气象条件对水稻生长的影响分析

董 琳，张鑫明，华淑惠，梁 颖，杨 琳

（1.蛟河市气象局，吉林 吉林 132500；2.镇赉县气象局，吉林 白城 137300；3.东辽县气象局，吉林 辽源 136600；4.永吉县气象局，吉林 吉林 132200）

吉林地区位于我国东北地区，气候条件独特，拥有很大的农业生产潜力。水稻作为主要的粮食作物之一，在吉林地区有着重要的地位。然而，由于气候的不稳定性，水稻生长受到了较大的影响。因此，深入研究气象条件对水稻生长的影响，为农业生产提供科学依据，促进水稻生产健康可持续发展。

1 吉林地区气候特点

吉林地区气温极低，寒冷天气持续时间较长。1月最寒冷，平均气温为-20 ℃左右，吉林北部的山区甚至更低，冰冻期长达几个月。冬季严寒给农业生产和农民生活带来了较大挑战，需要采取保暖措施，但同时也为冰雪旅游提供了得天独厚的条件。春季短暂而且气温不稳定，虽然气温逐渐回升，但春季的到来相对较晚，仍可能有较多的寒冷天气和霜冻现象，这对水稻的生长和发育造成影响，因此需要适时种植水稻。夏季气温适中，6—7月气温逐渐上升，平均气温为20～25 ℃。夏季降水较多，常受到暖湿气流的影响，有利于水稻生长和丰收，尽管偶尔会有短暂的高温天气，但总体来说吉林地区夏季和秋季气候宜人，是人们旅游和户外活动最适宜的季节。秋季以丰富多彩的自然景观吸引着许多游客，尤其是红叶和秋日的美景让人流连忘返。吉林地区受季风影响较大，夏季受暖湿气流影响降水较多，冬季受西北季风的影响寒冷干燥、降雪较多，且积雪较深，为农业的春耕带来一定的影响。同时，季风也为吉林地区带来了四季分明、气候多样的特点，丰富了该地区的自然风光和农业资源[1]。

2 气象条件分析

2.1 温度

水稻对温度适应性较强，但温度会对其生长发育产生重要影响。适宜的温度是水稻健康生长的基础，有利于种子萌芽、幼苗生长和植株分蘖，同时促进水稻开花结实。然而，高温对水稻生长有不利影响，尤其在抽穗期和灌浆期可能会出现花粉不育、花药开裂、颖果畸形等问题，进而降低其产量。此外，高温还会加速水分蒸腾，容易导致水稻生理干旱。低温会影响水稻生长，尤其在花穗分化期和形成期容易受到低温的影响，导致水稻叶片变硬，影响其进行光合作用，进而降低光能转化效率。因此，农民需要密切关注当地气温变化，合理选择适应当地气候条件的水稻品种，采取科学的农业管理措施，如调整种植时间、合理灌溉、增施有机肥等，以确保水稻在适宜温度下良好生长，提高产量。同时，为应对气候变化，应研发抗高温、抗低温水稻新品种，以稳定水稻产量和保障粮食安全[2]。

2.2 光照

充足的光照是水稻进行光合作用的基础，水稻进行光合作用是将光能转化为化学能的过程，为水稻提供生长和发育所需的能量。光合作用能够促进光合产物的积累，如葡萄糖和淀粉，这些产物是水稻生长的关键。当水稻遭遇长期阴暗天气时，光合作用减弱，导致水稻植株生长缓慢、叶片发育不良、叶色变黄。光合产物积累不足，影响养分的吸收和运输，进而阻碍水稻生长发育。

此外，光照不足可能会导致水稻抽穗和开花受阻，影响籽粒形成和充实度，降低其产量和质量。因此，农民需要观看天气预报，采取适当的措施来应对长期阴暗天气。例如，可以选择适应性强、耐阴凉的水稻品种；田间排水性良好，避免积水造成水稻根部窒息；提高土壤肥力，为植株供应充足的养分，这些措施将有助于降低长期阴暗天气对水稻生长的不利影响。

2.3 水分

水稻作为水生作物之一，对水分的需求较高，水分的多少直接影响水稻生长。适宜的降水量和灌溉量是确保水稻关键生育期的重要条件之一。降水过少会导致土壤干旱，使水稻根系无法充分吸收水分和养分，影响植株进行光合作用和生长，从而降低其产量。干旱严重时可能会导致水稻植株枯死，严重减产。降水过多可能会导致土壤过湿，使水稻根系缺氧，影响根系生理功能和生长，造成植株营养不良，影响水稻产量和质量。长期积水会阻碍水稻气体交换和根系呼吸，导致其缺氧，使水稻植株变弱，易发生病虫害，使得根部腐烂，进一步影响水稻产量。为满足水稻对水分的要求，农民需要根据水稻生育期合理灌溉，避免土壤过干或过湿。同时，应选择合适的水稻品种和改善土壤排水性，有助于提高水稻抗旱和抗涝能力，确保水稻产量和质量[3]。

2.4 湿度

湿度会影响水稻生长。在高湿高温的条件下水稻易滋生和传播病虫害。气候湿热为病原微生物和害虫提供了适宜的生存环境，容易大量繁殖病虫害。水稻病虫害包括稻瘟病、白叶枯病、螟虫等，会严重影响水稻植株健康生长，导致其减产甚至死亡，从而影响其产量。另外，湿度过高会抑制花粉活动，影响授粉和结实。花粉需要干燥的环境才能有效传播和黏附到花药上完成授粉，湿度过高会导致花粉黏液化，降低授粉成功率和结实率。为了应对高湿对水稻产生的不利影响，农民应采取一系列措施，如合理调整种植时间、选择抗病虫害的品种、加强田间排水、及时除草、定期喷洒农药等。此外，科学施肥、合理管理田间、保持适宜的湿度和通风条件，有助于降低病虫害的发生概率，可以保证水稻健康生长，提高其产量和质量。

2.5 CO2质量浓度

CO2在水稻生长过程中扮演着至关重要的角色。CO2是水稻进行光合作用的原料之一，通过光合作用，水稻将CO2与水转化为葡萄糖和O2，为水稻提供能量和碳源。当CO2质量浓度较高时，水稻植株能够更有效地吸收和利用CO2进行光合作用，从而提高光合产物的积累。CO2质量浓度较高时，水稻的光能利用效率和光合速率均得到提高，同时可促进叶片吸收和利用养分，使植株生长更为茂盛，这种CO2增效效应对提高水稻产量具有重要意义。科学研究表明，将CO2质量浓度从400 mg/L 提高到550 mg/L，水稻产量有望提高15%～30%，这对满足日益增长的人口需求和粮食安全具有积极的影响。需要注意的是，增加CO2质量浓度可能会带来一些副作用，如影响水稻质量、营养价值以及水稻与其他生态系统的相互作用。因此，应在实际种植过程中谨慎应用CO2增施技术，结合其他农业措施，综合提升水稻产量和质量，以推动农业可持续发展。

3 气象条件对水稻生长的影响

3.1 种子发芽率

气象条件对水稻种子的发芽率有直接而重要的影响。种子发芽是水稻生长期关键起始阶段，而气温是影响种子发芽的最主要因素之一。适宜的气温能够促进种子快速发芽，气温为20～30 ℃时，水稻种子发芽率最高，种子代谢活动正常，酶活性较高，有利于种子壳裂解和根系伸展。气温过低或过高都会对种子发芽产生不利影响。在寒冷地区，特别是冬季，气温过低，导致种子休眠期延长、发芽率降低。高温会使种子受热导致其损伤，影响种子的发芽能力。除了气温以外，水分也是影响种子发芽的关键因素之一。适宜的水分是种子发芽过程中不可或缺的，干旱或水分过少会抑制种子发芽，水分过多则会导致种子腐烂。因此，合理灌溉和排水对保持土壤湿度、提供适宜的水分以及提高种子发芽率至关重要[4]。

3.2 幼穗分化

气象条件在水稻幼穗分化过程中扮演着关键角色。幼穗分化是决定水稻产量的关键时期，而温度和光照是影响该过程的主要因素之一。较高的温度和较长时间的光照有助于促进水稻幼穗分化。在适宜的温度条件下，水稻代谢活动增强，养分运输通畅，激素合成调节正常，这些因素共同促使幼穗形成和发展。同时，充足的光照能够促进水稻的光合作用和养分积累，使幼穗发育更为充实。然而，温度过高、气候干旱可能会导致幼穗分化受阻，高温会加速水稻蒸腾，导致水分流失过快，使植株水分亏缺，进而抑制幼穗正常生长发育。干旱条件下土壤水分供应不足，也会阻碍幼穗分化，从而降低水稻结实率和产量。

3.3 花粉发育

花粉发育是水稻授粉和结实的关键过程，而气象条件对花粉发育有直接影响。温度和湿度是影响花粉发育的主要因素之一。较高的温度和干旱的气候可能会对花粉发育造成不利影响。高温会加快水分蒸发速度，导致花粉在发育过程中所需的水分供应不足，使花粉畸形或不育。此外，高温会影响花粉母细胞减数分裂，导致花粉异常。干旱气候会使植株蒸腾加剧，使花粉发育过程中失去水分，影响花粉成熟和黏附，降低授粉成功率。相反，适宜的温度和湿度有利于花粉正常发育和黏附。在适宜的温度条件下，可维持花粉发育过程所需的酶活性和代谢活动，有利于花粉成熟。适宜的湿度可为花粉发育提供所需的水分，保持花粉活力和黏附力，提高授粉率和结实率。

3.4 灌浆成熟期

在水稻灌浆成熟期，气象条件对籽粒充实与水稻产量起着关键作用。该时期是决定水稻籽粒形成和充实度的关键阶段。水分和温度是主要影响因素，足够的水分是保障水稻籽粒充实的关键。在灌浆成熟期，水稻籽粒开始膨胀，需要大量水分来维持其正常充实。特别是在干旱季节，要加强灌溉，确保土壤湿度适宜，应供应充足的水分，以提高籽粒充实度。充足的水分有助于保持水稻植株正常进行代谢活动，维持叶片进行光合作用，为籽粒提供养分和能量。同时，适宜的温度在灌浆成熟期会对水稻产生重要影响，有助于维持、稳定水稻生长环境，有利于籽粒充实和发育。适宜的温度能够促进水稻植株正常生长和代谢，可以让水稻充分利用光合产物从而提高籽粒充实度和产量。

4 气象因素带来的农业灾害

4.1 干旱

干旱是一种极具破坏性的气象灾害，对水稻生长和农业生产带来严重影响。缺乏水分使水稻叶片迅速萎缩，光合作用受阻，影响植株吸收养分和生长。干旱会导致土壤干燥裂缝，抑制根系生长，造成水分、养分和微生物供应不足。水稻生理代谢速度减缓，植株产量明显减少，有些植株甚至死亡。为了减轻干旱对农业的影响，可采取节水灌溉、覆盖保水、选择抗旱品种等措施，增强水稻抗旱能力，提高水稻产量。

4.2 暴雨和洪水

暴雨和洪水是农业常见的气象灾害。暴雨引发农田积水，导致水稻缺氧和根系腐烂，影响水稻生长。洪水不仅会摧毁水稻，还会冲刷土壤，使得土壤水肥流失，导致土壤贫瘠，严重影响耕作。要防范暴雨和洪水，农民可采取合理的排水措施，修筑防洪堤，选择排水良好的地块进行种植。

4.3 冰雹

冰雹会严重影响水稻生长。当冰雹降落时，冰雹颗粒会高速撞击水稻，造成水稻叶片和茎秆破损。叶片被冰雹击打后出现裂缝和破损，导致叶绿素流失，光合作用减弱，影响水稻正常的生理功能。茎秆遭受冰雹打击后可能会折断或断裂，使植株倒伏或凋谢。冰雹会显著影响水稻质量和产量，严重的冰雹灾害可使水稻减产甚至完全绝收，给农民带来严重的经济损失。因此，对于水稻来说，冰雹是一种严重的气象灾害，农民需要密切关注天气预报，及时采取防范措施，如搭建冰雹防护网或提前采收水稻，以保障农业生产稳定和安全。

4.4 高温

高温天气对水稻生长的影响非常严重。高温会导致水稻蒸腾作用增加，水分从水稻体内蒸发散失过快，无法及时供应水分，从而引发干旱。缺乏水分会导致水稻叶片萎缩和枯黄，严重影响植株吸收养分，阻碍水稻生长发育。高温天气会灼伤水稻叶片。当气温升高时，水稻叶片会受到高温的热辐射，导致叶片组织受损，出现灼伤斑点。灼伤会破坏叶片细胞结构和功能，影响叶片进行光合作用，减少养分合成和积累，最终影响水稻生长。

4.5 低温和霜冻

低温和霜冻是农业生产中常见的气象灾害，严重影响水稻产量。在春季晚霜和秋季早霜时气温较低，水稻嫩叶和花朵特别容易受到冻害。当气温骤降时，水稻嫩叶和花朵易冻伤，使叶片和花朵变得脆弱，甚至造成组织细胞破裂，导致叶片凋萎和花朵凋谢。严重冻伤会导致植株死亡，造成大面积减产。

5 结束语

气象条件是影响吉林地区水稻生长的重要因素之一。适宜的温度和湿度有利于水稻生长发育，可提高产量。不利的气象条件会影响水稻生长，甚至导致水稻大面积减产。因此，相关农业部门应加强监测和预报天气，合理调控农业生产措施，提高水稻的适应性和抗逆性，以确保水稻稳定生产和农业可持续发展。同时，加强研究气象条件与水稻生长的关系，对其他农作物生产具有重要的参考价值。