起草说明-棉花花铃期高温热害等级标准

棉花花铃期高温热害等级起草说明一、立项背景江西环鄱阳湖地区是棉花种植的集中区、高产区，是我国长江流域棉区的重要组成部分，百亩连片试验籽棉单产多次突破千斤大关。近年来由于受到政策调整、价格下滑、农村劳动力年龄老化等多种因素影响，棉花播种面积有所下滑，但棉花依然是当地农业的重要支柱产业。大量研究表明，高温会引起棉花花粉活力降低、发育受阻，甚至引起蕾铃大量异常脱落、植株生长停止而早衰等。可见，花铃期高温是棉花生长发育与产量形成的限制性气候因子。国内标准编制检索结果表明，目前仅见薄膜覆盖育苗方式下棉花苗期高温指标（GB/T 21985-2008），未见棉花花铃期高温热害等级标准。在全球气候变化背景下，高温热害的突发性与频发性越来越突出，危害也越来越严重。而在棉花生产服务中，人们在高温指标适用方面随意性较大，缺乏可比性与参照性，不利于更好地指导棉花生产与开展棉花科学研究。 二、编制的目的、原则与依据编制本标准，旨在规范我省棉花花铃期高温热害致灾等级标准，规范我省棉花花铃期高温热害监测、预警、评估工作，提升我省棉花防灾减灾救灾科学化、规范化水平，推进我省农业绿色创新发展。编制本标准，遵循科学性与普适性原则、实用性与可操作性、前瞻性与指导性原则。1. 科学性与普适性原则。本标准的起草以长期的、连续的观测资料分析与文献检索为依据，综合考虑致灾的气象因子与生理因子，不针对特定气候区，具有科学性与普适性特征。2. 直观性与实用性原则。本标准的构成指标要素为日最高气温与持续日数，直观明了，易懂实用。3. 前瞻性与指导性原则。本标准将灾害等级的划分与危害性相关联，对于灾害影响的预测预估具有前瞻性，对于棉花防灾减灾救灾具有指导性。 三、编制的主要内容本标准主要包括五部分内容：第一部分设定标准内涵、使用范围与领域；第二部分为规范性引用文件；第三部分为标准术语与定义；第四部分为等级划分及对应的情况；第五部分为主要参考文献。四、标准制订的依据1. 温度指标的划分大量文献报道，日最高气温高于35 ，棉花花粉活力降低。Singh RP等（2007）在高温胁迫下，日最高温度每升高1可能会导致皮棉产量减少110 kghm2。彭世杰（2016）研究认为，高温逆境对棉花生长有很大影响，最终表现为棉花产量大幅度降低。郑冬官（1995）研究认为，对花粉育性产生严重影响的日最高气温是37.5 ，可以作为影响花粉育性的参考指标。龙海燕（2016）观测到，最高气温高于40 棉花停止生长，且花粉干枯或花朵干缩、卷曲、焦花、花朵直接脱落等现象，单株落花达总脱落蕾花的82.3。金桂红（1981）研究认为，35 以上的持续高温是形成花粉败育的主要原因。在诱发败育花的高温范围内（35 40 ），败育花随气温的升高而增多。日最高气温升至36.9 37.5 ，幼铃脱落率猛增；见高温持续天数愈多，败育花出现天数也愈多，幼铃脱落率也愈高，减产愈重。此外，棉花花铃期高温淹涝胁迫是一种偶发天气现象，但是，受台风外围影响，这种偶发天气也鄱阳湖植棉区也属于一种常见天气。吴启侠等（2015）研究主为，高温、涝胁迫及其交互效应均使棉花产量显著下降。综合前人成果以及当地观测分析结论，拟将35 、37.5 、40 作为棉花花铃期高温热害的温度指标。2. 持续时间的等级划分对湖口县19881992年每年7月1日9月15日间的日最高气温35 日数与每年9月15日在全县范围内调查的旱地棉花单株棉铃进行回归分析，结果表明，在无灌溉条件下，棉花单株成铃数、幼铃数以及总铃数均与同期日最高气温大于等于35 日数存在极显著的负相关，35 以上高温日数每增加1 d，棉花单株成铃数减少0. 28个，单株幼铃数减少0. 08 个；单株棉铃脱落率也与同期日最高气温35 日数存在基本显著的正相关，最高气温35 日数每增加1 d，脱落率上升0. 34个百分点。可见，在高温强度相同的情况下，持续时间越长，对棉花的影响也越大。九江市伏秋期高温天气各地分布不均，最高气温35 日数气候平均值为8.831.6 d，东、北部地区显著少于西、南部地区，如图1。图1 19812010年79月最高气温35 日数气候平均值江西省湖口县气象局、江西省瑞昌市气象局是江西省承担棉花观测任务的2个农业气象基本站，两站的地面气象观测始于1959年。资料分析表明，近60 a湖口、瑞昌两站： 棉花花铃期日最高气温35 累计日数的多年平均值分别为14 d和21 d，35 最长连续日数的多年平均值分别为6 d和9 d；棉花花铃期日最高气温35 最长连续日数，7 d的出现概率分别为0.68和0.48，5 d的出现概率分别为0.50和0.22，3 d的出现概率分别为0.25和0.07；有1/31/2的年份最长连续日数7 d日最高气温37.5 累计日数的多年平均值分别为2 d和5 d，37.5 最长连续日数多年平均分别为1 d和3 d；棉花花铃期出现日最高气温37.5 的概率分别为0.52和0.80，最长连续日数3 d的概率分别为0.13和0.45；日最高气温突破40 ，湖口县仅出现2 a（次），分别为1959年和2003年，持续日数均为1 d，以2003年8月2日的40.8 为最高，40 高温的出现概率为0.03；瑞昌市出现9 a（次），分别为1959、1966、1971、1988、2001、2003、2013、2016、2017年，最长连续日数为15 d（2013年8月上旬），以1966年8月10日41.2 为最高，40 高温的出现概率为0.15。图2 棉花花铃期（6月21日8月31日）日最高气温35 日数 （A：湖口，B：瑞昌）图3 棉花花铃期（6月21日8月31日）日最高气温37.5 日数 （A：湖口，B：瑞昌） 综合分析高温强度与持续时间对棉花产量形成的影响以及当地高温天气的发生特点（持续时间与概率），拟就棉花花铃期高温热害等级划分如下：T日 Max 35 连续日数 3 d，属轻度；T日 Max 37.5 连续日数 1 d，或T日 Max 35 连续 6 d，属中度；T日 Max 40 连续日数 1 d，或T日 Max 37.5 连续3 d，或T日 Max 35 连续 9 d，属重度。近60 a，上述标准的高温天气，在湖口、瑞昌两地的发生概率分布如表1。表1 19592018年达到标准的年份出现次数 （年次/概率）站名轻度中 度重 度T日Max 35 连续 3 dT日Max 37.5 日数 1 dT日 Max 35 连续 6 dT日Max 40 日数 1 dT日Max 37.5 连续3 dT日Max 35 连续 9 d湖口45 / 0.7531 / 0.5229 / 0.482 / 0.038 / 0.1311 / 0.18瑞昌56 / 0.9348 / 0.8047 / 0.789 / 0.1527 / 0.4522 / 0.37 五、主要起草人与所做工作本标准的主要起草人与所作的主要工作：吴昊，项目负责人。组织协调，检索文献，