降雨量變化對水稻移栽期安排的農(nóng)業(yè)氣象指導(dǎo)探討

摘要：在全球氣候變化的大背景下，降雨量的變化對水稻移栽期決策產(chǎn)生了顯著影響，為應(yīng)對極端天氣頻發(fā)、區(qū)域降水差異等挑戰(zhàn)，構(gòu)建農(nóng)業(yè)氣象指導(dǎo)體系至關(guān)重要。該體系建立多部門聯(lián)動服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，形成基于降水?dāng)?shù)據(jù)的培訓(xùn)機(jī)制，制定適應(yīng)長期趨勢的預(yù)案，并集成動態(tài)監(jiān)測、區(qū)域差異化標(biāo)準(zhǔn)及農(nóng)藝協(xié)同措施。研究構(gòu)建的科學(xué)移栽決策框架，可優(yōu)化水稻移栽期安排、提高資源利用效率、增強(qiáng)水稻生產(chǎn)抗風(fēng)險(xiǎn)能力，為保障糧食安全提供氣象與農(nóng)業(yè)協(xié)同發(fā)展的有效路徑。

關(guān)鍵詞：降雨量；水稻移栽期；農(nóng)業(yè)氣象；區(qū)域差異

在“雙碳”目標(biāo)與農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的全新要求下，水稻生產(chǎn)正面臨降雨量時(shí)空分布紊亂、極端天氣事件增多的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，移栽期作為水稻生長的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，其科學(xué)安排直接影響作物全周期發(fā)育與最終產(chǎn)量形成，傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)式的移栽模式已難以適應(yīng)現(xiàn)代氣候條件，區(qū)域降水差異更對統(tǒng)一化指導(dǎo)形成顯著制約。當(dāng)下亟需構(gòu)建精準(zhǔn)化、動態(tài)化的農(nóng)業(yè)氣象指導(dǎo)體系，經(jīng)過多部門協(xié)同聯(lián)動、數(shù)據(jù)驅(qū)動分析與技術(shù)集成應(yīng)用，破解降雨量變化帶來的移栽決策難題，推動水稻種植向智能化、可持續(xù)化方向轉(zhuǎn)型，為夯實(shí)糧食穩(wěn)產(chǎn)基礎(chǔ)提供有力支撐。

1 降雨量變化對水稻移栽期的影響機(jī)制

沿江雙季稻北緣地區(qū)是中國重要的雙季稻生產(chǎn)區(qū)，但由于受到溫光資源雙季略顯不足、氣候多變、水稻生長季節(jié)緊張等因素影響，該地區(qū)雙季稻周年產(chǎn)量不穩(wěn)定，增長受限制。已有研究表明，氣象要素與水稻生長發(fā)育和產(chǎn)量形成密切相關(guān)，分蘗期長期陰雨寡照使植株內(nèi)糖氮比例失調(diào)、光合受阻，導(dǎo)致分蘗能力下降，有效穗數(shù)不足，抽穗灌漿期低溫弱光可降低水稻光合速率，灌漿期高溫不利于子粒灌漿和產(chǎn)量形成。

在此背景下，降雨量變化明顯加劇水稻生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)，影響貫穿各生育階段，幼苗期適量降雨可維持土壤濕潤，促使種子根扎根及不定根分化，增強(qiáng)養(yǎng)分吸收能力；分蘗期充足降雨配合淺水勤灌，便于根系橫向擴(kuò)展，為分蘗提供穩(wěn)定養(yǎng)分；拔節(jié)孕穗期，適度降雨結(jié)合間歇灌溉能改善土壤通氣性，引導(dǎo)根系深扎，增強(qiáng)植株抗倒伏能力，過量降雨則易引發(fā)積水，造成根系缺氧、發(fā)育受阻并誘發(fā)病害[1]。移栽期降水強(qiáng)度直接影響秧苗存活率，小雨、中雨利于根系與土壤貼合，促進(jìn)扎根；暴雨沖刷土壤，使根系懸空缺氧、爛根，大幅降低成活率；降水不足易造成土壤干旱，導(dǎo)致秧苗脫水干枯，季節(jié)性降雨分布也制約移栽窗口期，雨季提前或雨量過大易致田間濕澇，延誤移栽；旱季降水少使土壤板結(jié)，難以保障秧苗成活，需根據(jù)降雨量時(shí)空分布動態(tài)調(diào)整移栽策略，實(shí)現(xiàn)水稻生育與降雨條件協(xié)調(diào)，提升生產(chǎn)效益和氣象適應(yīng)能力。

2 當(dāng)前水稻移栽期安排面臨的氣象挑戰(zhàn)

2.1 極端天氣頻發(fā)導(dǎo)致移栽期預(yù)測難度加大

暴雨、干旱、高溫、低溫冷害等極端天氣打破傳統(tǒng)氣候規(guī)律，給水稻移栽期預(yù)測帶來諸多難題，暴雨短時(shí)間強(qiáng)降雨讓田間迅速積水、土壤過濕，阻礙農(nóng)機(jī)作業(yè)、影響秧苗質(zhì)量，移栽前期頻繁出現(xiàn)就難判斷土壤何時(shí)適宜移栽；高溫干旱會使土壤墑情惡化，秧苗水分蒸發(fā)快，即便到常規(guī)移栽時(shí)段，也可能因干旱推遲。早稻移栽期低溫冷害威脅大，倒春寒伴隨低溫、陰雨、少日照，易造成爛秧，不提前預(yù)估發(fā)生時(shí)間，按常規(guī)移栽會使水稻生長受創(chuàng)、產(chǎn)量大減；氣象模型持續(xù)優(yōu)化，可極端天氣復(fù)雜又突發(fā)，預(yù)測仍有較大誤差，無法滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對移栽期精準(zhǔn)預(yù)報(bào)要求。

2.2 傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)式移栽與現(xiàn)代氣候條件的適配矛盾

現(xiàn)代氣候條件已發(fā)生明顯變化，傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)和當(dāng)下實(shí)際漸生矛盾，過去某地區(qū)氣候環(huán)境長期穩(wěn)定，依據(jù)“谷雨前后，種瓜點(diǎn)豆”的節(jié)氣規(guī)律，在谷雨時(shí)節(jié)移栽水稻，能讓水稻各生育階段匹配適宜氣候，可如今全球氣候變暖使氣溫升高、物候期提前，谷雨時(shí)氣溫可能遠(yuǎn)超水稻移栽后的適宜生長溫度，容易引發(fā)秧苗徒長，后期遭遇高溫?zé)岷Φ娘L(fēng)險(xiǎn)大大增加。過去多年積累的移栽經(jīng)驗(yàn)，大多基于相對穩(wěn)定的降水模式；現(xiàn)在降水時(shí)空分布紊亂、旱澇不均，傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)難以應(yīng)對多變降水對移栽的影響，以往某個(gè)月份降水量穩(wěn)定，適合移栽后秧苗扎根，現(xiàn)在這個(gè)月降水可能銳減或突增，繼續(xù)按傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)移栽，水稻生長必然受阻，導(dǎo)致產(chǎn)量和質(zhì)量雙雙下降。

2.3 區(qū)域降水差異對統(tǒng)一化移栽指導(dǎo)的限制

我國地域廣袤，不同稻區(qū)降水差異明顯，從南方濕潤多雨區(qū)到北方相對干旱區(qū)，降水總量、季節(jié)分配及強(qiáng)度各有不同；南方一些亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)雨季長、降水多，水稻移栽時(shí)需重點(diǎn)考慮避免過多降水引發(fā)的田間積水和秧苗受淹問題，適宜在降水較少時(shí)段移栽，且要配套完善排水設(shè)施；北方稻區(qū)降水總量少，移栽期可能更關(guān)注降水能否為干旱土壤補(bǔ)充足夠水分以保障秧苗存活，若按南方移栽指導(dǎo)在降水較多時(shí)段等待移栽，很可能錯(cuò)過最佳時(shí)機(jī)導(dǎo)致秧苗缺水死亡[2]。同一省份內(nèi)不同地形區(qū)域降水也有差異，山區(qū)多地形雨，降水時(shí)間與強(qiáng)度多變，平原地區(qū)降水相對均勻，統(tǒng)一的移栽指導(dǎo)無法兼顧這些區(qū)域差異，難以讓各地水稻在最適宜條件下完成移栽，進(jìn)而影響整體水稻生產(chǎn)效益。

3 基于降雨量特征的水稻移栽期優(yōu)化策略

3.1 建立動態(tài)氣象監(jiān)測的移栽期預(yù)警模型

針對極端天氣頻發(fā)帶來的預(yù)測難題，需構(gòu)建動態(tài)氣象監(jiān)測的移栽期預(yù)警模型，該模型要整合多源氣象數(shù)據(jù)，涵蓋衛(wèi)星遙感獲取的云圖信息、地面氣象站實(shí)時(shí)監(jiān)測的降雨量、溫度、濕度等數(shù)據(jù)，以及數(shù)值天氣預(yù)報(bào)模型的預(yù)測結(jié)果，借助大數(shù)據(jù)分析和人工智能算法，對水稻移栽期可能出現(xiàn)的極端天氣進(jìn)行動態(tài)預(yù)

警[3]。運(yùn)用深度學(xué)習(xí)算法對歷史氣象數(shù)據(jù)和水稻生長數(shù)據(jù)開展訓(xùn)練，識別極端天氣與水稻移栽期適宜條件的關(guān)聯(lián)模式，提前1～2周預(yù)測暴雨、高溫、低溫冷害等災(zāi)害發(fā)生的概率，當(dāng)模型監(jiān)測到不利氣象條件時(shí)，自動生成預(yù)警信息，并結(jié)合不同地區(qū)的水稻品種特性和土壤條件，給出具體的移栽時(shí)間調(diào)整建議，助力農(nóng)戶規(guī)避氣象風(fēng)險(xiǎn)，提升移栽決策的科學(xué)性和及時(shí)性。

3.2 分區(qū)域制定差異化降水閾值移栽標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)我國水稻種植區(qū)劃，結(jié)合不同地區(qū)氣候類型、地形地貌和降水特征，劃分多個(gè)水稻種植氣候區(qū)，南方稻區(qū)劃分為華南雙季稻區(qū)、長江中下游單雙季稻區(qū)等，北方稻區(qū)劃分為東北早熟單季稻區(qū)、華北平原早熟亞區(qū)等，針對每個(gè)區(qū)域，研究不同降水條件下水稻移栽后的生長表現(xiàn)，經(jīng)過多年田間試驗(yàn)和數(shù)據(jù)分析，確定適宜移栽的降水閾值。在南方濕潤多雨區(qū)，設(shè)定移栽期土壤含水量不超過80%、連續(xù)降雨不超過3 d為適宜移栽條件；在北方干旱區(qū)，要求移栽前1周內(nèi)有10～20 mm降水或土壤相對濕度達(dá)到65%～75%方可移栽，以此為基礎(chǔ)，為各區(qū)域制定專屬移栽指導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)，確保不同地區(qū)水稻都能在最佳降水條件下完成移栽，見表1。

3.3 集成農(nóng)藝措施的雨熱資源協(xié)同利用方案

在移栽前，可秸稈還田、增施有機(jī)肥改良土壤結(jié)構(gòu)，提升土壤蓄水保墑能力，增強(qiáng)水稻耐旱性；合理密植并選用耐旱品種，優(yōu)化群體結(jié)構(gòu)，減少水分蒸發(fā)，移栽時(shí)，依據(jù)降雨情況靈活調(diào)整方式，降雨前采用旱育秧移栽，借助土壤墑情促進(jìn)秧苗扎根；降雨后及時(shí)排水，防止積水影響根系生長。移栽后，結(jié)合降水與溫度變化，運(yùn)用干濕交替灌溉、淺濕灌溉等節(jié)水技術(shù)，提高水分利用效率；經(jīng)過葉面施肥、噴施抗逆劑，增強(qiáng)水稻對高溫、低溫等逆境的抵抗力，充分利用雨熱資源，促進(jìn)水稻穩(wěn)健生長，提升產(chǎn)量與品質(zhì)。

4 農(nóng)業(yè)氣象指導(dǎo)體系的構(gòu)建與實(shí)踐

4.1 多部門聯(lián)動的移栽期氣象服務(wù)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)

農(nóng)業(yè)農(nóng)村部門需與氣象部門構(gòu)建數(shù)據(jù)共享機(jī)制，把農(nóng)田土壤墑情、水稻生長周期監(jiān)測數(shù)據(jù)和氣象部門實(shí)時(shí)的降雨、溫度、風(fēng)速等預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)整合，形成覆蓋水稻移栽全流程的動態(tài)數(shù)據(jù)庫；引入水利部門參與其中，針對易澇或干旱區(qū)域，結(jié)合水文監(jiān)測數(shù)據(jù)，提供排水或灌溉的專業(yè)建議，實(shí)現(xiàn)氣象服務(wù)與農(nóng)田水利措施的協(xié)同；科研院所可依托服務(wù)網(wǎng)絡(luò)開展技術(shù)攻關(guān)，將最新的水稻耐逆品種、氣象災(zāi)害防控技術(shù)等成果網(wǎng)絡(luò)快速傳遞給基層。服務(wù)網(wǎng)絡(luò)還需建立多級響應(yīng)機(jī)制，省級部門負(fù)責(zé)宏觀數(shù)據(jù)整合與決策指導(dǎo)，市級部門細(xì)化區(qū)域氣象條件分析，鄉(xiāng)鎮(zhèn)農(nóng)技站直接對接農(nóng)戶，經(jīng)過手機(jī)APP、微信群、“村村響”廣播等多樣化渠道，確保移栽期氣象預(yù)警與應(yīng)對方案及時(shí)觸達(dá)一線生產(chǎn)者，形成“數(shù)據(jù)共享—技術(shù)協(xié)同—精準(zhǔn)服務(wù)”的完整鏈條。

4.2 基于降水?dāng)?shù)據(jù)的農(nóng)戶移栽決策培訓(xùn)機(jī)制

針對基層農(nóng)技人員開展專業(yè)培訓(xùn)，邀氣象專家、水稻栽培專家聯(lián)合授課，系統(tǒng)講解降水?dāng)?shù)據(jù)解讀方法，分析歷史降水曲線預(yù)測移栽窗口期，借助氣象預(yù)警模型預(yù)判極端天氣風(fēng)險(xiǎn)，農(nóng)技人員經(jīng)培訓(xùn)后，可以田間課堂、示范田實(shí)操等方式把知識傳遞給農(nóng)戶；培訓(xùn)內(nèi)容注重實(shí)用性，結(jié)合具體降水?dāng)?shù)據(jù)案例，演示如何判斷土壤含水量是否適宜移栽、遭遇強(qiáng)降雨時(shí)如何調(diào)整移栽計(jì)劃等。利用短視頻平臺、直播等新媒體手段，定期推送降水與移栽關(guān)聯(lián)的科普內(nèi)容，增強(qiáng)農(nóng)戶對氣象因素的認(rèn)知，建立農(nóng)戶反饋機(jī)制，收集實(shí)際生產(chǎn)中遇到的問題，針對性優(yōu)化培訓(xùn)方案，形成“理論學(xué)習(xí)—實(shí)踐指導(dǎo)—問題反饋—方案迭代”的閉環(huán)培訓(xùn)體系，切實(shí)提升農(nóng)戶基于降水?dāng)?shù)據(jù)的科學(xué)決策能力。

4.3 長期降水趨勢下的移栽期適應(yīng)性調(diào)整預(yù)案

氣象部門得依靠氣候模型來預(yù)測往后5～10年區(qū)域降水的變化趨勢，像是判斷某地區(qū)會不會出現(xiàn)持續(xù)干旱，或者雨澇情況加劇等現(xiàn)象，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部門參考這個(gè)趨勢，聯(lián)合科研機(jī)構(gòu)開展適應(yīng)性技術(shù)研究，要是某個(gè)區(qū)域預(yù)估降水會減少，那就研發(fā)耐旱水稻品種，優(yōu)化節(jié)水移栽技術(shù)，推廣覆膜保墑、滴灌這類抗旱措施；要是預(yù)估降水會增多，就培育耐澇品種，改進(jìn)排水移栽工藝，探索“避雨育秧—搶晴移栽”模式。要制定分階段調(diào)整方案，短期內(nèi)，也就是1—2年，依據(jù)當(dāng)年降水預(yù)報(bào)，對移栽時(shí)間和方式進(jìn)行微調(diào)；中期

3—5年，品種改良、農(nóng)藝調(diào)整，逐步適應(yīng)降水變化；長期5年以上，重新規(guī)劃水稻種植布局，把不適宜區(qū)域的種植面積，向降水條件更好的地區(qū)轉(zhuǎn)移，還得建立預(yù)案評估機(jī)制，每年對方案實(shí)施效果進(jìn)行總結(jié)，結(jié)合新的降水?dāng)?shù)據(jù)和生產(chǎn)反饋，動態(tài)優(yōu)化方案，保證水稻種植在長期降水變化的情況下，依舊具備穩(wěn)產(chǎn)增收的能力。

5 結(jié)語

降雨量變化重塑水稻種植氣象環(huán)境，移栽期安排直接關(guān)聯(lián)生產(chǎn)效益與糧食安全，因此，需剖析不同生育階段降雨影響機(jī)制，明確極端天氣、區(qū)域差異等挑戰(zhàn)，繼而構(gòu)建起動態(tài)監(jiān)測預(yù)警、差異化標(biāo)準(zhǔn)制定、多部門協(xié)同服務(wù)的農(nóng)業(yè)氣象指導(dǎo)體系。該體系需整合氣象數(shù)據(jù)與農(nóng)藝措施，實(shí)現(xiàn)移栽決策科學(xué)化、精準(zhǔn)化，有效提升水稻對降雨資源的利用效率和應(yīng)對氣象風(fēng)險(xiǎn)能力；持續(xù)完善該指導(dǎo)體系，將為水稻穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)提供堅(jiān)實(shí)保障，推動農(nóng)業(yè)與氣象深度融合，助力農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

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