卓红秀，李 建，廖德华，谢远玉

（1.江西省南康区气象局，江西 南康 341400；2.江西省赣县区气象局，江西 赣县 341100；3.江西省赣州市气象局，江西 赣州 341000）

0 引言

早稻是赣南主要粮食作物之一，早稻丰产是保障粮食丰产的基础。水稻是受气候变化影响最敏感的农作物之一［1-2］。在全球气候变暖的大背景下，农业气象灾害对水稻生长影响的程度和不确定性明显增加［3-7］，未来的气候变化有可能会进一步导致水稻生育期缩短和产量下降［8-10］；而热量资源增加，辐射资源减少，加上降水量的时空分布不均，都对优化稻作制度、提高水稻生产资源利用效率发出了新的挑战［2］。

气候变化不仅改变了我国气候的时空格局，还进一步引发我国农业气候资源时空格局的显著变化［11］。张卫健等［1］研究发现，气温升高1.5 ℃对我国水稻生产存在着正、负参半的潜在影响，但随着水稻种植制度的调整，尤其是当南方双季稻种植面积下降时，温度升高对我国水稻生产的负面影响将逐步增加。气候变化已导致我国农作物及多熟制种界限北移、安全齐穗与安全成熟期推迟、生长季节延长［12-18］。杨沈斌等［7］研究表明，在不考虑CO2肥效作用时,随着温度的升高,水稻的生育期会缩短,产量下降。叶清等［10］研究发现，在全球气候变暖的大背景下，江西省水稻生长季的平均气温、平均最低气温和平均最高气温均呈升高趋势，导致双季稻生长期缩短，其营养生长期日数减少最明显，而生殖生长期则延长。艾治勇等［19］研究认为，早稻期间升温和积温明显增加，这可能有利于早稻提前播种而提高其产量。郭瑞鸽等［20］研究发现，江西省1960—2019年早春平均气温、有效积温和早春晴暖天气的发生频率均呈现显著上升的趋势。为了充分利用赣南气候资源，尽量避免早稻“高温逼熟”和晚稻“寒露风”等农业气象灾害的影响，达到双季水稻优质高产的目的，本研究根据1981—2021年近41 a赣南早春气候资料，对赣南早春气候变化特征及其实施早稻早播的气候可行性进行分析，为保障赣南粮食的安全生产提供科学依据。

1 材料与方法

研究区位于北纬24°29′~27°09′、东经113°54′ ~116°38′之间（图1），地处江西省南部，气候温和，降水充沛，光照充足，气候资源丰富，属典型亚热带湿润季风气候。

图1 研究区站点分布

气象数据来源于江西省气象信息中心，包括赣州市17个市（区、县）1981—2021年（每年的1—4月）逐日平均气温、降水量和日照时数，本文取17个市（区、县）的平均值进行分析。按照传统种植习惯，江西省采用保温方式育秧早稻的大面积播种期一般始于3月中旬后期［20］，因此，本研究在3月15日前采用保温方式播种早稻为早播，以3月1日至4月10日作为早春时段。

运用DPS数据处理软件系统［21］，采用一元线性回归方法分析气温、降水量和日照随时间变化的倾向率。采用Mann-Kendall(M-K)检验方法［22-23］对赣南早春气温、降水量和日照时间序列进行突变检验。

2 结果与分析

2.1 早春的温度变化

2.1.1 气温的变化 由图2a可知，1981—2021年赣南早春平均气温总体呈波动上升的趋势，平均气温增温倾向率为0.6 ℃/10 a，通过了0.001显著性水平检验；近41 a赣南早春平均气温上升了2.5℃。年代际的平均气温也随时间而明显上升，其中1981—1991年期间上升缓慢，1991—2001年出现了跳跃式上升（年代间平均气温提高1.1 ℃），到2010年左右达到最高；早春平均气温距平在1981—2001年只有7 a为正距平（暖年），2001—2021年有15 a为正距平（暖年）。从图2b可知，赣南早春增温主要从2001年开始，经M-K检验可知，2001年出现了明显增温的突变。

图2 1981—2021年赣南早春的平均气温变化(a)和M-K检验(b)

2.1.2 各界限温度的变化 由图3可知，1981—2021年稳定通过8、10 ℃的初日整体提前的趋势非常明显，8、10 ℃初日变化倾向率均为-5.4 d/10 a，通过了0.01显著性水平检验。稳定通过15 ℃初日的变化也呈提前趋势，但趋势不明显。1981—2021年赣南稳定通过8 ℃的平均初日为2月22日；稳定通过10 ℃的平均初日为3月9日；稳定通过15 ℃的平均初日为4月2日。

图3 1981—2021年赣南稳定通过8、10、15 ℃初日的变化

2.2 早春的降水量变化

由图4a可知，1981—2021年赣南早春降水量变化波动较大，但整体呈明显减少的趋势。降水量变化倾向率为-25.8 mm/10 a，通过了0.05显著性水平检验。1981—2000年期间降水量大多为正距平，2001—2021年期间只有3 a为正距平。经M-K检验可知，1999年出现了降水量明显减少的突变（图4b）。

图4 1981—2021年赣南早春的降水量变化(a)和M-K检验(b)

2.3 早春的日照时数变化

由图5a可知，1981—2021年赣南早春的日照时数整体呈上升的趋势，日照时数增多倾向率为11.9 h/10 a，通过了0.01显著性水平检验。1981—1990年期间的日照时数正距平较少，1991年开始，日照时数以正距平为主。经M-K检验可知，日照时数增多主要从1991年开始，1994年出现了日照时数明显增多的突变（图5b）。

图5 1981—2021年赣南早春的日照时数变化(a)和M-K检验(b)

2.4 赣南早稻早播的可行性分析

2.4.1 温度 由图2和图3可知，1981—2021年赣南稳定通过8、10 ℃初日以及早春气温均呈明显上升趋势，早春气候变暖有利早稻早播。从表1可知，赣南稳定通过8 ℃初日的最早日期是1月15日，最晚初日是3月20日，最晚初日和最早初日相关64 d；稳定通过10 ℃初日最早是1月20日，最晚是3月30日，最晚和最早相差69 d；稳定通过15 ℃初日最早是3月12日，最晚为4月16日，最晚和最早相差35 d，说明赣南早春气温年际变化较大。

表1 1981—2021年赣南日平均气温稳定通过各界限温度初日

由图6可知，3月上旬有50%年份旬的平均气温在12 ℃以下，表明3月上旬出现春寒的风险较大；而3月中旬有93%年份的旬平均气温在12 ℃以上，说明3月中旬出现春寒的风险较小，这个时段适宜早稻播种育秧。

图6 1981—2021年赣南3月上、中旬平均气温的变化

生产上一般以日平均气温≥8 ℃，80%保证率的初日作为早稻栽培适宜播种期［24］；郭瑞鸽等［20］则把8 ℃定为保温育秧的下限温度。赣南稳定通过8、15 ℃初日的平均间隔日数是35 d，若按早稻秧龄30 d计算［24］，将会出现老秧移栽现象，且移栽后出现“倒春寒”（气温≤15 ℃）的风险较大，因此日平均气温稳定通过≥8 ℃的平均初日不宜作为早稻早播日期。由表1可见，日平均气温稳定通过≥8 ℃，80%保证率的初日是3月10日；与日平均气温稳定通过≥15 ℃，80%保证率的初日为4月9日之间的平均间隔日数为30 d，符合早稻移栽秧龄的要求，因此可将日平均气温稳定通过≥8 ℃，80%保证率的初日作为赣南早稻早播的适宜日期。

2.4.2 降水量与日照时数 近41 a 赣南早春降水量呈明显减少趋势（图4）。若按插秧季节连续3 旬总降水量＜130 mm，视为插秧用水不足［25］。由图7 可知，1981—2021 年3 月上旬至3 月下旬总降水量≥130 mm的年份约占70%，3 月中旬到4 月上旬总降水量≥130 mm的年份约占78%；可见赣南早春降水量除部分年份外均可满足早播插秧用水的要求。

图7 1981—2021年赣南不同插秧季降水量的变化

1981—2021年赣南早春的日照时数整体呈增多趋势，早春的平均日照时数为95.3 h（图5），说明气候变化背景下赣南早春日照增多对早稻秧苗生长有利。

因此，赣南实施早稻早播的气候条件是可行的。

3 结论与讨论

赣南早春平均气温总体呈明显上升趋势，平均气温增温倾向率为0.6 ℃/10 a，增温主要从2000年开始，且在2001年出现了明显增温的突变；1981—2000年早春平均气温以负距平为主，2001—2021年大部分年份为正距平。1981—2021年稳定通过≥8、10 ℃的初日呈显著提前趋势，≥8、10 ℃初日变化倾向率均为-5.4 d/10 a；稳定通过≥15 ℃的初日也呈提前趋势，但变化不明显。

赣南早春降水量的变化波动较大，但整体呈明显减少趋势，降水量减少倾向率为-25.8 mm/10 a。1981—2000年降水量多为正距平，2001—2021年大多年份为负距平。1999年出现了降水量明显减少的突变。赣南早春的日照时数呈显著增加的趋势，日照时数增多倾向率为11.9 h/10 a。1981—1990年期间的日照时数以负距平居多；1991年以后日照时数以正距平为主，1994年出现了日照时数明显增多的突变。

从赣南的日平均气温稳定通过≥8、10、15 ℃初日均提前、早春温度升高、降水量减少但仍能满足插秧用水需求以及日照增多等研究结论，说明赣南实施早稻早播的气候条件是可行的。

据研究表明，江西省早稻“高温逼熟”灾害一般出现在6月下旬至7月中旬［26］，且有提前发生的趋势［27］，高温逼熟主要影响早稻灌浆成熟［28］；而双季晚稻“寒露风”出现的平均日期是9月底，最早可出现在9月上旬，主要影响双季晚稻抽穗扬花［29］。根据日平均气温稳定通过≥8、15 ℃，80%保证率的初日间隔日数以及赣南早春温度、降水量和日照时数等气候条件综合分析可知，赣南早稻早播适宜日期为3月10日左右，具体早播日期为3月6日—3月15日，比传统种植方式的播种期可提前10 d左右，此结论与吕伟生等［30］关于江西双季早稻安全播种期提前的研究结论一致，为了减少和避免春季低温阴雨的影响，建议早稻早播时间应安排在3月5日以后。

实施早稻早播不仅可以充分利用气候资源，延长双季水稻生育期，还可减少或避免早稻“高温逼熟”和晚稻“寒露风”的影响，是保障粮食安全生产的一项重要栽培技术。适当早播早插能有效缓解移栽时造成的秧苗损伤，促进低节位分蘖，有利于攻大穗和高产［31-32］。本研究以日平均气温稳定通过≥8、15 ℃初日来推算早稻早播的适宜日期，因而生产中还应注意部分年份的早春气候条件不能满足早播的要求，在实际生产中，农户实施早播应根据当年当地气象预报情况做出合理安排，以减少或尽量避免早稻早播带来的低温冷害风险。