黄岩 王贺然 陈鹏狮 龙晓慧 王莹 李琳琳 刘东明 王婉昭
摘要 分析2019年辽宁农业气象条件,为气象条件的对比分析和灾害影响研究提供参考。2019年辽宁秋收作物生长季内,农业气象条件为近5年最好,主要表现为旱田作物需水关键期水分条件较充足,成熟收获期农业气象条件利于作物籽粒继续增重。农业气象灾害种类多但对农业影响轻,主要农业气象灾害为局地渍涝和阶段性干旱,干旱影响为近5年最轻,病虫害影响轻。实地调查显示,主产区农业气象利于粮食作物丰收,辽西地区玉米产量潜力得以发挥,但各地大豆籽粒灌浆不充分。
关键词 辽宁省;生长季;气象条件
中图分类号:S162.5 文献标识码:A 文章编号:2095-3305(2019)06-036-05
DOI: 10.19383/j.cnki.nyzhyj.2019.06.014
The Effect and Evaluation of Agrometeorological Condition during Growing Season of Autumn Grains in Liaoning Province in 2019
HUANG Yanet al(Ecological Meteorology and Satellite Remote Sensing Center of Liaoning Province,Shenyang,Liaoning 110166)
Abstract The agricultural meteorological conditions of Liaoning Province in 2019 were analyzed,which could provide reference for the comparative analysis of meteorological conditions and the study of disaster impact. During the growing season of autumn harvest crops in Liaoning in 2019,the agrometeorological conditions were the best in the past five years,mainly due to the sufficient water conditions in the critical period of water demand for dryland crops,and the agrometeorological conditions during mature and preharvesting were conducive to continued grain filling. There were many types of agrometeorological disasters,but their effects on agriculture were light. The main agrometeorological disasters were local water logging and stage drought. The effect of drought was the lightest in the past five years. And the amounts and occurrence areas of pests and diseases were also small. Field survey showed that the agricultural meteorology in the main producing areas was conducive to the harvest of food crops,and the corn yield potential in western Liaoning had been exerted,but the grain weight of soybean was light.
Key words Liaoning Province;Growing season;Agrometeorological conditions
近5年,遼宁旱田作物产量的波动一直受到气象条件的巨大影响,尤其是区域性、阶段性干旱,从播种到开花期,降水条件严重影响着农业生产[1],所以农业经营者、农业服务提供者、农业上下游企业针对气象条件,尤其是气象灾害的监测、预测的服务需求十分迫切。
从指导生产、农业气象服务或档案资料角度都需要各级农业气象部门对当年农业气象条件进行分析评价,所以农业气象条件评价一直是气象部门农业气象业务的基本内容[2],尽管气象条件影响评价不断的技术发展[3],但是相关研究多为国家或市县级气象部门通过对区域生长季或特色作物生长季光温水等作物生长的关键气象要素的描述和利弊分析,而结合作物实际长势的不同阶段气象条件尤其是气象灾害的影响评价相对较少、省级尺度的农业气象条件研究少、与近年或多年进行对比研究的少[3-5]。
2019年是近年辽宁农业气象灾害影响最轻的年份,对当地秋粮作物生长发育和产量最为有利,所以有必要以2019年为例,分析辽宁农业气象条件,为气象条件的对比分析和灾害影响研究提供参考。
1 主要作物生长季农业气象条件总体评价
1.1 农业气象条件的基本特征
5—9月,辽宁省平均气温为21.6℃,比常年偏高0.9℃(图1a),比近5年偏高0.2℃;平均降水量为588.2 mm,比常年偏多10.8%(图1b),比近5年偏多29.2%;平均日照时数为1 099.4 h,比常年偏少21.1 h(图1c),比近5年偏少46.0 h。
根据5—9月逐日气温和降水情况(图2,3—4月气象条件略),2019年生长季农业气象条件有如下特征:3月回暖不惧寒潮,4月回温遇水曲折艰难;5月透雨略晚,但月内充沛;7月下旬开始较早出现气温持续下滑,且低于近年;6月至7月中旬,降水频率高,但分散;7月底至8月上半月,强降雨席卷全省;9月温光回归,夏秋交替,中旬局地短暂霜冻。
1.2 气象灾害的基本特征
2019年生长季,辽宁省气象灾害发生类型多,包括干旱、高温、暴雨、连续降雨(寡照)和龙卷风,但对农业影响小(表1)。
干旱发生在春播期、苗期和拔节后期-灌浆前期,主要对大连、铁岭、辽西地区播种,大连玉米苗期、拔节后期生长,营口、朝阳玉米拔节后期生长产生影响,由于干旱后期均有较强降水出现,有效减轻了干旱影响,铁岭为近年来首次出现春旱。
高温出现在作物生长前半段,对作物影响小,近5年辽宁省高温易出现在5、7和8月。
强降水过程有10次,发生在苗期、拔节期和灌浆期,均有部分地区达到暴雨级别,导致局地农田渍涝,同时受伴随大风影响,水稻、玉米、高粱出现倾斜或倒伏。2次降水为台风影响,其他主要受东北冷涡影响,对农作物影响最大的降水过程为台风“利奇马”前后8月10—15日的降水。
8月上半月,作物灌浆期前期,受连续降雨影响,出现全省性(实为这个东北区域)寡照,但对于辽宁省来说,寡照程度低,大田作物未受影响。
7—8月,出现3次龙卷风,对农业影响小。
2 主要作物生长季农业气象条件及其影响
2.1 春播期农业气象条件及其影响
受水分条件限制,春播偏晚但中后期气象条件好转,春播进展顺利。受2018年冬天温高水少土壤底墒差、3—4月持续少雨和大风影响,土壤旱情迅速发展,且透雨出现偏晚,5月降水利于播种和出苗,作物播种期、各发育期均偏晚,5月下旬干旱彻底解除。水稻播种偏晚程度大于旱田作物,东北部春播条件差于近5年,辽西春播条件好于近5年,辽南春播条件好且好于近5年。
各国家级气象站监测到的冻土化通日期出现在2月下旬至5月中旬,大部地区冻土化通较常年偏早,不利于土壤保墒;受3月上、中旬气温回升和3月下旬降温影响,部分地区土壤出现反复冻融现象。4月上旬,半数地区5 cm地温已经达到8℃,4月下旬则全部超过8℃。但4月1日至5月11日,全省平均降水量12.6 mm,较常年同期偏少77.1%,较2018年同期偏少67.2%,为1951年以来同期最少,不利于土壤增墒。3月人工测墒开始,土壤干旱持续发展,到5月上旬最为严重(图3),辽西持续中到重度干旱;春播期,辽西土壤墒情差于近5年,辽南墒情为近5年最好,粮食主产区铁岭为近5年首次出现春播期土壤干旱。
春季第一场透雨最早出现在4月下旬(非春播期),最晚出现在5月下旬,大部地区春播第一场透雨出现在5月12—13日;透雨日期较常年偏晚,其中东部地区偏晚25~30 d,辽西地区偏晚10 d。5月播种进展顺利,且5月透雨前后掀起2次播种高潮,玉米、水稻、大豆播种期均较2018年和近5年偏晚。3月下旬出现2次降水,气温回升缓慢,利于土壤保墒增墒,春小麦、马铃薯进入播种期,分别持续到4月上、下旬;但受气温偏低影响,水稻育秧推迟至4月上旬至中旬,5月上旬进入移栽期;受旱情影响,玉米、大豆分别于4月中、下旬进入播种期,并持续到5月下旬。农业气象站发育期观测显示,受播种期推迟影响,6—9月玉米、水稻各发育期均晚于2018年和近5年。
2.2 苗期-拔节前期农业气象条件及其影响
气象条件较好,苗期作物长势好,但东北部苗情偏弱。6月,东北冷涡开始活跃,降水逐渐增多但较分散,部分地区出现短暂气象干旱,遥感监测显示,6月下旬,辽西和辽北部分旱田植被长势好于2018年同期,辽西西部部分旱田植被长势差于2018年同期,其余大部分地区植被长势与2018年同期持平。受播种期、土壤墒情影响,铁岭玉米苗情差于近5年。
6月降水时空分布不均,主要出现在上旬,大部地区下旬持续无雨,南部、西部、东部地区气象干旱逐渐发展,并达到重旱,局部特旱,但受月底降水影响,气象干旱未发展成农业干旱,对作物长势无影响。
受6月中旬气温偏低影响,出现金针虫等地下蟲害,水稻发根缓慢,花生出现茎腐病。
2.3 拔节后期-灌浆前期农业气象条件及其影响
拔节后期-灌浆前期,作物长势较好,但东北部和南部气象条件偏差,东北部气象条件较常年和近5年偏差,西部部分、南部玉米受旱。7月,仍以分散性降水为主,降水量和频率与6月相比均有增加,但南部、东北部相比其他地区降水量少,出现阶段性、区域性农业干旱,遥感监测显示,7月下旬,辽西植被覆盖好于2018年同期,东北部、东部山区略差于2018年,大连差于2018年,其他地区好于2018年。受降水偏少影响,铁岭玉米拔节期长势差于常年和近5年,大连、营口玉米在拔节后期-灌浆前期、辽西部分地区玉米拔节期、营口水稻受到干旱影响。
7月气象干旱再度出现,辽南持续重、特旱并发展成农业干旱,南部玉米拔节后期-灌浆前期受旱。7月上旬,南部、西部、东部监测到气象干旱,受降水影响,只有南部旱情继续发展;7月中旬开始,南部、西南、中部地区旱情发展并蔓延至东部、东北部,与苗期相似,月底降水使得部分地区干旱解除或明显缓解,但南部仍存在重、特旱地区。6月8日至7月28日近30%的国家级气象站点未监测到有效降水,无效降水日数最多的地区为大连,为13~50 d,由于旱情持续时间长,大连作物长势偏差,部分地区玉米出现“卡脖旱”。
2.4 灌浆期气象条件及其影响
灌浆期气温迅速降低,光热条件偏差,灌浆前期,水分条件充沛,解除前期干旱,但渍涝地块多,高秆作物倾斜或倒伏较近5年多,连续降雨导致寡照,但作物长势较好。遥感监测显示,8月下旬,东部林区林地植被指数高于辽西丘陵区,旱田植被指数高于水田,辽西中北部、辽北、中部地区旱田植被长势好于2018年同期,其余大部分地区植被长势与2018年同期持平。受暴雨、大风影响,作物出现倾斜或倒伏,尤其玉米、水稻,为近5年最多。玉米茎基腐病和水稻穗瘟病较近5年重。大豆处于鼓粒期,因为鼓粒期偏晚,籽粒饱满程度差于2018年。
8月上半月持续降雨,降水量偏多,连续降雨日数偏多。7月29日至8月17日,全省平均降水量为287.8 mm,比常年偏多132.1%,为1951年以来同期最多,18个国家级气象站降水量为1951年以来同期最多(图4a~b);全省平均降水日数14 d,62个国家级气象站分别为8~18 d;全省平均日照时数为74.8 h,比常年偏少55.5 h,为1951年以来同期第2少(图4c~d)。8月,8个国家级气象站降水量、18个气象站降水日数为1951年以来同期最多。
强降雨过后,各地均有低洼地块出现渍涝,农田被淹,但多数地块积水下渗较快,由于已过开花授粉期,大部地区玉米授粉未受降水和寡照影响,但花生受雨水较多影响,地上部生长较旺盛,8月形成的果针未扎实土壤或悬空;降水偏多、空气湿度大、土壤水分饱和,使得病虫害和杂草滋生和蔓延,如3代黏虫局部发生较重,穗瘟病、玉米茎腐病明显发生并较近5年重;强风导致玉米、水稻出现倾斜或倒伏。
2.5 成熟收获期农业气象条件及其影响
秋收条件为近5年最佳,利于作物粒重增加,大面积收获推迟7 d左右。9月上旬,辽宁省玉米开始进入成熟期,并陆续收获,由于播种期推迟,玉米成熟期略偏晚,成熟度差异较大;收获期大部分地区和时段以晴晒天气为主,利于收晒,仅9月13日降雨影响收获;9月中旬强降温,个别地块霜冻偏早,但无碍灌浆成熟,9月17—19日,个别地区出现霜冻,辽西西北部作物叶片尤其是穗位上部叶片受冻迅速衰老或死亡,但由于作物已过成熟期,对产量没有影响;9月下旬光照、热量条件好转,9月21—30日,全省平均气温为18.5℃,较常年偏高2.7℃,为1951年以来同期最高,其中45个国家级气象站为1951年以来同期最高,平均最高气温26.4℃,较常年偏高4.1℃,平均降水量为0,利于籽粒继续增重和秋收推迟。由于前期水分条件较好,成熟期玉米籽粒含水量较高,受成熟度和含水量影响,大面积秋收于9月最后一周展开。
2.6 生长季农业气象條件对玉米的综合影响
9月针对辽宁省粮食主产区实地调研,对比玉米穗部指标(穗鲜重、穗长、秃尖比、穗粗、穗粒数)的测量及与2016年(历史产量最高年)数据,得到如下结论:大部地区产量好于近年,增产趋势明显,产量水平应位于历史高位。产量差的地区,产量主要取决于粒重;产量中等地区,产量主要取决于穗型,粒重起部分作用;产量好的地区,产量主要取决于穗型,粒重也有重要作用。偏北部产量好,尤其沈阳北部、朝阳、阜新西部,大穗在沈阳北部、铁岭南部;辽西产量为中上等;东北部好于中部平原。中部平原不如近年,东北部不如近年;辽西好于近年。 单产排序可能为沈阳>朝阳、锦州>阜新>铁岭>辽阳、鞍山。辽西光温潜力产量大,2019年没有水分限制,产量潜力得以发挥;中部稳产地区,排水条件差,部分地块受渍涝,产量不如近年;东北部地区前期略旱,后期降水多,产量不如近年。
2019年,水分条件仍然是影响辽宁省玉米生长发育及产量的主要因素;干旱主要影响春播,降水决定了作物长势和产量。辽西中部、北部、中部平原地区授粉受到降水影响。
气象灾害及病虫害对玉米产量影响小,且为近5年最小。从形态上看,玉米植株直径偏细,穗位低,受暴雨、大风影响,加之茎秆偏细,玉米倾斜或倒伏多、几乎没有完全折断,玉米发生茎基腐病的地块多但并无秃尖而且可以继续灌浆,以上形态变化不影响产量。
玉米螟发生面积小,影响为近5年最轻,粮食主产区内主要发生在北部建平县-北票市-阜蒙县-彰武县-法库县-昌图县一线。
3 结论
2019年辽宁省秋收作物生长季农业气象条件为近5年最好。作物生长前期气温偏高,进入灌浆期(以玉米发育期对应时段为准,兼顾其他作物同期发育阶段)气温开始下降,降温早于近5年且灌浆期气温低于近5年均值,成熟后期光温充足,为近5年成熟收获期最好气象条件,苗期过后降水增多且总体偏多,作物关键生育期水分条件充足;气象灾害类型多,暴雨尤显突出。
2019年生长季(5—9月),一直制约辽宁旱田作物生产的水分条件整体较好,生长季降水呈“少-多-少”的时间分布格局;但局地播种期和拔节期水分条件不如近年,拔节后期-灌浆期,受连续降雨影响,局地渍涝明显,全省寡照。灌浆初期,气温开始降低,降温偏早;成熟期,降水偏少,气温起伏较大,个别地点霜冻偏早,进入成熟期光温条件转好。
2019年生长季,作物关键生育期水分条件充足,农业气象条件利于辽宁省秋收作物生长发育、产量形成和后期产量增加,多数气象灾害未演变成农业气象灾害,气象灾害对农业影响小,主要体现在渍涝或连续降雨(寡照)对植株形态和病虫害的影响,但大部地区作物产量未受影响,作物产量整体较优,局部地块和部分作物有忧。
受农业气象条件影响,播种略偏晚,作物发育期推迟;作物长势较好,增产潜力大,尤其辽西,但辽南玉米灌浆前长势差于2018年,东北部玉米苗期长势较常年略差;玉米、水稻倾斜或倒伏多;病虫害较轻,玉米茎基腐病和水稻穗瘟病明显且为近5年最重;作物成熟略晚,成熟期籽粒增重潜力大,集中收获期推后至9月下旬后期开始;秋收期调研显示,作物整体产量高,玉米增产趋势明显,但大豆灌浆不充分,粒重较2018年有所降低。
参考文献
[1] 王贺然,陈鹏狮,李琳琳,等.2017年辽宁省春夏连旱的农业气象服务及启示[J]. 农业灾害研究,2019,9(1):69-71,77.
[2] 邓斌,徐倩倩,张玉龙,等.合肥市2018年度农业气象条件分析[J].农业灾害研究,2019,9(4):55-56,101.
[3] 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):195-198.
[4] 谢均,曹经福,宫志红.天津市2018年夏季农业气象条件分析[J].天津农业科学,2019,25(2):87-90.
[5] 孙贵拓,杨柯,杨若翰,等.2017年昆明市大春作物生育期内气象条件影响分析[J].云南永夜科技,2019(4):24-26.
责任编辑:郑丹丹