地面氣象觀測對水稻種植的影響

張 妍，吳曼婷，張素玲

（1.梨樹縣氣象局，吉林四平 136500；2.伊通滿族自治縣氣象局，吉林四平 130700；3.梅河口市氣象局，吉林通化 135000）

稻米栽培中，惡劣天氣是導致稻米產(chǎn)量減少的主要原因之一。通過加強對天氣情況的觀測，可以及時采取防護措施，有效降低惡劣天氣對種植者經(jīng)濟效益的影響。

1 地面氣象觀測概述

1.1 發(fā)展歷程

地面氣象觀測在中國氣象學中產(chǎn)生的時期相對較早。在前期階段，地面氣象觀測主要用肉眼進行觀測，但是這一方式具有極大的弊端，觀測結(jié)果容易出現(xiàn)誤差。由于現(xiàn)代科技的進步和發(fā)展，在17 世紀前后，歐洲人發(fā)現(xiàn)了較早期的氣象探測儀器；19 世紀初期，在互聯(lián)網(wǎng)信息技術全面進步的推動下，氣象探測技術實現(xiàn)了質(zhì)的提升，人們可以精確預報天氣，專業(yè)的地面氣象觀測臺逐漸齊全，并建立了現(xiàn)代地面氣象監(jiān)測系統(tǒng)。在氣象監(jiān)測的整個過程中，監(jiān)測成果的實用性、準確性是反映一個國家社會經(jīng)濟科學技術水平綜合發(fā)展情況的主要指標，也是見證氣象事業(yè)蓬勃發(fā)展的大趨勢[1]。

1.2 內(nèi)容介紹

靈活運用地面氣象觀測技術，既能夠?qū)Ω黝悶暮π詺庀筮M行有效監(jiān)測，也能夠?qū)σ恍┨厥夥N植條件的土地狀況進行監(jiān)測，還能對水文信息進行高效監(jiān)測。有效的地面氣象監(jiān)測，一方面能夠防災減災；另一方面能夠為稻米的生長提供必要的技術保障。因此，農(nóng)業(yè)部門以及相關的稻米種植單位可以通過對地面氣象觀測所掌握的信息加以分析，從而有效增加稻米的產(chǎn)量和質(zhì)量。

1.3 地面氣象觀測對水稻種植的重要意義

1.3.1 能及時準確地對氣象災害作出預報

各種惡劣天氣特別是旱災、洪水等自然災害嚴重干擾農(nóng)作物的健康生長，吉林省的氣溫、降水、溫度、風力以及氣象災害等都有明顯的季節(jié)變化和地域差異。所以，加強對自然災害類氣象的預警工作顯得尤為重要，農(nóng)產(chǎn)品需求量的提升也對地面氣象觀測技術提出了更高的要求。地面天氣監(jiān)測不但能及時為農(nóng)作物生長情況提供相應的預報，而且可以較為精確地掌握與之相應的重大自然災害的時間，能夠保證農(nóng)業(yè)栽培人員在重大自然災害到來前有充分的時間采取抗災措施，降低農(nóng)作物的受損程度。同時，利用地面天氣監(jiān)測可以為廣大農(nóng)產(chǎn)品栽培人員提供適時、精確的天氣預報，對協(xié)助農(nóng)戶適時采取相應的自然災害防范措施和提高農(nóng)作物生產(chǎn)能力具有很大的意義[2]。

1.3.2 能更好地促進農(nóng)作物生長

地面氣象觀測是通過遙感技術來收集天氣信息，能夠協(xié)助農(nóng)作物生產(chǎn)單位的專業(yè)決策人員分析判斷有關氣象條件對某種農(nóng)作物造成的干擾，進而幫助其適時制訂相應的防護方案，保證農(nóng)作物生產(chǎn)和栽培工作順利進行。糧食作物的生長對自然環(huán)境具有很強的依賴性，在沒有發(fā)展地面天氣觀測科學技術之前，受災害氣候影響，糧食作物生產(chǎn)率一直受到制約，影響種植戶的經(jīng)濟效益。

1.3.3 能減輕農(nóng)業(yè)生產(chǎn)相關工作人員的工作量

地面氣象觀測方法的開發(fā)，能系統(tǒng)地為農(nóng)作物生產(chǎn)活動提供相應的天氣數(shù)據(jù)，其涵蓋了氣象、土地、雨水等綜合信息，無須相關人員逐條完成信息的采集工作，在很大程度上減少了研究人員的工作時間，大大提高了生產(chǎn)效率，對增加農(nóng)產(chǎn)品栽培面積、提高農(nóng)作物產(chǎn)量和質(zhì)量具有很大幫助。

1.3.4 能促進我國的經(jīng)濟發(fā)展

地面氣象觀測能及時、準確地為農(nóng)作物的生產(chǎn)提供相應的天氣預報，協(xié)助種植戶采取相應的防護措施，減少惡劣天氣對農(nóng)作物的影響，為推動農(nóng)村經(jīng)濟社會的健康發(fā)展奠定堅實基礎。

2 氣象災害對水稻種植產(chǎn)生的影響

2.1 干旱天氣

每年春夏之交的時間，部分地區(qū)經(jīng)常出現(xiàn)干旱現(xiàn)象，但是這一時期又是水稻栽培的關鍵時間，對水分需求非常高，一旦缺乏水分，會使水稻秧苗矮小、生長遲緩，進而干擾水稻后期的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)；有些干旱現(xiàn)象嚴重的地方，會發(fā)生秧苗大面積死亡的情況。

2.2 水澇災害

從水稻秧苗的種植和生長環(huán)境來說，為了能夠促進其更好地生長，需要足夠的水分進行補給，同時要控制好水量，供水量不宜過多，否則會阻礙水稻生長，在一定程度上還會影響水稻進行光合作用。因此，水稻的生長雖然需要適量水分，但要控制好供水量，水澇災害同樣會導致秧苗大面積死亡的現(xiàn)象。

2.3 冰雹災害

冰雹屬于極惡劣的天氣情況，對農(nóng)作物造成的損失是不可估量的，會砸毀秧苗，造成農(nóng)作物大量減產(chǎn)，其造成的危害是大面積且不可控的。冰雹天氣的發(fā)生極為迅速，如果沒有及時準確的預報，種植戶很難開展預防工作，帶來的經(jīng)濟損失較大。

2.4 霜凍災害

冷空氣會造成比較強烈的霜凍氣候，導致水稻等抗寒性較差的糧食作物大面積生長停滯、產(chǎn)量減少[3]。

3 水稻對氣象條件的需求

3.1 水稻適宜種植的條件

我國是農(nóng)業(yè)大國，種植水稻在我國有著6 500 多年的歷史。由于我國人數(shù)基數(shù)較大，雖然在計劃生育政策的影響下，人口增長態(tài)勢緩慢發(fā)展，甚至出現(xiàn)了負增長，但是對水稻的需求量仍非常大。為了滿足人們對于水稻的需求，我國各地均有大規(guī)模種植的水稻園區(qū)，吉林省主要分布在圖們江、鴨綠江、松花江、嫩江和遼河流域。由于水稻是喜溫作物，因此在我國不同地區(qū)不同的天氣狀態(tài)下，種植效果也各不相同。為了培育優(yōu)質(zhì)的水稻品種，需要結(jié)合吉林省當?shù)貧夂驐l件，合理布局水稻的栽種位置和間隔，還要充分控制好水稻栽種的環(huán)境溫度。環(huán)境溫度應控制在日平均溫度大于18 ℃，而且晴天穩(wěn)定在30 ℃以下，才能保證水稻的正常生長[4]。

近年來，中國稻米栽培區(qū)域規(guī)劃的理論基礎是根據(jù)氣候環(huán)境，將農(nóng)業(yè)區(qū)域分成可栽培區(qū)和不可栽培區(qū)，之后依據(jù)可栽培區(qū)的水資源比例、大氣干旱指數(shù)等，結(jié)合地理和自然環(huán)境，將可栽培區(qū)分類為6 個一級氣象生態(tài)建設帶、22 個二級氣象生態(tài)建設帶。6 個一級氣象生態(tài)建設帶中包括中國東北地區(qū)半濕潤單季早秈稻帶；中國西北地區(qū)半干旱、熟制單季早粳、中粳帶；中國華北地區(qū)半濕潤、成熟二熟單季中粳中秈帶；中國西南地區(qū)濕潤二成熟三熟單季雙季稻帶；中國華中地區(qū)濕潤二成熟三熟單季雙季稻帶；中國華南地區(qū)濕潤三成熟二熟雙季稻帶。大興安嶺、阿爾泰高原地區(qū)屬不能栽培區(qū)，必須說明的是，由于全世界氣候變暖的因素，全國多地發(fā)生干旱少雨現(xiàn)象，淡水資源大幅短缺，這種情況不利于稻米生長，從而造成部分地方已不適宜常規(guī)稻米產(chǎn)品的栽培[5]。

3.2 氣象條件與水稻種植區(qū)劃之間的關系

3.2.1 光照資源

光照是各種生物繁殖、生長發(fā)育以及其他各種生命活動的主要能量。稻米作為喜光作物，對光照的需要量極大，通常在生長期內(nèi)的日照度要超過1 500 h 才可以積累各種生長、發(fā)育所需的物質(zhì)。

3.2.2 熱量資源

氣溫對稻米類型的選擇有著決定性作用，主要影響稻米的生長周期以及產(chǎn)量和價格。在稻米分穗前期，適宜的氣溫范圍為15～35 ℃，該范圍內(nèi)氣溫越高，稻米的有效分蘗數(shù)越多，產(chǎn)量也會增加；分穗期后適宜氣溫范圍應控制在25～30 ℃，溫度過低或超過該范圍，都會產(chǎn)生過多的無效分蘗，從而減少產(chǎn)量。中國多處熱帶季風氣候地區(qū)，日年平均氣溫超過0 ℃的地區(qū)生活積溫超過7 530 ℃，而冬日一般在寒流的影響下嚴寒干燥，夏季炎熱降水較充沛。吉林屬于溫帶大陸性季風氣候，多年平均日照時數(shù)為2 259～3 016 h。冬夏季候風交替的春秋兩個時節(jié)的天氣變化較為適中，一般是晴雨多變。而越冬溫度一般偏低，南溫北寒，但溫度變化較大，年較差在35～42 ℃。主要是冬季陽光直射南半球，從北半球得到的太陽光熱能較低，冬季平均氣溫在-11 ℃以下；夏季高溫多雨，平原平均氣溫在23 ℃以上，主要是夏季陽光直射北半球，太陽光熱能較高，且白晝的持續(xù)時間長。

4 地面氣象觀測對水稻種植產(chǎn)生的影響

4.1 有效地進行防災減災

為了使自然災害對農(nóng)產(chǎn)品損害減至最小化，防災減災工作是必要的。運用現(xiàn)代科學技術，利用對地面天氣變化的預報，合理預測未來一段時間內(nèi)的氣候變動，以便于相關政府單位和水稻種植者在重大災害出現(xiàn)前作出相應的處理方法[6]。

4.2 保證水稻種植的經(jīng)濟效益

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)要求在農(nóng)作物生產(chǎn)過程中采用科學的方法實施。通過做好地面天氣預報工作，能夠?qū)λ静シN的時機做出指導，進一步提高其水稻的經(jīng)濟效益。

4.3 推動我國農(nóng)業(yè)的進一步發(fā)展

做好地面氣象觀測，能夠在一定程度上防止突然出現(xiàn)極端天氣而影響水稻種植。水稻種植是農(nóng)業(yè)種植的一種類型，對于農(nóng)業(yè)種植和生產(chǎn)來說，影響最大的是天氣因素。因此做好氣象觀測能夠在很大程度上幫助農(nóng)業(yè)實現(xiàn)增產(chǎn)增收的目的。同時，水稻種植的相關作業(yè)人員也可以依據(jù)氣象預測的情況，針對可能會發(fā)生的不良氣候，及時地做好防范，不僅對水稻種植的損壞降低到最小范圍，而且保證水稻的種植和生長環(huán)境，從而推動了我國農(nóng)業(yè)的發(fā)展。

5 有效防御水稻氣象災害的相關措施

5.1 加強稻田的管理，增強抗災能力

首先，加強水稻對各種災害的抵御能力。例如，可以對水稻生存的土壤結(jié)構進行一定程度的改良或平整，做好合理灌溉以及水稻秧苗布局等工作。其次，對于當前水稻種植的氣象規(guī)律以及季節(jié)屬性來說，科學合理地規(guī)劃好水稻的種植和布局，對抵御自然災害具有重要的作用。再次，為了加強水稻的田地管理，需要建立健全當前水稻種植的相關技術水平，即使發(fā)生了惡劣的天氣情況，也可以及時根據(jù)相關風險預案提高水稻的產(chǎn)量，從整體上保證水稻種植的可持續(xù)發(fā)展。最后，要加強水稻田地周邊的綠植防護，可以通過改善和優(yōu)化水稻的種植環(huán)境來幫助水稻提高產(chǎn)量，做好惡劣天氣的防護工作。

5.2 積極做好氣象服務工作

為了切實保證好水稻種植的正常生長環(huán)境，要積極做好氣象服務工作。氣象部門可以通過發(fā)布預警為部分偏遠農(nóng)村提供相關的氣象信息，拓寬信息來源渠道，并以這種方式做好與氣象部分的協(xié)調(diào)工作，從而提高氣象預報的實效性。除此之外，科學有效的協(xié)調(diào)工作，能進一步提高氣象服務部門的綜合工作能力和服務水平。在開展氣象服務工作時，要從農(nóng)戶的實際情況出發(fā)，深挖水稻種植作業(yè)人員在實際種植過程中的重難點問題，并以此作為資金投入的分配基礎，保證氣象服務能夠有效滿足農(nóng)業(yè)發(fā)展的需要，切實做好和提升農(nóng)業(yè)氣象的服務質(zhì)量，真正地對水稻種植起到提質(zhì)增收的作用。同時，利用氣象服務的科學性和預見性，為水稻種植工作提供有效的信息以及指導策略[7]。

5.3 科學育秧，促進水稻健康生長

為了保證水稻種植的健康生長，可以應用科學種植方式降低暴雨、冰雹、洪澇等自然災害帶給水稻的影響。在水稻的種植過程中，可以采用現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)機械化栽種技術取代傳統(tǒng)的手工勞動，以此增加水稻之間距離的合理性。合理布局能在很大程度上增加水稻的光合作用，有效降低水稻種植過程中出現(xiàn)病蟲害的概率。通過科學合理的育苗方式，能有效幫助水稻在后期健康生長，保證產(chǎn)量，促進農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。

5.4 加大氣象防災減災知識的宣傳力度

為了保證水稻種植生長，保證水稻產(chǎn)量不會受到破壞，相關部門可以加強對氣象防災相關知識的普及率，雖然目前水稻種植大部分都是由專業(yè)的水稻種植機構以及規(guī)模化的大棚進行生產(chǎn)的，但還是有少部分是農(nóng)戶自己生產(chǎn)的，在這少部分由農(nóng)戶自己生產(chǎn)和種植的水稻中，由于農(nóng)戶的綜合素養(yǎng)較低且氣象災害防護知識薄弱，當遇到突發(fā)情況時，無法及時地采取科學的策略加以規(guī)避風險，只能看著水稻受到破壞而無法挽救。所以，相關氣象部門可以充分結(jié)合當?shù)氐膶嶋H情況，努力確保當前水稻種植的收益。并且，一定程度上可以通過發(fā)放宣傳小手冊、宣傳小櫥窗的形式，增加農(nóng)戶對于氣象知識的認同感和知曉率，從而積極有效地提高農(nóng)戶對于水稻種植氣象災害的防治率，最終保證水稻產(chǎn)量，促進農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展目標。

6 結(jié)束語

做好地面氣象觀測對于水稻種植的影響非常重要，因為水稻種植及其生產(chǎn)是否穩(wěn)定受氣象因素影響占比較大。因此，如果能夠依據(jù)氣象預測，提前對未來氣象現(xiàn)狀做好預測，就可以針對惡劣氣候及時制訂相關風險預案，以此可以在出現(xiàn)突發(fā)情況時及時進行補救，保證水稻正常生長，保證農(nóng)業(yè)的經(jīng)濟效益。同時，根據(jù)我國水稻種植目前的發(fā)展情況來看，氣象觀測對于水稻種植戶具有重要的價值，為了實現(xiàn)水稻種植業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，做好地面氣象觀測對于水稻等農(nóng)業(yè)生產(chǎn)服務具有重要意義。