进入新世纪以来，社会经济发展进程逐渐加快，给自然生态系统造成的影响巨大，再加上自然生态环境的波动等多种因素的影响使得全球气候逐渐变暖，全球温度升高呈现出日趋加重的态势。研究结果表明，在全球人口数量不断增加大背景之下，人类活动排放的温室气体作用下，在2010年全球地表温度平均将比1990年高出1.4～5.8℃，全球气候逐渐变暖，造成夏秋季节极端高温发生频率也逐渐增加，未来夏季高温情况的发生频率日益增高。高温环境下会对农作物的正常生长发育造成严重危害，尤其是极端高温会对水稻等多种农作物生长发育产生不利影响明显，抑制水稻的结实，降低水稻产量。在高温条件之下，每升高一度水稻的产量就会下降10%左右，尤其是在水稻的灌浆结实期，要注重做好生产过程中的高温热化的有效防范。
一、水稻不同生长发育阶段对温度的要求
水稻作为一种重要的粮食作物，在不同生长发育阶段对温度的要求有所不同，过高或过低的温度都会对水稻的生长发育产生不利影响。种子发芽最低温度：籼稻种子萌发的最低温度为12℃，粳稻为10℃左右。种子萌发的适宜温度为28～35℃，在此温度范围内，种子萌发速度快、发芽率高且芽苗健壮。温度最高不能超过40℃，超过该温度会抑制幼根和幼芽的生长，时间久了会灼伤种子，减弱发芽力。出苗温度：粳稻出苗的最低温度为12℃，籼稻为14℃，当温度在15℃以上时能正常出苗。生长温度：幼苗生长的适宜温度比萌芽温度稍高，一般在22～25℃左右。一叶一心期温度控制在25～30℃，二叶一心期床内温度应保持在20～25℃。分蘖期温度范围15～33℃，适宜温度白天25℃，夜间20℃。抽穗期最适温度为25～35℃，开花期最适温度为30℃左右，低于20℃或高于40℃，授粉将受到严重影响。开花后3～5d开始最适宜温度为25～35℃。蜡熟期籽粒鲜重开始下降，干重上升，适宜温度为25～35℃。完熟期谷壳绝大部分已变黄，米粒水分减少，适宜温度为25～35℃。
二、高温热害对水稻生长的影响
1、高温会导致水稻的光合作用效率下降
光合作用是水稻生长发育的基础，高温环境下，光合作用的关键酶类活性会显着下降，导致光合作用速率降低，进而影响水稻的生长和产量。同时，高温还会增加叶片的蒸腾作用，加速水分的蒸发，使植物体内的水分平衡受到破坏，进一步加重了光合作用的负面影响。
2、高温会对水稻的开花授粉过程产生不利影响
水稻的开花授粉是决定最终产量的关键环节，高温环境下，花粉的活力和受精率都会显着降低。研究表明，当温度超过35℃时，水稻的花药开裂不完全，花粉管伸长受阻，导致授粉受精失败，颖花退化和不育，最终影响结实率和产量。
3、高温影响水稻的籽粒灌浆过程
在灌浆期，高温环境会加速叶片和籽粒的衰老进程，缩短灌浆时间，导致籽粒充实不良，千粒重下降。高温还会影响籽粒内部的淀粉合成和积累，导致籽粒的品质下降，出米率降低，影响米质，引起籽粒内部蛋白质和脂肪代谢失调，进一步影响稻米的营养价值。
三、水稻高温热害的等级评估
为了更加精确高效地描述高温热害对水稻生长发育造成的严重影响，准确地模拟出水稻各个生长发育时期受高温环境影响，从而造成的不同减产结果，将热害等级划分成了轻度、中度、重度和超重度4个等级。水稻各个发育时期连续7d以上受到高温胁迫被称为高温热害，水稻减产10%以下为轻度灾害，减产10%～20%为中度灾害，减产20%～30%为重度灾害，减产超过30%的为超重度灾害。明确高温热害等级对当时水稻灾害等级进行精准性的判断，可以有效减轻甚至避免高温热害对水稻产量造成的不良影响，同时也有利于农业工作人员后续采取相应的应对措施。
四、水稻高温热害的应对措施
1、选择对高温耐受能力相对较强，遗传稳定性较强的水稻品种
潘集区位于安徽省中北部，地处秦岭淮河南北气候自然分界线过渡带，属亚热带和暖温带的过渡地带，该地区四季分明，冬季寒冷干燥，夏季炎热多雨，春秋两季温和宜人，年降水量适中，四季分配不均，夏季降水量较多，冬季较少。但近年来，随着极端天气的频繁出现，高温环境已经成为影响水稻产量和品质的重要因素，所以在水稻品种选择过程中应该选择耐热，性能较强，抗病性能优异，产量较高，品质优良的优质水稻品种，当前在当地推广应用较好的主导优质水稻品种主要有荃优822、荃优169、玮两优8612、臻两优8612、华两优919、隆两优8612、旱优73、珠两优570、荃两优1822、旱优116等。
2、科学播种育苗
春季气温逐渐回升，气温稳定在10℃以上播种水稻较为适宜，早稻品种可在3月底～4月初播种。潘集区种植早稻的情况相对较少，以中稻品种为主。中稻可在4月中旬～4月底播种。播种前选择肥沃、排水良好的田块，深耕20～30cm，使土壤充分松软，结合施用有机肥2000～3000kg/667m2、复合肥50kg/667m2。选择优质、高产、抗病的水稻种子，进行消毒处理，可用氰烯·杀螟丹、杀螟·乙蒜素、氟啶·戊杀螟等浸种防治恶苗病和干尖线虫病。或用20%的噻唑锌悬浮剂200～250倍液浸种，24～48h后催芽播种，防治细菌性条斑病。采用湿润育秧，将处理好的种子均匀撒播在秧板上，覆盖1～2cm厚的细土，早稻品种播种量约20kg/667m2，中稻品种播种量约15kg/667m2。育苗期间保持秧田湿润，适时浇水，防止干旱，秧苗长到2～3叶时，进行间苗，保留秧苗约30万株/667m2，秧苗长到3～4叶时，进行施肥，施用尿素10kg/667m2，秧苗长到5～6叶时，进行移栽。选择晴朗天气进行移栽，移栽前1～2d浇透水，早稻品种栽插2.5万穴/667m2，中稻品种栽插3.5万穴/667m2。
3、水稻科学水肥管理
强化水分管理，防范高温影响。坚持以水调温，对处于拔节期的一季中稻，要发挥其植株自身蒸腾的生理降温能力，实行3～5cm水层和干湿交替的间隙湿润灌溉。对孕穗至扬花期的中稻，田间保持8～10cm的深水层，以降低穗层温度。灌浆期可采用干湿交替保持田间湿润，防止高温干旱叠加影响。水源有限的地方，积极引、提水抗旱，坚持灌跑马水，特别是进入孕穗期的水稻要优先灌溉，保证生理需水。水稻高温时期要做到科学补追穗肥，增强植株抗逆能力。对处在拔节期的根外喷施3%过磷酸钙溶液或0.2%磷酸二氢钾溶液，外加喷施生长调节剂、叶面肥，以增强水稻植株对高温的抗性。对处在孕穗期的视苗情普遍追施1～2次穗粒肥（促花和保花肥）。对处在抽穗扬花的水稻及时喷施叶面肥2次，以增强植株抗性，促进籽粒灌浆。
4、对水稻实施人工辅助授粉措施
高温热害对水稻的生长和授粉影响较大，可能导致花粉活力下降，授粉效率降低，从而影响水稻的结实率和产量。为更好地缓解高温热化对水稻正常授粉产生的不良影响，必要时可以进行人工授粉。在高温热害发生后，应选择晴好天气进行人工辅助授粉，避免在高温、强光、大风等恶劣天气条件下操作，提前准备授粉器、剪刀、手套、斗笠等授粉工具，根据水稻生长环境中的温湿度，建议在早上10点～12点进行，此时气温相对较低，有利于提高授粉效果。在授粉前，清理田间杂草，确保田间通风良好。将授粉器（如剪刀）剪取父本稻穗的花粉，花粉均匀涂抹在母本稻穗的花药上，重复以上步骤，确保母本稻穗充分授粉。根据热害的发生情况调整授粉频率，建议授粉3次/d，每次间隔30min，连续授粉7～8d。授粉过程中，注意避免阳光直射，以免影响授粉效果，授粉时尽量减少对水稻植株的损伤，以免影响植株生长，授粉结束后及时观察水稻生长情况，如发现授粉效果不佳，可适当增加授粉次数。
5、构建水稻高温热害监测预警系统
水稻高温热害监测预警系统构建目标是实现对水稻高温热害的实时监测，为广大农民群众提供高温热害的预警信息，指导农业生产，优化水稻种植结构，提高水稻产量和品质。系统在构建过程中需要加强监测网络建设，首先，在水稻主产区建立地面监测站，配备温度、湿度、光照等传感器，实时监测环境参数，利用卫星遥感技术，对水稻种植区域进行遥感监测，获取大范围的高温热害信息，接入气象部门提供的天气预报、历史气象数据等，为预警提供数据支持。然后开展数据处理分析，收集地面监测站、遥感监测和气象数据，对采集到的数据进行清洗、校正和整合，利用统计模型、机器学习等方法，分析高温热害对水稻生长发育的影响。紧接着根据水稻的生长发育阶段，建立高温热害对水稻生长发育的影响模型，分析高温对水稻生殖器官的影响，建立高温败育模型，结合高温热害对水稻生长发育的影响，建立产量损失模型。系统在应用过程中要注重开发用户友好的界面，便于用户查看预警信息，根据预警模型，实现高温热害的预警功能，能够通过短信、邮件、网站等多种渠道发布预警信息。系统运行期间要做好定期的运维工作，采集地面监测站、遥感监测和气象数据，进行数据处理与分析，根据预警模型，及时发布高温热害预警信息，对系统进行维护和升级，确保系统稳定运行。
6、加强水稻常见病虫害防控
高温热害发生之后，水稻植株的抵抗能力逐渐下降，抗病能力不足，此时会给多种病虫害的传播流行提供条件，以严重威胁到水稻的生长，所以在高温热害发生之后，应该加强病虫害监测预报，及时做好稻飞虱、稻纵卷叶螟等虫害达标的防治工作，同时搞好在破口前后及穗期的稻曲病和稻瘟病防控，减轻病虫危害。
①稻飞虱的生长特点及用药
稻飞虱是一种迁飞性害虫，可随风、雨迁飞传播，成虫有长翅和短翅两种类型，长翅型成虫具有迁飞性和趋光性，短翅型成虫为居留型，繁殖能力强，成虫、若虫喜阴湿环境，一般栖息于潮湿的稻丛基部，有明显的世代重叠现象。繁殖生长适宜的温度为26～28℃，夏秋多雨，盛夏不热，晚秋不凉，则有利于褐飞虱为害。稻飞虱主要侵害水稻的茎秆和叶片，尤其是稻丛基部，通过刺吸式口器吸取稻株的汁液，导致稻株营养流失。为害初期，稻株下部叶片会逐渐发黄，影响千粒重，受害稻株的组织会坏死，生长受阻，稻株变得矮小，叶片发黄，严重时甚至出现死苗倒秆，在严重为害的情况下，水稻成片枯死，群众俗称“火烧”“穿顶”“黄塘”等。防治稻飞虱可选用三氟苯嘧啶、烯啶虫胺、吡蚜酮、呋虫胺、氟啶虫胺腈、醚菊酯、烯啶·吡蚜酮、噻虫·吡蚜酮、阿维·吡蚜酮等；生物农药可选用金龟子绿僵菌CQMa421、球孢白僵菌、苦参碱等。
②稻纵卷叶螟的生长特点及用药
稻纵卷叶螟主要危害水稻叶片，有时也会侵害小麦、甘蔗、粟等作物以及禾本科杂草，幼虫孵化后，先在叶鞘内活动，取食心叶，形成针头状小点，随着虫龄增长，幼虫开始在叶尖或叶上部吐丝结小虫苞，取食叶肉。幼虫吐丝将叶片边缘纵卷成筒状，幼虫藏身其中取食叶肉，仅留下表皮，形成白色条斑，稻纵卷叶螟的食叶量较大，一般每条幼虫可食叶5～6片，多达8～9片，总食叶量13～17cm2。苗期受害水稻生长受阻，甚至枯死，分蘖期至拔节期受到危害后分蘖减少，植株缩短，生育期推迟，孕穗后至抽穗期受到虫害危害剑叶受害，影响开花结实，减产和品质下降。防治稻纵卷叶螟可选用茚虫威、乙基多杀菌素、曲古霉素、四氯虫酰胺、氯虫苯甲酰胺、阿维·氯苯酰、阿维·三氟苯、阿维·噻虫嗪等，生物药剂可选用苏云金杆菌、甘蓝夜蛾核型多角体病毒、金龟子绿僵菌CQMa421、短稳杆菌、球孢白僵菌、稻纵卷叶螟颗粒体病毒等。
③稻曲病的发生特点及用药
稻曲病主要侵害水稻的穗部，表现为稻穗上出现黑色或灰色的病斑，病斑逐渐扩大，形成黑穗或黑粒，严重时整个稻穗被病菌侵染。受害谷粒内部会形成菌丝块，逐渐膨大，内外颖裂开，露出淡黄色或淡绿色的块状囊包，这些囊包内含有大量的病菌孢子。稻曲病的发生流行导致水稻结实率降低，千粒重减少，从而显着降低稻谷产量。稻曲病产生的毒素会污染稻谷，这些毒素对人、畜、禽有毒害作用，食用后可能引起呕吐、腹泻等症状。根据水稻生育进程，稻曲病于破口前7～10d（10%水稻剑叶叶枕与倒二叶叶枕齐平时）施药预防，如遇多雨天气，7d后补治。可选用氟环唑、咪铜·氟环唑、苯甲·丙环唑、丙环·嘧菌酯、氟唑·嘧苷素、肟菌·戊唑醇、井冈·嘧菌酯、戊唑·嘧菌酯、苯甲·嘧菌酯等，生物药剂可选用井冈·蜡芽菌等。
④稻瘟病的发生特点及用药
稻瘟病在水稻整个生育期都可以发生，具有为害时间长、侵染部位多和症状多样性等特点。稻瘟病可以侵害叶片、茎秆、穗颈、谷粒，水稻幼苗期，稻瘟病首先侵害苗基部，表现为灰黑色，随后向上部蔓延，使幼苗变褐，严重时会导致幼苗蜷缩死亡。生长过程中，稻瘟病主要侵害叶片，初期在叶片上产生暗绿色小斑，逐渐扩大为梭形或椭圆形病斑，病斑边缘呈褐色，中心灰白色，严重时叶片会整片枯死，稻瘟病还会侵害稻节，表现为褐色斑点，绕节扩展，病部变黑，容易折断。在水稻抽穗期，穗颈瘟会导致穗颈部变褐，严重时会使稻穗变白，形成白穗，影响产量。稻谷受到病原入侵之后表现为褐色椭圆形或不规则斑，稻谷变黑，影响稻谷品质。稻瘟病的发生会导致水稻大幅度减产，严重时减产40%～50%，甚至颗粒无收。根据水稻生育进程，稻穗瘟于破口前3～5d施药预防，齐穗期补治；可选用三环唑、丙硫唑、肟菌·戊唑醇、春雷·三环唑、井冈·嘧菌酯、苯甲·嘧菌酯、吡唑醚菌酯、咪铜·氟环唑等，生物药剂可选用枯草芽孢杆菌、春雷霉素、多抗霉素、申嗪霉素、井冈·蜡芽菌等。
综上所述，在全球变暖的大背景之下，高温天气的频繁出现，会对农作物的正常生长构成严重威胁，同时对人们的正常生活也会产生诸多影响。水稻作为重要的粮食类作物，在生长发育过程中，如果温度环境不达标，将会对植株的正常生长构成严重威胁。高温环境下需要加快搭建水稻监测预警系统，加快现代化生产技术的有效应用，切实提高农作物监测系统的使用频率和使用效率，依托智能化的农作物监测系统，提高环境监测质量，并为广大农民群众提供相应的生产指导，切实提高农作物产量，以此来减轻农业工作者和管理人员的劳动压力，更好地缓解高温热害对水稻生长发育造成的不良影响。
（作者单位：232089 安徽省淮南市潘集区平圩镇人民政府）
