衡陽市雙季早稻播種期預報研究

袁智生，李涵茂，戴 平，方 麗，賀紅志

（1.衡陽市氣象局，湖南 衡陽 421001；2.衡陽市農業氣象試驗站，湖南 衡陽 421101）

隨著社會的進步和科技的發展，氣象與農業生產的關系越來越緊密。農業氣象服務技術隨著社會經濟的發展和農業現代化進程的加快，越來越專業化，產品分類越來越細化，對農用天氣預報與服務業務需求越來越強烈。農用天氣預報業務工作需要業務技術規范支持， 科研成果支撐，業務能力維持，社會需求引領，才能快速發展。

農業生產實踐指出，早稻適時早播，爭取早收，晚稻早栽是保證雙季稻增產的重要措施。因此，確定早稻的播種期變得尤為重要。目前國內已有學者做了相關研究：張志紅等[1]利用典型相關分析方法，對5 cm 地溫穩定通過 14、15、18 ℃的日期進行預測，確定了春季播種棉花、花生、紅薯等喜溫作物的適宜播種期；周斌等[2]分析預測了遼寧省玉米適宜播種期和最遲播種期；黃中雄[3]、張榮霞等[4]、呂景華等[5]探討了應用木本植物物候期預報作物播種期的方法；陳英慧等[6]對冬小麥適宜播種期進行了分析和預測；田云臣[7]利用棉花播種期與氣象因子之間的關系，建立了相應的數學模型，進而對棉花的適宜播種期進行了預測；遲文彬[8]利用土壤溫度變態曲線預測播種期；張雪芬等[9]利用相似年法、月蒸發量法、光溫生產潛力法、小麥-玉米共生期法對玉米的適宜播種期進行了預測；張保東等[10]應用積溫法對地膜油菜適宜播種期進行了分析與預測。眾多研究探討了如何利用氣象要素、木本植物物候期來預測早稻的適宜播種期，而在結合短、中期天氣預報制作早稻播種期農用天氣預報技術方面的研究應用卻鮮見報道。

該研究擬通過分析衡陽地區雙季稻歷年播種種植規律，基于早稻播種氣象指標、早稻農業氣象災害指標，分析出雙季早稻播種適宜期，在早稻播種期間結合短、中期天氣預報分析制作早稻適宜播種農用天氣預報，并進行農業氣象服務工作?？偨Y歸納制定衡陽雙季早稻播種期預報技術框架，為指導農戶及時、安全進行早稻春耕春播生產提供技術支撐。

1 材料與方法

1.1 研究區域概況

衡陽市位于湖南省中南部凹形面的軸帶部分，湘江中游，地處110°32′～113°16′ E，26°07′～27°28′ N。南北長150 km、東西寬173 km，總面積153.10 萬hm2。該市農業地位十分重要，是國家重要的商品糧基地，也是重要的經濟作物基地和畜禽、淡水魚基地。

1.2 資料來源

數據來源于衡陽市氣象臺1981～2010年整編資料中衡陽市區地面氣象要素的氣溫觀測資料。雙季早稻生育期資料來源于衡陽市農業氣象站1994～2013年的水稻常規觀測資料。

1.3 早稻農業氣象指標及農業氣象災害

1.3.1 早稻播種期農業氣象指標 水稻的發芽溫度一般為10（粳稻）～12（秈稻）℃，早稻播種期間由于氣溫遠低于適宜溫度，一般經催芽后播撒稻芽，以促進整齊出苗[11]。早稻播種的適宜氣象條件為日平均氣溫10～12 ℃，日最低氣溫＞5 ℃，冷尾暖頭，播種后有3～5個晴天。

1.3.2 早稻生育期間主要農業氣象災害 （1）低溫陰雨：日平均氣溫低于或等于12 ℃且連續3 d 或以上；或者日平均氣溫低于或等于15 ℃，且日照時數少于或等于2 h，連續7 d 或以上；早稻播種育秧期間，因冷空氣南下，直接影響早稻種子出芽、生長，致使秧苗的生理機能失調并誘發病害，而最終導致爛秧死苗的低溫冷害天氣[12]。

（2）倒春寒：3月中旬至4月下旬連續10 d 低于歷史同期平均值2 ℃或以上，并低于前10 d 平均氣溫，則該10 d 為倒春寒；主要影響早稻的播種育秧，若是發生在播種前夕，則會導致早稻的播種期推遲；若是發生在播種以后，則會引起早稻的爛種、爛秧、死苗或秧苗枯黃、素質低下等，對早稻生產有較大影響[13]。

（3）5月低溫：5月連續5 d 或以上日平均氣溫≤20 ℃；一方面，可造成早稻插秧后遲遲不能分蘗發蔸，影響分蘗進度與低位分蘗的數量，導致生育期推遲，有效分蘗數減少，產量降低；另一方面，還可直接影響早熟早稻品種的幼穗分化，導致穎花退化或花粉不育不結實，是稻穗空殼率上升，產量下降[13]。

1.4 數據處理

利用Excel 2003 等軟件對數據進行分析處理。

2 結果與分析

2.1 雙季早稻生育期及氣象條件分析

2.1.1 衡陽市雙季早稻主要生育期分析 從表1 中可以看出，雙季早稻一般在3月下旬至4月上旬播種，4月下旬至5月上旬移栽，6月中旬至下旬抽穗，7月中旬至下旬成熟收獲；衡陽市雙季早稻歷年生育期的平均日期為：播種期3月31日、移栽期5月4日、抽穗普期6月20日、成熟期7月17日。

表1 衡陽市1994～2013年雙季早稻主要生育期波動情況（月-日）

2.1.2 關鍵生育期氣象條件分析

（1）10 ℃和12 ℃初日分析。由表2 可知，衡陽市穩定通過10 ℃的平均初日為3月16日，每10 a 的平均初日在3月6日～3月22日，初日出現在3月16日前的保證率為36.7%，出現在3月20日前的保證率為50%。

表2 衡陽市1981～2010年日平均氣溫通過10 ℃的初日

由表3 可知，衡陽市穩定通過12 ℃的平均初日為3月26日，最早出現在2月29，最晚出現在4月6日；每10 a 的平均初日在3月19日～3月30日，且初日出現有提前的趨勢；初日出現在3月20日前的保證率為23.3%，而出現在3月26日前的保證率為43.3%，其中，2001～2010年達到70%；初日出現在4月前的保證率達63.3%，而2001～2010年達到90%。

（2）5月低溫發生情況。根據衡陽市區觀測站1981～2010年30 a 的氣象資料，以5月低溫氣象標準進行分析。衡陽30 a 間出現五月低溫的年份有8 a，出現的幾率為26.7%；出現初日主要在5月上旬達8次，中旬為1 次，出現初日在上旬的幾率為88.9%。從表4 中可看出，5月低溫出現持續的時間多數在上旬末到中旬初這段時間之間。同時，發現5月低溫出現的次數呈減少的趨勢。

表3日平均氣溫通過12 ℃的初日

表4 衡陽1981～2010年5月低溫出現日期

2.2 雙季早稻播期預測分析

2.2.1 適宜播種期 根據農業氣象站多年物候觀測資料，分析得出雙季早稻從播種到拔節期的間隔日數平均約為60 d，從拔節到收割約50 d，雙季晚稻從插秧到抽穗普期平均約50 d，外加早稻收割到晚稻插秧之間的田間工作日數3 d，則從早稻拔節到晚稻抽穗普期平均約103 d，早稻從播種到晚稻的抽穗普遍期平均約163 d。根據衡陽市觀測站1981～2012年氣象資料分析，衡陽9月份寒露風多出現在20日前后，為保證將寒露風對晚稻抽穗開花的影響降到最低，故推算出早稻的播種期最晚不超過4月10日。根據五月低溫出現的情況，需保證早稻的拔節期在5月15日以后，因此得出早稻的播種期最早是3月16日。

綜合衡陽日平均氣溫穩定通過10 ℃和12 ℃的初日和保證率，衡陽早稻播種期為3月20日～4月10日，其中最適宜大規模播種的日期為3月26～4月5日。其中，采取保溫方式的播種期，適宜在3月下旬中期；采用拋秧方式的播種期，宜于3月下旬后期～4月初進行；大田直播宜于4月上旬進行。

2.2.2 播種期農用天氣預報技術 通過分析得知，衡陽雙季早稻的播種期在3月中旬～4月上旬，在播種期間為了做好農業氣象服務工作，農用天氣預報的準確及時發布就變得尤為重要。探討雙季早稻播種期間的農用天氣預報技術對提高農用天氣預報制作起著重要的技術支撐作用。

農用天氣預報的制作以中短期天氣預報結果為基礎，通過對中短期天氣預報結果進行分析，結合前期農業氣象天氣條件，針對作物生育期間農業氣象指標和農業氣象災害指標進行綜合分析，制定未來1～3 d準確和4～7 d 趨勢農用天氣預報。主要的技術框架如圖1 所示。

2.2.3 早稻播種期預報技術的應用 早稻的播種育秧受氣溫、降水等天氣條件的影響，在分析制作早稻播種期農用天氣預報過程中需特別關注。早稻播種預報技術在2014年衡陽雙季早稻播種期的預報服務過程中得到了很好的體現。

2014年3月19日，衡陽市氣象臺發布1 周天氣預報指出，“19～20日出現雷陣雨天氣過程，氣溫明顯下降，21日起，天氣轉好，氣溫明顯回升，最高氣溫將回升到20 ℃左右”。通過分析可見，21日起天氣條件十分早稻播種的適宜氣象條件“冷尾暖頭”，再根據農戶前期備耕、備種、備肥一切就緒等情況，制作發布雙季早稻播種適宜度天氣預報，指出“21日起，我市天氣轉好，十分有利于雙季早稻的田間播種育秧工作，建議農戶19日起開始抓緊時間進行早稻的浸種催芽工作，及時將早稻播種下泥”。后期根據為農服務點的信息員反饋，該次農業氣象服務工作準確及時，農戶抓住有利天氣，大面積進行雙季早稻的播種育秧，發芽率高，秧苗苗情較好，為后期的增產增收奠定了堅實基礎。

圖1 早稻播種期預報技術框架

3 結 論

該研究根據雙季早稻播種農業氣象指標、生育期間主要農業氣象災害指標，分析了早稻播種期適宜溫度10 ℃和12 ℃的穩定通過初日保證率，以及“5月低溫”農業氣象災害的發生時段概率，綜合分析得出衡陽雙季早稻最適宜播種時段為3月20日～4月10日，其中最適宜大規模播種的日期為3月26～4月5日。

基于雙季早稻播種時段、農業氣象條件、農業氣象指標和農業活動開展情況，建立了衡陽雙季早稻播種期農用天氣預報技術框架。依據早稻播種期預報技術，在2014年的早稻春耕春播的農業氣象服務中進行了早稻播種期適宜度預報，取得了較好的預報服務效果，可廣泛應用到今后的早稻業務服務工作中。通過進一步的研究總結，該技術可擴展到其他作物預報服務領域，為農業氣象服務工作提供更多更有力的技術支撐。

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