淺談氣象條件對(duì)普蘭縣農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響

左航天，雷文君，鄭鹽源，李積強(qiáng)

（西藏阿里地區(qū)普蘭縣氣象局，西藏 阿里 859500）

普蘭縣位于西藏自治區(qū)西南部、阿里地區(qū)南部、喜馬拉雅山脈南側(cè)的峽谷地帶及中國(guó)、印度、尼泊爾三國(guó)交界處，地處納木阿比峰和那尼雪峰之間的孔雀河（馬甲藏布）谷地，地形狹窄，來(lái)自孟加拉的濕潤(rùn)空氣造就宜人的高原小氣候［1］，氣候溫和，降水頗豐，農(nóng)作物資源豐富，主要農(nóng)作物為青稞、油菜等。隨著氣象業(yè)務(wù)發(fā)展和科技進(jìn)步，氣象站網(wǎng)的加密建設(shè)使得氣象事業(yè)發(fā)展突飛猛進(jìn)，各種自動(dòng)氣象站也開(kāi)始發(fā)揮作用，農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)得到有效加強(qiáng)，氣象在農(nóng)業(yè)防災(zāi)減災(zāi)方面發(fā)揮了重要作用［2］。結(jié)合普蘭縣當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)實(shí)際情況，充分利用氣象服務(wù)，趨利避害，合理種植農(nóng)作物，從而提高農(nóng)作物產(chǎn)量。

1 普蘭縣農(nóng)業(yè)氣候資源與農(nóng)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 農(nóng)業(yè)氣候資源

科學(xué)種植不單是靠改良土壤，更需要考慮農(nóng)作物生存的自然環(huán)境，靠天吃飯的時(shí)代已經(jīng)過(guò)去，我們已經(jīng)掌握更多的主動(dòng)權(quán)，可以做到利用氣象要素指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)從而增加產(chǎn)量、減少虧損。同時(shí)，農(nóng)作物的生產(chǎn)與氣象要素是密不可分的，光、熱、水等氣象要素既是植物生長(zhǎng)的基本因子，也是環(huán)境因素的組成部分，因此，氣象因子不僅僅提供能量并參與物質(zhì)循環(huán)和積累過(guò)程，還制約農(nóng)作物的分布、生長(zhǎng)與發(fā)育狀況。

普蘭縣（東經(jīng)80°27″～82°30″；北緯30°00″～31°13″）有著獨(dú)特的高原山地氣候，其中南部屬于高原溫帶季風(fēng)半干旱氣候區(qū)，巴嘎、霍爾兩鄉(xiāng)屬于高原寒帶季風(fēng)半干旱氣候區(qū)，日照充足，氣溫日較差較大，氣溫低，降水少，年均溫度3.5 ℃，極端高溫24.1 ℃，極端低溫為-23.2 ℃，年日照時(shí)數(shù)約3205.5h，年平均無(wú)霜期144 d，年降水量193.6 mm，30.32% 集中在8月（數(shù)據(jù)來(lái)源于2019年普蘭縣國(guó)家基準(zhǔn)氣候站數(shù)據(jù)）。常見(jiàn)自然災(zāi)害有：暴雪、干旱、冰雹、雷暴、霜凍、強(qiáng)降溫等。

同時(shí)，由于普蘭縣氣候特有的、強(qiáng)烈的動(dòng)、熱作用，該地也具備與西藏農(nóng)業(yè)氣候資源類似的特點(diǎn)：輻射強(qiáng)烈、日照時(shí)間久；氣溫相對(duì)較低且溫差大、積溫少；季節(jié)性較為明顯、雨水比較集中、多夜雨；干旱時(shí)間長(zhǎng)、多大風(fēng)。上述氣候資源特點(diǎn)也導(dǎo)致西藏獨(dú)具特色的農(nóng)業(yè)氣候資源：氣候類型復(fù)雜，農(nóng)業(yè)氣候資源差異懸殊；輻射強(qiáng)，光和水配合好，有利于作物高產(chǎn)；熱量水平低，不利于農(nóng)業(yè)發(fā)展；降水高度集中，強(qiáng)度小，夜雨多。

1.2 農(nóng)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

普蘭縣屬于半農(nóng)半牧縣，農(nóng)業(yè)發(fā)展時(shí)間久，品種繁多，主要種植青稞、春小麥、油菜等農(nóng)作物，全縣糧油產(chǎn)量占全地區(qū)總產(chǎn)量的60%以上，占阿里糧食總產(chǎn)量的1/3 以上。普蘭縣人口、耕地及糧食生產(chǎn)情況見(jiàn)表1。隨著人口的增加和土地資源的緊缺，需要以更加科學(xué)的方式從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，利用好氣象條件趨利避害，保證農(nóng)業(yè)的豐收甚至是創(chuàng)收。

表1 普蘭縣人口、耕地及糧食生產(chǎn)情況

2 氣象要素與農(nóng)業(yè)種植關(guān)系

2.1 溫 度

溫度與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的關(guān)系密切，可以直接影響農(nóng)作物生理活動(dòng)，從而影響生育期的長(zhǎng)短及各發(fā)育期出現(xiàn)的早晚；溫度的改變會(huì)影響農(nóng)作物對(duì)光和水資源的利用；也與病蟲(chóng)害的發(fā)生和發(fā)展有關(guān)［3］。

不同農(nóng)作物在不同生長(zhǎng)發(fā)育階段需要不同的溫度指標(biāo)，例如小麥?zhǔn)悄秃底魑?，發(fā)芽溫度為4～5 ℃，生長(zhǎng)的最適溫度為15～20 ℃。農(nóng)業(yè)氣象界限溫度，標(biāo)志某些重要物候現(xiàn)象或農(nóng)事活動(dòng)的開(kāi)始，一般常用界限溫度有：0 ℃、5 ℃、10 ℃、15 ℃、20 ℃，各界限溫度之間持續(xù)日數(shù)也有重要的農(nóng)業(yè)意義，如春季日平均氣溫自5 ℃升至10 ℃的時(shí)期是冬小麥幼穗分化的關(guān)鍵時(shí)期［4］。積溫是指農(nóng)作物生長(zhǎng)發(fā)育階段逐日溫度的總和，常見(jiàn)的積溫有活動(dòng)積溫和有效積溫兩種，各種作物開(kāi)始生長(zhǎng)的最低溫度成為該作物的下限溫度，高于下限溫度的日平均氣溫成為活動(dòng)積溫，活動(dòng)積溫和下限溫度之差成為有效溫度，例如普蘭縣農(nóng)業(yè)種植區(qū)平均海拔3900 m，≥10 ℃積溫為500～1000 ℃，主要適合種植春青稞、油菜等作物。

根據(jù)普蘭國(guó)家基準(zhǔn)氣候站（普蘭縣暫時(shí)未安裝農(nóng)氣站，且基準(zhǔn)氣候站距農(nóng)業(yè)區(qū)距離適合，本文擬使用基準(zhǔn)氣候站數(shù)據(jù)）數(shù)據(jù)顯示：2015年平均氣溫3 ℃，較常年同期偏低0.8 ℃，極端低溫-25.6 ℃，出現(xiàn)在2月7日，極端高溫25.1 ℃，出現(xiàn)在7月14日；2016年平均氣溫7 ℃，較常年同期偏高3.3 ℃，極端低溫-17.9 ℃，出現(xiàn)在1月21日，極端高溫25.2 ℃，出現(xiàn)在7月10日；2017年平均氣溫4.8 ℃，較常年同期偏高1.1 ℃，極端低溫-18.1 ℃，出現(xiàn)在1月12日，極端高溫24.5 ℃，出現(xiàn)在7月8日；2018年平均氣溫4.4 ℃，較常年同期偏高0.7 ℃，極端低 溫-17.3 ℃，出現(xiàn)在12月29日，極端高溫26.9 ℃，出現(xiàn)在7月8日；2019年平均氣溫3.3 ℃，較常年同期偏低0.4 ℃，極端低溫-23.3 ℃，出現(xiàn)在2月10日，極端 高溫25.4 ℃；2020年 平均氣 溫4.3 ℃，較常年同期偏高0.6 ℃，極端低溫-24 ℃，出現(xiàn)在1月20日，極端高溫26.9 ℃，出現(xiàn)在8月8日。上述常年同期指1981—2010年。

2.2 水 分

水是農(nóng)作物生長(zhǎng)不可缺少的部分。營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收主要是利用水分的傳輸，水分還參與光合作用、呼吸作用、蒸騰作用等生理過(guò)程，也是增產(chǎn)的重要條件之一。

普蘭縣農(nóng)業(yè)生產(chǎn)大部分以露天種植為主，其農(nóng)作物水分來(lái)源主要有3 種：自行汲取土壤中水分、利用水庫(kù)漫灌及降水。水分與其他因素作用會(huì)促進(jìn)農(nóng)作物生長(zhǎng)發(fā)育，但是，對(duì)水分也要控制在一定的范圍之內(nèi)，水分過(guò)多會(huì)導(dǎo)致植物缺氧、爛根，過(guò)少會(huì)導(dǎo)致枝葉的凋落甚至干枯死亡［5］。水分過(guò)多或者缺乏對(duì)農(nóng)作物產(chǎn)量影響最大的時(shí)期為作物水分臨界期，臨界期只需要考慮農(nóng)作物對(duì)水分的敏感程度，到關(guān)鍵期則需要農(nóng)作物本身的需水特性和農(nóng)業(yè)氣候條件。另一方面，水分指標(biāo)是反映農(nóng)田水分狀況對(duì)作物生長(zhǎng)發(fā)育的影響程度，常用土壤濕度和蒸散量來(lái)表示，一般劃分為過(guò)干、適宜和過(guò)濕等3 個(gè)等級(jí)，大多數(shù)旱地作物的適宜水分指標(biāo)為土壤相對(duì)濕度60%～80%，水分虧缺對(duì)產(chǎn)量影響十分明顯，根據(jù)土壤水分的多寡影響作物生長(zhǎng)和產(chǎn)量的程度，可確定作物旱害或濕害的指標(biāo)［6］。

水的自然蒸發(fā)與降水都會(huì)改變一片區(qū)域內(nèi)的相對(duì)濕度，因此，相對(duì)濕度的大小是影響農(nóng)作物蒸騰作用和對(duì)水分吸收速率的主要因子之一［7］。相對(duì)濕度過(guò)小，蒸騰作用旺盛，缺水會(huì)破壞作物的水分平衡，對(duì)植物生長(zhǎng)和產(chǎn)量造成不利影響，就要加大對(duì)水分的供應(yīng)；相對(duì)濕度過(guò)大，會(huì)影響農(nóng)作物成熟時(shí)的脫水過(guò)程，增加生長(zhǎng)周期，減少產(chǎn)量，也易導(dǎo)致病蟲(chóng)害泛濫，就需要采取人工措施降低空氣中的相對(duì)濕度。

2.3 輻射及日照

太陽(yáng)輻射是一切生命的源泉。綠色植物通過(guò)光合作用制造有機(jī)養(yǎng)分，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)就是在人為干預(yù)下將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為人類可以利用的生物能的過(guò)程。同時(shí)，輻射對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響主要表現(xiàn)在光譜成分、光照強(qiáng)度和光照時(shí)間等方面。日照時(shí)間和晝夜交替共同影響著農(nóng)作物的生長(zhǎng)、發(fā)育、結(jié)果、落葉、休眠等生理活動(dòng)。普蘭縣平均海拔4300 m（全縣范圍內(nèi)），海拔高空氣稀薄，對(duì)太陽(yáng)輻射吸收小，年日照時(shí)間約3205.5 h，因此，更多的輻射可以到達(dá)地面，且日照足，從而能夠保證植物光合作用，維持生長(zhǎng)溫度，保證農(nóng)作物的正常生長(zhǎng)。

2.4 風(fēng) 力

風(fēng)能是運(yùn)動(dòng)空氣具有的、單位時(shí)間流過(guò)單位截面積的能量，風(fēng)速為3～20 m/s的風(fēng)為可利用風(fēng)能資源。根據(jù)普蘭國(guó)家基準(zhǔn)氣候站數(shù)據(jù)顯示：2017年平均風(fēng)速為2.8 m/s，逐日大風(fēng)極大值為9.7 m/s，大風(fēng)日數(shù)13日；2018年平均風(fēng)速為2.6 m/s，逐日大風(fēng)極大值為9.9 m/s，大風(fēng)日數(shù)10日；2019年平均風(fēng)速為2.6 m/s，逐日大風(fēng)極大值為10 m/s，大風(fēng)日數(shù)7日。近3年數(shù)據(jù)顯示為可利用風(fēng)能資源。

風(fēng)能影響農(nóng)田湍流強(qiáng)度，加快地面與空氣的熱量和水分等的交換速率，增加土壤蒸發(fā)和作物蒸騰，也加速空氣中氣體成分的交換，使農(nóng)田內(nèi)部的空氣不斷更新，還可以調(diào)節(jié)作物的光合作用和蒸騰作用速率［4］，而且能幫助異花授粉作物（如玉米）進(jìn)行授粉，增加結(jié)實(shí)率，提高產(chǎn)量。反之，也會(huì)對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)不利影響：大風(fēng)引起風(fēng)沙可直接加重干旱并造成土壤風(fēng)蝕沙化、影響農(nóng)事活動(dòng)和破壞農(nóng)業(yè)生產(chǎn)設(shè)施；傳播病蟲(chóng)害、擴(kuò)散污染物質(zhì)等；風(fēng)也可以對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成間接危害；造成農(nóng)作物倒伏、斷枝、落葉、落花落果和矮化等，影響其生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)量形成；加速植物蒸騰，使耗水過(guò)多，造成葉片氣孔關(guān)閉，光合強(qiáng)度降低，減少有機(jī)物的積累等。

2.5 自然災(zāi)害

據(jù)《中國(guó)氣象災(zāi)害大典西藏卷》記載，普蘭縣主要?dú)夂驗(yàn)?zāi)害為干旱、雪災(zāi)、冰雹等。普蘭站累計(jì)降水量為2015年65.2 mm、2016年101.0 mm、2017年115.6 mm、2018年169.1 mm、2019年193.56 mm。依據(jù)旱區(qū)分區(qū)指標(biāo)顯示，普蘭縣屬于干旱區(qū)，干旱分為春旱、夏旱，春旱會(huì)影響正常播種、出苗及前期發(fā)育；夏旱會(huì)導(dǎo)致農(nóng)作物籽粒不飽滿，降低產(chǎn)量和收入。雪災(zāi)會(huì)導(dǎo)致低溫，從而影響植物的適應(yīng)性，導(dǎo)致大面積凍死，但是，冬季晝夜溫差大，一般不進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)；冰雹發(fā)生對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生的影響，與作物品種、生長(zhǎng)地帶、持續(xù)時(shí)間、雹徑大小等因素有關(guān)，一般發(fā)生在夏季青稞收獲的季節(jié)，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致農(nóng)作物減產(chǎn)，甚至顆粒無(wú)收。因此，為更好規(guī)避自然災(zāi)害，依托扶貧產(chǎn)業(yè)，建議部分村居采用溫室大棚方式。

3 結(jié)論

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與氣象環(huán)境息息相關(guān)，不穩(wěn)定、極端的氣候變化會(huì)對(duì)農(nóng)業(yè)造成很多損失，合理科學(xué)利用氣象要素能夠及時(shí)掌握過(guò)去、現(xiàn)在、未來(lái)的氣候變化。為保證農(nóng)業(yè)生產(chǎn)盡可能減少由于氣象因素導(dǎo)致的損失，提出以下幾點(diǎn)建議。

春播時(shí)候，需要考慮當(dāng)?shù)氐淖畹蜌鉁?、最高氣溫以及農(nóng)作物所需積溫，以便科學(xué)地選擇農(nóng)作物和種植時(shí)間，既要保證農(nóng)作物種植完成后能夠正常生長(zhǎng)發(fā)育，也要保證秋收時(shí)躲避氣象災(zāi)害。

水是21 世紀(jì)最寶貴的資源之一，我們種植農(nóng)作物時(shí)，要考慮土壤自身含水量、普蘭年降水量、空氣濕度等因素選用適宜的作物種類，還需要充分利用降水、改變種植方式及土地覆蓋（如采用地膜）等方式提高水分的利用率，既保證農(nóng)作物豐收，又減少浪費(fèi)［8］。

充分利用輻射和日照，提高對(duì)光能的利用率，如：依據(jù)農(nóng)田分布實(shí)際情況，有目的地選擇種植農(nóng)作物；根據(jù)地形地勢(shì)，合理安排種植密度，采用農(nóng)作物間作、套種和復(fù)種；根據(jù)當(dāng)?shù)赝寥李愋?，種植光合作用能力強(qiáng)、呼吸作用低，葉小、株矮的品種；利用溫室大棚和人造光源補(bǔ)充田間光照、改變光照時(shí)段，可提高光合作用。

采取各種措施，趨利避害，從根本上減少土壤沙化的發(fā)生，合理布局農(nóng)牧業(yè)，防止超載放牧；按時(shí)植樹(shù)造林增加地面植被覆蓋率。同時(shí)，利用生物技術(shù)選育矮稈、莖稈堅(jiān)韌能抗風(fēng)的優(yōu)良品種；調(diào)節(jié)播種期，盡可能避讓風(fēng)口區(qū)域；作物種植行向與地區(qū)盛行的風(fēng)向一致等。

保持水土，增強(qiáng)土壤蓄水能力，興建水利工程，增加水庫(kù)蓄水能力，確保農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水；縣級(jí)氣象部門加強(qiáng)對(duì)冰雹的監(jiān)測(cè)預(yù)測(cè)，充分利用人影作業(yè)，人工除雹；選種抗雹和恢復(fù)能力強(qiáng)的農(nóng)作物品種；調(diào)整播種期，確保成熟期盡可能地少遇冰雹災(zāi)害天氣。