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霞浦县灾害性天气对农业生产的影响及气象保障服务对策

2023-09-14王晓芳徐佳奥王明辉

农业灾害研究 2023年7期

王晓芳 徐佳奥 王明辉

摘要 根据霞浦县低温冷害、高溫干旱、冰雹、台风暴雨这些常见的灾害性天气特征,分析其对农业生产造成的影响,主要分析对水稻、烤烟、果树等作物在各生长发育关键期产生的不利影响,结合气象工作经验,提出相应的气象保障服务对策,以供参考。

关键词 低温冷害;高温干旱;台风暴雨;气象保障

中图分类号:S42 文献标识码:B 文章编号:2095–3305(2023)07–0111-03

霞浦县位于福建省东北部,境内地势西北高、东南低,中部为连绵的丘陵、低山和平原盆谷交错,东南部多港湾。海洋季风气候特征明显,春季多雨水,夏季多台风,冬季温暖夏季较为凉爽,霜雪天气较为少见,年平均气温为16.2~19.1 ℃,台风、暴雨、冰雹、干旱、低温冷害是该县的主要灾害性天气,出现频率较高,对农业产生的不利影响较大,需要气象部门加强严密监测,及时发布天气专报和气象预警信号,做好气象保障服务。

1 低温冷害

1.1 低温冷害类型

当气温低于作物当时生长发育阶段所需下限温度时,农作物的生理活动会受到障碍甚至作物组织遭受破坏,即低温冷害[1]。霞浦县若3月下旬左右日平均气温低于12 ℃且持续5 d以上,即形成冷害;4月上旬日平均气温低于12 ℃并维持在4 d以上,则为冷害;5月下旬至6月中旬日平均气温低于20 ℃且维持3 d以上,为五月寒;秋季日平均气温在20 ℃以下且持续日数在3 d以上的,伴随偏北风或阴雨天气,为秋寒。

1.2 低温冷害对农业生产的影响

衡量低温冷害对作物的危害程度一般根据低温所持续的日数、波及范围和低温强度来看。霞浦县低温冷害对农作物的影响表现可分为2种形式:一类是低温正逢作物生殖生长阶段,作物生殖器官受低温影响,难以完整发育,出现空壳秕粒,最终产量降低。另一类是低温正逢作物营养生长阶段,因低温导致作物生育期推后,作物在正常生长季节内难以成熟,进而出现减产歉收。

霞浦县每年3—4月期间气温回升速度加快,3月全县温度为10~14 ℃,4月平均气温在15.2~18.4 ℃。当3月平均温度≥10 、4月平均温度≥15 ℃以上时,农作物播种后出苗育苗过程顺利,但3月和4月平均温度一旦分别降至10和15 ℃以下时,则苗期生长会受到不利影响。倒春寒天气出现时会有连阴雨、寡照和低温天气,最可能导致烂秧。有时冷锋过境后,雨住云消,天气晴冷。也会出现连阴雨、寡照低温和冷锋过境天气相结合,一般前期天气过程为低温阴雨,夜间出现霜冻,若与春天播种期重合,出苗期间强烈的冷空气会导致温度整体降低,作物难以正常发芽出苗,甚至会导致烂籽毁种,幼苗不足,发育不良,滋生病害。

霞浦县的早稻在5月下旬至6月中旬间进入孕穗、抽穗开花阶段。若此期间日平均气温在20 ℃以下,且持续日数在3 d以上,则会导致黑粒、分枝穗、花粉败育,空壳率增加,甚至会减产三成以上。例如,出现五月寒时,农作物发育不良情况较为常见,抽穗期退后,作物灌浆变慢,秋霜来临前难以成熟。霞浦县降水主要集中于6—8月,出现阴雨连绵的天气会影响气温的攀升,从而出现多雨且低温的冷害。如果此时遇到强冷干空气入侵,会出现干旱型低温冷害,积温减少约30 ℃·d。该阶段是农作物生长发育的旺盛时期,一些农作物在20 ℃以上方可正常生长,气温长期低于20 ℃则会影响其正常生长发育。

霞浦县晚稻种植扬花期和温度密切相关,若在此期间寒露风导致低温,会出现大批死孕穗、抽不出穗、黑粒、秕谷等情况,受害较轻的地方减产20%~30%,严重的地方会绝收。秋寒一般有低温阴雨型和干燥冷凉型。霞浦县以阴冷型居多,低温冷害是因光热条件不足导致作物生育期推迟,表现为后期返青和发育缓慢。9—10月,霞浦县可能出现寒潮天气,对晚稻抽穗杨花产生不利影响,使得秋作物不能正常成熟。霞浦县为马铃薯南方冬作区,沿海平原常利用冬季闲置田地种植马铃薯,而寒潮多出现在春节前后,正值马铃薯封垄期,薯块尚未完全膨大,在极端寒冷条件下,马铃薯植株水分散失,细胞液渗透压降低,叶片光合作用减弱,薯块停止膨大,轻则减产,重则绝收。

1.3 低温冷害的气象保障服务对策

一是完善本县低温冷害危险性调查和风险评估体系,构建符合当地实际的低温灾害风险指标体系,结合当地种植业、畜牧业、渔业灾害性天气气象服务需求,制定低温冷害分类别分灾种的历史事件识别指标体系。

二是组织气象科技工作人员奔赴全县各地收集数据,明确农业形态和农业气象条件对农业生产导致的影响和分布相关性,根据低温灾害风险普查技术规范,精细划分各类作物不同时段的农业气象指标体系。组织气象技术人员构建地表霜冻风险预报模型,气象预报注重对地温、设施外气温和设施内小环境气温的预报,提升农业气象服务精准度。

三是全自动化监测全县不同地区的温度实时变化,将收集到的数据上传至全省农业气象服务平台,完善低温冷害灾害监测预测模块,根据相关标准将气温数据自动转化为霜冻等级,实时生成低温预报产品。低温预报产品要以精细化为标准,根据不同作物的生长温度需求、不同时段的温度需求制作,提高低温灾害风险产品的业务化应用。气象部门制作发布霜冻产品,注意霜冻线的变化,根据移动速度和方向预测霜冻的发展,提前向农户进行预报并指导当地进行提前收获。还可利用本地新媒体宣传平台如抖音官方号、公众号向农户发布霜冻风险滚动预报。

四是采取气象和生物技术相结合的农业技术措施,营造适合农作物生长的小气候条件。借助技术手段使气温异常时期的小环境能达到作物生长所需的正常温度和湿度标准,保护作物不受冻害。可采取地膜覆盖的方式提高低温,使土壤保持一定水分,保证土壤养分的及时供给,改善田间光照条件,凭借春季较好的光热配合环境提高作物产量。大规模种植农田防护林,降低空气流通性,削弱地表辐射以提升温度,缓解低温冷害带来的负面影响。

2 高温干旱

2.1 霞浦县高温干旱的特征

霞浦县夏旱出现频率最高,主要出现在7月上中旬和8、9月的下旬,其次是秋冬旱,春旱出现的概率较小,其中秋冬旱一般为区域性干旱,春旱的概率为13.7%,秋冬旱频率次于夏旱,50%以上的干旱出现在夏季。霞浦县是宁德地区干旱出现频数的多发区,干旱频率比同为沿海地区的蕉城多了50%左右。该县年均干旱超过2次,干旱天数最多者达到76.6 d,一年之内有将近2个半月处于干旱期,其中大特旱平均2年1次,甚至有十年九旱的情形出现。

2.2 高温干旱对农作物的影响

每年的6月中下旬至7月上旬,霞浦县长时间受到副热带高压的控制,晴热高温天气持续,会导致伏旱的出现,农作物蒸腾作用加剧,水分失调,枝叶普遍枯萎。若秋季降水偏少,会出现伏旱秋旱相连的情况,干旱范围不断扩大,极度影响农业生产危害。干旱还会导致农作物歉收、病虫害加剧、森林火灾等灾害。高温少雨会导致旱情发展,土壤墒情较差,若遇秋粮作物生产关键期,秋粮产量一般占全年粮食产量的3/4,秋粮减产会对全年粮食产量造成严重不利影响。高温不利于晚稻返青分蘖。在茶叶生产区,晴热少雨带来轻至中度高温热害,茶树发生日灼。部分地区水果出现裂果、落果、日灼伤害等现象。8月当本地温度高达40 ℃以上,水库山塘蓄水位降低,蓄水偏少,会出现部分禾苗枯萎的情况。

2.3 高温干旱的气象保障服务对策

一是气象部门加强对高温天气的预警预报,夏旱出现频率高,要特别关注秋粮作物的生长发育情况,7—9月的气温变化和降水变化会直接影响土壤的干旱程度。持续性开展直通式气象服务,加强与农业农村部门的联系,及时开展情况交流,组织专家深入田间地头进行实地调查,综合利用广播电视和新媒体传播方式发布预警信息,扩大消息覆盖面。

二是及时关注天气变化,抓住有利时机进行人工影响天气作业,必要时可以请求调度使用高性能增雨飞机开展跨区域联合增雨作业。做好防治病虫害气象服务,针对各类作物典型的病虫害出现情况及时发布预警信息。

三是在农作物间作行间铺盖稻草类以避免地温升高,进而减少土壤水分的蒸发。有条件的茶园、果园和菜地可以架设棚子,以遮阳网置于棚顶上,减轻太阳直射灼伤作物。及时为稻田给水,利用水比热高的特性调节温度。还可在正午前后开启喷洒设施降温,在叶面喷施磷钾肥以增强植株的耐热性。高温天气结束后喷施磷酸二氢钾溶液或植物生长调节剂以帮助籽粒顺利灌浆,提高最终产量[2]。

3 冰雹

3.1 霞浦县冰雹的特征

霞浦县冰雹的月际变化为双峰形式,多出现在3—9月,尤其是3—4月正值冷暖空气交汇频繁时期,其次为7—8月,3—4月和7—8月的冰雹次数占全年降雹日数的75%左右。10—11月基本没有降雹记录。冰雹出现的时段一般为12:00~18:00,特别是15:00~17:00冰雹出现的概率较高,年降雹日数为0.07 d左右。西北部多、东南部少,这表明地形抬升对降雹影响较大。

3.2 冰雹对农作物的影响

冰雹会对水稻的产量和质量造成一定影响,会直接砸死水稻秧苗,加之会伴随狂风暴雨天气,农作物会出现大面积倒伏。烟株遭受冰雹袭击后,轻则叶片穿孔、破损,重则叶片砸落、主茎折断,甚至死亡。而且狂风加叠会导致烟株出现倒伏、折损的概率提高。冰雹降落常伴随强降水,也易造成烟田洪涝灾害,严重时难以恢复,从而导致作物减产、品质下降。冰雹后烟株造成机械损伤,若不处理及时,极易发生病虫害,使得烤烟受灾更加严重。

3.3 冰雹的气象保障服务对策

为调动相关人员应对冰雹的主动性和积极性,气象部门在冰雹多发期可实行全天轮班制度,确保实时监控天气变化情况,尤其注意强对流天气的发展。严格执行省、市、县(区)三级联动机制,深入分析冰雹天气,提前部署防控。利用布设在城区的多普勒雷达和布设在乡镇的小雷达,实时监测雷达回波强度、回波顶高等数据,借助卫星云图、地面观测资料等分析冰雹天气的可能性,并根据实时监测数据,第一时间通过手机短信、微信公众号、应急广播大喇叭等方式发布冰雹预警,提醒广大农民做好防范应对准备。冰雹发生后,若田中出现积水和淹水情况,及时做好挖排沟将积水顺利排出,降低土壤湿度,保证植株根系正常生长。及时清理田内残留的茎叶和枝干,集中处理垃圾,不可随意丢弃在烟田内。田内没有积水后,及时锄耕、松土,降低土壤因冰雹落下引起的压实问题。若遇冰雹块大、量多的情况,要及时清除墒体上的杂草并进行培土,促进烟株再长新根,提高烟株的抗倒伏能力[3]。

4 臺风暴雨

4.1 霞浦县台风暴雨的特征

霞浦县出现台风的频率较高,年均台风次数为1.7次,最多的一年有5次,整体上受台风影响的频率较高,近年来霞浦县台风频数呈缓慢上升的趋势。台风主要集中在7—9月,此期间出现的台风次数占总次数的87.3%,8月台风的出现次数最多,为30次,占总台风次数的35%左右。登陆霞浦县的台风绝大部分来自西北太平洋。5—6月西北太平洋台风主要向西移动,主要影响两广地区和海南省,7—8月由向西北移动的趋势,对福建省和浙江省影响较大,自9月开始,热带气旋的移动路径开始偏南,北进路径偏北,对闽浙地区的影响开始减弱。霞浦县站过站雨量在200 mm以上的台风为严重暴雨影响台风,严重暴雨影响台风数为19个,占总影响台风的22.5%,当台风移动至霞浦县以南时,县域内会受到强烈的偏东气流影响,水汽自海上不断向霞浦输送,加之台风强大的辐合抬升作用,从而引发暴雨。

4.2 台风暴雨对农业的影响

水稻为霞浦县主要农作物,台风暴雨会影响水稻的正常生长。(1)洪涝淹水易倒伏。受大风和强降水影响,稻田水位过高水稻受淹后会出现叶片受伤和茎秆倒伏,水稻灌浆受到影响。(2)病虫害易反复出现。台风过后水稻受伤,植株出现伤口,尤其是禾苗在大水漫顶后抗逆能力较平常下降,条斑病、白叶枯病等细菌性病害传播快,容易蔓延肆虐,稻曲病和稻瘟病等真菌病害的加重流行蔓延,同时稻飞虱和稻纵卷叶螟等迁飞害虫也可能加重发生。(3)开花授粉受影响。水稻在抽穗期一旦被风刮水淹,开花授粉会受到影响,谷壳普遍变黑,剑叶破裂,光合作用变弱,千粒重减轻,稻秆易腐烂,会出现落谷和谷粒发芽的情况。(4)光合作用受阻。水稻虽然有一定耐涝能力,但长时间被水淹没会导致缺氧进而有氧呼吸受到抑制,酒精类成分不断在植株内积聚,光合作用的效率降低,甚至没有光合作用,导致营养成分的分解速度高于合成速度,生长受到阻碍,从而出现叶片偏黄,叶片、分蘖节、主茎接连死亡,水稻根系氧气供给跟不上,吸收能力不强。若遭受涝害较轻则表现为高位分蘖的情况较多,生长发育受阻,生长期延长,有效穗数减少,最终减产。(5)土壤质量降低。台风暴雨还会引发一系列次生灾害,如泥石流、山崩、滑坡和水土流失等,这些灾害会使农业耕地遭到掩埋,土壤质量降低,作物生长受阻。台风还会引发海水倒灌,部分被淹农田被海水浸泡时间越长,土壤内的含盐量越高,土壤出现盐碱化的现象,导致肥力下降甚至废耕[4]。

4.3 臺风暴雨的气象保障服务对策

首先,气象部门应组织工作人员深入田间乡里,通知农户在台风来临前后及时关注气象部门发布的动态信息,向农户推广本地气象部门开发的台风气象服务产品二维码和小程序,让农户能够便捷地了解最新台风动态和天气状况。

其次,指导农户做好台风防范措施,提出农事建议,指导农户做好排水、清沟、加固大棚和果树等措施。针对农场育苗大棚、甜瓜大棚、闲置大棚等不同种类的大棚设施,由相关技术人员分别给予指导,撤掉闲置大棚薄膜,及时抢摘成熟瓜果。在早稻收割期天气服务材料中提醒农户尽早完成早稻收割,还可通过与农业局联合发布农业气象灾害预警专报、预警短信、电话提醒等多种方式服务农户。

最后,提高防御台风等气象性灾害服务水平,加强应急值守,密切关注台风移动路径和天气变化,及时发布灾害预警信息,做到主动防御。做细做实防灾减灾工作预案,台风暴雨过后及时组织会商,科学评估灾害的影响,及时制定针对性措施。组织广大农技人员深入农业生产第一线,调查了解灾情,加强技术服务,帮助农民解决实际困难。

参考文献

[1] 林添水,韦英英,李锦梁,等.安溪县主要气象灾害对农业生产的影响及防灾减灾对策[J].广东蚕业,2022,56(10):39-41.

[2] 陈建荣.气象灾害对农牧业生产的影响及防御措施[J].广东蚕业,2022,56(4):51 -53.

[3] 高振环.探究农业气象灾害对农作物的影响[J].农业灾害研究,2022,12(3):137-139.

[4] 肖秀琴,郑珍萍,张洁薇.邵武市主要气象灾害对农业的影响及灾害监测预报技术[J].当代农机,2022(9):78-79,81.

Impact of Disastrous Weather on Agricultural Production in Xiapu County and Countermeasures for Meteorological Support Services

Wang Xiao-fang et al(Xiapu Met-

eorological Bureau, Fujian Province, Xiapu, Fujian 355100)

Abstract According to the common disastrous weather characteristics of Xiapu County, such as low temperature and cold damage, high temperature and drought, hail, typhoon and rainstorm, analyzed the impact on agricultural production, mainly analyzed the adverse impact on rice, flue-cured tobacco, fruit trees and other crops in each critical growth period, and put forward corresponding meteorological support service countermeasures for reference in combination with meteorological work experience.

Key words Low temperature chilling injury; High temperature and drought; Typhoon rainstorm; Meteorological support