寒地稻作授时历(第2版)

　　绪论　　“授时”之说始于《尧典》。“尧命羲和，钦若昊天，历象日月星辰，敬授人时”。意思是说，尧命令羲氏与和氏，谨慎专一地顺应上天，推算观测日月星辰天象运行的状况，制定历法，恭谨地教授人民按此从事农事活动。　　我国元代著名农学家王祯，在他所著《农书·授时篇》中，根据一年四季、二十四节气、七十二候循环往复变化的规律，把星躔季节物候和农事活动连成一体，制成“授时指掌活法之图”，可以与日历相体用，起到授民时而节民事的作用。王祯在书中还特别强调说：“务农之家，当家置一本，考历推图，以定种艺，如指诸掌”。意思是说，务农之家，每家都应当备置一本，则可以考历推图，以定种植时宜。这样做，就能对农业生产全过程了如指掌。　　《寒地稻作授时历》就是按此说，照此法，在叶龄模式理论的指导下根据寒地稻作区的气候特点和稻农的生产实际，用水稻自身的叶龄这一物候标志确定农时，进而全面阐述寒地稻作全过程的一部实践性很强，本土化、普及版的叶龄模式理论专著。　　水稻生产，从播种到收获，要经过许多不同的生育阶段。何时播种，何时插秧，何时施肥，何时撒药，何时灌水，何时排水，都有不同的农时要求。准确把握稻作农时和生育进程，有针对性地进行播种、插秧作业，水肥管理和病、虫、草、冷、药害防治，是每个稻农都希望掌握的真本领。《授时历》提供了这个方便。在寒地稻作中，影响水稻生产的因素虽然很多，但其中影响*大的莫过于气候。我国古代人民称“五日为候，三候为气”，合称为“气候”。一年四季二十四节气，七十二候，各有其气候、物候特征。各地方气候影响农业生产*基本的是三大要素。即太阳辐射、温度和雨量。作为水稻生产，灌水、排水是有保障的，雨量变化可以忽略不计。寒地稻作区由于地处高纬度区域，有日照时间长﹑晴朗天气多以及光照充足等特点。全年太阳总辐射一般均在410～502千焦／平方厘米。稻作季节4—9月的合计值，黑龙江省北部的黑河（约北纬50°）和南部的哈尔滨（约北纬45°）几乎相等，平均为155千焦／平方厘米。稻作季节的太阳辐射对整个寒地稻作区无大差别。剩下的就是温度了。所以，对于寒地稻作区来说，掌握了冷暖变化，就等于掌握了影响水稻生育进程的主导因素。日本水稻专家松岛省三说得更直接：“叶龄只受昼夜平均气温的高低所影响”。《寒地稻作授时历》就是由连续11年日平均气温曲线图，根据多年生产实践总结出来的水稻生育进程图和日历结合在一起的一张图表。图中有日期、节气、实测温度、水稻生育进程和界限温度。以此为参照，在叶龄模式理论的指导下，根据叶龄调查和叶龄诊断，能准确把握当年当地的主茎出叶期和生育进程。以此为依据，结合天气预报，采取有针对性的技术措施，科学地进行播种、插秧作业、水肥管理和病、虫、草、冷、药害防治。使寒地稻作的全过程，都能按着自然规律有序进行。可以确保各项生产技术措施的及时性、准确性，减少盲目性。整个水稻生产的主要农时要求和关键性技术措施，都包括在《授时历》之中。根据生育进程图，适时进行叶龄调查和叶龄诊断，能准确掌握水稻穗分化叶龄期、有效分蘖临界叶龄期、拔节叶龄期、减数分裂叶龄期等关键时期。结合天气预报，能准确把握一些重要农事活动的开始、终止或转折的温度和时间。过去定农时，所依据的植物多半是野生植物或多年生木本植物。正如农谚所言，“要知五谷，先看五木”。这是因为这些植物所处的位置比较固定，观察方便。而且农民*重视播种农时，在栽培作物下种之前，也只能看野生植物或多年生木本植物。栽培作物一旦出苗，它也会象野生植物一样，在不同的气候条件下，在不同的生育阶段，作出不同的物候反映。《寒地稻作授时历》定稻作农时，依据的植物是水稻本身，其物候标志就是水稻的叶龄。叶龄调查是一种物候调查。从这个意义上说，《寒地稻作授时历》也是一种“物候历”。“物候历”又称自然历或农事历。就是把一个地区多年对物候的观测资料进行整理，按出现日期排列成表。体现物候现象的顺序性和同步性。即同一地区的各物候期先后顺序基本上是固定的。年际间由于气候波动，各物候期可能有一二十天的差异。在寒地稻作区，与常年平均物候期相比，这个差异一般*多也不超过十天。而且它们是在整体上作相应的提前或推迟，丝毫都不影响用物候来确定农时。近些年，我国有几十个地方，根据现代物候资料编制了物候历。例如，在江苏盐城的物候历上，毛桃始花与玉米、大豆播种；野菊开花与小麦播种等日期是对应的。前者是指物候现象，后者是农事活动。每年只要观测到这些物候现象时，便可以进行相应的农事活动。作为一种物候现象，水稻的叶龄不仅在直观上反映水稻的生育进程，同时，也能准确反映其体内的生理变化。而农业技术措施都是在不同的生育阶段根据作物不同的生理要求实施的。这就为用叶龄确定稻作农时提供了理论根椐。　　水稻的叶龄虽然只受昼夜平均气温影响，但是，日平均气温却要受其所处地理位置的纬度、经度、高度和年际间的气侯波动左右，进而直接影响水稻的生育进程。所以，要在整个寒地稻作区确定一个统一的稻作农时标准，在这一点上还必须说清楚，它直接关系到《授时历》的可靠性。先说高度。“物候之所以山地与平原不同，是由于在近地面的空气里，所谓对流层，海拔愈高则平均气温愈低。平均每上升100米高度，气温要下降06℃”。而寒地稻作区的水稻大多分布在三江、松嫩两大平原上，地貌、地形简单，没有梯田稻，海拔高程均在百米上下，气候的垂直差异很小。所以，高度对寒地稻作区的物候影响差别不大。再说经度。“经度本身不能对物候有任何影响”。相同纬度的不同经度，“物候之所以有先后，是由于离海洋远近或受海洋影响多少有关”。寒地稻作区均属于大陆性季风气候区，经度对整个寒地稻作区的物候影响差别也不大。物候差别主要是由纬度差距和年际间气候波动带来的。为了说明纬度对物候的影响和南北不同纬度区对物候影响的差别，竺可桢指出：“以苦楝为例，从化（在广东省中部—编著者注）与无锡相比，纬度差8°，花期差32天，适为一个纬度差4天”。“若以北京与上海或杭州相比，以玉兰、紫丁香、紫荆为例，则每一纬度相差31～36天”。“但若与长春相比，以山桃为例，则每一纬度相差23天而已，虽然长春海拔比北京高出150米”。从此可以得出结论，在我国愈向北，则纬度1度之差，春天物候推迟日期逐渐减少。在年际之间由于气候的波动，物候现象也会有差异，这个差异南北相比却有很大不同。竺可桢以北京杏花初放为例，“1957年为4月13日，而1959年为3月27日，先后相差17天”。而在佳木斯地区同样是杏树开花，25年的观测记录显示，*早开花日是1976年5月3日，*晚开花日是1974年5月10日，先后相差仅7天。（《内蒙古农业科技》1999年12期增刊）可见，寒地稻作区与低纬度地区相比，物候现象年际间的摇摆幅度不大。　　许多专家研究表明，温度与全生育期之间不完全是线性关系。从发芽到成熟的整个生育过程，一些过程可能对温度是不敏感的；另一些过程可能是线性地依赖于温度；还有一些过程可能是对数地依赖于温度。因此，把水稻的发育过程与温度之间的线性关系应用于积温，主要是以经验为基础的。长期的生产实践，寒地稻作区的稻农和农业科技工作者，对当地水稻一生各生育阶段的生育进程已经有了一个基本的了解。以寒地中部稻作区主栽的﹑有4个伸长节间﹑总叶数为11张叶片的品种为例。该地区已经基本上普及了塑料大棚旱育秧机插中苗的栽培技术。大棚旱育秧属保护地栽培，苗床播种可以在日平均气温稳定通过5℃时进行，插秧期是在日平均气温稳定通过13℃时进行。该地区11年日平均气温稳定通过5℃的时间是4月11日，稳定通过13℃的时间是5月11日。从4月11日前后到5月11日前后，1个月左右的时间秧苗可以在大棚里长到31～35叶龄，正是机插中苗的*佳叶龄期（在寒地稻作区称1叶1心为乳苗，2叶1心为小苗，3叶1心为中苗，4叶1心为大苗）。从5月11日前后开始插秧到5月20日，*晚不晚于5月25日插秧结束。返青期一般需3～6天。在6月1日前后，大部分秧苗可以返青，开始进入分蘖期。水稻分蘖期一个出叶周期5天左右。有4个伸长节间的11叶品种有效分蘖临界叶龄期为8叶期（N－n＋1叶龄期）。从返青到有效分蘖临界叶龄期历经4、5、6、7、8，5个叶龄期，时间25天左右，此时就到了6月25日前后。从8叶后半叶开始进入幼穗分化期（75叶龄期）。穗分化开始以后，历经8叶后半叶和9、10、11，35个叶龄期。这段时间一片叶的出叶周期7天左右。从剑叶展开到抽穗期一般需要9天左右。这样，从穗分化开始到出穗期共需30天左右。此时就到了7月25日前后。从7月25—30日为高产抽穗期，8月3日为安全抽穗期。这里说的高产抽穗期，是指在水稻结实期日平均气温降到15℃，光合作用基本停止时，活动积温能够满足900℃的抽穗期；这里说的安全抽穗期，是指在水稻结实期日平均气温降到13℃，光合产物基本停止运输时，活动积温能够满足900℃的抽穗期。根据当地的气象记录，11年平均，高产抽穗期是在7月30日之前，安全抽穗期也不能拖到8月3日以后。结实期能够满足以上要求的时日是从7月30日到9月13日，历时45天左右和从8月3日到9月19日，历时47天左右。这样，如果能把寒地稻作区主栽品种的抽穗期分别安排在7月25日到8月3日这10天之内，既可以不用播种过早而避免秧苗遭受冻害；也可以在秋冷前*后成熟；还可以把对低温*敏感的减数分裂期和抽穗扬花期这两个生育阶段分别安排在全年温度*高的头伏和二伏这20天之内。*晚抽穗的品种也能在立秋（8月8日）之前把穗抽齐。这样安排，既可以充分利用当地的光热资源，也可以*大限度地规避育苗期的冻害、减数分裂期和抽穗扬花期的障碍型冷害和结实期的延迟型冷害　　水稻“在营养生长期一片叶的出叶周期5天左右”（凌启鸿）。吉田昌一指出：“抽穗前30天左右，在显微镜下可以看到茎秆顶端的穗原基。从穗原基分化到抽穗的历期，虽然稍受品种和气候条件的影响，但人们认为，这一历期几乎是固定的。在大多数条件下，为30天左右”。他还特别指出：“从幼穗分化到抽穗的时间，温带和热带地区都是23～25天”。他在这里说的“幼穗分化”，是指当幼穗长到1毫米左右，可用肉眼或通过放大镜看到时，农学家称谓的“幼穗分化”。在寒地稻作区，这段时间11叶品种是指从第10叶（倒2叶即N-n＋3叶）露尖颖花分化期开始的7月2日前后到7月25日抽穗期前后，时间为23天左右；12叶品种是指从第11叶（倒2叶即N-n+3叶）露尖颖花分化期开始的7月7日前后到7月30日抽穗期前后，时间也是23天左右。以上两个生育阶段需要的时间，寒地稻作区稻农和农业科技人员总结的经验，与国内外专家研究的结果基本上是一致的　　寒地稻作区，自南向北共跨10个纬度，由于高纬度区的气候特点，纬度一度之差，春天物候推迟的日数很短。物候现象在年际间摇摆幅度也不大。长期的生产实践，已经自然形成了三个区域。一是以9～10叶品种为主栽和搭配品种的*北部稻作区。主要是指北纬48°～53°，跨5个纬度，在寒地稻作区纬度*高，无霜期*短，水稻安全生育日数仅90～115天，属高寒稻作区。二是以11～12叶品种为主栽和搭配品种的中部稻作区。三是以13～14叶品种为主栽和搭配品种的南部稻作区。后两个稻作区共跨5个纬度，即北纬43°～48°。竺可桢先生在其《物候学》一书中指出：“为了预告农时，必须就地观测研究，做出本地的物候历”。“一个地区的自然历，只要有一两个人受短期培训，从一小块地面上，进行观测，持之以恒，便可据长期记录制定出来。对于预告当地一年四季的农时就大有裨益”。《寒地稻作授时历》正是根据当地气象台长期的观测记录制定的。当今，每个县都有气象站，每个站都有详细的气象记录。只需从现在起，往回提取*近连续11年的日平均气温值，就可以形成本县的稻作“授时历”。具体到一个县的范围，水稻主栽品种和搭配品种的总叶数和伸长节间数往往比较单一。而主茎总叶数和伸长节间数都相同的品种，在任何一个相同的叶龄期，各部器官的生长和发育阶段均完全相同。如果播种期和插秧期大体上一致，那么，水稻在各个生育阶段所需要的天数也应该是“大体上一致”的。在这里，不是把“大体上一致”的日期作为农时的统一指标，而是把它作为辅助参考指标。这对指导叶龄调查和判断当年的生育进程早晚非常有用。*后确定为统一农时指标的仍然是物候指标—水稻的叶龄。　　叶龄，可以简单称之为“主茎出叶期”。水稻在生长发育过程中，主茎的叶片生长与其他叶片、根、茎、蘖﹑穗等器官的生长发育之间存在较严密的相关关系——器官同伸规律。根据这一规律，通过对主茎叶片生育进程的调查，可以推测出其他器官的生育进程，这就是生育进程的叶龄诊断。具体叶龄调查方法如下：　　叶龄跟踪苗的选择和标记方法：选择有代表性的地块，从池埂边向里数3行，选择穴距均匀，穴株数相近的5～10穴为对象；每穴选择苗质好、叶片健全、有代表性的秧苗1株，共选5～10株，并在两边插上标志物。在每株的主茎叶片上进行叶龄标记。起点叶龄从3叶开始，跟踪到剑叶抽出。标志点要点在单数叶片上，每个标志叶片要用不同的标记符号点在叶片中心部位。比如，**个标志叶片点1个点，第二个标志叶片点2个点，或用其他方法标记。原则是跟踪叶片标记要有区别，确保跟踪苗叶龄的准确。　　叶龄计算方法：要调查某叶从露尖到叶枕露出，叶片全展开的过程，首先要估算这片叶的长度。以这片叶下边叶片的实际长度加5厘米为这片叶的估算长度。然后测量这片叶抽出的实际长度。再去除以估算长度，作为这片叶长度的比例。如调查5叶抽出过程的叶龄，首先估算5叶的长度。如果4叶定型长度为11厘米，加上5厘米为16厘米，这就是5叶的估算长度。如果5叶已抽出2厘米，用2除以16等于0125，约等于01，即5叶已抽出01个叶龄，此时调查的叶龄为41个叶龄值，做好记录。按此法跟踪至倒3叶（11叶品种第9叶，12叶品种第10叶）。倒2叶和剑叶按前1叶定长减去5厘米做为估算值，求出当时的叶龄值。　　调查时间：均为5月15日、5月20日、5月25日三个插秧期为调查始期，以后每5天调查一次，一直到剑叶抽出。