水稻农业气象指标.doc

水稻农业气象指标摘要：农业气象是研究农业与气象条件之间相互关系及其规律的科学，它既是应用气象学的一个分支，又是农学的一门基础学科。本文首先阐述了农业气象指标，接着分析了水稻生长发育与气候条件的关系，最后阐述了温度和水分条件对水稻的影响。关键词：农业气象指标 水稻 温度 水分一、农业气候指标概述从20世纪70年代以来，农业气象学在观测手段研究方面正逐步实现自动化、遥测和精确化。在作物气象条件研究方面，从过去单因子研究向多因子综合研究发展，其方法上突出的特点是开展数值模拟和模型实验。如作物-天气-土壤的各种统计模式和动态模式的试验研究，作物的生长发育和产量同气象条件的关系等。 农业生产的关键在于正确认识气候资源，充分、合理利用自然资源，科学设计作物栽培区域以获得高产优质农业。作物品种的分布是受气候条件制约的，水稻是对热量条件要求最高的作物，受热量条件的限制，水稻栽培存在明显的北界，越区种植将造成水稻不能正常成熟而影响水稻的产量与质量，因此在发展水稻生产亟待解决的问题就是如何提高对热量资源的利用效率，合理布局水稻生产区域，充分提高水稻的产量和品质，并把有限的水资源用到气候生产潜力最大的地区，从而最大程度地发挥资源效益而获得巨大的经济效益。在一定气候条件和农业技术水平气候指标下，表示农业生产对气候条件的要求和反应的气象参数特征值。可以是单因子，也可以是多因子综合特征值，如评定地区干湿 状况的干燥度(或湿润度)和以气温、日照时数表示的 水稻气候成熟度指数等。它是评定地区农业气候资源，分析农业气象灾害气候规律，进行农业气候区划以及 对农业技术措施进行气候论证的依据。农业气象指标概念包含了农业气候指标内容，此时，农业气候指标也可称为农业气象指标。但狭义地 说，两者有明显差异。农业气象指标是指农业生产(或 农作物生长发育产量形成)与气象因子之间的定量关系，是由其本身特性所决定的，不受地区气候等环境条件的影响;而农业气候指标，则是在一定的农业技术水平下，反映作物与气候条件之间的数量关系，它因地区气候条件、生产水平不同而不同，不能随意搬用到条件差异较大的地区使用。同时，农业气候指标还包含了多年平均的概念。因此，为了提高农业生产的稳定性，农业气候指标常取一定保证率的指标值。农业气候指标的种类、形式多种多样。有表征农作物正常生长发育和产量形成的农业气候指标，表征农作物出现生长不正常、遭受危害或发 生明显减产的农业气候灾害指标和表示农作物或生产过程的节奏规律的农业气候指标等。所有这些指标，主要用光、热、水等基本气候要素值为其表达形式。 因此，又可分为光能指标、热量指标、水分指标三类。 光能指标主要形式有:日照时数、日照百分率、太阳总辐射、光合有效辐射和农田群体摄取的太阳辐射量等。 热量指标主要形式有:日平均气温稳定通过各种农业界限温度(0、5、10、15等)的初终日期、持续日数和积温以及春(或秋)季各界限温度初(终)日 期间的间隔日数等。利用这些指标，可以评定地区不同类型作物的可能生长期到来和结束的迟早、可能生 长期的长短、可利用的总热量以及春秋期增温和降温的速度。结合作物的相应指标，便能评定地区热量资源对农业的利弊程度。 中国中纬度温带地区大多数作物生长期与日平均气温大于10的时期大致相当，以往10指标应用甚广，近年来，为充分挖掘地区气候资源，并考虑越冬作物的生育状况，多采用日平均气温大于。二、水稻生长发育与气候条件的关系稻的适宜气候区与不适宜气候区 了解水稻与气候、农业气候的适宜与不适宜,对水稻的合理布局,正确改革稻作制度,改进栽培技术等均可提供依据。我国幅员辽阔、地形复杂，又具有季风气候和大陆性气候的特点，使我国拥有丰富的水稻气候资源，又有许多限制水稻生产的因素，因而形成了我国水稻分布的区域性和不连续性的区域特征。水稻的产量是由穗数、每穗粒数、结实率和千粒重四项要素构成的,因此只有根据水稻生长发育的规律,通过栽培措施满足其生育需要,才能获得高产。播种至分蘖是水稻营养生长阶段,它是决定穗数的关键时期。俗话说:秧好一半禾。早稻育秧要求能适应春季移栽气温较低,养分释放速度较慢的环境,需发根力强,碳氮比大的嫩壮秧;晚稻则需要能够适应移栽时气温高、辐射强,蒸发大的环境,碳氮要求比较低,适应性较强的壮秧;杂交水稻必须培育带多个分蘖的、能充分利用分蘖优势的带蘖壮秧。水稻起源于热带沼泽地区,是一种喜温作物。籼稻生长的起始温度为12;浸种催芽的温度,28-30为最适,40为最高;出苗扎根的温度,12为最低,25-30为最适,38为上限。早稻三叶期以前,日平均气温低于12三天以上易感染绵腐病,出现烂秧死苗。分蘖的温度,日平均低于17时,分蘖基本停止,日平均气温24-25为适宜,高于37分蘖受到抑制。 幼穗分化至抽穗扬花期是水稻的生殖生长期,是确定颖花的数量、结实率的关键期。这个阶段大约30天左右,水稻的光合产物和根系吸收的养分大量向生殖器官输送,该时期受光照和温度影响很大。稻穗的正常发育,籼稻(下同)要求日平均温度21-22以上。幼穗分化适温为25-35;特别是在花粉母细胞减数分裂期(出穗前10-15天),遇到17以下的低温,抽穗延迟,秕粒增加。抽穗开花期,粳稻在日平均气温20以上,籼籼稻在22以上,杂交水稻在23以上才能正常抽穗开花。开花期气温降至15或17以下影响小花授粉形成空壳,不实粒增加。低温、阴雨、大风、干旱天气都不利于开花授粉。幼穗分化期是水稻需水临界期,宜深灌水(6-10厘米),抽穗开花期根据天气与土壤条件,可轻脱水或保持一定水层。如这时受旱害,亦会造成颖花退化和每穗粒数减少,结实率下降。充足的光照将促进幼穗分化、发育,生殖生长期群体光饱和点在孕穗期可达8万勒克斯以上,这个时期光照不足将大大影响营养物质的制造和累积,从而影响幼穗分化和发育,促使颖花退化,穗粒数减少、空壳率增加。水稻灌浆成熟期是决定千粒重的关键期。一般自开花受精至开花后15-25天内粒重迅速增加,籽粒的长度、宽度与厚度均达最大值。高峰过后,增重缓慢。灌浆增重全程约30天左右。在低温条件下灌浆高峰明显降低,全程拉长。籼稻在日平均气温=18连续3天以上即对灌浆结实有影响,如持续低温与干风共同影响,可导致茎叶干枯,粒重明显下降。早稻以日平均气温24-28为宜,气温低于15时灌浆困难,高于30也不利于灌浆,高于35时,高温干燥逼熟,空壳、秕粒增加,千粒重下降。晚稻灌浆温度在日平均20以上为宜,低于20时灌浆缓慢,低于15时灌浆困难,甚至停止。成熟前30-45天,丰富的日照有利于提高产量。持续阴雨天,则影响谷粒的饱满程度。 温度日较差对成熟过程也有影响,米粒的干物质大部分是开花后的光合作用所提供的。白天气温高,对光合作用有利,夜晚温度低,呼吸作用弱,养分消耗少,有足够养分充实籽粒。灌浆期田面要求有浅水,乳熟后期干干湿湿,有利提高根系活力及物质调配和运转。灌浆期受旱,粒重下降。 水稻群体吸收太阳辐射在孕穗期最高,齐穗后逐渐下降。水稻净光合强度最多不超过吸收总量的5-6%,其中孕穗期净能量转化率为5%,抽穗期最高为7%,然后迅速下降。水稻是短日照作物,不同类型品种对光照长度的反应不同。早稻和中稻,属短日照不敏感类型;典型晚稻品种大部是属短日照敏感型。 三、温水条件对水稻生长发育的影响分析（一） 温度条件分析水稻的发育速度主要受环境因素即昼长和温度的影响，水稻是短日照作物，缩短日照长度会加快发育，相反会延缓其发育速度。主要的是温度的影响，高温会加速发育，低温会延缓发育，就其影响程度来看，温度的影响要远远大于日长的影响。温度是水稻生育与决定稻作熟制的重要气候因子，在我国东北稻区，稻作的生长季为110180天，平均气温1823，10积温20004000。粳稻出苗最低温度为12。春季稳定通过13.5水稻开始返青。有效分蘖期内的平均气温达到22以上，最高气温可达27，即可满足分蘖要求，但是日平均气温在1517以下时，分蘖停止。拔节期日平均气温在2528对幼穗分化发育最为适宜，在花粉母细胞减数分裂期时，最低温度低于1517，会造成颖花退化，不实粒增加和抽穗延迟。抽穗开花期适宜温度为2532，当遇连续3天平均气温低于20，容易形成空壳和瘪粒，气温3537以上会造成结实率下降。灌浆结实期要求日平均气温在2328之间，温度低时物质运转减慢，温度高时呼吸消耗增加，如表1。表1 水稻（粳稻）对温度条件的要求（）发育期种子 幼苗 移栽 分蘖 幼穗 花粉母细胞 抽穗 灌浆发芽 生长 分化 减数分裂 开花 成熟最低温度适宜温度最高温度10 12 13 15 15 15 18 13 18-33 20-32 25-30 25-30 25-32 25-32 25-32 23-28 45 40 35 33 40 40 35-37 35（二） 水分条件分析水稻生长发育的基本条件是水分，稻田水分状况主要由降水量、灌溉量、渗透量和蒸散量所决定。全生长季水稻需要水量在7001200毫米之间，大田蒸腾系数在250600之间，然而随着光、温、水分、风、施肥状况、品种光合效率、生育期长短及熟期变化，水稻蒸腾总量也发生相应的变化。单季中、晚稻在孕穗期蒸腾量最高。水稻需要水层灌溉，用来提高根系活力和蒸腾强度，从而促使叶片蔗糖、淀粉的积累和物质的运转。一般水层深度以510厘米为宜，也可以进行不同程度的露田和晒田。水稻蒸腾总量的时期是水稻拔节孕穗期，所以在返青期、幼穗分化期、开花与灌浆前期如受干旱影响，将严重减产，因为返青期缺水，将影响秧苗活棵和分蘖；幼穗分化期缺水，颖花会大量退化，出穗延迟、结实率下降等现象；在抽穗期受旱，影响出穗，减产严重。灌溉期受旱，粒重下降而影响产量。参考文献1 马树庆著.吉林省农业气候研究M.北京:气象出生社,1996:2 姚克敏,刘梅,潘永地,