荊州市近68年寒露風(fēng)變化特征及其對水稻（秈稻）的影響

摘要：基于1953—2020年近68年荊州國家氣象觀測站氣象資料，確定當(dāng)前主要水稻品種的寒露風(fēng)等級指標(biāo)，分析荊州市寒露風(fēng)的發(fā)生狀況及演變規(guī)律，并以2020年為例，分析寒露風(fēng)對水稻（秈稻）的影響。結(jié)果表明，不同水稻品種對低溫抗性不同，秈型雜交稻寒露風(fēng)指標(biāo)應(yīng)為連續(xù)3 d或以上日平均氣溫低于23 ℃、秈型常規(guī)稻寒露風(fēng)指標(biāo)應(yīng)為連續(xù)3 d或以上日平均氣溫低于22 ℃。寒露風(fēng)最早可發(fā)生在8月中下旬，最晚發(fā)生在10月初，9月中下旬至10月上旬中度、重度寒露風(fēng)頻率較高。2000年以后，寒露風(fēng)始期提前較明顯，且振幅加劇。2020年寒露風(fēng)天氣造成一季晚、蝦稻、雙季晚稻和再生稻不同程度的減產(chǎn)。從安全齊穗的角度考慮，荊州市秈型常規(guī)稻安全齊穗期為9月13日，秈型雜交稻安全齊穗期為9月12日，雙季晚稻、一季稻、直播蝦稻應(yīng)合理安排播期。

關(guān)鍵詞：寒露風(fēng)；秈型雜交稻；秈型常規(guī)稻；荊州市

中圖分類號：S511；S42" " " " "文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：0439-8114（2023）03-0235-06

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2023.03.037 開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）：

Change characteristics of cold dew wind and its influence on rice （indica rice） in recent 68 years in Jingzhou City

DENG Yan-jun1， YANG Chang-bin2， LIU Zhi-xiong3， YE Pei1， LIU Shi-hui1， LIU Kai-wen1

（1.Jingzhou Meteorological Service， Jingzhou" 434020，Hubei，China； 2.Jingzhou City Extension Center of Agricultural Technology， Jingzhou" 434020， Hubei， China； 3.Wuhan Regional Climate Center， Wuhan" 430074， China）

Abstract： Based on the meteorological data of the Jingzhou national meteorological observation station in the past 68 years from 1953 to 2020， the cold dew wind grade index of the main rice varieties was determined， and the occurrence situation and evolution law of the cold dew wind in Jingzhou City were analyzed. Taking 2020 as an example， the effect of cold dew wind on indica rice was analyzed. The results showed that different rice varieties had different resistance to low temperature. The cold dew wind index for indica hybrid rice should be the daily average temperature below 23 ℃ for 3 consecutive days or more， and the cold dew wind index for indica conventional rice should be the daily average temperature below 22 ℃ for 3 consecutive days or more. The earliest cold dew wind could occur in mid-to-late August， and the latest occurred in early October. The frequency of moderate and severe cold dew wind was higher from mid-to-late September to early October. After 2000， the beginning of the cold dew wind was obviously ahead， and the amplitude increased. The cold dew wind in 2020 caused the production reduction of single cropping late rice， shrimp rice， double cropping late rice and ratoon rice to different degrees. From the perspective of safe heading， the safe full heading period of indica conventional rice in Jingzhou City was September 13， and the safe full heading period of indica hybrid rice was September 12. The sowing period of double-season late rice， one-season rice and direct-seeding shrimp rice should be reasonably arranged.

Key words： cold dew wind； indica hybrid rice； indica conventional rice； Jingzhou City

荊州市位于湖北省江漢平原，地處中緯度南緣，由于受太陽輻射、大氣環(huán)流和下墊面（特有的河湖交織的低平地理環(huán)境）的影響，屬北亞熱帶濕潤季風(fēng)型氣候，年均氣溫16.8～17.3 ℃，年降水量1 077.1～" " " 1 424.8 mm，大于10 ℃的活動積溫5 580.7～5 793.9 ℃，無霜期267.4～301.0 d，溫、光、水資源豐富，適宜水稻生長。荊州市是農(nóng)業(yè)大市，是全國水稻主產(chǎn)區(qū)之一，2020年稻谷種植面積46萬hm2，其中早稻3.04萬hm2、中稻（含蝦稻、一季晚）38.97萬hm2、雙季晚稻3.99萬hm2。

寒露風(fēng)是每年9—10月由于北方冷空氣南侵所形成的一種低溫陰雨和強(qiáng)風(fēng)天氣，因其出現(xiàn)時期一般在“寒露”節(jié)氣前后，故稱寒露風(fēng)。寒露風(fēng)主要影響雙季晚稻安全齊穗，是南方晚稻生產(chǎn)的主要氣象災(zāi)害之一。許多學(xué)者對寒露風(fēng)發(fā)生的時空變化規(guī)律［1-3］、寒露風(fēng)初日預(yù)報［4，5］、寒露風(fēng)保險指數(shù)［6］、影響評估［7］以及防御措施［8］等進(jìn)行了研究，研究范圍包括華南、江西、安徽、湖南、湖北等地，但各地的寒露風(fēng)等級指標(biāo)以及氣象行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)不盡相同。蘇榮瑞等［9］、艾勁松等［10］對湖北省江漢平原寒露風(fēng)進(jìn)行了深入的研究，分析了秈型雜交水稻寒露風(fēng)指標(biāo)、干/濕不同類型寒露風(fēng)的特征和演變趨勢。然而，近幾年來極端天氣氣候事件頻發(fā)，稻蝦種養(yǎng)模式的快速發(fā)展，大多農(nóng)戶為了追求經(jīng)濟(jì)收益，存在“重蝦輕稻”的問題，蝦稻田直播水稻播種過晚，遭遇寒露風(fēng)的風(fēng)險加大，已有研究結(jié)果對稻田綜合種養(yǎng)等新的種養(yǎng)模式指導(dǎo)意義不大，導(dǎo)致荊州市糧食生產(chǎn)安全風(fēng)險增加 。

本研究利用荊州國家氣象觀測站氣象資料，荊州市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局水稻種植面積、品種、種植制度等水稻普查數(shù)據(jù)，確定合適的秈型雜交稻、秈型常規(guī)稻寒露風(fēng)指標(biāo)，分析荊州市寒露風(fēng)發(fā)生情況和演變趨勢。通過大田采樣調(diào)查和2020年荊州國家農(nóng)業(yè)氣象試驗站雙季晚稻田間試驗觀測數(shù)據(jù)，分析2020年寒露風(fēng)對水稻的影響，并提出針對性對策，以期為糧食生產(chǎn)安全氣象保障服務(wù)提供參考依據(jù)。

1 資料和方法

1.1 資料

氣象資料選取荊州市代表站荊州國家氣象觀測站1953—2020年逐日氣象資料。水稻發(fā)育期資料來自荊州國家一級農(nóng)業(yè)氣象試驗站、荊州市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局、《荊州市統(tǒng)計年鑒》。水稻產(chǎn)量數(shù)據(jù)來自大田調(diào)查采樣和荊州農(nóng)業(yè)氣象試驗站雙季晚稻田間試驗觀測數(shù)據(jù)，其中大田調(diào)查采樣數(shù)據(jù)包括地點、播種日期、調(diào)查日期、產(chǎn)量分析等項目，試驗觀測數(shù)據(jù)包括發(fā)育期、生長狀況、產(chǎn)量因素、產(chǎn)量分析等項目。

1.2 方法

1.2.1 寒露風(fēng)統(tǒng)計時段 按氣象行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《寒露風(fēng)等級》（QX/T 94—2008）［11］，荊州市寒露風(fēng)最早出現(xiàn)在8月中旬，9月中下旬發(fā)生寒露風(fēng)的概率最大［8］。根據(jù)荊州市農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)普查情況顯示，荊州市水稻種植以秈型雜交稻為主，約占水稻種植面積的90%以上，秈型常規(guī)稻不到10%，品種熟性主要為早熟、中熟，遲熟極少。水稻播種時間、品種和種植制度等數(shù)據(jù)顯示（表1），寒露風(fēng)可能影響再生稻第二季、一季晚稻、雙季晚稻、直播較晚的蝦稻（可歸于一季晚）抽穗揚(yáng)花及灌漿結(jié)實，因此選取8月11日至10月10日作為寒露風(fēng)的統(tǒng)計時段。

1.2.2 寒露風(fēng)指標(biāo)確定 綜合考慮氣象行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《寒露風(fēng)等級》［11］、中國氣象局應(yīng)急減災(zāi)與公共服務(wù)司氣減函〔2016〕74號關(guān)于印發(fā)《寒露風(fēng)影響預(yù)報與評估業(yè)務(wù)規(guī)定（試行）》的通知、廣東省農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害及其防災(zāi)減災(zāi)對策［12］、安徽省農(nóng)業(yè)氣象業(yè)務(wù)服務(wù)手冊［13］、江西省地方標(biāo)準(zhǔn)《雙季稻氣象災(zāi)害指標(biāo)》［14］、湖南省地方標(biāo)準(zhǔn)《氣象災(zāi)害術(shù)語和等級》中常規(guī)稻、雜交稻的寒露風(fēng)指標(biāo)［15］，結(jié)合荊州市主要種植水稻品種、荊州市開展農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)業(yè)務(wù)的實際，確定秈型雜交稻寒露風(fēng)指標(biāo)為日平均氣溫連續(xù)3 d或以上低于23 ℃，秈型常規(guī)稻寒露風(fēng)指標(biāo)為日平均氣溫連續(xù)3 d或以上低于22 ℃，各分為輕度、中度、重度3個等級（表2）。

2 結(jié)果與分析

2.1 寒露風(fēng)天氣變化特征

2.1.1 寒露風(fēng)天氣發(fā)生頻率 根據(jù)寒露風(fēng)等級的劃分標(biāo)準(zhǔn)，分旬統(tǒng)計荊州站1953—2020年近68年寒露風(fēng)天氣發(fā)生情況（圖1、圖2），荊州市秈型雜交晚稻從8月中旬開始，各旬都有遭遇不同程度的寒露風(fēng)天氣，其中8月中下旬發(fā)生寒露風(fēng)的概率較小、程度較輕，8月中旬近68年輕度寒露風(fēng)天氣發(fā)生2次，中度、重度寒露風(fēng)天氣均僅發(fā)生1次，8月下旬輕度、中度寒露風(fēng)天氣分別發(fā)生7次、3次；9月寒露風(fēng)發(fā)生概率明顯增加，9月上旬以輕度、中度寒露風(fēng)為主，分別發(fā)生14次、20次，重度寒露風(fēng)僅發(fā)生2次；9月中旬仍以輕度、中度寒露風(fēng)為主，但發(fā)生頻次明顯增多，分別為16次、29次，重度寒露風(fēng)發(fā)生7次；9月下旬以中、重度寒露風(fēng)為主，分別為33次、29次；10月上旬基本每年都會發(fā)生寒露風(fēng)天氣，以重度寒露風(fēng)為主，發(fā)生48次，中度、輕度寒露風(fēng)分別為17次、2次。荊州市秈型常規(guī)晚稻也是從8月中旬開始，各旬都有遭遇不同程度的寒露風(fēng)天氣，但寒露風(fēng)程度相對較輕，次數(shù)略少，8月中旬到9月中旬僅有輕度、中度寒露風(fēng)天氣發(fā)生，9月下旬、10月上旬重度寒露風(fēng)天氣分別發(fā)生9次、32次。

2.1.2 寒露風(fēng)天氣演變趨勢 分析荊州站近68年連續(xù)3 d日平均氣溫低于23 ℃始期變化曲線（圖3）可以看出，連續(xù)3 d日平均氣溫低于23 ℃始期最早出現(xiàn)在8月11日（2014年），最晚出現(xiàn)在9月28日（2016年），寒露風(fēng)天氣始期有5年出現(xiàn)在8月中旬、9年出現(xiàn)在8月下旬、27年出現(xiàn)在9月上旬、20年出現(xiàn)在9月中旬、7年出現(xiàn)在9月下旬。

分析荊州站近68年連續(xù)3 d日平均氣溫低于22 ℃始期變化曲線（圖3）可以看出，連續(xù)3 d日平均氣溫低于22 ℃始期是8月12日（2002年），最晚出現(xiàn)在10月5日（2019年），寒露風(fēng)始期有2年出現(xiàn)在8月中旬、3年出現(xiàn)在8月下旬、20年出現(xiàn)在9月上旬、25年出現(xiàn)在9月中旬、16年出現(xiàn)在9月下旬、2年出現(xiàn)在10月上旬。

2000年以后，連續(xù)3 d或以上日平均氣溫低于22 ℃的低溫天氣出現(xiàn)始期明顯提前，盛夏8月就可出現(xiàn)，其中2002年、2005年出現(xiàn)在8月中旬，2003年、2017年出現(xiàn)在8月下旬，且表現(xiàn)為過程時段變長、降溫強(qiáng)度加大的趨勢。

從安全齊穗考慮，荊州市一季晚稻、雙季晚稻、再生稻第二茬、遲播蝦稻抽穗開花期主要集中在9月中下旬，因此從9月中旬開始統(tǒng)計80%的年份不會出現(xiàn)連續(xù)3 d或以上日平均氣溫低于22、23 ℃的日期分別作為常規(guī)稻、雜交稻安全齊穗期，荊州市秈型雜交稻安全齊穗期為9月12日，即9月12日前80%的年份秈型雜交稻抽穗開花期不會遭遇連續(xù)" 3 d或以上日平均氣溫低于23 ℃的寒露風(fēng)天氣。荊州市秈型常規(guī)稻安全齊穗期為9月13日，即9月13日前80%的年份秈型常規(guī)稻抽穗開花期不會遭遇連續(xù)3 d或以上日平均氣溫低于22 ℃的寒露風(fēng)天氣。

2.2 2020年寒露風(fēng)天氣及對水稻的影響

分析2020年水稻生育期溫、光、水氣象條件（圖4），受前期澇梅低溫陰雨天氣的影響，一季晚、蝦稻、雙季晚稻和再生稻播種期和發(fā)育期推遲，9月14—30日平均氣溫持續(xù)低于23 ℃，10月2—10日平均氣溫持續(xù)低于20 ℃，10月3—7日平均氣溫僅11.0～15.1 ℃，9月中、下旬平均氣溫較歷史同期偏低1.2 ℃和1.4 ℃，10月上旬平均氣溫16.5 ℃，較歷史同期偏低3.3 ℃。雙季晚稻、再生稻9月中下旬進(jìn)入抽穗揚(yáng)花期，一季晚稻、遲播蝦稻9月中旬進(jìn)入灌漿初期，受寒露風(fēng)天氣的影響，雙季晚稻、再生稻、一季晚稻、遲播蝦稻出現(xiàn)較明顯減產(chǎn)。

2.2.1 2020年寒露風(fēng)對雙季晚稻、再生稻的影響 9月中旬至10月上旬，晚稻、再生稻二茬大部分處于抽穗至灌漿期，受寒露風(fēng)和陰雨寡照天氣的影響，一方面使穎花受精受阻，結(jié)實率降低，另一方面造成稻瘟病（葉瘟）、稻曲病等病害浸染及發(fā)生流行，致使稻粒空殼增多且穎殼發(fā)黑變褐，對晚稻產(chǎn)量和品質(zhì)造成不利影響。

分析荊州農(nóng)業(yè)氣象試驗站雙季晚稻田間試驗觀測數(shù)據(jù)以及27個站點的大田調(diào)查采樣數(shù)據(jù)（表3），可以看出荊州農(nóng)業(yè)氣象試驗站7月6日播種全兩優(yōu)1號（秈型雜交稻），8月6日移栽，10月初抽穗揚(yáng)花期，荊州站10月2—10日平均氣溫持續(xù)低于20 ℃，其中3—7日低于16 ℃，5—6日最低氣溫9.9～10.0 ℃，6日平均氣溫僅11 ℃，遭遇重度寒露風(fēng)過程，結(jié)實率僅為9.84%，導(dǎo)致晚稻絕收。公安縣章田寺鄉(xiāng)于7月12日前后播種陵兩優(yōu)268（秈型雜交稻），9月下旬抽穗揚(yáng)花，公安站9月21—30日平均氣溫均低于23 ℃，其中21—23日、29日低于20 ℃，25—26日低于21 ℃，21—24日最低氣溫16.3～17.5 ℃，遭遇中度寒露風(fēng)天氣，結(jié)實率為41.95%。監(jiān)利市黃歇口鎮(zhèn)于6月23日播種的玖兩優(yōu)黃華占雙季晚稻，7月15日左右拋秧，9月8日抽穗揚(yáng)花，監(jiān)利站8—13日平均氣溫22.6～27.9 ℃，高于22 ℃，14—29日持續(xù)低于22 ℃，其中17日、20—23日平均氣溫低于20 ℃，過程最低氣溫16.5 ℃出現(xiàn)在24日，遭遇中度寒露風(fēng)天氣，10月前完成灌漿，避開了10月上旬大幅降溫天氣過程，11月2日收割，結(jié)實率為55.11%。7月2日播種的玖兩優(yōu)黃華占雙季晚稻，9月14日抽穗揚(yáng)花，先后遭遇9月下旬中度寒露風(fēng)天氣、10上旬重度寒露風(fēng)天氣，結(jié)實率為29.84%。其他6個雙季晚稻采樣點的結(jié)實率為19.28%～52.75%，平均結(jié)實率為34.30%，5個再生稻采樣點的結(jié)實率為23.66%～47.89%，平均結(jié)實率為39.29%。

2.2.2 2020年寒露風(fēng)對一季晚、遲播蝦稻的影響 受9月中旬至10月上旬寒露風(fēng)天氣伴隨大風(fēng)、強(qiáng)降水的影響，不少正處于乳熟后期的一季晚稻、遲播蝦稻田水稻出現(xiàn)大面積倒伏，造成結(jié)實率下降、千粒重降低，且給收割脫粒帶來不便。受前期陰雨高濕天氣影響，長期雨水浸泡倒伏在地的水稻，導(dǎo)致水稻莖稈出現(xiàn)腐爛、霉變的現(xiàn)象。6個一季晚采樣點結(jié)實率為34.11%～67.23%，平均結(jié)實率為44.71%；7個蝦稻采樣點結(jié)實率為43.59%～60.09%，平均結(jié)實率為49.35%。

2020年寒露風(fēng)對雙季晚稻、再生稻二茬、一季晚、遲播蝦稻造成不同程度的明顯減產(chǎn)，對雙季晚稻的減產(chǎn)最嚴(yán)重，其次是再生稻二茬、一季晚，對播種較遲的直播蝦稻也造成了一定減產(chǎn)。對生育期短的晚稻品種影響相對較小，對生育期長的晚稻品種影響相對較大。

地理空間分布上，荊州區(qū)結(jié)實率為52.75%～67.23%，平均值為60.02%；監(jiān)利縣結(jié)實率為29.84%～55.11%，平均值為42.48%；公安縣孟家溪鎮(zhèn)結(jié)實率為34.48%～51.01%，平均值為44.77%；公安縣閘口鎮(zhèn)結(jié)實率為19.28%～43.59%，平均值為30.91%；公安縣章田寺鄉(xiāng)結(jié)實率為34.11%～51.22%，平均值為42.65%；公安縣章莊鋪鎮(zhèn)結(jié)實率為28.35%～46.56%，平均值為38.59%。

2.3 寒露風(fēng)防御對策

根據(jù)寒露風(fēng)發(fā)生頻率和演變趨勢，結(jié)合水稻品種安排合適的播期，荊州市秈型雜交稻安全齊穗80%保證率終日為9月12日，秈型常規(guī)稻安全齊穗80%保證率終日為9月13日，以集中育秧機(jī)械插秧為例，秈型雙季晚稻安排在6月20—25日播種，一季晚稻安排在5月15—30日，直播蝦稻不可晚于6月20日，采取直播、拋秧的方式播種的水稻，播種時間可以提前7～10 d。另外，寒露風(fēng)來臨前積極采取以下防御措施，最大程度地降低寒露風(fēng)天氣對水稻產(chǎn)生的危害。

1）灌深水保溫。在寒露風(fēng)來前，灌7～10 cm較深的河（渠）或塘水，可減緩田間氣溫和泥溫下降，提高穗部氣溫0.3～0.5 ℃、泥面溫度0.6～1.0 ℃，提高相對濕度，以利于保根護(hù)葉，減輕冷害。

2）噴施葉面肥。在寒露風(fēng)來前3～5 d，葉面噴施1次磷酸二氫鉀，每667 m2用磷酸二氫鉀100～150 g兌水50～60 kg。噴施時間應(yīng)在早上開花前或下午閉穎后，以利于葉面吸收，延長葉片的功能期與根系的吸收力。

3）科學(xué)施用生長調(diào)節(jié)劑。“九二〇”可刺激細(xì)胞迅速增長，促進(jìn)提前2～5 d抽穗或齊穗，避免寒露風(fēng)危害。同時也可延長葉片功能期，提高光合強(qiáng)度，增加干物質(zhì)積累，促進(jìn)根系吸收，防止早衰，降低空殼率，增加實粒數(shù)。抽穗50%至接近齊穗的晚稻可用“九二〇”促進(jìn)其安全齊穗，一般每667 m2用1.5 g“九二〇”，兌水60 kg，于傍晚閉花后噴施，提高葉片吸收能力。但還沒抽穗的晚稻在寒露風(fēng)即將來時噴“九二〇”，會因提前抽穗，太嫩的穗子不能馬上開花，又失去了葉鞘的保護(hù)，更易受到冷害。應(yīng)等寒露風(fēng)過后，再視情況采取促進(jìn)抽穗的措施。

4）寒露風(fēng)過后應(yīng)及時補(bǔ)肥，以恢復(fù)稻株活力和促進(jìn)灌漿，保證谷粒飽滿。此外還要注意防病，避免病害蔓延造成損失加重。

3 結(jié)論與討論

通過對荊州市水稻種植規(guī)律、品種選取、寒露風(fēng)特征以及2020年寒露風(fēng)對水稻的影響分析，得出以下結(jié)論。

1）針對荊州市的水稻種植制度，通過分析寒露風(fēng)天氣的變化特征，發(fā)現(xiàn)寒露風(fēng)天氣可能影響荊州市雙季晚稻、再生稻第二季、一季晚稻、直播較晚的蝦稻抽穗揚(yáng)花及灌漿結(jié)實。

2）基于不同水稻品種對低溫的抗性，確定秈型雜交稻寒露風(fēng)指標(biāo)為日平均氣溫連續(xù)3 d或以上低于23 ℃，秈型常規(guī)稻寒露風(fēng)指標(biāo)為日平均氣溫連續(xù)3 d或以上低于22 ℃。寒露風(fēng)天氣最早可發(fā)生在8月中下旬，但發(fā)生的概率較小、程度較輕，對未進(jìn)入孕穗期的晚稻不會產(chǎn)生影響；9月寒露風(fēng)發(fā)生概率明顯增加，9月上旬以輕、中度寒露風(fēng)為主，中旬仍以輕、中度寒露風(fēng)為主，但發(fā)生頻次明顯增多，9月下旬以中、重度寒露風(fēng)為主；10月上旬基本每年都會發(fā)生寒露風(fēng)天氣，以重度寒露風(fēng)為主。2000年以后，寒露風(fēng)始期提前較明顯。

3）2020年寒露風(fēng)對雙季晚稻、再生稻二茬、一季晚、遲播蝦稻造成不同程度的明顯減產(chǎn)，大田調(diào)查采樣的結(jié)果顯示，平均結(jié)實率雙季晚稻為36.96%、再生稻二茬為39.29%、一季晚為44.71%、蝦稻為49.35%。

4）荊州市秈型雜交稻安全齊穗期為9月12日，秈型常規(guī)稻安全齊穗期為9月13日，雙季晚稻、一季晚稻、直播蝦稻應(yīng)根據(jù)安全齊穗期，合理安排播期。當(dāng)寒露風(fēng)來臨前，積極采取有效措施可最大程度降低寒露風(fēng)的影響。

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