刘 维,宋迎波,韩丽娟
2018年秋收作物生长季农业气象条件评价*
刘 维,宋迎波,韩丽娟
(国家气象中心,北京 100081)
基于2412个气象台站观测数据,利用作物气候适宜度模型等方法,分析了2018年玉米、一季稻、晚稻、大豆和棉花等主要秋收作物生长季的农业气象条件。结果表明,秋收作物生长季内,农区大部分地区≥10℃积温较常年同期偏多50~300℃·d,热量条件好,降水量偏多,土壤墒情适宜。夏季光热充足,利于玉米、水稻、大豆等作物开花授粉、灌浆结实以及棉花开花、结铃。总体上秋收作物生育期内干旱、暴雨洪涝等灾害影响偏轻,气象条件利于作物生长发育和产量形成,但内蒙古东部和东北地区西部春播期旱情、入汛后部分地区台风和强降雨、中东部地区夏季高温等,对作物生长发育和产量形成造成一定不利影响。
秋收作物;生长季;气象条件;评价
2018年秋收作物主要生长季(4−9月)内,全国农区大部热量条件充足,≥10℃积温较常年同期偏多50~300℃·d(图1a);全国大部降水量接近常年,西北地区中东部、东北地区北部、黄淮东北部等地降水量较常年同期偏多30%~80%(图1b);北方农区大部日照时数接近常年同期,南方大部偏多。综合来看,秋收作物生长季内全国大部农区光温水匹配较好,土壤墒情适宜,作物生长气候适宜度较高,对作物生长发育和产量形成较为有利。仅内蒙古东部、东北地区西部春播期间持续干旱致使部分地区玉米、大豆等作物播期延迟、苗情偏差;西北地区东部、华北、黄淮等北方部分农区降水极端性突出,导致作物受灾;全年先后有8个台风在中国登陆,带来的强降雨导致部分作物遭受渍涝灾害;中东部地区夏季高温持续时间长、部分地区强度偏强,秋收作物生长发育和产量形成受到一定影响。
经计算,2018年玉米生长季(4−9月)内,产区大部≥10℃积温比常年同期偏多50~300℃·d,降水分布均匀,墒情适宜,日照时数接近常年同期,适宜的光温水条件利于玉米健壮生长。但内蒙古东部、东北地区西部播种期降水持续偏少,干旱导致春播受阻,苗情偏差;受阶段性高温少雨影响,东北地区南部、华北等地出现夏旱,影响玉米生长发育和产量形成。全国玉米气候适宜度模型模拟结果表明,2018年玉米全生育期气候适宜度波动较大(图2),全生育期平均气候适宜度指数(0.806)略低于近5a平均(0.819)和2017年(0.812)。
图1 2018年4−9月≥10℃积温距平(a)和降水距平百分率(b)(缺港澳台数据)
图2 玉米生长季(3−9月)逐旬气候适宜度
东北玉米产区春季气温较常年同期偏高1~2℃,3月下半月,东北地区升温迅速,大部气温偏高2~6℃,至3月底积雪全部融化。春季东北地区大部累计降水量50~100mm,黑龙江北部、吉林东部和辽宁东北部降水量累计有100~250mm,土壤墒情适宜,利于玉米等春播作物播种出苗和幼苗生长。但内蒙古东部、辽宁西部和吉林西部降水量比常年同期偏少30%~80%,导致土壤失墒加剧,部分农区出现轻度−中度农业干旱,玉米、大豆等旱地作物播种期推迟或延长,出苗率低,长势偏差,辽宁西部和吉林西部部分农田有毁种和撂荒现象。5月下旬旱区大部出现中到大雨,旱情缓解,但黑龙江松嫩平原旱情持续至6月上旬,影响玉米、大豆幼苗生长。东北地区夏季≥10℃积温较常年同期偏多60℃·d,充足的热量条件有效补偿了因春季干旱而播种延迟、发育期偏晚的不利影响,作物生长发育进程加快,至8月底大部地区玉米发育期接近常年或偏早。7月21日−8月5日辽宁、吉林出现大范围持续高温天气,辽宁中北部、吉林西部等地出现轻度−中度农业干旱,8月6−14日出现两次明显降水过程,上述地区农业干旱大部得以解除。此外,8月受台风“温比亚”、“苏力”影响,辽宁东部、吉林东部、黑龙江东南部出现250~400mm降水,局地同时伴有短时强降水、大风冰雹等强对流天气,部分地区出现农田内涝和洪涝灾害,局地出现农作物倒伏,影响作物开花灌浆和乳熟。9月,东北地区大部光温正常,土壤墒情较为适宜,大部农区霜冻出现时间接近常年,利于玉米灌浆成熟。
西北、华北和黄淮地区玉米生长季内≥10℃积温比常年同期偏多100~300℃·d,降水量接近常年或偏多,农业干旱范围小、影响轻,各地玉米长势良好。西北和华北北部春玉米播种阶段(4月中旬−5月上旬)气温正常或偏高1~3℃,土壤墒情适宜,春玉米播种、出苗顺利;5月下旬−6月中旬,华北大部、黄淮和西北地区东部降水普遍有25~100mm,农田墒情得到明显改善,良好的水热条件利于玉米播种、出苗和幼苗生长。7−8月中旬玉米拔节−抽雄阶段,产区大部墒情良好,日照接近常年同期,适宜的气象条件对玉米健壮生长十分有利。7月下旬−8月上旬山东、河北、河南等地出现大范围持续高温天气,持续时间长、强度高,高温日数和平均最高气温均达1981年以来历史同期最高值,导致部分坡岗地、砂土地旱情加重,作物叶片萎蔫、枯黄,正值抽雄期的玉米花粉活力降低,果穗授粉、受精不良,结实率下降。8月16−20日“温比亚”给黄淮、江淮等地带来强降雨,河南、山东、江苏、安徽等省部分地区日降雨量突破历史极值,导致部分农田被淹,玉米发生倒伏和机械损伤。9月,产区大部气温接近常年,土壤墒情适宜,利于玉米灌浆成熟。但西北地区中东部降水日数有12~20d,单日日照时数≤3h的天数有10~15d,阴雨寡照导致秋收进度偏慢,部分地区玉米出现霉变、发芽现象。
西南产区4−8月气温正常至偏高1.5℃,降水接近常年略偏多。四川盆地、重庆、贵州日照时数偏多50~200h,光温水条件与玉米生育进程匹配良好,干旱、暴雨洪涝范围小、影响轻,对玉米生长发育和产量形成有利。但西南地区大部9月雨日有15~20d,日照偏少,其中四川盆地、贵州北部日照偏少30%~80%,持续阴雨天气不利于玉米灌浆成熟和收获晾晒,部分地区玉米成熟期推迟,收获缓慢。
东北地区一季稻播种育秧期(4−5月中旬),气温较常年同期偏高1~3℃,地温回升迅速,土壤化冻快,利于一季稻播种育秧及秧田管理。5月下旬−6月,东北地区气温接近常年,日照正常,气象条件利于一季稻正常生长,大部秧苗苗情好于常年同期。7月中旬−8月上旬,气温偏高1~4℃,一季稻产区大部降水量有50~250mm,光照充足,良好的光温水条件有利于一季稻孕穗和抽穗开花。8月中旬−9月产区大部气象条件利于一季稻灌浆结实,黑龙江、吉林初霜期偏晚,利于一季稻成熟和收获。9月20−24日东北地区中北部出现阶段性阴雨天气,部分地区的大到暴雨导致黑龙江北部、吉林东部低洼农田阶段性渍涝,对生育后期的水稻产量形成及收晒略有不利。
长江中下游一季稻生长季内,大部时段光温适宜、降水丰沛,气象条件利于一季稻生长发育和产量形成,但阶段性暴雨洪涝、持续高温、干旱以及台风强降水等对一季稻生长有一定影响。入汛(4月20日)后,长江中下游地区强降水过程频繁,5−8月出现12次大范围降水过程,部分地区低洼稻田被淹,对一季稻返青、分蘖、抽穗和开花不利。7月中旬−8月中旬,长江中下游地区气温接近常年或偏高1~2℃,大部出现15~35d日最高气温≥35℃高温天气,区域平均高温日数达17d,为1981年以来并列第3高年份(图3),持续高温天气对一季稻孕穗、抽穗和开花不利。灌浆成熟期产区大部气温正常或偏高1~2℃,日照适宜,光温条件利于一季稻灌浆成熟收晒。仅江汉西部9月中下旬阴雨天气较多,对一季稻收晒略有不利。
图3 1981−2018年长江中下游地区7月中旬−8月中旬日最高气温≥35℃天数
西南地区大部一季稻播种−成熟期≥10℃积温较常年同期偏多50~300℃·d,四川盆地、贵州等地日照时数偏多50~150h,降水接近常年同期,农业气象灾害偏轻,气象条件利于一季稻生长发育和产量形成。但收获阶段多阴雨天气,收晒进度略受影响。播种育秧期,西南地区大部温高光足,加之蓄水充足,利于一季稻播种育秧和适时移栽。返青−拔节期光热充足,秧苗返青快,有效分蘖多,长势健壮。7月,四川盆地中西部出现连续较强降雨过程,部分地区雨量达250~400mm,农田出现严重积涝。此外,四川盆地东部出现11~25d日最高气温≥35℃的高温天气,对一季稻孕穗抽穗不利。8月,云南大部阴雨日数达20~26d,日照较常年偏少30%~50%,持续阴雨寡照导致一季稻生育进程推迟、开花授粉及灌浆不良。9月中旬−10月中旬,西南地区大部降雨日数有20~36d,日照偏少30%~80%,持续阴雨天气不利于一季稻灌浆成熟和收晒。
2018年晚稻生育期内,江南和华南晚稻主产区≥10℃积温接近常年同期或偏多50~100℃·d,日照时数和降水量接近常年同期;光温水匹配良好,尤其是发育关键时段温高光足,高温、洪涝、“寒露风”等农业气象灾害及病虫害影响偏轻,气象条件利于晚稻生长发育和产量形成。6月下旬−7月中旬播种育秧阶段,主产区大部气温接近常年同期或偏高1~2℃,光照正常或略偏多,利于晚稻适时播种育秧和秧苗健壮生长。7月下旬−8月下旬,产区大部多晴雨相间天气,日最高气温≥35℃的高温日数比2017年同期偏少2~12d,降水量接近常年同期或偏多30%~200%,气象条件利于晚稻移栽返青和分蘖后的早生快发,确保了稻田灌水,晚稻移栽后长势较好。9−10月晚稻正处于抽穗、灌浆期,气温正常或偏高1~2℃,日照时数比常年同期偏多20~60h,未出现大范围明显“寒露风”天气,利于晚稻灌浆成熟。全生育期平均气候适宜度指数(0.902)高于2017年(0.878)及近5a(0.898)同期(图4)。
图4 晚稻生长季(6−10月)逐旬气候适宜度
7月中旬−8月中旬,湖北东部、湖南西部、江西北部等地降水较常年同期偏少30%~80%,加上又有20~35d日最高气温≥35℃的高温天气,部分地区发生农业干旱,灌溉条件较差,晚稻生长发育受到影响。7−9月,台风“玛莉亚”、“山神”、“摩羯”、“贝碧嘉”、“百里嘉”和“山竹”先后给江南东部和华南沿海地区带来强风暴雨,部分地区短时洪涝导致低洼地段晚稻受淹受损,影响晚稻生长和产量形成,尤其是9月16−18日台风“山竹”过程雨量大、强降雨范围广,影响广东西部和广西西南部部分地区晚稻产量。9月27日−10月3日,广西北部、广东北部、福建部分地区出现3~5d日平均气温≤22℃的轻度−中度寒露风天气,部分处于抽穗、扬花阶段的晚稻授粉结实略受影响。
大豆生长季内,产区大部光热充足,土壤墒情适宜,气象条件利于大豆生长发育和产量形成。东北地区西部苗期干旱、华北黄淮夏季高温和强降水对大豆高产造成不利影响。
东北大豆产区,生育期内≥10℃积温偏多,日照正常,墒情适宜,大部时段光温水匹配较好。4月下旬−6月上旬东北气温回升快,土壤化冻早,但降水分布不均匀,西部持续少雨,导致旱情发展快,干旱影响大豆播种进程,导致出苗偏晚,部分地区苗情较差。6月中旬出现降水过程,旱情逐步缓解并解除,利于大豆生长发育。7−8月,主产区热量充足,水分适宜,对大豆开花结荚十分有利;9月,东北地区初霜期偏晚,对大豆充分灌浆、成熟有利。
华北、黄淮产区大部水热充足,日照正常,光温水条件对大豆生长发育和产量形成有利。大豆适播期内,华北大部和黄淮降水普遍有25~100mm,农田墒情适宜,良好的水热条件利于大豆播种、出苗和幼苗生长。7月下旬−8月上旬,山东、河北、河南等地出现大范围持续高温天气,致使大豆出现“焦花”现象,荚果率降低。8月16−20日台风“温比亚”给黄淮、江淮等地带来强降雨,导致部分大豆田块被淹,影响生长发育。9月,产区大部气温接近常年,土壤墒情适宜,利于大豆灌浆、成熟和收获。
新疆棉区,棉花播种−出苗期间南疆大部气温偏高,利于棉花早播和出苗。6−8月棉区大部气温偏高1~2℃,光照充足,利于棉花现蕾开花。7−8月,花铃期大部棉区气温偏高,光照充足,且有不同程度降水,利于伏桃增加。但花铃期多次出现3d以上≥35℃持续高温天气,对棉花开花、结铃造成一定影响。9−10月,全疆大部棉区气温正常,降水偏少,气象条件对棉花裂铃吐絮和采摘较为有利。10月14−19日,新疆大部地区出现大风降温雨雪天气,北疆部分地区出现大到暴雪,不利于棉花采摘。
黄河流域棉区,大部时段气温总体偏高,日照充足,土壤墒情适宜,气象条件总体利于棉花生长发育。棉花播种−花铃前期(4月下旬−6月下旬),大部地区平均气温较常年偏高1~2℃,降水量偏多30%~100%,墒情适宜,利于棉花播种和苗期生长。花铃期(7−8月),棉区降水过程多,累积降水量大部为100~600mm,墒情适宜,利于棉花开花、结铃和产量形成。但7月下旬−8月上旬,受高温和台风“温比亚”影响,部分地区棉花花粉发育不良,棉田被淹,造成蕾铃脱落增多。9−10月,棉区大部气温偏高,光照充足,利于棉花裂铃吐絮和采摘晾晒。
长江流域棉区,播种期内温光充足,无明显低温连阴雨天气,利于播种育苗。苗期气温偏高,光照适宜,大部墒情较好,对幼苗生长和现蕾开花有利。但花铃期阶段性高温天气导致部分棉花叶片被高温灼伤,出现蕾铃脱落现象。受强降水天气影响,部分低洼棉田出现渍涝灾害,导致根系呼吸能力减弱,蕾铃脱落严重。9−10月,长江流域棉区气温偏高,光照充足,以多云或晴好天气为主,利于裂铃吐絮,棉花采收顺利。
10.3969/j.issn.1000-6362.2019.03.007
刘维,宋迎波,韩丽娟.2018年秋收作物生长季农业气象条件评价[J].中国农业气象,2019,40(3):195-198
2018-12-15
公益性行业(气象)科研专项(GYHY201506001)
刘维(1986-),工程师,研究方向为作物模型与干旱。E-mail:rainvswindvs@163.com