原陽(yáng)縣水稻農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃

張書亮

摘 要：利用3S技術(shù)，結(jié)合原陽(yáng)縣及周邊臺(tái)站近三十年氣候資源分布、災(zāi)害分布情況以及農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃指標(biāo)，對(duì)本地水稻適宜種植區(qū)進(jìn)行氣候區(qū)劃，劃為適宜區(qū)、次適宜區(qū)和不適宜區(qū)。結(jié)合調(diào)查數(shù)據(jù)，針對(duì)各地特色提出種植建議。

關(guān)鍵詞：水稻；農(nóng)業(yè)氣候；災(zāi)害分布；適宜性區(qū)劃

文章編號(hào)：1004-7026（2018）12-0059-02 中國(guó)圖書分類號(hào)：S162.2 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

1 氣候資源

原陽(yáng)縣屬暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候。1月平均氣溫-1.0℃。7月份平均氣溫27.2℃。年平均氣溫13.9℃。年平均降水量615.1mm。無(wú)霜期214d。雨熱同步特點(diǎn)明顯。

1.1 年平均氣溫

原陽(yáng)縣年平均氣溫在13.7℃-15.6℃之間，變幅較大。

1.2 年降水量

海拔高度和地形是影響降水分布的決定性因素。從分布規(guī)律和形態(tài)上來(lái)看，本區(qū)內(nèi)降水由北向南隨著海拔高度遞增，年均降水量為1 046～1 332mm。

1.3 年日照時(shí)數(shù)

本區(qū)內(nèi)日照主要受海拔和地形的共同影響，由南向北呈遞減趨勢(shì)，年日照時(shí)數(shù)為1 710～1 941h。

2 作物區(qū)劃

水稻是原陽(yáng)縣主要糧食作物之一。充沛的光、熱、水等氣候資源，為原陽(yáng)縣水稻高產(chǎn)提供了基本條件。區(qū)內(nèi)水稻品種主要以中熟品種為主的一季雜交秈稻。一般在4月上、中旬播種，9月上、中旬收獲，其生育期為145d左右。

2.1 水稻氣候條件

原陽(yáng)縣水稻各發(fā)育期對(duì)溫度條件的要求是不相同的。其中12.0～18.0℃是播種-出苗的適宜溫度，幼苗生長(zhǎng)期為20.0～25.0℃，返青-移栽期要求大于15.0℃，分蘗期為20.0～30.0℃，幼穗分化期為20.0～35.0℃，抽穗期為25.0～30.0℃，灌漿-成熟期為20.0～25.0℃。通過(guò)分析原陽(yáng)縣常年溫度條件可知：原陽(yáng)縣的溫度條件基本滿足水稻的正常發(fā)育所需。

水稻正常生長(zhǎng)所需的積溫≥3 500℃，而原陽(yáng)縣水稻整個(gè)生育期內(nèi)多年平均≥10℃的活動(dòng)積溫為

3 250-3 700℃之間，基本可以滿足水稻的正常生長(zhǎng)發(fā)育。但積溫年際變化幅度過(guò)大，就會(huì)影響水稻的產(chǎn)量波動(dòng)。另外，原陽(yáng)縣氣溫的日較差大，有利光合產(chǎn)物積累和增加子粒重，有利于提高水稻的品質(zhì)。有研究[1]表明：雖然溫度、日較差對(duì)水稻品質(zhì)和產(chǎn)量的影響程度不同、影響的關(guān)鍵期不同，但水稻中的淀粉、蛋白質(zhì)、氨基酸總量及17種氨基酸含量都與之具有負(fù)相關(guān)的關(guān)系，即隨著水稻生長(zhǎng)關(guān)鍵期的溫度、日較差不斷增大，水稻的營(yíng)養(yǎng)成分含量呈減少趨勢(shì)。

水稻是喜光作物，充足的日照有利于干物質(zhì)的合成與積累。如果播種、出苗期日照偏少，易造成水稻爛種、爛秧；分蘗期光照不足，不利于分蘗的增加，引發(fā)病蟲害的發(fā)生發(fā)展；幼穗分化、抽穗開(kāi)花-灌漿乳熟期光照不足，易造成水稻的空殼和籽粒不飽滿，降低結(jié)實(shí)率，導(dǎo)致水稻減產(chǎn)。

原陽(yáng)縣水資源相對(duì)豐富，年降水量在650mm左右，全年降水總量的85%左右出現(xiàn)在水稻的生長(zhǎng)發(fā)育期，基本可以滿足水稻的正常生育所需。但降水的年際變化較大，加之時(shí)空分布不均，往往導(dǎo)致水稻生育期內(nèi)干旱或內(nèi)澇的發(fā)生，一旦在水稻需水量最大的關(guān)鍵時(shí)期出現(xiàn)缺水，極易造成水稻減產(chǎn)。

2.2 水稻適宜區(qū)區(qū)劃

通過(guò)對(duì)水稻生長(zhǎng)期間的農(nóng)業(yè)氣象條件進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，水稻開(kāi)花灌漿期的溫度、光照和秧苗期的溫度是決定水稻產(chǎn)量的關(guān)鍵因素。為此，本文選取開(kāi)花灌漿期的溫度、光照和秧苗期的溫度溫度、光照因子作為區(qū)劃的基本指標(biāo)，將水稻栽培區(qū)劃為3個(gè)不同類型的氣候生態(tài)區(qū)域。

采用河南省基礎(chǔ)地理背景數(shù)據(jù)，運(yùn)用地理信息系統(tǒng)（GIS）技術(shù)將1：25萬(wàn)等高線數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)成高分辨率

（1 000m×1 000m）的數(shù)字地形模型（DEM），在此基礎(chǔ)上進(jìn)行數(shù)字地形定量分類技術(shù)研究。通過(guò)分析發(fā)現(xiàn)：原陽(yáng)縣總體上適合水稻種植，南部的葛埠口、太平鎮(zhèn)、祝樓、包廠等沿黃鄉(xiāng)鎮(zhèn)是水稻的適宜種植區(qū)，北部是水稻次適宜種植區(qū)。

3 水稻農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃

3.1 水稻灌漿期高溫?zé)岷?/p>

水稻高溫?zé)岷σ话闶侵冈谒鹃_(kāi)花灌漿期，當(dāng)日最高氣溫連續(xù)3d以上≥35℃，就會(huì)影響水稻正常開(kāi)花結(jié)實(shí)，造成空秕粒率上升而減產(chǎn)的一種農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害。

高溫對(duì)水稻植株的損害與水稻的生育時(shí)期關(guān)系密切。國(guó)內(nèi)外有關(guān)研究表明：水稻在開(kāi)花期，高溫防礙花粉成熟、花藥的開(kāi)裂、花粉在柱頭上萌發(fā)及花粉管的伸長(zhǎng)，由此引起的不受精對(duì)水稻的為害最嚴(yán)重，這一時(shí)期是水稻對(duì)高溫的敏感期，尤其是開(kāi)花當(dāng)天遇有高溫脅迫，易誘發(fā)小花不育，造成受精障礙，嚴(yán)重影響結(jié)實(shí)率及產(chǎn)量。水稻抽穗開(kāi)花期持續(xù)3d≥35℃高溫，就會(huì)影響花粉管伸長(zhǎng)和正常散粉，導(dǎo)致不能受精。開(kāi)花時(shí)的高溫會(huì)造成雌蕊柱頭干燥，使滯留在柱頭上的花粉少于15顆，從而導(dǎo)致不能正常受精。水稻灌漿期是水稻高溫傷害的次敏感期。

進(jìn)行水稻灌漿期高溫?zé)岷︼L(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，主要從兩個(gè)方面進(jìn)行考慮，一是高溫災(zāi)害持續(xù)時(shí)間；二是不同強(qiáng)度的高溫?zé)岷Πl(fā)生頻率。

選用原陽(yáng)縣及周邊氣象臺(tái)站1981-2010年30年氣象整編資料，結(jié)合區(qū)劃使用的地理信息資料數(shù)據(jù)。引入干旱風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)計(jì)算公式：

I=頻率1*天數(shù)1*災(zāi)損1+頻率2*天數(shù)2*災(zāi)損2+…，最后對(duì)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)歸一化處理，利用GIS制作出水稻干旱風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃圖。

結(jié)果與分析

高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)：縣域內(nèi)北部屬水稻灌漿期高溫?zé)岷Φ母唢L(fēng)險(xiǎn)區(qū)。中度風(fēng)險(xiǎn)區(qū)：中部的廣大地區(qū)屬中度風(fēng)險(xiǎn)區(qū)。 低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)：南部屬水稻灌漿期高溫?zé)岷Πl(fā)生的低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)。

3.2 水稻干旱

水稻是原陽(yáng)縣的主要秋作物之一，是重要的經(jīng)濟(jì)收入。但是，原陽(yáng)縣自然災(zāi)害頻發(fā)，對(duì)水稻生產(chǎn)影響最大的氣象災(zāi)害是干旱。根據(jù)干旱的發(fā)生規(guī)律，對(duì)水稻種植區(qū)進(jìn)行適宜性研究，有利于地方政府部門采取針對(duì)措施，降低風(fēng)險(xiǎn)危害，為科學(xué)地調(diào)整水稻種植布局，避災(zāi)抗災(zāi)提供重要的依據(jù)。

風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃

I=頻率1*天數(shù)1*災(zāi)損1+頻率2*天數(shù)2*災(zāi)損2+…，最后對(duì)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)歸一化處理。利用GIS制作出水稻干旱風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃圖。

結(jié)果與分析

高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)：全縣水稻種植無(wú)干旱高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)。

中度風(fēng)險(xiǎn)區(qū)：福寧集鄉(xiāng)、師寨的東部、陽(yáng)阿、路寨等鄉(xiāng)鎮(zhèn)是發(fā)生水稻干旱災(zāi)害的中度風(fēng)險(xiǎn)區(qū)。

低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)：原陽(yáng)縣的其他鄉(xiāng)鎮(zhèn)為水稻干旱災(zāi)害的低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)。

結(jié)束語(yǔ)

利用3S（GIS、RS、GPS）技術(shù)進(jìn)行細(xì)網(wǎng)格立體農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃，結(jié)合原陽(yáng)縣地形地貌特征和地質(zhì)構(gòu)造，根據(jù)原陽(yáng)縣及周邊臺(tái)站1981-2010年氣候整編資料，繪制了原陽(yáng)縣氣候資源、氣象災(zāi)害分布圖；再根據(jù)原陽(yáng)縣水稻的生長(zhǎng)發(fā)育與氣象條件的關(guān)系，結(jié)合氣候資源分布、災(zāi)害分布情況，確定原陽(yáng)縣總體上適合水稻種植，南部是水稻適宜種植區(qū)，北部是水稻次適宜種植區(qū)。確定原陽(yáng)縣域內(nèi)北部屬水稻灌漿期高溫?zé)岷Φ母唢L(fēng)險(xiǎn)區(qū)，中部的廣大地區(qū)屬中度風(fēng)險(xiǎn)區(qū)，南部屬水稻灌漿期高溫?zé)岷Πl(fā)生的低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)。全縣水稻種植無(wú)干旱高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)，福寧集鄉(xiāng)、師寨的東部、陽(yáng)阿、路寨等鄉(xiāng)鎮(zhèn)是發(fā)生水稻干旱災(zāi)害的中度風(fēng)險(xiǎn)區(qū)。其余廣大地區(qū)屬水稻干旱災(zāi)害發(fā)生的低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)。

參考文獻(xiàn)：

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