四川水稻不同生育期干旱与产量灰色关联分析

doi:10.11755/j.issn.1006-7639(2022)-05-0814

干旱气象 ›› 2022, Vol. 40 ›› Issue (5): 814-822.DOI: 10.11755/j.issn.1006-7639(2022)-05-0814

四川水稻不同生育期干旱与产量灰色关联分析

邓国卫¹^,²(), 孙俊³(), 赖江¹, 张玲⁴

1.四川省气候中心，四川成都 610072
2.中国气象局成都高原气象研究所，高原与盆地暴雨旱涝灾害四川省重点实验室，四川成都 610072
3.中国气象局干部培训学院四川分院，四川成都 610072
4.四川省遂宁市气象局，四川遂宁 629000

收稿日期:2021-07-26 修回日期:2022-02-10 出版日期:2022-10-31 发布日期:2022-11-10
通讯作者: 孙俊
作者简介:邓国卫（1986—），男，江西瑞昌人，高级工程师，从事气象灾害风险评估. E-mail:z20041170019@163.com。
基金资助:
四川省科技厅应用基础研究项目(2018JY0643);高原与盆地暴雨旱涝灾害四川省重点实验室科技发展基金项目(SCQXKJY-JXZD202102)

Grey correlation analysis of drought and yield at different growth stages of rice in Sichuan Province

DENG Guowei¹^,²(), SUN Jun³(), LAI Jiang¹, ZHANG Ling⁴

1. Sichuan Climate Center， Chengdu 610072， China
2. Chengdu Institute of Plateau Meteorology， China Meteorological Administration，Key Laboratory of Heavy Rain and Drought-Flood Disasters in Plateau and Basin of Sichuan Province， Chengdu 610072， China
3. Sichuan Branch of China Meteorological Administration Training Centre， Chengdu 610072， China
4. Suining Meteorological Bureau of Sichuan Province， Suining 629000， Sichuan， China

Received:2021-07-26 Revised:2022-02-10 Online:2022-10-31 Published:2022-11-10
Contact: SUN Jun

摘要/Abstract

摘要：

为克服灾情资料收集不足和不同生育期旱情影响分离困难，本文利用1981—2015年四川省气象站逐日气象观测资料、农业气象观测站水稻生育期资料和各县水稻产量资料，以改进的水分盈亏指数为干旱指标，采用灰色关联分析法，探究四川水稻各生育期干旱与产量的关系。结果表明：四川水稻各生育期干旱频率从高到低依次为移栽—分蘖期、分蘖—拔节期、孕穗—抽穗期、抽穗—成熟期、拔节—孕穗期。各生育期水稻干旱频率同水分盈亏指数与产量灰色关联度的空间一致性较低，干旱高频区出现在盆地中部或东北部，而关联度较高区域则位于盆周、攀西等山区。伴随着水稻生长发育进程，干旱对水稻产量的影响逐渐减弱，移栽—分蘖期和分蘖—拔节期干旱对水稻产量影响最明显。不同稻作区各县干旱对水稻产量影响最大的生育期不同，各地区应根据水稻各生育期干旱影响特点加强水稻干旱防御。其中，成都平原、盆中丘陵稻作区应重点关注分蘖—拔节期水稻干旱防御，而其他5个稻作区应重点关注移栽—分蘖期水稻干旱防御。

关键词: 水稻, 生育期, 干旱, 产量, 灰色关联度

Abstract:

In order to overcome the shortage of disaster condition records and the difficulty of identification to drought effect at each growth stage, based on daily meteorological data at weather stations, growth period data at agro-meteorological stations and rice yield data in counties of Sichuan Province from 1981 to 2015, with improved water budget index as drought indicator, the relationship between drought and yield at each growth stage of rice was analyzed by using grey correlation analysis method. The results show that the drought frequency at growth stages of rice in Sichuan from high to low was transplanting-tillering stage, tillering-jointing stage, booting-heading stage, heading-maturity stage and jointing-booting stage in turn. The spatial characteristic of rice drought frequency at each growth stage was low consistent with the spatial distribution of grey correlation degree between water budget index and rice yield. The high frequency of drought occurred in the middle or northeast of Sichuan Basin, while the high grey correlation degree located in the mountainous areas around the basin edge and Panxi area. With the process of rice growth, the effect of drought on rice yield weakened, and at transplanting-tillering and tillering-jointing stage it was the most obvious. The growth period with the greatest influence of drought on rice yield was different in each county of different planting regions, so the policies of drought alleviation should be strengthened according to the spatial characteristics of drought influence at each growth stage of rice. We should focus on the drought at tillering-jointing stage of rice in planting regions of the Chengdu Plain and the central hill of Sichuan Basin and transplanting-tillering stage in other five rice planting regions.

Key words: rice, growth period, drought, yield, grey correlation degree

中图分类号:

P49
S166

邓国卫, 孙俊, 赖江, 张玲. 四川水稻不同生育期干旱与产量灰色关联分析[J]. 干旱气象, 2022, 40(5): 814-822.

DENG Guowei, SUN Jun, LAI Jiang, ZHANG Ling. Grey correlation analysis of drought and yield at different growth stages of rice in Sichuan Province[J]. Journal of Arid Meteorology, 2022, 40(5): 814-822.

图/表 9

图1 四川水稻种植区分区及气象站点分布

Fig.1 Division of rice planting area and distribution of meteorological stations in Sichuan Province

表1 四川不同稻作区水稻生育期

Tab.1 The growth stages of rice in different planting regions of Sichuan Province

稻作区	移栽—分蘖期	分蘖—拔节期	拔节—孕穗期	孕穗—抽穗期	抽穗—成熟期
盆北深丘低山区	5月21日至6月10日	6月11—30日	7月1—20日	7月21日至8月20日	8月21日至9月30日
盆东平行岭谷区	5月11—31日	6月1—20日	6月21日至7月20日	7月21—31日	8月1—31日
盆中丘陵区	5月11—31日	6月1—20日	6月21日至7月20日	7月21—30日	8月1日至9月10日
成都平原区	5月11—31日	6月1—20日	6月21日至7月20日	7月21日至8月10日	8月11日至9月10日
盆南丘陵低山区	4月11日至5月10日	5月11—31日	6月1—30日	7月1—10日	7月11日至8月10日
川西南山地半湿润区	5月21日至6月10日	6月11日至7月10日	7月11—31日	8月1—10日	8月11日至9月10日
川西南山地干热河谷区	5月11—31日	6月1—30日	7月1—20日	7月21日至8月10日	8月11日至9月10日

表2 四川不同稻作区不同月份水稻作物系数

Tab.2 Crop coefficients of rice in each month in different planting regions of Sichuan Province

稻作区	4月	5月	6月	7月	8月	9月
盆北深丘低山区	0.75	1.00	1.15	1.25	1.25	1.20
盆东平行岭谷区	0.75	1.05	1.15	1.10	1.20	1.20
盆中丘陵区	0.75	0.95	1.40	1.50	1.30	1.20
成都平原区	0.75	1.25	1.45	1.60	1.50	1.35
盆南丘陵低山区	0.75	0.95	1.15	1.15	1.25	1.20
川西南山地半湿润区	0.75	1.25	1.40	1.60	1.55	1.30
川西南山地干热河谷区	0.75	1.05	1.30	1.45	1.40	1.35

表3 四川水稻干旱等级划分标准

Tab.3 Criteria of rice drought grades in Sichuan Province

干旱等级	类型	水分盈亏指数
0	无旱	I≥-0.4
1	轻旱	-0.8≤I $<$ -0.4
2	中旱	-1.2≤I $<$ -0.8
3	重旱	-1.6≤I $<$ -1.2
4	特旱	I $<$ -1.6

表3 四川水稻干旱等级划分标准

Tab.3 Criteria of rice drought grades in Sichuan Province

干旱等级	类型	水分盈亏指数
0	无旱	I≥-0.4
1	轻旱	-0.8≤I $<$ -0.4
2	中旱	-1.2≤I $<$ -0.8
3	重旱	-1.6≤I $<$ -1.2
4	特旱	I $<$ -1.6

图2 四川稻区水稻各生育期干旱频率分布（单位：%）（a）移栽—分蘖期，（b）分蘖—拔节期，（c）拔节—孕穗期，（d）孕穗—抽穗期，（e）抽穗—成熟期，（f）全生育期

Fig.2 Distribution of drought frequency at different growth stages of rice in planting regions of Sichuan Province （Unit： %）（a） transplanting-tillering stage，（b） tillering-jointing stage，（c） jointing-booting stage，（d） booting-heading stage，（e） heading-maturity stage，（f） whole growth period

图3 四川稻区水稻各生育期干旱与产量灰色关联度分布（a）移栽—分蘖期，（b）分蘖—拔节期，（c）拔节—孕穗期，（d）孕穗—抽穗期，（e）抽穗—成熟期，（f）全生育期

Fig.3 Distribution of grey correlation degree between drought and yield at different growth stages of rice in planting region of Sichuan Province （a） transplanting-tillering stage，（b） tillering-jointing stage，（c） jointing-booting stage，（d） booting-heading stage，（e） heading-maturity stage，（f） whole growth period

表4 四川稻区干旱特征指标和水稻不同生育期干旱与产量灰色关联度的空间相关系数

Tab.4 The spatial correlation coefficients between drought feature indexes and grey correlation degree of rice drought with yield at different growth stages in planting region of Sichuan Province

干旱特征指标	移栽— 分蘖期	分蘖— 拔节期	拔节— 孕穗期	孕穗— 抽穗期	抽穗— 成熟期
干旱频率	0.16	0.18	0.07	-0.06	-0.04
干旱强度	0.08	0.17	0.01	-0.20	0.04

图4 四川稻区水稻各生育期干旱与产量灰色关联度排序分布（a）移栽—分蘖期，（b）分蘖—拔节期，（c）拔节—孕穗期，（d）孕穗—抽穗期，（e）抽穗—成熟期

Fig.4 Rank distribution of grey correlation degree between drought and yield at different growth stages of rice in planting region of Sichuan Province （a） transplanting-tillering stage，（b） tillering-jointing stage，（c） jointing-booting stage，（d） booting-heading stage，（e） heading-maturity stage

表5 Proportion of counties with each order of grey correlation degree between drought and rice yield at different growth stages to total counties of different planting regions of Sichuan Province 单位：%

Tab.5

稻作区	关联度排序	移栽—分蘖期	分蘖—拔节期	拔节—孕穗期	孕穗—抽穗期	抽穗—成熟期
盆北深丘低山区	1	90	10	0	0	0
	2	10	70	0	20	0
	3	0	20	20	50	10
	4	0	0	40	10	50
	5	0	0	40	20	40
盆东平行岭谷区	1	80	0	0	20	0
	2	0	40	0	20	40
	3	20	20	0	40	20
	4	0	40	0	20	40
	5	0	0	100	0	0
盆中丘陵区	1	37	56	4	0	4
	2	56	37	4	4	0
	3	7	4	48	22	19
	4	0	0	19	22	59
	5	0	4	26	52	19
成都平原区	1	20	80	0	0	0
	2	80	20	0	0	0
	3	0	0	100	0	0
	4	0	0	0	60	40
	5	0	0	0	40	60
盆南丘陵低山区	1	91	0	0	0	9
	2	9	55	0	0	36
	3	0	45	55	0	0
	4	0	0	36	18	45
	5	0	0	9	82	9
川西南山地半湿润区	1	60	13	7	20	0
	2	27	33	7	27	7
	3	7	27	40	20	7
	4	0	13	27	27	33
	5	7	13	20	7	53
川西南山地干热河谷区	1	100	0	0	0	0
	2	0	40	20	20	20
	3	0	40	0	20	40
	4	0	0	40	40	20
	5	0	20	40	20	20
稻作区	1	62	28	3	5	3
	2	32	42	4	12	10
	3	5	19	41	22	13
	4	0	5	24	24	46
	5	1	5	28	37	28

参考文献 26

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四川水稻不同生育期干旱与产量灰色关联分析

Grey correlation analysis of drought and yield at different growth stages of rice in Sichuan Province

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