长沙市三、四月份处于冷暖气流交替过渡季节,冷空气活动频繁,低温阴雨天气多。常造成早稻的烂种、烂秧、死苗,严重影响双季稻的种植面积及全年的粮食总产量,造成种子浪费、良种烂掉、季节推迟、计划落空、全年被动。
“一年之计在于春”“秧好半年禾”,说明掌握天时、培育壮秧是夺取双季稻高产丰收的重要环节。为此,对长沙市2012年的双季早稻播种期的农业气象条件进行分析,供参考。
一、早稻秧苗生活需要的农业气象条件
水稻秧苗生活需要阳光、热量、水分、氧气与营养等五个主要条件,胚的萌动发芽受水分、温度、氧气的影响,播种出苗后对光照和养分有了进一步要求。
1、水分:水是植物的命,种子发芽是从吸收水分开始,种子吸水量达到其本身重量的22%以上,酶就开始活动,促进淀粉和蛋白质分解,生命活动便开始了。吸水量达到种子重量的25%便开始发芽。在水温为13-15℃时,浸种3-4天就可发芽。
种子浸在水里先发芽后长根,在土壤湿润条件下,先生根后长芽。因此,播种后长期深灌就会芽长根短,产生浮根、倒芽、烂秧现象。如果采取通气秧田、湿润灌溉,秧苗扎根扶针快,根系发达、根深芽短粗状、抗寒力提高,烂秧少一些。
秧苗出现第三片真叶后,需要的水分增加,秧苗的通气组织逐渐形成,田里淹水不会妨碍根系的呼吸。所以,经常浇水盖泥一方面有利于根系吸收养料增强光合作用,同时又可减少泥内的热量散失,有防寒保温作用。
2、热量(温度):水稻是一种喜温作物,种子破胸发芽时需要较高温度,最低为10-12℃,最适宜为25-30℃,在一定范围内温度越高发芽的速度愈快。但是,最高温度不能超过40℃,高温时间过久,呼吸作用过强,会产生酒精中毒,抑制种子发芽,造成烧苞现象(采用水温50-54℃浸种时间不超过10分钟)。
秧苗扎根扶针的适宜温度为17-18℃,温度15℃以上可正常生长,10℃以下则不能出苗。早稻播种至出苗的经历日数与温度成正比。日平均气温10-12℃时,播种至出苗需要6-13天;12.1-15℃时需要6天;15.1-19℃时需4-7天;19.1-23℃时仅需2-4天。水稻三叶后,抗寒力最弱,最适宜温度为20-25℃,最低生长温度为11-12℃。在长期低温阴雨条件下的秧苗,呼吸作用长期处于最低点,根芽几乎停止生长,光合作用也极微弱,而胚乳中的养料已基本消耗殆尽,抗寒力很弱,根系幼小,还不能从土壤中吸收充足的养分来补充,因而新陈代谢失调,秧苗饿死,产生烂秧死苗。
3、氧气:种子破胸后,随着芽的伸长,需氧量逐渐增多,缺氧就会引起酒精发酵,造成种子中毒死亡。一般水中的含氧量为0.2-0.3%,空气中的含氧量为20.8%,氧气充足时(5%以上),芽生长缓慢,根生长快,先扎根、后长芽。随后第一片针叶迅速伸长,突破芽鞘,氧气不足时(2%以下),芽迅速伸长,叶与根生长很慢,甚至只长幼芽,而幼根停止生长。
水稻幼苗的生长一般有两种方式,即细胞分裂和细胞伸长。细胞分裂是一个细胞分裂为二个,蛋白质成倍增加,需要大量充足的氧气,通过有氧呼吸提供养料与能源;细胞伸长是个体细胞体积的扩大,蛋白质增加不多,在缺氧方式下也能进行。胚芽鞘是既成器官,其生长方式主要靠细胞伸长方式进行。而幼芽和幼根是新生器官,主要靠细胞分裂的方式进行。
灌水使土壤形成缺氧环境,抑制了根芽的生长,芽鞘却迅速生长,产生翘脚倒苗现象。在寒潮阴雨低温天气过后的晴暖天气,气温回升,又使秧苗无氧呼吸迅速加强。土壤中嫌气性微生物亦迅速繁殖,产生硫化氢(H2S)等还原物质和绵腐病蔓延,造成大面积烂秧。
4、光照:芽鞘具有强烈的趋光性,种芽下泥后,若淹水,阳光被遮蔽,芽迅速伸长,冲出水面,争取阳光,灌水越深,芽鞘伸得越长,根生长越慢,造成芽长根短而倒苗的现象。
秧苗长出真叶后,需要充足的阳光进行光合作用,浅灌盖泥水,水面可折射阳光,增加光合作用的面积,比不灌水的秧苗叶色要青一些,生长快一些。光还有抑制徒长,使秧苗健壮的作用。所以,不能播种过密,以妨碍秧苗对光的接触,过于拥挤而形成纤细丝线秧。
光波的长短对秧苗也有影响,如315微米的光波(紫外线)对所有的植物都有害,280微米的光波可使植物枯死;而400-500微米光波(兰色)可活跃植物叶绿体的运动,有利于植物生长;600-700微米的光波(红色)可增强叶绿素吸收光合作用的能力,也有利于植物生长;500-600微米的光波(绿色)可使光合作用下降,生长减弱。着色的兰色膜可大量透过400-500微米波长的光而吸收大量600微米波长的光,使秧苗生长矮壮,光合能力强,累积干物质多;红膜可透过大量600微米以上的光,大量吸收600微米以下的波长的光,可育成矮壮苗,尤以根系生长良好;绿色膜可透过500-600微米的光波。
5、营养:种子发芽到第一片真叶,主要靠胚乳供给营养,米粒还是硬的,胚部消耗很少。第二片真叶出现后,胚乳供给一半营养,从根部吸收和叶面光合作用制造养料约一半,米粒已软化。第三片真叶出现后,营养物质主要由根吸收和叶面光合作用制造,胚乳只有少量供应了。第四片真叶出现后,胚乳养分已全部消耗完毕,秧苗进入完全独立生活。所以在三叶期后,秧苗吸肥量显著增加,秧田缺速效肥,秧苗就发黄,抗寒力减弱,遇寒潮低温天气常引起死苗。第四叶时需要肥量更多。
二、早稻育秧与天气的关系
水稻是一种喜温作物,秧苗对低温的抵抗能力随叶龄增加而减弱,出苗至三叶期的生物学下限温度为10-12℃,当温度降低到水稻的生物学下限温度以下时,就会破坏水稻的正常生理机制,使秧苗氧化系统失调,生长发育停止。根据多年研究,早稻烂秧的农业气象指标为:日平均气温低于8℃(粳稻)-11℃(籼稻),最低气温低于5℃(粳稻)-8℃(籼稻),阴雨低温无日照持续3天以上,寒潮侵入伴大风或冰雹、晚霜、晚雪等恶劣天气,在田间管理不善的情况下,就可发生烂秧。阴雨低温寡照天气持续时间愈长,烂秧愈严重。根据历年农业气象资料统计分析,对早稻烂秧的天气条件归纳为四种类型:
1、低温阴雨天气型:春季寒潮入侵造成日平均气温11℃以下阴雨低温寡照持续3天以上,由于阴雨低温无阳光,根系不能生长,光合作用弱,养分消耗后得不到补充,出现养分失调而死亡。“秧烂一根针”就是在此种天气条件下发生的。如1996年早稻育秧期间,长沙出现20天的低温阴雨天气;2002年出现16天;2003年早稻育秧期间出现阴雨低温17天;2009年阴雨低温9天。平均气温在12℃以下或10-12℃左右波动,秧苗不能生长。造成严重烂秧,烂秧、死苗率达40%以上。
2、温度骤变天气型:秧苗三叶期前后,种子胚乳的养料已几乎消耗完毕,新叶刚刚形成,根系还幼小,光合作用较弱,抗逆能力很弱。经历一段低温阴雨天气后,天气骤然转晴。白天太阳强烈气温猛升至25-30℃以上,夜间和白天温差15℃以上,常造成白天生理性脱水,而产生枯萎、死苗、烂秧现象。
3、严寒冰雪、晚霜天气型:秧苗长出真叶后遇到严寒及晚霜、冰雪天气,常造成秧苗大量死亡。
4、冰雹、大风、暴雨天气型:清明至谷雨节,局地对流强烈,常在我市局部地区形成冰雹、大风及暴雨天气。把秧苗一团一团的打入泥内,淹埋而死;或被暴雨、山洪、泥沙淹没冲毁,大风把秧苗吹倒,水分蒸腾过多,出现失水而枯萎死苗,造成严重烂秧。如2010年4月10日左右的直播苗遭受4月13-16日低温冷害危害,16日又遭受25.2mm大雨危害,引起早稻烂种、烂秧率达40%以上。
综上所述,了解早稻秧苗生长发育与天气的关系,正确的、合理的认识、掌握阳光、水分、温度、氧气和营养等因子的变化,是防止早稻烂秧,培育壮秧,打好春耕生产第一仗的关键。
雨水节已过,春回大地,气温已上升到5℃以上,提醒农民朋友应抓紧做好良种购买和农田翻耕及肥料、农药等春耕物质的准备工作,力争实现龙年早稻大丰收。