王冰等
摘 要:農(nóng)業(yè)氣象災害是對農(nóng)作物的生長發(fā)育過程起抑制作用或破壞作用,并造成一定農(nóng)業(yè)損失的天氣(或氣候),對農(nóng)作物的生育和產(chǎn)量有很大的影響。該文通過對四平市1951—2010年農(nóng)作物整個生育期的農(nóng)業(yè)氣象災害分析研究得出,四平市主要農(nóng)業(yè)氣象災害為低溫冷害、霜凍害、干旱和暴雨烘澇、大風、冰雹等,并對農(nóng)作物生長發(fā)育過程的抑制或破壞作用及生育和產(chǎn)量產(chǎn)生的影響。結論給出農(nóng)業(yè)氣象災害防御措施合理化建議,為提高我市的糧食產(chǎn)量趨利避害。
關鍵詞:農(nóng)業(yè)氣象災害 對農(nóng)作物生長影響 分析研究 防御措施
中圖分類號:S16 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2015)03(b)-0105-02
受全球氣候變暖的影響,我國的氣候變化與全球逐漸變暖的趨勢基本一致,近百年來,我國年平均氣溫升高了0.4~0.5℃。受全球變暖的大背景影響,我市近50年來也呈現(xiàn)氣溫升高、降水減少趨勢,異常天氣事件發(fā)生頻率增加,各種農(nóng)業(yè)氣象災害頻發(fā)。
1 低溫冷害
低溫冷害是四平市主要的農(nóng)業(yè)氣象災害之一,是作物在整個生育期或某個生育階段所需的熱量得不到滿足,而使生育延遲,霜前不能成熟,或者低溫發(fā)生在花期,常使花藥發(fā)育不良,授粉不好,灌漿速度緩慢,貪青晚熟,可發(fā)生在作物生長期的每個階段。嚴重影響糧食產(chǎn)量,造成產(chǎn)量大幅度下降。
1.1 低溫冷害對農(nóng)業(yè)的危害
冷害造成減產(chǎn)是很明顯的,大體積溫每減少100℃產(chǎn)量可下降6%~10%,各種作物對冷害反映不同,影響最大的是水稻和高粱。玉米、大豆、谷子對冷害反映次之,尤其是玉米目前培育出有良好的抗低溫冷害性能的品種,對抗御低溫有一定能力。
1.2 低溫冷害發(fā)生的規(guī)律
(1)(5~9月)月平均溫度和低于歷年同期平均值,且距平值≤-3.5℃以上。
(2)大部分重低溫年,大于10℃期間的積溫,都低于歷年平均值100℃以上。
(3)低溫冷害年份常伴有其他災害如夏秋多雨,冰雹發(fā)生率高,并伴有早霜。
1.3 低溫冷害分析
春季4月中旬至5月下旬,出現(xiàn)嚴重春寒或倒春寒天氣時,常與春濕相伴,造成播種困難,往往推遲播種時期。已播種的地塊,特別是低洼地,易造成粉種而毀種。水稻推遲插秧期,秧苗易發(fā)病害。如果低溫出現(xiàn)在6月上旬至7月上旬,這時正是作物營養(yǎng)生長和幼穗分化的關鍵時期,低溫使植物生長發(fā)育受阻,幼穗分化不良,而嚴重影響后期產(chǎn)量。
7月中旬至8月上旬是作物孕穗、抽穗、開花的關鍵時期。這一階段出現(xiàn)低溫并伴西北風,使花藥發(fā)育不良,授粉不好,造成禿尖或空粒,稱之為障礙型冷害。
8月下旬至9月下旬是作物灌漿成熟期,也是積累干物質(zhì)的重要時期,出現(xiàn)低溫造成貪青晚熟,霜前不易成熟,造成嚴重減產(chǎn)。
2 干旱災害
2.1 旱的概念
土壤中水分含量減少到作物根系不能吸收或不能滿足根系吸收時謂之干旱。
2.2 干旱指標
不同的地形、土質(zhì),及不同種作物或同種作物的不同發(fā)育時期,對干旱抵抗能力是不同的,根據(jù)我市各縣大多數(shù)農(nóng)作物需水關鍵時期和降水規(guī)律,結合調(diào)查初步摸索確定我市的干旱指標如下。
(1)春旱:當4~5月降水距平(△R=R-)
小于均方差的負1.2倍,即△R<-1.2σ為嚴重春旱。
(2)伏旱:在汛期(6~9月)少雨年份如果7月上旬到9月上旬中有任意連續(xù)3旬降水量之和低于多年同期平均值的40%,其中旱情若出現(xiàn)在7月上旬到8月上旬之內(nèi)稱為伏旱。
(3)秋吊:若旱情出現(xiàn)時間在8月中旬到9月上旬為主稱為秋吊。
2.3 干旱災害分析
(1)春旱:春旱主要發(fā)生在4~5月份,此時正是大田作物播種,出苗時期,如果第一次透雨來得晚,土壤蒸發(fā)強,西南大風多,氣溫回升快,加上底墑不足,常常影響春播。全市范圍內(nèi)春旱的年份主要有1958、1963、1966、1975、1982、1994、1997、2001、2002、2003、2004年11年,發(fā)生的頻率為19.3%。各地不同程度的春旱年年有,特別是近十年來更是頻繁發(fā)生。
(2)伏旱和秋吊:7月上旬到8月上旬這一段時間內(nèi)出現(xiàn)的干旱稱為伏旱。此時正是高溫階段,作物處于抽穗開花期對水分極為敏感,此時期少雨,影響抽穗和潁花發(fā)育,百姓稱此時期干旱為掐脖旱。我市伏旱年份有1958、1963、1967、1968、1982、1997、2000、2002、2004、2007年10年,頻率為17.5%。
秋吊即秋旱,此時大田作物處于灌漿成熟階段,干旱、少雨影響籽粒飽滿,對糧豆產(chǎn)量影響較大。我市出現(xiàn)秋旱的年份有1967、1982、2000年3年,頻率為5.3%。
3 暴雨洪澇
洪澇:6~9月間任意連續(xù)3旬雨量超過汛期多年平均值的一半。
土壤中水分含量過多,使土壤孔隙中的空氣完全被水分所代替,土壤通氣不良,致使根系停止呼吸,久之作物窒息而死謂之內(nèi)澇。
列如:1989年入汛晚,汛期短,整個汛期不足十天,但降水強度大,7月16~22日,公主嶺市降水量達402.4mm,占全年降水量的71%。其中,7月22日,全市平均降水量達108.2mm,公主嶺達194.5mm,創(chuàng)四平市歷史極值。20萬公頃農(nóng)田被淹,最大水深達1 m,全市糧食減產(chǎn)14億斤。
因此局地和區(qū)域性澇災也是當前影響我市糧食生產(chǎn)主要的災害。
4 霜凍害
霜凍指春秋兩季農(nóng)作物生育期,土壤表面和農(nóng)作物表面的溫度下降到引起農(nóng)作物遭受傷害或死去的短期低溫。對出現(xiàn)在秋季的第一次霜凍稱為初霜凍。出現(xiàn)在春季的最后一次霜凍叫做終霜凍。四平市無霜期為140~160天。
4.1 霜凍指標
輕霜:出現(xiàn)日最低氣溫≤2℃,地面最低溫度在0℃至-1.0℃之間。初霜出現(xiàn)在9月末至10月初。
嚴霜(霜凍):出現(xiàn)以日最低氣溫≤0℃,地面最低溫度<-1℃。終霜為4月末至5月初。
4.2 霜凍對農(nóng)業(yè)的危害
春霜對大田作物在出苗期間雖對幼苗嫩葉有傷害,但凍不壞生長點,仍可恢復長出新葉,春霜對農(nóng)作物生長雖有一定危害,但對產(chǎn)量影響不大。
而秋霜如果出現(xiàn)在作物成熟之前,那將使作物組織受凍遭到破壞停止生長而死亡,所以秋霜出現(xiàn)在作物成熟之前對農(nóng)業(yè)危害較大。如果9月中、下旬中期前遭受霜凍害,將造成農(nóng)作物減產(chǎn)。
5 風災
風力達到八級或瞬間風速≥17m/s的風為大風。對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有危害的大風有春季(4~5月)大風和夏秋季(7~9月)大風。大風可對我市的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成極大的危害。
我市春季大風持續(xù)時間長,次數(shù)多。我市4~5月份大風日數(shù)平均為15.0日,占全年大風總日數(shù)的43.5%。其中最多是雙遼18.1天,伊通最少是8.7天。春季大風造成風刨地,可刮去耕地表面肥沃土壤,刮走種子,使土壤失墑,造成芽干毀種,能撕壞或埋沒幼苗。
夏秋大風持續(xù)時間短,次數(shù)少。6~9月大風日數(shù)全市平均為5.4天,占全年大風日數(shù)的15.7%,但危害嚴重,夏秋季的大風或雷雨大風、龍卷風等會造成作物倒伏,造成農(nóng)作物減產(chǎn)。
6 冰雹
冰雹是局地農(nóng)業(yè)氣象災害之一,我市平均每年受雹災面積雖然不大,但對局地的破壞力甚大,發(fā)生在春末夏初可使枝葉繁茂的禾苗打成光桿。如果發(fā)生在秋季冰雹可以使豐收在望的五谷打得七零八落,甚至造成絕收。
全市冰雹平均每年可出現(xiàn)2~3日,從4~11月均可出現(xiàn),其中、5、6兩個月份冰雹日數(shù)最多,占全年總日數(shù)的60%,危害較大,而7、8、9三個月份為次之,從空間分布上可看出,公主嶺、伊通較多,四平、梨樹較少,雙遼最少。
7 結語
(1)加大農(nóng)業(yè)科研開發(fā),培養(yǎng)可抵御各類氣象災害的農(nóng)作物品種,防御自然災害。
(2)四平市是個農(nóng)業(yè)旱澇頻繁的地區(qū),應把防旱、防澇、防汛作為農(nóng)業(yè)中心工作來抓。
(3)四平市歷史上“十年九春旱”,立足抗旱,應大力開發(fā)空中水資源,開展人工增雨作業(yè)。
(4)防霜凍要選擇耐寒、高產(chǎn)、早熟的品種,適時播種,避免越區(qū)種植,合理施肥加強田間管理,改善田間小氣候。一旦初霜來臨,可采用煙霧劑、灌水、覆蓋等方法,減輕霜害。
(5)抗擊風災,加大營造防護林網(wǎng)??梢苑烙r(nóng)田生態(tài)環(huán)境惡化,又可以防御大風對作物的直接傷害,也是大面積防風害的最有效措施。恢復自然植被,對于風蝕嚴重的西部地區(qū)要真正恢復草場植被,達到防風固沙的作用,避免水土流失。選用抗倒伏作物品種,提高抗風力等。
(6)建立人工防雹網(wǎng)點。在經(jīng)常出現(xiàn)冰雹的地方設置固定高炮點,利用三七高炮、地面火箭等轟擊雹云,驅(qū)散雹云,以達到防雹作用。
參考文獻
[1] 秦元明.中國氣象災害大典(吉林卷)[M].北京:氣象出版社,2008:327- 339.
[2] 楊雪艷,應爽,梁衍波.近50年長春市農(nóng)業(yè)氣象條件變化特征分析[J].安徽農(nóng)業(yè)科學,2009(29):14247-14248,14254.
[3] 徐長青,曹鐵華,蔣春姬,等.吉林省旱災對糧食產(chǎn)量的影響及抗旱減災對策[J].安徽農(nóng)業(yè)科學,2011(9):5265-5266,5333.
[4] 高曉容.東北地區(qū)玉米主要氣象災害風險評估模型研究[J].中國農(nóng)業(yè)科學,2014,47(21):4257-4268.