天津市2018年春季農(nóng)業(yè)氣象條件分析

董朝陽 陳躍浩 程善俊

摘 要：為探究天津市2018年春季（3—5月）氣象條件對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響，以全市13個基本觀測站和253個區(qū)域自動站氣象數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，采用距平百分率、五日滑動以及空間插值等方法對春季溫度、水分、光照等氣象條件進行了分析，并結(jié)合田間調(diào)查評估其對作物生長的影響。結(jié)果表明，2018年春季氣溫較往年略偏高，波動明顯；降水略偏少，時空分布不均，日照略偏少。早春氣溫偏低，冬小麥返青起身延遲；3月下旬氣溫回升迅速，麥苗長勢好轉(zhuǎn)；4月3—7日出現(xiàn)強降溫雨雪過程，設(shè)施拱棚和露地早春覆膜作物遭遇冷害；4月中旬到5月中旬光溫水匹配適宜，小麥長勢好轉(zhuǎn)升級，春播持續(xù)推進；5月下旬氣溫迅速攀升，未出現(xiàn)有效降水，春播因干旱受阻，旬末出現(xiàn)小麥干熱風(fēng)天氣?？傮w來看，今春農(nóng)業(yè)氣象條件利弊參半。

關(guān)鍵詞：春季；氣象條件；天津；評估

中圖分類號：S16 文獻標(biāo)識碼：A DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2018.10.017

Abstract： In order to explore the influence of meteorological conditions on agricultural production in spring （March—May） of 2018 in Tianjin，based on the meteorological data of 13 basic observation stations and 253 regional automatic stations， the temperature， moisture and illumination conditions in spring were analyzed by using the methods of anomaly percentage， five-day moving average， spatial interpolation and so on， and its impact on crop growth were evaluated combined with field investigation. The results showed that the average temperature in the spring of 2018 was slightly higher than that in the same period from 1981 to 2010， and the fluctuation was obvious. The precipitation and the sunshine hours were slightly less than the same term， and the space-time distribution of rainfall was inhomogeneous. The reviving of winter wheat had postponed due to the low temperature in early spring. While the temperature picked up quickly in late March， wheat seedling had taken a turn for the better. From April 3rd to 7th， Tianjin had experienced a heavy cooling， rain and snow process， crops under the arched shed and plastic mulch in the open ground had encountered cold damage. From mid-April to mid-May， the suitable matching of light， temperature and precipitation brought the wheat on nicely， in the meantime the progress of spring sowing has carried out continuously. Late in May， the temperature rose rapidly and there was no effective precipitation， spring sowing was hindered by drought， while hot-dry wind appeared at the end of the month. Overall， the plusses and minuses of agro-meteorological conditions in this spring were equal.

Key words： spring； meteorological conditions； Tianjin； evaluation

2017—2018年冬季天津市氣溫整體較往年偏低0.1 ℃，其中1月下旬受冷空氣影響出現(xiàn)一次階段性降溫過程，較往年偏低3.4 ℃，是2001年以來歷史同期最低值；降水量總體較往偏少5成以上，僅1月下旬有降水，其余各旬均無降水；季內(nèi)以晴好天氣為主，日照較充足。整個冬季未發(fā)生嚴(yán)重災(zāi)害性天氣，冬小麥安全越冬，設(shè)施農(nóng)業(yè)正常生產(chǎn)，整個冬季農(nóng)業(yè)氣象條件總體利大于弊，為春季的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供了較為理想的水分條件。進入春季后，氣溫較往年略偏高，波動明顯；降水略偏少，時空分布不均，日照略偏少。早春氣溫偏低，冬小麥返青起身延遲；3月下旬氣溫回升迅速，麥苗長勢好轉(zhuǎn)；4月3—7日出現(xiàn)強降溫雨雪過程，設(shè)施拱棚和露地早春覆膜作物遭遇冷害；4月中旬—5月中旬光溫水匹配適宜，小麥長勢好轉(zhuǎn)，春播持續(xù)推進，5月下旬氣溫迅速攀升，未出現(xiàn)有效降水，春播因干旱受阻，旬末出現(xiàn)小麥干熱風(fēng)天氣。綜合來看，2018年春季農(nóng)業(yè)氣象條件利弊參半。

1 資料來源

本文的氣象數(shù)據(jù)來源于天津市氣象信息中心，包括天津市13個基本觀測站和253個區(qū)域自動站（圖1）2018年3月1日—5月31日逐日觀測數(shù)據(jù)，歷史同期觀測數(shù)據(jù)為1981—2010年全市13個基本站的歷史匯編資料，氣象要素有平均氣溫、最高氣溫、最低氣溫、最小相對濕度、降水量、最大風(fēng)速、日照時數(shù)等?；菊緮?shù)據(jù)用于當(dāng)年與歷史同期對比，區(qū)域站數(shù)據(jù)用于要素空間插值。插值方法為反距離權(quán)重法（IDW）[1]。農(nóng)業(yè)調(diào)查資料來源于田間調(diào)查和涉農(nóng)區(qū)定點觀測，包括冬小麥的發(fā)育期和生育狀況，春玉米、棉花以及水稻等作物的春播情況。主要涉農(nóng)區(qū)包括薊州、寶坻、武清、靜海、寧河、北辰、東麗、西青、津南。

2 春季氣象條件概況

由圖2可知，2018年春季主要涉農(nóng)區(qū)全市平均氣溫14.9 ℃，較往年偏高1.5 ℃，列1961年以來歷史同期高值第五位。春季平均降水量67.2 mm，較往年偏少4.4 mm。全市春季平均日照時數(shù)為696.9 h，較往年偏少16.7 h。

2.1 溫度條件

由圖3可知，2018年春季全市主要涉農(nóng)區(qū)的平均氣溫為13.9～15.5 ℃，歷史同期為12.7～13.8 ℃，氣溫距平為0.5～1.9 ℃；極端最高氣溫35.7 ℃，出現(xiàn)在5月31日的北辰，極端最低氣溫-8.7 ℃，出現(xiàn)在3月9日的寶坻。主要涉農(nóng)區(qū)≥0℃活動積溫為1 285.1～1 425.3 ℃·d，較往年偏多52.6～176.7 ℃·d；≥10 ℃有效積溫為534.7～641.6 ℃·d，較往年偏多85.2～187.7 ℃·d；熱量資源充足[2-3]。

2.2 水分條件

由圖4可知，2018年春季全市降水時空分布不均，從空間上來看，北部多東南部少；從時間上來看，3月全市平均降水量較往顯著偏少，4月顯著偏多，5月偏少；主要涉農(nóng)區(qū)春季降水量在50.2（寧河）～96.0 mm（寶坻）之間，除薊州、寶坻和武清較往偏多外，其他各區(qū)均不同程度偏少；3月全市平均降水量2.3 mm，偏少近8成；4月平均降水量42.6 mm，偏多9成；5月全市平均降水量22.4 mm，偏少近5成。2.3 光照條件

由圖5可知，2018年春季全市主要涉農(nóng)區(qū)平均日照時數(shù)為671.3（西青）～727.1 h（東麗），除寶坻外其他各區(qū)均不同程度偏少，偏少幅度為1.8（北辰）～45.2 h（靜海）。3月全市主要涉農(nóng)區(qū)平均日照時數(shù)202.6 h，偏少16.5 h。4月平均日照時數(shù)234.6 h ，偏少2.9 h。5月平均日照時數(shù)259.7 h，偏多2.7 h?？傮w來看，主要涉農(nóng)區(qū)2018年春季日照條件良好，未出現(xiàn)連續(xù)持續(xù)性寡照天氣[4]。

3 春季氣象條件對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)影響

3.1 對冬小麥的影響

以寶坻區(qū)為例（圖6），2017年秋季冬小麥播種偏晚，冬前積溫略顯不足，普遍澆灌“越冬水”，足墑越冬；冬季氣溫略偏低，階段性低溫明顯，冬小麥枯黃越冬。3月上旬末和中旬，全市冬小麥大面積進入返青期，由于3月上旬氣溫偏低，導(dǎo)致冬小麥返青較往偏晚5～9 d，返青時出現(xiàn)少量死苗，麥田大面積灌溉返青水，冬小麥整體偏小，平均密度750萬～1 200萬株·hm-2，群體密度差異較大。3月下旬平均氣溫顯著升高，日照充足，水熱匹配協(xié)調(diào)，小麥整體長勢趨于好轉(zhuǎn)，并開始進入起身拔節(jié)期，但4月3—7日出現(xiàn)強降溫雨雪過程，低溫推遲了小麥發(fā)育期進程，拔節(jié)期推遲至4月中旬，發(fā)育期偏晚5～6 d；5月上旬冬小麥進入抽穗普期，較往偏晚3～4 d，中旬小麥進入灌漿期，麥田大面積灌溉灌漿水，麥田墑情適宜；下旬，氣溫迅速攀升，未出現(xiàn)有效降水，主要麥區(qū)出現(xiàn)了3～4 d干熱風(fēng)天氣?？傮w來看，2018年春季溫度變化劇烈，降水時空分配不均，氣象條件整體對冬小麥生長及產(chǎn)量形成整體利大于弊。

3.2 對春耕和春播的影響

天津春耕春播的主要作物包括春小麥、棉花、水稻、春玉米等。

春小麥：春小麥早春頂凌播種，前期未出現(xiàn)有效降水，氣溫波動上升，小麥種子萌動通過春化出苗，隨著氣溫回升，日照變長，小麥進入光照階段。苗期階段性低溫未對春小麥造成嚴(yán)重影響，進入拔節(jié)后，光溫水條件匹配良好，有利于小麥的生長發(fā)育。

棉花：由于4月3—7日的大風(fēng)降溫過程，直到4月上旬旬末棉花主栽區(qū)的5 cm土壤溫度才穩(wěn)定通過12 ℃（圖7）[5]，棉花覆膜播種得以大面積開展，時間較往略有延后，播前的雨雪天氣過程為棉花播種出苗提供了水分保障，播后氣溫迅速回升，表層地溫穩(wěn)步提高，棉花順利出苗，苗期水熱條件匹配良好，有利于棉花的苗期生長。

水稻：4月中旬，水稻育秧陸續(xù)展開，育秧期內(nèi)，光溫充足。5月上旬，水稻開始移栽，到5月中旬，已基本移栽完成。5月前期水熱匹配良好，后期多晴熱天氣，對水稻移栽緩苗產(chǎn)生一定不利影響。

春玉米：4月下旬春玉米開始陸續(xù)播種，前期水熱條件匹配良好，春玉米播種持續(xù)推進；后期以晴熱天氣為主，無有效降水，耕層土壤墑情下降，春播進度受阻。

4 春季主要農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害

4.1 小麥干熱風(fēng)

天津5月份的最高氣溫一般可升到30 ℃，此季節(jié)有時出現(xiàn)高溫低濕且伴有一定風(fēng)力的天氣，對開花、灌漿期的小麥造成影響，迫使小麥早熟，麥粒干癟，導(dǎo)致減產(chǎn)[6-7]。今年5月下旬天津地區(qū)以晴熱天氣為主，未出現(xiàn)有效降水，據(jù)統(tǒng)計（表1），全市主要麥區(qū)出現(xiàn)3～4 d輕度及以上高溫低濕型干熱風(fēng)天氣，干熱風(fēng)天氣間隔發(fā)生，未出現(xiàn)持續(xù)3 d及以上過程，由于前期普灌麥黃水，干熱風(fēng)對小麥產(chǎn)量影響較小。從6月4日大面積災(zāi)害調(diào)查結(jié)果來看，前期大部分麥田灌溉麥黃水，墑情尚可，小麥處于乳熟至蠟熟期，植株及葉片功能正常，籽粒灌漿未明顯受阻；6月中旬小麥?zhǔn)斋@后進行了觀測農(nóng)田的小麥烤種及產(chǎn)量結(jié)構(gòu)分析。結(jié)果為：灌漿期間墑情良好地塊，千粒質(zhì)量與歷年基本持平，墑情較差地塊，千粒質(zhì)量下降2%～3%左右。

4.2 低溫冷害

4月3—7日，全市出現(xiàn)大風(fēng)強降溫降雪天氣過程，平均氣溫從22.4 ℃下降到3.5 ℃，降溫幅度近20 ℃，過程極端最低氣溫出現(xiàn)在薊州的八仙山，為-4.6 ℃。北部薊州山區(qū)和南部靜海等地出現(xiàn)兩個氣溫低值區(qū)域，薊州、東麗、西青、寧河等基本觀測站，出現(xiàn)1997年以來4月上旬的最低值，靜海出現(xiàn)1997年以來第二低值，觀測站低于1 ℃的累積時長達到29 h，最長持續(xù)時間達到16 h。其中4—5日出現(xiàn)雨夾雪天氣，北部地區(qū)中到大雪，全市降水量5.9～9.9 mm。過程最大陸地風(fēng)力達到8級，日平均最大相對濕度達到90%以上。受低溫高濕相互疊加和大風(fēng)破壞設(shè)施的影響，小拱棚及早春覆膜播種露地作物由于設(shè)施簡陋，抵御低溫大風(fēng)能力差，受低溫凍害最嚴(yán)重，死苗較多（圖8A）；大型冷棚實行多層覆蓋，保溫能力相對較強，蔬果受害較輕；溫室因為有保溫被覆蓋，基本未受影響，只有個別植株因前后溫差較大出現(xiàn)裂瓜裂果現(xiàn)象（圖8B）。從寶坻站此次低溫過程的實況溫度來看，倒春寒氣象指標(biāo)K的值為3.3，為中度倒春寒等級[9]。

5 夏季氣候趨勢預(yù)測及農(nóng)事生產(chǎn)建議

預(yù)計2018年夏季（6—8月）天津市大部地區(qū)氣溫較往年同期略偏高，季平均氣溫為26 ℃左右（北部地區(qū)多年平均為25.6 ℃；中南部地區(qū)多年平均為25.7 ℃；東部地區(qū)多年平均為25.8 ℃）；降水量略偏多，北部地區(qū)降水量為430～530 mm（北部地區(qū)多年平均為431.5 mm），中南部和東部地區(qū)為360～460 mm（中南部地區(qū)多年平均為347.4 mm；東部地區(qū)多年平均為376.9 mm）。季內(nèi)，6月降水量略偏多，7月降水量偏多，8月降水量略偏少。由于夏季降水時空分布不均，可能有階段性干旱和局部瀝澇發(fā)生。

6月上旬南部冬小麥將進入收獲期，北部冬小麥處于乳熟期，麥?zhǔn)找プ∏绾锰鞖?，及時收獲晾曬；麥?zhǔn)蘸笙牟スぷ鲗⒀杆僬归_，提前做好種子、化肥等農(nóng)資準(zhǔn)備工作，播后注意墑情變化，及時查苗補缺，保證齊苗壯苗；夏季是秋糧作物產(chǎn)量形成的關(guān)鍵期，水肥需求量高，需加強田間管理，做好病蟲草害的防治工作[10]；汛期強對流天氣增多，密切注意冰雹、雷電、大風(fēng)、強降水等局地強對流天氣引發(fā)的農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害，并做好應(yīng)對伏旱準(zhǔn)備。

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