農(nóng)業(yè)生產(chǎn)密切相關(guān)氣象要素分析

(1.普蘭縣氣象局，西藏 普蘭 859500；2.墨竹工卡縣氣象局，西藏 墨竹工卡 850200)

0 引言

在全球氣候變暖為主要特征的氣候變化背景下，極端天氣氣候事件發(fā)生頻率增加，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)受氣象災害影響也更加突出[1]。運用氣候分析統(tǒng)計方法，對逐日氣溫、日照時數(shù)等資料分析處理，得到在氣候變化背景下，與主要農(nóng)作物生長發(fā)育緊密相關(guān)的農(nóng)業(yè)氣象要素的空間分布和年際變化特征。利用這些新發(fā)現(xiàn)有助于更好地指導農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，以應(yīng)對未來氣候變化，確保區(qū)域農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的有序發(fā)展。

1 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)密切相關(guān)氣象要素概述

1.1 氣溫要素

大氣的溫度，表示大氣冷熱程度的量。在一定的容積內(nèi)，一定質(zhì)量的空氣，其溫度的高低與氣體分子運動的平均動能有關(guān)。即這一動能與絕對溫度成正比。因此，空氣冷熱的程度，實質(zhì)上是空氣分子平均動能的表現(xiàn)。當空氣獲得熱量時，其分子運動的平均速度增大，平均動能增加，氣溫也就升高。反之當空氣失去熱量時，其分子運動平均速度減小，平均動能隨之減少，氣溫也就降低。 習慣上以攝氏溫度(t℃)表示，也有用華氏溫度(t′°F)表示，理論研究工作中則常用絕對溫度(TK)表示。其間換算關(guān)系是：t℃=5/9(t′°F-32)；t℃=TK-273.15。地面大氣溫度一般指地面以上1.25～2 m之間的大氣溫度。測量氣溫的儀器有溫度表和溫度計。在農(nóng)作物生長過程中，若氣溫變化頻率較高，那么會對作物生長活動帶來較大影響，從而影響到其產(chǎn)量情況。

1.2 日照要素

日照要素，表示區(qū)域每天可以接受到太陽光照射的平均時間，日照時間的長短和當?shù)氐貏?、所在緯度等因素有著直接關(guān)聯(lián)。農(nóng)作物在生長過程中，需要通過光合作用來獲得生長養(yǎng)分，加快根系的成長速度，對于光照充足的地區(qū)，農(nóng)作物能夠進行光合作用的時間較長，搭配著土壤中肥料的充足供應(yīng)，能夠在一定程度上加快農(nóng)作物生長速度。

1.3 風速要素

風速是指在單位時間內(nèi)空氣在水平方向上的移動距離，在實際計算中，其常用單位是m·s-1或者是km·h-1。在氣象因素的分析中，需要對最大風速和極大風速值進行記錄，最大風速是指在某一個時間段內(nèi)，最大10 min對應(yīng)的平均風速值，而極大風速值是指在某一個時間段內(nèi)所出現(xiàn)的瞬時最大風速。目前在風速分析中，會對其進行等級劃分，即1～10級，其對于農(nóng)作物的影響是在授粉階段如果出現(xiàn)等級較高的風速，很容易造成無法成功授粉的情況。而且對于植株高度較大的農(nóng)作物，如水稻、玉米等，還會出現(xiàn)倒伏的情況，從而影響到區(qū)域農(nóng)作物的生長情況和最終產(chǎn)量。

1.4 相對濕度

所謂相對濕度是指空氣當中的實際水汽壓，和處于同溫度下飽和水氣壓之間的百分數(shù)比值，該數(shù)值可以直觀反饋出空氣中水蒸氣含量距離飽和狀態(tài)之間的距離，在比值接近100%時，表示此時空氣已經(jīng)接近于飽和的狀態(tài)。目前用于測量相對濕度的儀器相對較多，如濕球溫度表、通風干濕表、手搖干濕表等。對于農(nóng)作物生長而言，相對濕度在合理范圍內(nèi)，可以幫助植物補充水分，確保其生長環(huán)境的舒適性。而相對濕度較低，會導致土壤濕潤度較低，無法為農(nóng)作物補充水分，在趨近于0時，土地會出現(xiàn)干裂，嚴重影響植物的正常生長。而相對濕度過大時，也會干擾到農(nóng)作物的光合作用，同時還會增加病蟲害的發(fā)生幾率，影響到作物的正常生長。

1.5 降水要素

所謂降水主要是指從云層中降落到地面上的液態(tài)水和固態(tài)水，如雨、雪、冰雹等。降水觀測包括降水量和降水強度，前者指降到地面尚未蒸發(fā)、滲透或流失的降水物在地平面上所積聚的水層深度，以mm為單位；后者指在單位時間內(nèi)的降水量，經(jīng)常使用到的統(tǒng)計單位是mm·(10 min)-1、mm·h-1、mm·d-1。對于農(nóng)作物生長而言，降水量在合理范圍內(nèi)，可以幫助植物補充水分，確保其生長環(huán)境的舒適性。而出現(xiàn)少雨的情況，會降低土壤濕潤度，使農(nóng)作物無法補充到充足水分出現(xiàn)萎蔫的情況，而降雨量過多，容易造成一些病害的出現(xiàn)，威脅到植株的健康生長。

2 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)密切相關(guān)氣象要素思考

在對此類問題進行分析時，多采用實驗的方法來討論農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和氣象要素之間的關(guān)系，以水稻和普蘭縣當?shù)貧庀筚Y料為例，對于要素之間的影響性進行深入分析，所得到的結(jié)論內(nèi)容如下。

2.1 植物密度

總結(jié)以往的種植經(jīng)驗，在春天氣溫出現(xiàn)回暖，并且溫度適宜的情況下，對于水稻進行幼苗培養(yǎng)，隨后將其轉(zhuǎn)移到施撒過基肥的農(nóng)田當中。而植物本身的密度變化情況如下：第一，在降水量比較充沛的階段，此時植株所補充的營養(yǎng)物來源豐富，因此植株處于比較穩(wěn)定的生長狀態(tài)。第二，在進入到少雨季之后，植株所需要的養(yǎng)分更多，但此時水分補充出現(xiàn)較弱的情況，雖然有人工灌溉來補充水分，但是消耗速度較快，在自然法則作用下，部分瘦小或者病株被淘汰，此時植物密度出現(xiàn)下降的情況，一直維持該狀態(tài)到植物收獲的階段，密度沒有出現(xiàn)較大變化。

2.2 植株發(fā)育

總結(jié)以往的種植經(jīng)驗，在植株生長發(fā)育的過程中，需要土壤肥料及時補充、水分充足、光照充足等氣象要素加持，以滿足植株正常生長需求。而植物本身的發(fā)育情況如下：第一，在降水量比較充沛的階段，此時植株所補充的營養(yǎng)物來源豐富，此時水稻平均每日生長高度較大，而且水稻桿徑增長速度較快，維持著健康生長的狀態(tài)。第二，該地區(qū)在進入到風季之后，每日風速維持在4級以下，偶爾會有大風天氣的出現(xiàn)，此時過高植株出現(xiàn)了倒伏的情況，待風季過后，出現(xiàn)倒伏問題的植株生長速度慢于其他植株。

2.3 成穗率分析

在成穗率計算過程中，需要對穗結(jié)實粒數(shù)、空殼數(shù)量、不飽滿數(shù)量進行統(tǒng)計，由此來計算該植株的成穗率。在樣本采集中，會選擇50株以上水稻成株來作為實驗對象，同時在統(tǒng)計過程中也需要做好誤差問題的分析工作。一般情況下，穗粒數(shù)之間的差異性需要控制在5粒以內(nèi)，以滿足統(tǒng)計分析的具體要求。結(jié)合觀察情況后了解到，該區(qū)域近2年的成穗率在93.8%～95.7%之間，除植物品種這一客觀因素外，主要原因在于植株生長過程中，氣象元素出現(xiàn)了幾次波動，即存在強降雨、大風等天氣，對于植物的生長帶來了一定影響，從而影響到植株的成穗率[1]。

2.4 植物產(chǎn)量

在植物產(chǎn)量的分析過程中，需要根據(jù)種植密度來進行分析，在實驗過程中，還設(shè)置了幾塊不同密度的水稻試驗田(密度為21 kg·(667 m)-2、23 kg·(667 m)-2和25 kg·(667 m)-2)，在同等氣象要素狀態(tài)下，對于植株的具體產(chǎn)量進行分析。根據(jù)分析結(jié)果可以了解到密度不同的試驗田，其產(chǎn)量存在較大差異，此時需要通過計算經(jīng)濟效益來完成產(chǎn)量評估工作。假定水稻種子的成本為3.53元·kg-1，而成熟后的水稻市場價格為2.76 元·kg-1，加上其他成本投入，每畝試驗田的基礎(chǔ)投入為1 000元。將對應(yīng)單價和產(chǎn)量帶入到公式中進行計算，最終獲取到在同等氣象因素影響下，21 kg·(667 m)-2試驗田所帶來的綜合效益最高，該密度也是后續(xù)應(yīng)用中需要重點考量的內(nèi)容。

2.5 植株抗病能力

在水稻生長過程中，會面臨一些病害的威脅，如雪腐病、銹病、赤霉病等，這些情況的出現(xiàn)，也將直接影響到植株的成活率，從而降低水稻的畝產(chǎn)量。在植物抗病能力的分析過程中，需要種植密度來進行分析，在實驗過程中，根據(jù)所得到的實驗數(shù)據(jù)可以了解到，21 kg·(667 m)-2試驗田的種植密度相對較低，因此植株在生長過程中具備了良好的通風性，在同等氣象要素影響下，其病害發(fā)生的幾率相對較低，這也間接影響到水稻的最終產(chǎn)量。由此可見，在氣象因素不可調(diào)整的情況下，在不同種植密度的影響下，其抗病能力也存在著較大差異性。

3 結(jié)語

綜上所述，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動中，和氣象要素之間存在著密切的關(guān)聯(lián)性，根據(jù)氣象因素帶來的影響性，采取合理的處理措施，一方面，可以降低氣象問題所帶來的負面影響，確保植株生長過程的有序性；另一方面，可以積累有效的應(yīng)用數(shù)據(jù)，為體系完善提供可靠參考。

(04)