中晚稻應(yīng)對高溫干旱保豐收技術(shù)-安徽省農(nóng)科院水稻所吳教授

1、二二二年八月2022年全國應(yīng)對高溫干 旱保糧油豐收培訓(xùn)班中晚稻應(yīng)對高溫干旱保豐收技術(shù)安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻所吳文革 主 要內(nèi)容2022年6-8月份全國降水減少明顯，大部分地區(qū)出現(xiàn)氣象干旱并高溫一、2022年長江流域高溫干旱及其特點來源：國家氣象中心6月1日至8月22日，全國大部分地區(qū)平均降水較往年同期明顯減少全流域降雨嚴重偏少，出現(xiàn)“汛期反枯”極端現(xiàn)象；同時伴隨大范圍的高熱，對 工呢農(nóng)業(yè)生產(chǎn)甚至人民生活造成影響。高溫開始早，高溫日數(shù)歷史同期最多，高溫極端性強一、2022年長江流域高溫干旱及其特點長江流域多數(shù)省份高溫日數(shù)打破歷史記錄全國前10位省份:浙江45.1天、重慶42.5天、江西42.4天、

2、安徽41.1天、上海40.8天、湖南39.2天、湖北38.4天、河南37.9天、福建34.0天、江蘇33.8天。出現(xiàn)極端最高氣溫前10位省份（除新疆）：重慶北碚（45.0）、江津（44.7）、湖北竹 山（44.6）、重慶奉節(jié)（44.4）、重慶潼南（44.4）、河北靈壽（ 44.2）、藁城（44.1）、重慶巫溪（44.0）、河北正定（44.0）、 云南鹽津（44.0）日最高氣溫達44及以上。北碚打破全國除新疆以外 極端最高氣溫記錄。高溫開始早，高溫日數(shù)歷史同期最多，高溫極端性強一、2022年長江流域高溫干旱及其特點（二）安徽的高溫、干旱情況一、2022年長江流域高溫干旱及其特點全省降水偏少近4成

3、，淮河以南大部出現(xiàn)氣象干旱6月1日至8月21日全省平均降水量339毫米，較常 年同期（521毫米）偏少近4成，為1995年以來最 少，其中合肥、六安、滁州、馬鞍山等地偏少56 成。全省最少降水量肥西僅129毫米，偏少近7成。7月下旬以來，沿淮淮河以南氣象干旱發(fā)生發(fā)展。8 月22日監(jiān)測表明：沿淮淮河以南仍維持中到重旱， 其中江淮及其以南27個市縣達重度以上氣象干旱， 和縣、馬鞍山、太湖、宣城、滁州局地達特旱。（二）安徽的高溫、干旱情況一、2022年長江流域高溫干旱及其特點全省78個站點6月1日-8月18日不同等級氣象干旱站數(shù)和降水量逐日演變本次干旱過程于7月28日開始，目前已持續(xù)26天，強度等級

4、為“一般”，局地 中度到重度，類似于2013年7-8月干旱過程。預(yù)計8月底無有效降雨，后期將持 續(xù)發(fā)展。（二）安徽的高溫、干旱情況一、2022年長江流域高溫干旱及其特點2022的高溫干旱持續(xù)時間之長、影響范圍之廣、受災(zāi)程度之重。據(jù)農(nóng)情調(diào)度 與會商結(jié)果：一是受旱時間長。今年夏種期間，我省尤其是皖北地區(qū)就出現(xiàn)了嚴重旱情，對糧食作物面積落實造成不利影響。7月份，全省平均降水量153毫米，較常 年同期偏少近3成，其中淮河以南大部分地區(qū)不足100毫米，偏少5-8成。8月份后，全省晴熱高溫持續(xù)，至今尚未出現(xiàn)有效降水。二是受旱范圍大。據(jù)墑情調(diào)度，全省土壤墑情除淮北東北部、沿淮東部、 沿江江南部分地區(qū)墑情適宜

5、外，其它大部分地區(qū)墑情輕度至中度不足，部分地區(qū)重度不足。三是受旱程度重。據(jù)田間調(diào)查，由于長時間無有效降雨，加之晴熱天氣持續(xù)，作物的蒸發(fā)蒸騰量大，土壤失墑嚴重。高溫少雨導(dǎo)致沿淮淮河以南氣象干 旱發(fā)生發(fā)展，霍山、和縣、馬鞍山達特旱等級。而且旱熱疊加，危害加劇。高溫出現(xiàn)早、日數(shù)為歷史同期最多，多地出現(xiàn)極值入夏以來，全省平均高溫日數(shù)41天，位居全國第四位，較常年同期（17天）偏多24天，為1961年以來同期最多。全省28個市縣超過45天，主要位于亳州、阜陽、六安、 宣城、馬鞍山等地，臨泉（54天）、宣城（51天）、和縣（50天）超過50天。肥西 高溫日數(shù)46天，為肥西有氣象記錄以來（1959年）的第一

6、位。8月14日馬鞍山市區(qū)最 高氣溫達到42.7，為該站1961年以來最高氣溫，打破了2013年創(chuàng)造的42最高氣 溫紀錄。全省78個站點6月1日8月18日不同等級高溫站數(shù)逐日演變（三）安徽的高溫、干旱情況多地最高氣溫破歷史極值，極端值高極端最高氣溫沿淮淮北37.740.0，江淮之間38.041.5，沿江江南38.142.7，主要出現(xiàn)在8月12-15日及18日，其中馬鞍山（42.7）、六安（41.5）、青陽（41.1）、南陵（41.0）、含山（40.7）、太湖（40.4）、巢湖（40.1）和潛山（40.1）等8個市縣破本站歷史記錄，馬鞍山為全 省歷史第二高（最高為1966年8月9日霍山43.3）。

7、極端高溫站次多。累計123站次最高氣溫超過40，8月12-14日連續(xù)3天有16個以上市縣超過40，僅次 于2013年，累計站次和連續(xù)站次均為歷史第二，其中馬鞍山和宣城連續(xù)8天（8月8-15日）超過40，兩 站均打破本站歷史記錄。圖3 入夏以來35（左）、40（中）高溫日數(shù)和極端最高氣溫（右）（三）安徽的高溫、干旱情況我省區(qū)域性高溫綜合強度強先后出現(xiàn)7次區(qū)域性高溫過程，以7月816日及8月1日以來的兩次過程最強，其中8月 1-21日日均超過37的范圍歷史最廣，累計超過40站次僅少于2013年過程，綜合 強度為歷史第四強。年份高溫過程持續(xù)日數(shù)（ 天）日均高溫站數(shù)累計40 高溫站次單站最高氣溫（）綜

8、合強度排序353719667月16日-8月12日2859329143.3（霍山，8月9日）119677月15日-9月2日5050224942.7（霍山，8月11日）220137月23日-8月18日27664315942.7（涇縣，8月10日）320228月1-19日（未結(jié)束）19715111242.7（馬鞍山，8月14日）4（三）安徽的高溫、干旱情況7月以來的大面積大范圍的持續(xù)高溫、降水偏少，旱熱疊加給秋糧（中晚稻）生產(chǎn)帶來嚴峻挑戰(zhàn)。如何應(yīng)對？9590858075100汕優(yōu)63新兩優(yōu)6號皖稻153穎花開穎率高溫處理自然對照開花當(dāng)天短時高溫處理（38 ，10:0015:00）對水稻開穎、花粉育性

9、的影響406080100汕優(yōu)63新兩優(yōu)6號皖稻153花粉可育率（%）高溫處理自然對照（一）高溫對水稻的危害苗期高溫：影響出葉速度和分蘗質(zhì)量，誘發(fā)葉片早衰。孕穗期高溫脅迫：造成花器官發(fā)育不全，花粉發(fā)育不良，活力下降， 水稻開花散粉和花粉管伸長受阻，導(dǎo)致不能受精而形成空粒；嚴重的增加 穎花退化敗育，穗粒數(shù)降低，并影響之后的抽穗揚花。抽穗開花期高溫脅迫：降低開穎率，進而影響花粉活力，如花藥開 裂受阻,散發(fā)到柱頭上的花粉數(shù)不足,從而降低了花粉活力與萌發(fā)能力。二、高溫+干旱對中晚稻生長發(fā)育的影響（4）灌漿結(jié)實期高溫危害高溫對籽粒灌漿的影響主要表現(xiàn)為秕粒率增加，實粒率和千粒 重降低。有關(guān)研究表明，乳熟前的

10、高溫傷害主要是降低實粒、 增加秕粒；乳熟后期的高溫傷害主要是降低千粒重。研究表明不同高溫對秈稻灌漿期的影響不同：日溫32夜溫 27處理5天，千粒重有所下降；日溫35夜溫30處理5天， 千粒重和結(jié)實率都明顯降低。秈稻在開花后110天內(nèi)，在2527條件下的千粒重最大； 日平均氣溫大于28千粒重就有所降低；平均溫度達30時， 千粒重下降明顯。（一）高溫對水稻的危害一般認為水稻盛花期為高溫危害的最敏感時期，盛花期前或盛花期后較輕，開花當(dāng)日的高溫對穎花不育有決定性影響。從花粉粒鏡檢情況看，花粉率充實正常率明顯下 降，畸形率明顯增加。它主要影響穎花的開放、散粉和受 精，因而空粒增多。另外，花后期、灌漿結(jié)實

11、期不同時段的高溫均對產(chǎn)量形成有不同程度的影響。（5）高溫危害產(chǎn)量的敏感期結(jié) 實 率秕 粒 率柱頭花粉萌發(fā)率培養(yǎng)基花粉萌發(fā)率空 粒 率I-KI溶液花粉的可染率Seed setting40%30%20%10%0%50%60%70%新兩優(yōu)6號皖稻153汕優(yōu)63HIS抽穗前7天見穗 見穗-齊穗齊穗齊穗后7天抽穗前7天齊穗后7天 見穗齊穗后14天抽穗前7天齊穗孕穗-見穗、見穗-齊穗和 齊穗齊穗后7天三個時 段中以見穗-齊穗期間的高 溫脅迫對結(jié)實率造成的影 響最大，其次為孕穗見 穗，齊穗后的影響最?。?如高溫脅迫時間更長，對 結(jié)實影響增大。1000-grain weight20%18%16%14%12%1

12、0%8%6%4%2%0%新兩優(yōu)6號皖稻153汕優(yōu)63HIS抽穗前7天見穗 見穗-齊穗齊穗齊穗后7天抽穗前7天齊穗后7天 見穗齊穗后14天抽穗前7天齊穗對于千粒重的影響，孕穗- 見穗齊穗其穗后7天 見穗-齊穗期的。孕穗-見穗 和見穗-齊穗連續(xù)兩段高溫 脅迫的疊加效應(yīng)明顯（最 大），其次為見穗至齊穗 后14天，抽穗前7天-齊穗 高溫脅迫時間相對短一些，影響也小一點花穗期高溫，影響水稻開花、受精和結(jié)實等一系列與產(chǎn)量形成相關(guān)的過程。就影響機制來說，大體可以分為兩個方面：影響水稻花器官的形成和發(fā)育，如開穎率降低、花粉內(nèi)容物不充實、 花粉率活力降低、散落柱頭花粉粒減少、萌發(fā)能力降低等；影響水稻的 受精過程

13、，如不受精或受精不良形成空粒、籽粒停止發(fā)育。灌漿過程中的高溫還增加了植株的呼吸強度，使整個植株體代謝失調(diào)， 后期整個植株物質(zhì)積累能力減弱，同時高溫會使籽粒內(nèi)磷酸化酶和淀粉的活性減弱，灌漿速度減低，影響到干物質(zhì)的運轉(zhuǎn)利用，甚至促使籽粒 過早減弱或停止灌漿，縮短了籽粒對貯藏物質(zhì)的接納期；最重造成或充 實不良，癟粒率增加，粒重降低。二、高溫+干旱對中晚稻生長發(fā)育的影響（二）干旱對水稻的危害苗期：干旱脅迫苗高和葉片的生長，如影響嚴重干旱會造成枯萎、 死苗；分蘗期：影響分蘗數(shù)量和質(zhì)量，阻礙分蘗成穗，成穗率下降；拔節(jié)期：影響株高和穗分化，遲滯生育轉(zhuǎn)換，造成穗發(fā)育遲緩；孕穗期：為水稻水分敏感時期，造成穎花退

14、化、敗育，影響穗型；抽穗揚花期：為水稻水分最敏感期，造成不能抽穗（卡脖子）， 散粉不良或者花粉失活，結(jié)實不良，空癟粒增加。灌漿劑時期：影響籽粒充實和米質(zhì)形成，千粒重降低，米質(zhì)（正精米率）下降；并誘導(dǎo)早衰。干旱脅迫對產(chǎn)量的影響：穗粒數(shù)有效穗千粒重干旱災(zāi)害等級劃分二、高溫+干旱對中晚稻生長發(fā)育的影響7月中旬到8月下旬，正值長江流域一季稻的灌漿結(jié)實期（中下游的早中稻、再生稻頭季）、孕穗-抽穗揚花期（一季中秈稻）或拔節(jié)-孕穗期（中晚粳稻、單季晚稻或遲播遲栽中秈稻），雙季晚稻的分蘗盛期，均是各類稻作的產(chǎn) 量形成的關(guān)鍵時期。連續(xù)晴熱高溫干旱天氣對水稻生長發(fā)育及產(chǎn)量形成惠造成不同程度危害：高溫、干旱均可能影

15、響生育進程（促進或者延滯）。分蘗期影響水稻的有效分蘗和高產(chǎn)群體的構(gòu)建（有效穗不足）；孕穗期（抽穗前1015天）連續(xù)5天以上日最高氣溫達33以上時，會造 成穎花退化和每穗總粒數(shù)減少；抽穗前8-10天正值水稻花粉母細胞減數(shù)分裂期，連續(xù)3天以上日最高氣溫達37時，易導(dǎo)致穎花敗育或不孕，嚴重降低結(jié)實率；抽穗揚花期持續(xù)3天以上日最高氣溫超過37，將會導(dǎo)致花粉失活，結(jié)實 率顯著下降；灌漿結(jié)實期連續(xù)5天以上日最高氣溫超過37，將使灌漿期明顯縮短，灌漿速率加快，淀粉排列不緊密，從而導(dǎo)致堊白增大，堊白粒增多，透明度和整 精米率降低；同時，還將導(dǎo)致根系早衰、枝梗老化、降低籽粒充實度，秕粒數(shù) 增加，千粒重降低。（二

16、）高溫+干旱對不同生育期水稻的影響對正處于分蘗盛期-烤田期水稻，對外界溫度的抵御能力較強；適度的干旱處理有助于消除水稻的無效分蘗。分蘗-烤田期此時的水稻很可能正處于幼穗分化期，這時候的高溫和干旱對隨分化進程影 響較大，可能影響穗分化和發(fā)育，造成穎花退化、小穗甚至不育穗粒。小穗穎花退化不育穗粒（二）高溫+干旱對不同生育期水稻的影響孕穗-揚花期此時的水稻還很可能正處于抽穗揚花期，高溫極可能影響抽穗、花粉活力和結(jié)實， 疊加干旱可能出現(xiàn)卡脖子危害，不能完成抽穗季后面的灌漿結(jié)實，這是最嚴重部分。結(jié)實率降低花粉活力降低卡脖子危害（二）高溫+干旱對不同生育期水稻的影響灌漿結(jié)實期正常輕度中度重度特重（二）高溫

17、+干旱對不同生育期水稻的影響灌漿結(jié)實期2019年長江流域各省份單、雙季稻播種面積省份早稻雙季稻晚稻中稻和一季 晚稻安徽省164.61762168.5湖北省142.5167.21977湖南省1094.61158.51602.1江蘇省-2184.3江西省1095.91209.51040.9青海省-上海市-103.7四川省-1870西藏自治區(qū)-0.8云南省39.329.6772.6重慶市-655.1 合計2536.92740.812375200004000600080001400012000100001988199820082018種植面積（千公頃）雙季晚稻早稻中稻和一季 晚稻1988-2018年長

18、江流域各省份單、雙季稻播種面積趨勢長江流域地區(qū)是我國的最大的稻米生產(chǎn)區(qū)，產(chǎn)量占全國水稻總產(chǎn)量的60%；近20年該區(qū)域雙季稻種植面積逐年減少，中稻和一季晚稻的種植面積大幅增加；湖南和江西是該地區(qū)雙季稻種植面積最大的省份，安徽和江蘇是中稻和一季晚稻面積最大的省份。數(shù)據(jù)來源：中國農(nóng)業(yè)統(tǒng)計資料三、長江流域中晚稻應(yīng)對高溫干旱的技術(shù)對策（一）選用耐高溫、抗（耐）旱品種水稻品種間開花結(jié)實耐高溫性存在較大差異耐高溫品種高溫敏感品種（二）合理播栽期，優(yōu)化生育進程主動避災(zāi)安排水稻生育進程與季節(jié)優(yōu)化同步，確定最佳抽穗開花期，使 結(jié)實期處于最適宜的溫光環(huán)境。因地制宜地用足水稻有效生長季節(jié)，使水稻生育進程與季節(jié)進 程優(yōu)

19、化同步，既有利于避災(zāi)高產(chǎn)又有利于優(yōu)質(zhì)高效。安徽主體的一 季雜交中秈水稻在當(dāng)?shù)乜筛鶕?jù)茬口情況，同時考慮水稻最佳抽穗結(jié) 實期，再依品種的播種抽穗所需天數(shù)或積溫來確定適宜的播期。安徽江淮稻區(qū)雜交中秈水稻避災(zāi)優(yōu)質(zhì)豐產(chǎn)生育進程地區(qū)播期早限遲播安全臨界期建議播種期抽穗期安全成熟期江淮北部（天長）4/8 5/14 5/5-10 8/6-16 9/30 江淮中部（合肥）5/1 5/21 5/10-15 8/11-29 10/15 沿江江南（桐城）5/3 5/28 5/15-20 8/7-9/5 10/20 抽穗開花期是水稻對溫度最敏感的時期,在田間高溫出現(xiàn)的前天晚 上或當(dāng)日早晨灌水,盡管白天區(qū)域內(nèi)田間水溫基本

20、一致，但經(jīng)過晚上放熱 后,稻田水溫顯著下降,而水的熱緩沖能力顯著大于土壤。因此,稻田水位 不同,在高溫條件下水稻群體內(nèi)部溫度應(yīng)該存在顯著差異。（三）以水調(diào)溫，應(yīng)災(zāi)減災(zāi)試驗表明,調(diào)控田間水深可以有效地調(diào) 控水稻群體內(nèi)部溫度,因為水層越深,田 間熱容量越大,地面溫度越低,則植株中 部和穗部溫度越低；另外,在充足的田 間水分條件下, 水稻蒸騰速率較大,有 利于水稻各部位溫度的降低，這對降低 或緩解水稻高溫?zé)岷哂忻黠@作用。020406080100常溫干旱高溫高溫干旱結(jié)實率（%）徽兩優(yōu)6 號田間灌水深度對穗層大氣溫度穗部溫度差的影響：近年來,對通過栽培管理措施提高水稻的抗熱避熱能力的研究日益增多：研究表明, 在前期基肥一定的條件下，增施穗肥（氮肥和鉀肥）可降水稻穗部溫度。擴行有序栽植，有利于群體通風(fēng)和水稻冠層結(jié)構(gòu)改善，促進植株蒸騰作用，有利于 水稻各部位溫度的降低，并使群體內(nèi)部溫度的變化梯度符合熱學(xué)傳遞原理, 對降低 或緩解水稻高溫?zé)岷幸欢ㄗ饔每茖W(xué)施肥，合理控制群體。對處于孕穗期的單季晚稻，看苗情及時施用穗粒肥，葉 色明顯褪淡顯“黃”的田塊要早施，一般每畝尿素58公斤+氯化鉀7.510公斤，壯 稈促大穗，提高結(jié)實率；對肥力較高、群體莖蘗數(shù)過大、葉色偏深且披散的田塊， 增鉀嚴禁補氮，一般每畝施氯化鉀7.510公斤，