王曙光 姜長稷 白 楊 袁秋勇 吳永宏
(1江蘇省揚州市農(nóng)業(yè)委員會 225001;2江蘇省揚州市氣象局 225003)
淺析揚州市小麥生產(chǎn)中主要氣象災害的影響及防御對策
王曙光1姜長稷2白 楊2袁秋勇1吳永宏1
(1江蘇省揚州市農(nóng)業(yè)委員會 225001;2江蘇省揚州市氣象局 225003)
氣象災害是影響小麥產(chǎn)量的重要因子,通過對江蘇省揚州市1990-2016年期間干旱、洪澇、低溫凍害、風雹、高溫等主要氣象災害對小麥產(chǎn)量的影響分析,闡述了不同類型氣象災害的表現(xiàn)和發(fā)生特點,并結合揚州市小麥生產(chǎn)實際情況,提出了相關氣象災害的綜合防御對策。
小麥;氣象災害;影響;對策;揚州市
揚州市地處江蘇省中部,屬亞熱帶季風性濕潤氣候向溫帶季風氣候的過渡區(qū),農(nóng)作物布局以稻麥兩熟為主。小麥是揚州市僅次于水稻的第二大作物,常年種植面積為16萬hm2,占全市糧食種植面積的40%,產(chǎn)量水平位居全省前列[1,2]。揚州市小麥生產(chǎn)是一項弱質產(chǎn)業(yè),容易遭受干旱、凍(冷)害、濕害、干熱風、穗發(fā)芽等非生物逆境災害影響[3]。因此,研究氣象災害對小麥生產(chǎn)的影響,在災害發(fā)生前后采取積極的應對措施,對減少災害造成的損失具有十分重要的現(xiàn)實意義。筆者從1990-2016年揚州市小麥生長期間主要氣象災害的表現(xiàn)著手,深入分析了氣象災害發(fā)生的特點,并提出小麥生產(chǎn)上相關氣象災害的綜合防御對策,以期為揚州乃至淮南麥區(qū)的小麥生產(chǎn)提供參考。
本研究小麥產(chǎn)量數(shù)據(jù)來自《揚州統(tǒng)計年鑒》,時間為1990-2016年,利用 Excel 2010進行數(shù)據(jù)處理和作圖。
氣象災害主要指氣象對作物生長發(fā)育有直接或間接影響而造成危害的各種災害。本文將氣象災害分為干旱、洪澇、低溫凍害、風雹、高溫等,其中洪澇包括洪災、澇災、濕(漬)害等災害,低溫凍害包括低溫冷害、寒潮、霜凍、寒露風、早霜等災害,風雹災害包括冰雹、臺風、大風、龍卷風、颶風、沙塵暴、干熱風等災害。氣象災害的調度指標參照農(nóng)業(yè)部種植業(yè)管理司2016年編印的《農(nóng)情工作手冊》。本文將氣象災害田間調查分級評價指標分為輕度、中度和重度3個等級。小麥生產(chǎn)災害損失情況用受災、成災、絕收表示,受災面積指因災害造成在田農(nóng)作物產(chǎn)量損失10%以上的面積;成災面積指在受災面積中,小麥產(chǎn)量損失30%(含30%)以上的面積;絕收面積指在成災面積中,小麥產(chǎn)量損失80%(含80%)以上的面積。
1990~2016年27年間揚州市小麥單產(chǎn)表現(xiàn)為跌宕上升的趨勢,見圖1。用當年單產(chǎn)與上年單產(chǎn)相比較,增產(chǎn)年份有14年,減產(chǎn)年份有13年,見表1。從小麥產(chǎn)量水平看,大致分為兩個階段,1990-2003年總體表現(xiàn)為徘徊階段,增產(chǎn)年份有5年,減產(chǎn)年份有9年,年均單產(chǎn)4 277.1 kg/hm2,期間1992、1996、1997年單產(chǎn)均突破4 500 kg/hm2,1996年達階段性單產(chǎn)高點,為4 973.0 kg/hm2;2004~2016年處于攀升階段,由于政策好、人努力、天幫忙等因素,增產(chǎn)年份有9年,減產(chǎn)年份有4年,小麥生產(chǎn)實現(xiàn)連年豐產(chǎn)的好局面,單產(chǎn)始終處在4 500 kg/hm2以上,產(chǎn)量水平邁上了一個新臺階,2011、2014年小麥單產(chǎn)突破6 000 kg/hm2,2011年高達6 151.0 kg/hm2,較2003年增43.7%,位居全省第一,創(chuàng)揚州市小麥單產(chǎn)歷史新紀錄。
圖1 1990-2016年揚州市小麥單產(chǎn)變化
從1990~2016年揚州市小麥生長期間農(nóng)業(yè)氣象災害總體表現(xiàn)看,見表1、表2,干旱發(fā)生年份有6年,發(fā)生頻率為22.2%,發(fā)生重度干旱的年份是1992、1993年,中度發(fā)生的是2001、2011年,輕度發(fā)生的是1990、2004年。洪澇發(fā)生年份有16年,發(fā)生頻率為59.3%,發(fā)生重度洪澇的年份是1991、1998、2016年,這3年均表現(xiàn)為小麥大幅減產(chǎn),1998年較1997年減產(chǎn)幅度高達28.1%;發(fā)生中度洪澇的年份是1992、1993、1997、2000、2001、2002、2003年;輕度發(fā)生的年份有6年。低溫凍害發(fā)生年份有19年,發(fā)生頻率為70.4%,為發(fā)生最頻繁的氣象災害;發(fā)生重度低溫凍害的年份是1991、1995、1998年,這3年表現(xiàn)為小麥大幅減產(chǎn);發(fā)生中度低溫凍害的年份是1992、1994、1999、2000、2003、2010、2011、2015年;輕度發(fā)生的年份有8年。風雹發(fā)生年份有4年,發(fā)生頻率為14.8%,1994年為中度發(fā)生,2008、2011、2015年為輕度發(fā)生。極端高溫發(fā)生年份有4年,發(fā)生頻率為14.8%,重度發(fā)生的年份為1994、2000年,輕度發(fā)生的年份為1995、1997年。按氣象災害發(fā)生頻率高低依次為低溫凍害>洪澇>干旱>風雹=極端高溫,其中低溫凍害、洪澇發(fā)生頻率均達60%左右。
表1 揚州市小麥單產(chǎn)與氣象災害表現(xiàn)
表2 1990~2016年揚州市小麥生產(chǎn)氣象災害頻次
揚州市干旱災害總體表現(xiàn)為小麥生長前期發(fā)生較多,生長中后期發(fā)生較少,減產(chǎn)年份有2年,增產(chǎn)年份有4年。小麥生長前期發(fā)生干旱的年份有5年,1992、1993年小麥冬前均遭遇嚴重干旱,1991年9月27日至12月23日總降水量僅有21.7 mm,1992年10月11日至12月25日總降水量僅有21 mm,比常年同期減少70%~80%。土壤墑情嚴重不足,對耕地、播種、出苗和麥苗生長造成了嚴重影響,導致當年小麥有效穗數(shù)減少。1990年小麥播種前先旱后澇,2011年小麥冬前干旱少雨,2004年早春出現(xiàn)干旱,對播種較遲的小麥出苗和生長造成了不同程度的影響。此外,小麥生長中后期也有少數(shù)年份出現(xiàn)干旱,如2001年返青拔節(jié)后,持續(xù)干旱少雨,從2月下旬至5月下旬降雨量為82.1 mm,僅有常年同期的1/3,影響了田間管理措施的落實和肥料的有效利用。
洪澇是揚州市小麥生產(chǎn)中較常見的氣象災害,發(fā)生洪澇而造成減產(chǎn)的年份多達10年,小麥生長中后期因洪澇而減產(chǎn)最為嚴重,增產(chǎn)年份達7年,但增產(chǎn)年份中有5年為輕度洪澇發(fā)生。重度發(fā)生年份中,1991年2月下旬至3月中旬連陰雨天氣,總降水量189.9 mm,麥苗受漬嚴重,基部葉片普遍落黃,根系生長不良,分蘗死亡較多,收脫期間再遭連陰雨天氣,造成爛麥場。1998年發(fā)生歷史罕見的多次、長時間陰雨寡照天氣而造成嚴重漬害,全生育期累計雨日達90多d,占整個小麥生育期的40.9%,小麥一生幾乎都泡在水里,對麥苗生長造成了極其嚴重的影響。2016年小麥播種期遭受連續(xù)陰雨天氣,遲播面積大,苗情基礎差,成熟收獲期再次遭受連陰雨天氣,嚴重影響了小麥的產(chǎn)量與品質。中度洪澇年份發(fā)生時間各不相同,多表現(xiàn)為減產(chǎn),其中減產(chǎn)年份有5年,增產(chǎn)年份有2年,1992年小麥拔節(jié)期遭遇多雨、低溫、寡照天氣,1993年小麥抽穗成熟期遭遇陰雨寡照天氣,1997年播種期、拔節(jié)期遭受連陰雨天氣,2000年播種期遭受連陰雨天氣、成熟前后遭受爛麥場天氣,2001年秋播遭受連陰雨天氣,2002年灌漿結實期遭受連陰雨天氣,2003年返青至抽穗揚花期遭受連陰雨且寡照天氣。輕度發(fā)生年份中,1990、1994、2005、2012、2013年漬害多發(fā)生在越冬期以前,2010年發(fā)生在返青拔節(jié)期,僅有1994、2012年表現(xiàn)為減產(chǎn)。
低溫凍害是揚州市小麥生產(chǎn)中最為常見的氣象災害,發(fā)生低溫凍害而減產(chǎn)的年份多達8年,增產(chǎn)年份達11年。重度發(fā)生年份中,1991年2月21~25日,遭遇強寒流襲擊,早播拔節(jié)的小麥發(fā)生嚴重凍害,1990年10月15日前播種的小麥主莖凍死率達47.3%。4月2日再遭低溫襲擊,最低氣溫1.8℃,使正處于減數(shù)分蘗期的小麥部分表現(xiàn)為兩段穗現(xiàn)象;1995年1月14日、2月5日、2月26-28日、4月3日先后遭受了4次嚴重凍害,全市受凍面積達80%以上,死穗率達35%,但小麥生長中后期氣候較為有利,小麥表現(xiàn)出凍后較強的自我恢復調節(jié)能力,僅較上年減產(chǎn)3.6%;1998年1月18-19日、3月19-20日遭受了兩次強寒潮襲擊,全市受凍面積達63%。中度發(fā)生年份中,1992、1999、2000、2010、2011年為小麥越冬期低溫凍害,1994年3月26-27日出現(xiàn)了1次較重的晚霜凍害,2003年小麥越冬期和生長中期均遭受低溫,2015年小麥播種期、孕穗期遭受低溫,但僅有1994、2000、2015年表現(xiàn)為減產(chǎn)。輕度發(fā)生年份中,1990、2004、2005、2006、2008、2009、2016年在小麥越冬期出現(xiàn)低溫凍害,2007年3月初出現(xiàn)倒春寒,但僅2007、2016年表現(xiàn)為減產(chǎn)。從1990~2016年低溫凍害發(fā)生情況看,小麥越冬前后易遭受低溫凍害襲擊,若小麥生長中后期氣候轉好,田管措施得當,受凍田塊小麥產(chǎn)量形勢仍有轉好可能。
揚州市小麥生產(chǎn)中風雹災害也偶有發(fā)生,但防御難度相對較大。1994年5月2日、5月15-16日全市先后遭受兩次暴風襲擊,小麥倒伏面積大,占小麥面積的19.3%。2008年6月3日,揚州高郵、江都的局部地區(qū)遭遇了冰雹襲擊,冰雹強度較大,歷時40 min左右,0.6萬hm2小麥不同程度受災,受災田塊的麥穗被打散、折斷,麥粒散落田間,部分田塊產(chǎn)量損失達90%以上。2011年5月17-20日出現(xiàn)了干熱風天氣,5月19日的日最高氣溫達35.7 ℃,對南部地區(qū)成熟早的小麥籽粒灌漿有一定影響。2015年4月28日大風冰雹從揚州儀征市過境,冰雹大如鉛球,小麥正處于抽穗揚花期,導致儀征市部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)近0.2萬hm2小麥受災,嚴重田塊受損率達70%~100%。
揚州市27年間小麥生產(chǎn)中極端高溫災害發(fā)生有4年。1994年小麥灌漿成熟期間氣溫偏高,出現(xiàn)了大于30 ℃的極端高溫天氣3次,共9 d,致使正在開花的小麥花粉活力下降,影響授粉,導致當年小麥粒數(shù)下降。1995年小麥生產(chǎn)上出現(xiàn)了歷史上罕見的秋、冬、春季持續(xù)高溫天氣,全生育期平均氣溫較常年偏高,生育進程明顯提前,遭受高溫災害較重,導致減產(chǎn)。 1997年灌漿結實期持續(xù)高溫,成熟期比常年提前3 d,有效灌漿期縮短,抑制了千粒重的進一步提高。2000年5月21-24日出現(xiàn)連續(xù)4 d的高溫低濕天氣,日最高氣溫在34 ℃以上,形成了明顯的高溫逼熟,成熟期提前3~5 d,千粒重下降2 g左右。
近年來,農(nóng)業(yè)科學技術取得了長足發(fā)展,農(nóng)田基礎設施有了很大改善,防災減災能力明顯增強,但從目前揚州市小麥生產(chǎn)來看,靠天收獲的局面仍未徹底改變,氣象災害仍是影響揚州市小麥產(chǎn)量水平提升的主要因素之一。首先,應牢固樹立防災減災的意識,切實增強防御干旱、洪澇等可控氣象災害的能力。其次,應加大農(nóng)田基礎設施的投入,進一步加強高標準水系建設,改善生產(chǎn)條件,積極改造中低產(chǎn)田、鞏固高產(chǎn)田,努力建設高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)、能灌能排的標準化農(nóng)田。最后,農(nóng)諺講“麥田三道溝、從種喊到收”,因此還應提升農(nóng)民對小麥生產(chǎn)溝系配套重要性的認識,提高麥田溝系配套水平,避免或減輕漬害發(fā)生。
“科技興農(nóng),種子先行”。低溫凍害、倒伏等氣象災害與小麥品種特性關系相當密切[4,5]。應充分利用揚州市農(nóng)科院、揚州大學等本地農(nóng)業(yè)高等院所集中的科技優(yōu)勢,加快培育引進一批品質好、產(chǎn)量高、抗逆性強的小麥新品種,提高小麥品種抗寒、抗倒等綜合性能,挖掘良種增產(chǎn)潛力,提高良種應用水平。應加強農(nóng)民實用技術培訓,從市級培訓到鄉(xiāng)縣級培訓再到示范大戶培訓,鄉(xiāng)級培訓要落實到每戶農(nóng)戶,同時依托小麥綠色高產(chǎn)高效創(chuàng)建項目,充分發(fā)揮科技示范帶動作用,努力提升新品種和新技術知曉率和到位率,切實做到良種良法配套,提升小麥生產(chǎn)科技水平。
目前揚州市小麥生產(chǎn)上播種質量下降問題表現(xiàn)尤為突出,這也是造成低溫凍害、后期倒伏等氣象災害的重要原因之一,應引起足夠重視。主要表現(xiàn)為:(1)遲播面積較大。近幾年由于水稻騰茬遲,部分農(nóng)戶養(yǎng)老稻的種植習慣使小麥遲播面積比例大,特別是越冬前后由于遲播小麥苗小、苗弱造成抗逆性嚴重下降,最終影響小麥高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。(2)基本苗數(shù)偏高。近年來,揚州市小麥生產(chǎn)上平均基本苗數(shù)300萬畝/hm2,與240萬~270萬苗/hm2高產(chǎn)群體基本苗數(shù)的要求相比仍偏高,從而給生長后期倒伏帶來隱患。因此,應科學協(xié)調好播期與播量[6],堅持適期適量播種,形成小群體壯個體,筑牢小麥生產(chǎn)基礎。同時,應科學肥水運籌,提高小麥基部節(jié)間的干物質重,增強小麥抗倒伏能力。
構建完善的災前、災后防災減災體系是應對氣象災害的重要舉措。具體措施為:(1)加強農(nóng)業(yè)氣象服務和氣象災害防御工作。建立高效的氣象服務機制和服務組織,進一步強化氣象為農(nóng)服務體系和氣象災害防御體系建設,提高小麥生產(chǎn)氣象災害監(jiān)測預報能力,開展中長期預報和短期預警,暢通預警信息共享、聯(lián)合發(fā)布的渠道,完善以預防為主的氣象災害防御機制。(2)強化災后防災減災體系建設。根據(jù)氣象災害的發(fā)生情況,及時提出針對性、可操作性強的災后技術指導意見,組織專家深入災區(qū)開展服務指導工作,切實落實好防災減災關鍵措施。同時,開展小麥種植政策性農(nóng)業(yè)保險,建立農(nóng)業(yè)風險防范機制,增強抗風險能力。
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2017-05-11
江蘇省農(nóng)業(yè)三新工程項目[編號:SXGC(2015)217]