水城縣水稻秋風綜合評價指數分析

任正發 耿克靖 石丹 羅通均

摘要 ? ?為進一步客觀評估秋風災害對于水稻產量的影響，本研究在前人研究基礎上，應用水城縣歷史水稻抽穗揚花期低溫災害綜合評價指數，結合歷史產量資料，開展了對比分析。結果表明，秋風是影響水城水稻產量的重要災害，應用綜合評價指數能夠客觀反映秋風對水稻產量的影響，但要實現秋風對產量影響的定量化評估，還需進一步研究。

關鍵詞 ? ?水稻;秋風;災害評估;貴州水城

中圖分類號 ? ?S511;S161.7 ? ? ? ?文獻標識碼 ? ?A

文章編號 ? 1007-5739（2020）12-0021-02 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 開放科學（資源服務）標識碼（OSID）

秋風（水稻抽穗揚花期低溫災害）是影響貴州水稻生產最關鍵的農業氣象災害之一，屬于障礙型冷害，常導致水稻不能正常抽穗揚花而減產，甚至絕收。做好水稻秋風災害監測預警評估，對于客觀評價災害影響具有重要意義。

許炳南[1]提出了秋風天氣過程，構建了年度秋風指數，以客觀評估秋風發生的強度。李茂松等[2]在此基礎上，結合秋風天氣發生的時間，提出了水稻抽穗揚花期低溫綜合評價指數，進一步客觀評價了秋風發生強度及其對水稻產生的可能影響。本研究應用綜合評價指數和水稻產量進行了對比分析，以進一步研究該綜合評價指數在對水城縣水稻產量影響評估方面的適用性，以期進一步深入了解秋風對于水稻產量的影響。

1 ? ?資料與方法

應用水城縣氣象站1961—2014年8月1日至9月10日的逐日平均氣溫資料，計算年度秋風指數和秋風綜合評價指數K，計算公式如下：

其中，O8.20為8月20日的日序，為水稻抽穗揚花期時段的中間點，O1為第1次低溫過程起始日期，d1st為第1次秋風過程持續天數，OL為最長一次秋風過程起始日期，dL為最長一次秋風過程持續天數，M為時段內的負積溫，dt為總秋風天數。

水稻抽穗揚花期低溫災害綜合評價指數如下：綜合評價指數>18，災害等級特重;綜合評價指數在12～18之間，災害等級重;綜合評價指數在8～12之間，災害等級中;綜合評價指數在4～8之間，災害等級輕;綜合評價指數<4，災害等級無。

水城縣1961年逐年水稻產量來源于貴州省統計局。文中應用到的干旱指數基于參考文獻[3]計算得到。

2 ? ?結果與分析

2.1 ? ?水城縣秋風災害特征

對水城歷年年度秋風指數和綜合評價指數對比分析可見，基于年度秋風指數，1961—2014年間大部分年份均為特重等級，達到32年;綜合評價指數顯示，特重秋風年14年，重度以上秋風年23年，其中2002年為最重年份，表明水城縣水稻秋風災害頻發（表1）。

2.2 ? ?水稻產量與秋風災害

在20世紀90年代以前，水城縣水稻平均單產在1 500～4 500 kg/hm2范圍波動，部分年份水稻單產減產顯著。20世紀90年代后，水稻產量呈現迅速增加趨勢，一度增長至超過9 000 kg/hm2。

對比水稻單產和綜合評價指數可見，大部分綜合評價指數較高的年份，水稻產量隨之減產，其中2002年秋風最重，水稻隨之大幅減產（圖1）。

以5年滑動平均作為單產的趨勢產量，計算氣象產量，同時計算相對于上一年的產量變化。1961年以來，應用5年滑動平均計算氣象產量中，有18年出現了減產。其中，有11年秋風達到重度以上等級，表明水稻減產主要由秋風災害引起。此外，有3年（1963年、1969年、2011年）干旱指數較高，表明主要由干旱導致減產。

同時考慮較上年減產或較5年滑動平均減產的27年中，有14年出現了重度以上秋風，7年為輕度秋風，5年為無秋風年，其中2年干旱指數較高（表2）。

綜合評價指數達到重度以上等級的23年中，除1980年產量缺值外，有11年與5年滑動平均比出現了減產，有3年與上年比出現減產，特別是2002年。進一步對比年度秋風指數達到重度以上的37年中，僅16年較上年或5年滑動平均減產幅度超過5%。

年度秋風指數達到重度以上的37年中，有21年綜合評價指數達到重度以上等級，二者有16年未同時達到重度以上等級，其中有14年為秋風指數達到重度以上等級，剔除干旱年份（1969年），余下13年中，只有4年較上年或5年滑動平均減產幅度超過5%。

對減產年份的秋風綜合評價指數和減產率進行對比分析，二者相關性較差，表明水稻減產幅度與綜合評價指數相關性不顯著。對出現重度以上秋風等級年份的秋風綜合評價指數和減產率進行對比分析，二者相關性也較差，出現重度以上秋風時，水稻減產幅度與綜合評價指數相關性不顯著。因此，難以以該指數定量化評估秋風對水稻產量的影響。

3 ? ?結論與討論

綜上所述，原有的水稻年度秋風指數，偏重評估了水稻秋風強度，一方面表現在54年中有37年都評估為重度以上等級，另一方面這37年中僅16年減產幅度超過5%。

對比分析顯示，綜合評價指數更能夠客觀反映水稻歷史秋風災害。一方面表現在54年中23年達到特重以上等級，另一方面表現在這23年中有14年減產幅度超過5%。此外，在年度秋風指數達到重度以上等級而綜合評價指數未達到的14年中，只有4年減產幅度超過5%，也進一步表明綜合評價指數客觀反映了秋風災害對水稻產量的影響。

本研究旨在通過對水城縣秋風綜合評價指數和水稻產量的對比分析，找出秋風對水稻產量影響的定量化評估方法。但分析發現，無論是年度秋風指數還是綜合評價指數，其與水稻減產率的相關性均較差。分析原因在于，一方面，產量數據屬于統計數據，且水城縣海拔差異大，立體氣候明顯，而本研究僅采用了水城縣氣象站1個點的資料，不能客觀反映全縣產量情況;另一方面，水稻產量受多種因素影響，除了秋風以外，還有干旱災害以及光、溫、水等各氣象要素的總量和匹配情況，此外水稻品種、栽培管理技術等也會對水稻產量造成較大影響。如何從水稻產量序列中分離出氣象產量，特別是受氣象災害影響導致的產量波動量，是評估災害對于產量影響的關鍵[4-5]。

未來需要進一步結合氣象條件定量化評價和多種氣象災害指數，開展深入的對比分析，客觀分析氣象條件和氣象災害對于水稻產量的影響，才能構建可以更加客觀評估氣象條件和氣象災害的定量化評估模型[6]。

4 ? ?參考文獻

[1] 許炳南.貴州氣候災害的劃分標準[J].貴州氣象，1999，23（3）：42-47.

[2] 李茂松，谷曉平.西南地區農業干旱和低溫災害防控技術研究[M].北京：中國農業科學技術出版社，2016.

[3] 古書鴻，胡家敏，古堃，等.基于土壤含水量模擬的貴州山區旱地農業干旱監測方法[J].干旱氣象，2017，35（1）：29-35.

[4] 莫建國，于飛，梁平.貴州省秋風對水稻影響評估模型的研究[J].中國農學通報，2013，29（9）：35-38.

[5] 王連喜，左晉，谷曉平，等.貴州水稻抽穗開花期秋風災害指標初探[J].中國農業氣象，2013，34（2）：215-220.

[6] 左晉.貴州水稻秋風災害指標研究及風險評估[D].南京：南京信息工程大學，2013.