěn)產(chǎn)豐產(chǎn)。

表1 銅仁市行政區(qū)劃海拔分布及水稻種植壩區(qū)數(shù)量基本情況 單位:個

2.3 立體氣候對水稻育秧的影響

銅仁市內丘陵山區(qū)地域地形復雜,氣候立體分布特征十分明顯,海拔越高氣溫越低,因海拔落差形成的相對溫差對育秧期水稻幼苗的生長有著極大的影響。 通常情況下,水稻在低于13 ℃時停止生長、低于8 ℃時會產(chǎn)生延遲性凍害,在水稻“三葉一芯”后期溫度控制在10～20 ℃范圍以內,最低溫度界限為10 ℃。因此,本文在對丘陵山區(qū)不同海拔高度的水稻種植區(qū)域氣溫進行分析時重點選取8 ℃、10 ℃、13 ℃作為特殊氣溫值進行數(shù)據(jù)對比。2020—2022年以來,銅仁市主城區(qū)與松桃縣烏羅大壩兩個高低不同海拔區(qū)域之間,在上述特殊氣溫發(fā)生實際天數(shù)的統(tǒng)計如表2所示。以2022年為例,該年5月在海拔為285 m的銅仁城區(qū)發(fā)生“日最低氣溫低于13 ℃”的天數(shù)為4天,低于10 ℃和8 ℃的天數(shù)均為0天,日均溫度低于13 ℃的天數(shù)為1天。與此同期相比,在海拔高度為833 m的松桃縣烏羅大壩,上述氣溫發(fā)生的天數(shù)則分別為15天、7天、2天、2天。這種情況使得在全市海拔較高的部分丘陵山區(qū)地域形成了“倒春寒”天氣,直接導致正處于育秧關鍵時期高海拔地區(qū)水稻幼苗產(chǎn)生凍害,給水稻機插集中育苗帶來了較大的影響。

表2 銅仁市2020-2022年水稻育秧期間氣溫情況統(tǒng)計(3至5月) 單位:天

3 應對丘陵山區(qū)立體氣候對策建議

3.1 因地制宜,合理布局

一方面,丘陵山區(qū)獨特的地理環(huán)境以及氣候特征,共同造就丘陵山區(qū)獨特的水稻種植特點;另一方面,不同海拔區(qū)域之間又有著互補的優(yōu)勢,正所謂“高山良田出好米”,特別是在海拔較高的區(qū)域更是蘊含著巨大的優(yōu)質水稻產(chǎn)業(yè)種植發(fā)展機遇。因此,要進一步結合全市202個500畝以上壩區(qū)水稻種植分布情況,按照不同海拔區(qū)域間的差異,合理布局水稻產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,進一步發(fā)展和壯大優(yōu)質稻米產(chǎn)業(yè)。首先,將海拔位于500 m以上的區(qū)域作為優(yōu)質稻米生產(chǎn)種植區(qū),以優(yōu)質水稻生產(chǎn)“提質增效”作為突破口,及時布局“優(yōu)質稻米全程機械化生產(chǎn)技術”,努力發(fā)揮現(xiàn)代農(nóng)機技術優(yōu)勢,讓優(yōu)質稻米種植成為助力當?shù)乩习傩赵鍪罩赂?助推鄉(xiāng)村振興的優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)。其次,在海拔位于500 m以下種植面積在500畝以上壩區(qū)大力布局種植常規(guī)水稻產(chǎn)業(yè)。在這部分壩區(qū)集中發(fā)揮現(xiàn)代農(nóng)機的裝備優(yōu)勢和技術優(yōu)勢,以水稻機插、機直播關鍵技術環(huán)節(jié)為突破口,重點布局水稻機械化直播技術,普及水稻全程機械化技術,全面提高水稻生產(chǎn)綜合機械化水平。

3.2 科學謀劃,分類施策

在水稻全程機械化推進過程中,應結合丘陵山區(qū)水稻種植的基本特征,科學謀劃機插水稻集中育秧,因地、因時、因品種制定詳細的工作方案及應急預案,并完善相關應急措施,做到分類施策,盡最大限度化解期間可能出現(xiàn)的持續(xù)性低溫帶來的困難。一是科學選定水稻品種。在高海拔水稻種植地域宜選擇中早熟品種,如香早優(yōu)2017、T香優(yōu)557、泰優(yōu)390等;在中低海拔水稻種植地域宜選擇中晚熟品種,如宜香優(yōu)2115、渝香203、泰優(yōu)808等。二是科學選定育秧地址。在中高海拔地域應該結合當?shù)貧v年以來育秧基本情況,選取水源較好、土壤肥沃、向陽背風的地方為宜。三是完善相應的應急預案。在海拔高于700 m的水稻種植大壩,采取雙膜育秧、雙拱棚育秧等方法,在條件較好的地方可采取大棚育秧。四是探索“易地育秧”辦法。在交通便利,彼此通行條件較好的中低海拔區(qū)域探索“易地育秧”的辦法,在低海拔壩區(qū)建立中高海拔壩區(qū)優(yōu)質稻米集中育秧基地。

3.3 科研課題,主攻關鍵

針對丘陵山區(qū)水稻育秧期間的難點,建議從市級層面進行科研課題立項,探索出有效的水稻育秧基地田間溫度干預措施,以進一步化解中高海拔區(qū)域間的水稻機插育秧難題。一是充分利用大數(shù)據(jù)技術,結合近年以來的丘陵山區(qū)的氣溫變化情況,建立相應的數(shù)據(jù)庫。在每年3～5月份水稻集中育秧期間,對海拔相對較高的丘陵山區(qū)的氣溫進行針對性的氣溫測報,做好災害性天氣預警,提前做好防凍措施。二是充分利用地熱資源。在地熱資源較為豐富的地方,探索應用豐富的地熱資源對水稻育秧基地田間溫度進行干預。三是充分利用當?shù)刎S富的水資源。在水資源較為豐富的地方,探索建立微水電發(fā)電裝置,通過適當?shù)姆绞綄㈦娔苻D化為熱能,建立可靠適用的微水電增溫系統(tǒng)對水稻集中育秧基地田間溫度及時進行干預。

4 結語

總之,丘陵山區(qū)獨特的地理環(huán)境以及氣候特征,共同形成了丘陵山區(qū)獨特的水稻種植特點。在水稻全程機械化推進過程中,應結合丘陵山區(qū)水稻種植的基本特點,科學謀劃機插水稻集中育秧,因地、因時、因品種制定詳細的工作方案及應急預案,并完善相關應急措施,做到合理布局、分類施策,盡最大限度化解期間可能出現(xiàn)的持續(xù)性低溫帶來的困難。同時,要聚焦丘陵山區(qū)水稻育秧期間的難點,從不同層面進行科研課題立項,探索出有效的水稻育秧基地田間溫度干預措施,進一步化解中高海拔區(qū)域間的水稻機插育秧難題,讓水稻全程機械化技術惠及丘陵山區(qū)廣大農(nóng)民群眾,讓山區(qū)優(yōu)質稻米產(chǎn)業(yè)真正成為當?shù)匕傩赵鍪罩赂?推動鄉(xiāng)村振興的富民產(chǎn)業(yè)。