2022年秋收作物生長季農(nóng)業(yè)氣象條件評價*

韓麗娟，何亮，趙曉鳳，宋迎波

2022年秋收作物生長季農(nóng)業(yè)氣象條件評價*

韓麗娟，何亮，趙曉鳳，宋迎波

（國家氣象中心，北京 100081）

基于全國2467個氣象臺站實時和歷史同期觀測資料，利用農(nóng)業(yè)氣象評價指標、作物氣候適宜度模型、主要農(nóng)業(yè)氣象災害指數(shù)評估方法等，綜合評估2022年玉米、一季稻、晚稻、大豆和棉花等主要秋收作物關鍵生育期的農(nóng)業(yè)氣象條件、生長適宜度、農(nóng)業(yè)氣象災害等對產(chǎn)量的影響。結(jié)果表明，生長季內(nèi)大部農(nóng)區(qū)光熱條件好，水分條件制約玉米、大豆等旱地作物產(chǎn)量提高；玉米、一季稻、大豆、棉花關鍵生育期內(nèi)低溫、陰雨寡照、暴雨洪澇災害影響偏輕；長江流域夏季高溫綜合強度為1961年以來最強，一季稻等作物遭受嚴重高溫熱害，玉米、大豆等旱地作物遭受嚴重夏秋連旱；吉林、遼寧和山東等地夏季出現(xiàn)疊加性強降水過程，部分地區(qū)玉米、大豆?jié)n澇災害較重。

秋收作物；氣候評價；農(nóng)業(yè)氣象災害

1 主要農(nóng)作物生長季氣象條件總體評價

2022年秋收作物生長季（4?9月）內(nèi)，全國平均氣溫18.9℃，較常年同期（1991-2020年，下同）偏高0.8℃，為1961年以來歷史同期最高。全國平均高溫日數(shù)（日最高氣溫達到或者超過35℃）23.9d，其中長江流域各省連續(xù)高溫日數(shù)達15～28d，為1961年以來歷史同期最多。東北大部農(nóng)區(qū)≥10℃積溫接近常年同期或偏多50～150℃·d，其中4月下旬?6月中旬積溫偏少10～120℃·d；6月下旬?8月上旬積溫偏多20～80℃·d；8月中旬?9月下旬積溫偏少0～30℃·d，階段性低溫造成部分秋收作物發(fā)育進程延遲。全國累計日照時數(shù)1339.6h，較常年同期偏多25.3h，中東部農(nóng)區(qū)偏多50～300h，東北地區(qū)大部、西北地區(qū)以及云南等地偏少50～200h。全國平均降水量452.1mm，較常年同期偏少9.9%，為1961年以來同期第3少。全國降水呈“北多南少”時空分布不均的特征，東北、華北、黃淮東部、陜西北部和華南等地偏多10%～80%，黃淮西南部、江淮、江漢和江南等地偏少30%～80%。全國墑情監(jiān)測結(jié)果表明，6?9月大部時段墑情適宜站點比超過40%，其中6月上中旬、8月上旬末?8底、9月上旬末?9月底，缺墑站點比30%以上；6月底?7月，過濕站點比30%～40%（圖1）。6月，華北、西北地區(qū)東南部、黃淮部分地區(qū)墑情偏差；8月，西北地區(qū)東南部、長江中下游、西南地區(qū)北部明顯偏差；9月，華北、黃淮和江淮西部、長江中下游等地墑情偏差。

綜合來看，2022年秋收作物生長季大部農(nóng)區(qū)熱量條件優(yōu)于水分條件。北方農(nóng)區(qū)生長季降水充沛，干旱發(fā)生范圍小，全國區(qū)域性暴雨洪澇、連陰雨等農(nóng)業(yè)氣象災害和病蟲害影響偏輕。南方農(nóng)區(qū)6?9月高溫綜合強度達1961年以來最強，長江中下游夏秋連旱及川渝地區(qū)夏伏旱影響范圍廣、強度強，長江中下游一季稻、玉米、大豆等作物生長遭受不同程度高溫熱害和干旱疊加影響。東北地區(qū)南部和黃淮東部地區(qū)6?8月出現(xiàn)疊加性強降水過程，部分農(nóng)田漬澇災害對玉米、大豆等產(chǎn)量影響偏重。

2 玉米生長季農(nóng)業(yè)氣象條件評價

玉米生長季（4月下旬?9月）產(chǎn)區(qū)平均氣溫較常年同期偏高，北方主產(chǎn)區(qū)降水偏多，旺盛生長期未出現(xiàn)明顯農(nóng)業(yè)干旱。全國玉米氣候適宜度計算結(jié)果表明，2022年玉米全生育期氣候適宜指數(shù)（0.74）略低于2021年（0.76）和近5a平均（0.75）。分省來看，遼寧、新疆、甘肅、陜西、河北、河南、山東、貴州和四川等省份玉米全生育期平均氣候適宜度低于2021年，寧夏、云南和內(nèi)蒙古高于2021年，山西、吉林和黑龍江與2021年基本持平。

東北地區(qū)春玉米播種出苗期間（4月下旬?6月中旬），全區(qū)有3次階段性低溫過程，5月上中旬遼寧和吉林兩省西部出現(xiàn)不同程度干旱，低溫疊加干旱導致春玉米播期延長，出苗緩慢，部分地區(qū)春玉米生育進程較常年偏晚3～5d。6月下旬?8月上旬，東北地區(qū)氣溫偏高，積溫增加，大部分地區(qū)墑情適宜，對前期低溫影響有所補償，春玉米生長發(fā)育進程加快。8月中下旬氣溫偏低，春玉米灌漿速度有所放緩。6月?8月中旬，吉林中南部、遼寧中北部等地降水過程頻繁，雨量較常年同期偏多50%～200%，土壤過濕天數(shù)達40～80d，面積占比17%（圖2），部分低洼田塊土壤水分持續(xù)過飽和，漬澇災害較重，局部春玉米絕收。9月，東北春玉米產(chǎn)區(qū)大部光溫適宜，利于春玉米灌漿成熟。9月20?21日，黑龍江北部和東南部、吉林東部、內(nèi)蒙古中東部等地出現(xiàn)輕度初霜凍，初霜日期較常年偏早1～10d，偏早的站點約占75%，但僅持續(xù)1～2d，對春玉米產(chǎn)量影響不大。9月15?17日，受第12號臺風“梅花”北上影響，東北地區(qū)東部和南部出現(xiàn)較強風雨過程，部分春玉米收曬受阻。

圖1 2022年6?9月逐日不同土壤墑情狀態(tài)站點百分比

圖2 2022年6月1日?8月20日東北地區(qū)旱地土壤過濕天數(shù)及面積占比

西北、華北和黃淮地區(qū)玉米播種期間（6月上中旬），晴熱少雨，其中甘肅、陜西、山西、河南和山東等省份平均氣溫均為1961年以來最高，出現(xiàn)階段性干旱，無灌溉條件地區(qū)玉米播種困難、播期分散、苗情復雜，河南、河北局部玉米發(fā)育期偏晚7～10d。6月下旬?7月中旬，出現(xiàn)多次較明顯降水過程，降水量達100～500mm，較常年同期偏多30%～200%，為正值需水關鍵期的玉米提供了充足的水分保障，山東局部地區(qū)還出現(xiàn)明顯漬澇。7月下旬?8月下旬初，黃淮南部、西北地區(qū)東南部氣溫較常年同期偏高2～4℃，河南高溫日數(shù)僅次于歷史最多的2013年，陜西高溫日數(shù)達歷史同期最多，多項高溫指標破歷史記錄，氣溫適宜度差于2021年，出現(xiàn)輕度至中度農(nóng)業(yè)干旱。高溫干旱與玉米開花授粉期重疊，導致玉米花粉敗育，出現(xiàn)缺粒、禿尖等現(xiàn)象，對產(chǎn)量造成損失。9月西北、華北和黃淮等地光溫水匹配良好，利于玉米充分灌漿。9月中旬受臺風“梅花”影響，山東半島出現(xiàn)強降雨，部分玉米受災。9月30日?10月7日華北南部、黃淮、西北地區(qū)東南部出現(xiàn)較強降水，部分地區(qū)有大到暴雨，累計雨量25～150mm，玉米收獲作業(yè)受阻。

西南地區(qū)玉米播種期間（3月下旬?4月）光溫條件較好，5月中旬?6月中旬出現(xiàn)階段性低溫陰雨天氣，玉米拔節(jié)前期的光溫條件差于常年，幼苗生長緩慢。7?8月四川東部、重慶、貴州北部地區(qū)出現(xiàn)持續(xù)高溫天氣，大部地區(qū)高溫日數(shù)達30～50d，較常年同期偏多15～30d；連續(xù)高溫日數(shù)達15～28d；無降水日數(shù)達40～50d，較常年同期偏多8～15d。持續(xù)高溫少雨天氣導致旱情加重，玉米干旱強度[1]指數(shù)為1981年以來最高（圖3），正值授粉至灌漿期的玉米出現(xiàn)禿尖和缺粒，百粒重下降，部分地塊絕收，產(chǎn)量損失較重。云南7?8月溫高光足墑情好，利于玉米產(chǎn)量形成。9月收獲期間，云南東部降水較常年同期偏多30%～90%，降水日數(shù)偏多3～5d，不利玉米收獲晾曬。

3 一季稻生長季農(nóng)業(yè)氣象條件評價

一季稻生育季內(nèi)（3月下旬?9月），各主產(chǎn)區(qū)平均氣溫均較常年同期偏高。降水量除東北產(chǎn)區(qū)較常年同期偏多23.1%外，其余產(chǎn)區(qū)偏少，其中江淮偏少46.9%。日照時數(shù)大部產(chǎn)區(qū)較常年同期偏多，但東北地區(qū)偏少5.3%。全國一季稻氣候適宜指數(shù)（0.85）與2021年及近5a平均持平，3月下旬、5月中旬、8月下旬及9月上旬全國一季稻氣候適宜指數(shù)明顯低于2021年和近5a平均，4月中下旬、7月上旬、8月中旬及9月中旬一季稻氣候適宜指數(shù)明顯高于2021年和近5a平均。

4月?5月上旬，東北地區(qū)一季稻處于育秧?移栽期，日平均氣溫穩(wěn)定通過5℃時間較常年同期偏早，溫光條件適宜幼苗生長。水稻移栽后，5月11?16日、5月24?27日、5月29日?6月6日出現(xiàn)階段性低溫，對水稻返青略有影響，水稻生長緩慢，發(fā)育期延后。6月中旬?9月，一季稻產(chǎn)區(qū)氣溫較常年同期略偏高，降水偏多30%～100%，日照偏少50～100h，其中遼寧東部和吉林南部日照偏少100～200h，有效積溫偏少10～50℃·d，氣象條件總體利于水稻生長發(fā)育。

圖3 1981?2022年7?8月西南地區(qū)玉米干旱強度指數(shù)

5?6月，長江中下游和西南地區(qū)一季稻處于移栽?分蘗期，光溫條件適宜。江漢、江南西北部5月上中旬、云南6月出現(xiàn)階段性低溫陰雨和寡照，洪澇災害偏輕。7?8月長江中下游出現(xiàn)大范圍高溫天氣，極端最高氣溫達45℃，最高氣溫在40℃以上的覆蓋面積為有統(tǒng)計數(shù)據(jù)以來歷史最大，孕穗?灌漿期一季稻遭遇高溫熱害影響。高溫熱害指數(shù)[2]計算結(jié)果表明，江淮、江南和西南一季稻高溫熱害指數(shù)為1981年以來最強，超過歷史典型年2006年和2013年（圖4）；四川、貴州、湖北一季稻高溫熱害指數(shù)為1981年以來最強，一季稻產(chǎn)量遭受嚴重損失。7?9月，長江中下游地區(qū)累計降水量190.6mm，比常年同期偏少55.8%，為1961年以來最少，無灌溉的水稻田減產(chǎn)嚴重。9月中旬?10月，四川盆地西部、貴州西部及云南等地降雨日數(shù)為16～25d，四川東部、貴州西部、云南東部日照時數(shù)不足150h，陰雨寡照不利于一季稻灌漿成熟和收獲晾曬。

4 晚稻生長季農(nóng)業(yè)氣象條件評價

2022年晚稻播種生育期內(nèi)（6月下旬?10月），江南和華南產(chǎn)區(qū)平均氣溫較常年同期分別偏高1.8℃和0.8℃；降水量分別偏少59.7%和19.6%；日照時數(shù)分別偏多26.3%和14.5%。晚稻播栽?返青期（6月下旬?7月）大部產(chǎn)區(qū)光熱條件良好，水資源充足，晚稻移栽、返青順利。分蘗?拔節(jié)期（8月）江南、華南北部產(chǎn)區(qū)持續(xù)高溫少雨，江西、湖南、福建和浙江等地高溫日數(shù)達20～28d，降水較常年同期偏少50%～90%，無灌溉的田塊晚稻分蘗不足，生長受阻。孕穗?灌漿期（9?10月）產(chǎn)區(qū)溫高光足，利于晚稻授粉結(jié)實、灌漿成熟。但10月5?10日，江西、湖南和廣西北部等地先后出現(xiàn)日平均氣溫低于22℃的寒露風天氣，少部分未齊穗的晚稻受災。10月江西和湖南等地高溫少雨天氣持續(xù)，高溫日數(shù)仍有10～20d，降水量為1961年以來歷史同期最少，未灌溉的晚稻千粒重下降，影響產(chǎn)量形成。另外，8?9月，臺風“木蘭”和“馬鞍”影響廣東部分地區(qū)，臺風“軒嵐諾”和“梅花”影響浙江等地，臺風帶來的暴雨或大暴雨導致局部晚稻受淹，但降水利于緩解旱情、增加庫塘蓄水。

5 大豆生長季農(nóng)業(yè)氣象條件評價

東北地區(qū)大豆生長季（5月中旬?9月）平均氣溫較常年同期偏高0.3℃，日照偏少6.5%，降水偏多23.6%。大豆播種?出苗期（5月?6月中旬）出現(xiàn)階段性低溫、陰雨寡照天氣，大豆出苗和幼苗生長緩慢。開花?結(jié)莢期（6月下旬?8月上旬）氣溫偏高、光照正常、降水偏多、墑情適宜，大豆發(fā)育進程加快，有效彌補了前期低溫影響，利于大豆開花結(jié)莢。6月下旬?8月，吉林、遼寧等地多次強降水過程疊加，部分地區(qū)漬澇災害較重，局部田塊絕收。大豆鼓粒期間（8月中下旬?9月），8月中下旬氣溫偏低，特別是下旬較常年同期偏低2～4℃，日照略少，大豆灌漿速度減緩；9月東北地區(qū)大部光溫水適宜，利于大豆鼓粒灌漿，但中東部局地出現(xiàn)強降水天氣，降水偏多影響大豆成熟與收獲。

圖4 1981?2022年7?8月不同區(qū)域一季稻高溫熱害指數(shù)

華北、黃淮大豆生長季（6月中旬?9月）平均氣溫較常年同期偏高1.3℃，日照偏多3.8%，降水偏多13.7%。5月下旬?6月中旬溫高雨少，尤其是6月上中旬持續(xù)高溫導致土壤失墑加劇，大部地區(qū)墑情偏差，大豆出苗不整齊。6月下旬?9月降水明顯增多，農(nóng)田土壤墑情好轉(zhuǎn)，大豆旺盛生長期光熱水充足，有利大豆結(jié)莢鼓粒。但8月黃淮南部出現(xiàn)旱情，影響大豆結(jié)莢。

江淮大豆生長季（6月中旬?9月）平均氣溫較常年同期偏高1.5℃，日照偏多5.6%，降水偏多9.2%。大豆播種出苗期（6月中下旬）出現(xiàn)階段性干旱，但影響總體偏輕。進入7月后降水增多，前期旱情緩解。8?9月持續(xù)高溫少雨，江淮南部高溫日數(shù)達16～25d，旱情持續(xù)發(fā)展，大豆產(chǎn)量受損。

6 棉花生長季農(nóng)業(yè)氣象條件評價

2022年新疆棉區(qū)終霜期、穩(wěn)定通過10℃初日較常年和2021年偏早，農(nóng)業(yè)氣象災害影響輕于2021年同期，利于產(chǎn)量提高。棉花播種?出苗期（4月）無強冷空氣活動，利于棉花的早播、全苗、齊苗。出苗?開花期（5?6月）大部棉區(qū)降水偏少、氣溫偏高，光溫適宜，棉花開花期較常年和2021年提早7d以上。6月下旬?8月上旬新疆大部地區(qū)出現(xiàn)3次高溫天氣過程，影響棉花開花結(jié)鈴。8月中旬后期?下旬，北疆棉區(qū)出現(xiàn)低溫，南疆偏西地區(qū)出現(xiàn)強降水，對棉鈴生長及裂鈴吐絮不利。9月新疆棉區(qū)大部平均氣溫較常年同期偏高，降水偏少，有利于棉花裂鈴吐絮和采摘。

黃河流域棉區(qū)氣象條件略偏差。河北中南部、山西西南部和河南中部等地5?6月中旬降水持續(xù)偏少，加之6月多晴熱高溫天氣，土壤墑情持續(xù)偏差，不利棉花出苗及苗期生長。7?8月，黃河流域棉區(qū)大部光熱正常，降水豐沛，利于棉花現(xiàn)蕾開花。6月下旬?7月中旬，黃淮東部棉區(qū)出現(xiàn)多次大范圍降水過程，部分低洼棉田短時積水，棉花徒長，落花落鈴增多。9月中旬，山東等地受臺風影響，出現(xiàn)大風和暴雨導致局地棉鈴脫落。

長江流域棉區(qū)異常高溫，氣象條件偏差。江漢、江南西北部5月上中旬出現(xiàn)階段性低溫陰雨寡照天氣，導致棉苗生長緩慢。7?9月，長江流域棉區(qū)大部溫高雨少，出現(xiàn)不同程度的農(nóng)業(yè)干旱，無灌溉田塊的棉花葉片干枯、落鈴增加。

[1] 譚方穎,何亮,呂厚荃,等.基于游程理論的農(nóng)業(yè)干旱指數(shù)在遼寧省春玉米旱災損失評估中的應用[J].中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學報,2020,28(2):191-199.

Tan F Y,He L,Lv H Q,et al.Application of agricultural drought index based on run theory for the assessment of yield loss in spring maize owing to drought in Liaoning province[J].Chinese Journal of Eco-Agriculture, 2020,28 (2):191-199.(in Chinese)

[2] 郭安紅,何亮,韓麗娟,等.早稻高溫熱害強度指數(shù)構(gòu)建及氣候危險性評價[J].自然災害學報,2018,27(5):96-106.

Guo A H,He L,Han L J,et al.Construction of heat damage intensity index of early rice and its climate risk assessment[J]. Journal of Natural Disasters,2018,27(5): 96-106.(in Chinese)

Analysis Report of Growing Season Agrometeorological Conditions of Autumn Harvest Crops in 2022

HAN Li-juan, HE Liang, ZHAO Xiao-feng, SONG Ying-bo

(National Meteorological Center, Beijing 100081, China)

According to the observed meteorological data in 2022 and the historical data from 2467 meteorological stations in China, the agrometeorological evaluation index, the climate suitability degree model and agrometeorological disaster index model were used to evaluate the agrometeorological effects on yield of major autumn harvest crops, such as corn, single rice, later rice, soybean and cotton. The results showed that: the light conditions and thermal conditions were sufficient for crop growth and development in the growing season. The precipitation and soil water conditions were non-uniform distribution in time and space, which restricted the yield increase of corn, rice, soybean and other crops. The impact of low temperature, sunless, continuous rain, rainstorm and flood disasters during the main growth period was light, while the meteorological conditions were favorable for crop development growth and yield. The comprehensive intensity of high temperature in summer in the Yangtze River basin reached the highest level since 1961. The single rice during filling maturation suffered heat injury, while the corn suffered continuous drought in summer and autumn. The rainstorm disasters occurred frequently especially Jilin, Liaoning and Shandong provinces which caused the crops to heavy losses, and some crops were out of harvest.

Autumn harvest crops; Climate evaluation; Agrometeorological disaster

10.3969/j.issn.1000-6362.2023.04.008

韓麗娟,何亮,趙曉鳳,等.2022年秋收作物生長季農(nóng)業(yè)氣象條件評價[J].中國農(nóng)業(yè)氣象,2023,44(4):333-337

2022?12?06

中國氣象局創(chuàng)新發(fā)展專項（CXFZ2021J063）

韓麗娟，E-mail：11957523@qq.com