2023年农业气象灾害风险预警-水稻障碍型低温冷害

2023年农业气象灾害风险预警——水稻障碍型低温冷害资料整理说明：本文系统整理2023年水稻障碍型低温冷害风险预警业务依据，核心来源为黑龙江省地方标准《农业气象灾害风险预警障碍型低温冷害》（DB23/T，2023年征求意见稿）、气象行业标准QX/T182—2013《水稻冷害评估技术规范》、国家标准GB/T34967—2017《北方水稻低温冷害等级》，以及2023年农业农村部、中国气象局发布的防灾减灾指导意见。一、2023年农业气象灾害风险预警背景2023年，中国气象局党组书记、局长陈振林早在年初即部署"今年气象灾害偏重发生，农业气象灾害风险高"，要求各级气象部门坚持未雨绸缪，全力做好农业气象保障服务。7月3日，农业农村部、水利部、应急管理部、中国气象局联合印发通知，要求各地分区分类指导，确保预警信息到户。在这一背景下，黑龙江省气象科学研究所积极开展农业气象灾害风险预警业务研究，建立低温、冷害、霜冻等风险预警指标体系，搭建低温对主要作物生长影响评价模型，将农业干旱、水稻障碍性冷害、霜冻三项农业气象灾害风险预警立项为黑龙江省地方标准。其中，《农业气象灾害风险预警障碍型低温冷害》（DB23/TXXXX—XXXX）于2023年7月公开征求意见，标志着水稻障碍型低温冷害风险预警进入标准化业务阶段。二、水稻障碍型低温冷害的定义与致灾机理2.1术语定义根据GB/T34967—2017与DB23地方标准：水稻障碍型低温冷害：水稻孕穗期和抽穗扬花期遇到短时强低温天气过程，抑制水稻生殖生长活动，导致花粉发育受阻、受精不良、结实率下降，引起减产的农业自然灾害。按发生时期可分为两类：孕穗期障碍型冷害：抽穗前20天至抽穗期间发生，影响花粉母细胞减数分裂，导致花粉败育。抽穗扬花期障碍型冷害：抽穗至开花结束期间发生，影响花药开裂与授粉受精，导致空壳率上升。2.2与延迟型冷害的区别对比维度障碍型冷害延迟型冷害发生时期孕穗至开花期（生殖生长期）全生育期，尤其营养生长期低温特征短期强低温（数日）长期持续性低温（积温不足）致灾机制花粉发育受阻、受精不良、结实率下降生长发育推迟、秋霜前不能成熟减产表征空壳率增加、穗粒数减少籽粒不饱满、千粒重下降三、风险等级划分（DB23地方标准）根据水稻障碍型低温冷害风险指数（R），将风险划分为5级。R值由致灾因子危险性、承灾体暴露性、承灾体脆弱性、防灾减灾能力四因子加权计算。风险等级对应含义风险指数R区间表征颜色1级高风险R∈[ave+σ,+∞)红色2级较高风险R∈(ave+0.5σ,ave+σ]橙色3级中风险R∈(ave−0.5σ,ave+0.5σ]黄色4级较低风险R∈(0,ave−0.5σ]蓝色5级低风险R=0白色注：ave为区域内非零风险指数均值，σ为标准差。各地区可根据实际数据分布特征适当调整分级指标。四、风险指数评估模型框架风险指数R采用自然灾害风险四因子评估框架，权重由层次分析法（AHP）确定。五、风险预警启动条件当水稻障碍型低温冷害影响程度和范围达到以下A、B、C、D四个条件之一时，预警发布主体启动风险预警。启动条件省级发布门槛市级发布门槛条件A预计未来3天，全省4个及以上县（市、区）受高风险影响，或全省受高风险影响面积占种植面积5%及以上预计未来3天，全市2个及以上县（市、区）受高风险影响，或全市受高风险影响面积占种植面积20%及以上条件B预计未来3天，全省6个及以上县（市、区）受较高风险及以上影响，或占种植面积8%及以上预计未来3天，全市3个及以上县（市、区）受较高风险及以上影响，或占种植面积30%及以上条件C预计未来3天，全省8个及以上县（市、区）受中风险及以上影响，或占种植面积11%及以上预计未来3天，全市4个及以上县（市、区）受中风险及以上影响，或占种植面积40%及以上条件D预计未来3天，全省10个及以上县（市、区）受较低风险及以上影响，或占种植面积14%及以上预计未来3天，全市5个及以上县（市、区）受较低风险及以上影响，或占种植面积50%及以上六、障碍型冷害评估气象指标（QX/T182—2013）致灾因子危险性（H）的赋值依据为冷害等级，而冷害等级由日平均气温及其持续天数判定。不同区域、不同类型水稻的障碍型冷害指标如下：冷害种类时段程度及指标适用区域与品种一季稻孕穗期冷害抽穗前20天至抽穗轻度：日平均气温连续2天<17℃东北地区，粳稻中度：日平均气温连续3天<17℃，或连续2天<16℃严重：日平均气温连续4天以上<17℃，或连续3天以上<16℃一季稻开花期冷害抽穗至开花结束轻度：日平均气温连续3天<19℃东北、西北地区，粳稻中度：日平均气温连续4天<19℃，或连续3天以上<18℃严重：日平均气温连续5天以上<19℃，或连续4天以上<18℃；或连续3天以上<17℃晚稻开花期冷害（寒露风）双季晚稻抽穗至开花结束轻度：连续3天<20℃，或连续2天<18℃南方地区，粳稻中度：连续4天<20℃，或连续3天<18℃严重：连续5天以上<20℃，或连续4天以上<18℃注：南方籼稻寒露风指标相应提高约2℃（轻度连续3天<22℃或连续2天<20℃，以此类推）。七、2023年实际预警情况7.1秋季初霜冻预警2023年9月19日，国家气象中心发布专家解读：9月20—21日，内蒙古东北部、黑龙江北部及吉林东部等地将有初霜冻。中央气象台发布了《霜冻风险预估图》，总体以轻霜为主、持续时间短。预计当年农区大部初霜期接近常年或偏晚，大部秋粮可在初霜前安全成熟。7.2吉林水稻花期冷害评估据《中国农业气象》期刊研究，基于格点预报数据与ORYZA模型耦合评估：2023年吉林东部和西部局部地区发生冷害，预报吉林东部多数站点减产约3%，且预报的减产大值区与实际重度冷害区域对应关系较好。预估2022—2023年轻度、中度和重度冷害导致的水稻减产率分别约为3%、3.7%和5.1%。八、防御措施根据农业农村部2023年《水稻中后期防灾减灾促生长技术指导意见》，防低温冷害主要采取以下措施：8.1加强监测预报及时联系气象部门，及早会商预测初霜冻日期，明确防范重点地区和重点时段。密切关注气温变化、早霜和寒露风发生情况，提前发布预警信息。8.2强化田管防低温低温到来时，对未抽穗水稻夜灌深水（5—8厘米）、次日排出，提高田间温度。对已始穗水稻，叶面喷施磷酸二氢钾加适量调节剂，促进提早抽穗。对抽穗扬花水稻，灌深水保温御寒；白天高温夜间低温时可日排夜灌、干湿交替。对灌浆水稻，可喷施增温剂增强抗寒能力。发生霜冻时适时采取人工烟熏提高局部温度。8.3因苗施肥防晚熟防早衰东北前期低温导致生长量不足的地块，根据生育进程适当补施氮肥。后期叶色褪淡显黄田块，在倒2叶抽出、倒1叶露尖时合理施用穗粒肥或叶面增施钾肥。切忌盲目增施氮肥，防止贪青晚熟。8.4适期收获保归仓一般在齐穗后25天左右、全穗失去绿色、颖壳90%变黄时收获，防止"割青"。如发生低温冷害，可适当推迟收获，延长后熟生长时间，确保产量、减少机收损失。主要参考来源：[1]黑龙江省地方标准《农业气象灾害风险预警障碍型低温冷害》DB23/TXXXX—XXXX（征求意见稿），2023年7月，黑龙江省气象科学研究所[2]QX/T182—2013《水稻冷害评估技术规范》，中