陈翔 ,徐建春 ,王明珠 ,王纪 ,唐鹏 ,陆苗 ,叶成明
(1.淮安市洪泽区气象局,江苏 淮安 223100;2.盱眙县气象局,江苏 盱眙 211300;3.金湖县气象局,江苏 金湖 211600;4.泗洪县气象局,江苏 泗洪 223900)
江苏因水网密布,河道众多,是国内养殖小龙虾最早的省份,养殖面积、产量都约占全国十分之一。洪泽湖周边的盱眙、洪泽、泗洪、金湖都是养殖面积大县(区),2019年这四县(区)小龙虾养殖面积89 867 hm2,占全省养殖面积近四成;其中稻田共作68 933 hm2,占养殖面积的76.7%。产量近130 000 t,产值近52亿。小龙虾养殖是露天生产,小龙虾生长发育的养殖环境受天气条件制约明显。在养殖技术条件相对成熟的今天,气象条件是决定小龙虾产量和品质的关键因素之一。不利气象条件对小龙虾养殖业危害主要是环境突变,造成小龙虾不适应,直接死亡或生长缓慢。如2019年5月至8月上旬持续晴热高温,造成严重缺水、水质变差,小龙虾脱壳间隔时间拉长,龙虾减产较重,特别是稻田共作。盱眙、金湖减产达15%,直接经济损失达4.5亿元。所以,小龙虾生长发育过程中气象环境条件的实时监测预警和防灾对策研究非常重要。
国内外水产、气象、生态等领域的科学工作者对小龙虾养殖技术进行了大量的试验研究。其研究主要分四个方面:一是关于小龙虾养殖技术和饵料投放技术研究[1-8],二是关于小龙虾养殖期间生态环境因子变化致病规律研究[9-12],三是关于生态环境对小龙虾生长发育和产量的影响研究[13-15],四是关于小龙虾生产与气象条件关系及气象服务技术研究[16-19]。这些研究主要集中于探索小龙虾养殖过程的生产管理技术,对其与生态环境之间的关系研究相对比较简单,特别是气象致灾因子研究尚未系统开展,这使气象部门不能为龙虾养殖提供全程化、系列化气象保障服务。随着小龙虾养殖规模的发展,特别是“一稻三虾”养殖技术的推广,也需要通过研究确定小龙虾养殖的气象灾害指标,以便为“一稻三虾”养殖技术提供有针对性的服务。
文中气象观测和气象灾害资料采用1961—2019年洪泽湖周边洪泽、泗洪、盱眙和金湖国家气象观测站60年气象逐时、逐日、逐月观测资料和气象月、年报表记录。小龙虾养殖生产和灾情资料来源于洪泽、泗洪、盱眙和金湖水产、农业部门。
洪泽湖周边地区“一稻三虾”养殖模式和养殖时间是4月初到5月中旬的稻前虾,6月初到7月稻中虾,9月初开始投放亲虾、培育虾苗,来年经过10~15 d左右喂养出售虾苗和亲虾。是在“稻虾共作”养殖基础上增加了一茬虾和一季虾苗,再加上初春的亲虾(陈虾),实际是四虾,使稻田养虾综合效益大幅提高[1-2]。经过两年养殖经验的积累,不少养殖户的小龙虾产量达到了250 kg/667 m2,水稻产量达到500 kg/667 m2,纯经济收益达到6 000元/667 m2。“一稻三虾”还解决了“稻虾共作”养殖中存在的老、中、少三代同堂、大小龙虾在一起难捕捞、龙虾数量不清、饵料投放数量心中无数等问题,也可根据市场小龙虾行情错峰上市,卖个好价钱,提高收益。
2018年,洪泽湖周边地区开始推广“一稻三虾”养殖模式,2019年稻田养虾有七成实行“一稻三虾”养殖模式。洪泽湖周边地区一般在3月下旬到4月上旬捕捞亲虾(陈虾)和虾苗(图1),4月上、中旬投放虾苗,虾苗长到成虾性成熟,生长期不到60 d就可上市出售;6月底秧苗移栽成活后,第二批虾苗从暂养环沟进入稻田生长,经过30~40 d生长就可上市出售。8月底9月初稻中虾捕捞完毕,再投放亲虾繁殖虾苗,大约在10月中、下旬出苗,到11月中旬入冬前虾苗经过三周左右生长,已长到4~5 g/尾,为来年虾苗早上市奠定基础。
洪泽湖周围地区属亚热带和暖温带过渡地带[20]。受季风和洪泽湖水体调节影响,具有明显季风环流特征,气候特征是:四季分明、雨量充沛、光照充足、无霜期较长。常年平均无霜期为239~246 d。冬季易受极地大陆气团影响,夏季又常常受热带系统控制,春秋两季冷暖气团常在此交汇,因此各种灾害天气暴雨、寒潮、台风、低温阴雨、暴雨、干旱等时有发生。
洪泽湖地区冬季寒冷干燥。一般在11月上旬前期进入冬季,到次年3月末才出冬,甚至有的年份到4月中旬才进入春季,冬季持续时间是四季中最长。入冬后,强冷空气入侵频繁,常出现寒潮、大风和暴雪天气。洪泽湖周边地区冬季总体上干冷少雨,盛行西北风,雨雪量占年降水量不到一成,但也有的年份会出现风雪交加,雨雪异常偏多现象。
洪泽湖周边地区春季冷暖多变。一般3月末进入春季,5月末到6月初春季结束。3月末,春回大地,气温呈跳跃式上升,气温月际变化在5.5℃以上(表1)。洪泽湖周边地区3月常年平均气温在8.0~9.0℃,而5月月平均气温升到20.0~20.5℃,可见月际间气温变化剧烈。3、4月常受强冷空气影响,出现倒春寒天气,每年晚霜、终霜均出现在3中、下旬到4月上、中旬,3、4月也是一年大风出现天数最多的月份。4月中旬至5月上旬也会出现春季连阴雨天气,过去60年出现过9次春季连阴雨,平均约7年一遇。
洪泽湖周边地区夏季湿热多雨。6月上旬进入夏季,9月中旬才出夏,持续天数仅次于冬季。6月入夏后,高温多湿,雨量相对集中,整个夏季雨量占全年雨量的近6成。夏季也是全年中暴雨、高温、干旱、雷雨大风、台风等灾害天气最集中的时段。6月中、下旬洪泽湖地区进入梅雨时节,7月中旬出梅。梅雨期间,雨水相对集中,常见梅雨量在250~350 mm,但也有年份出现雨水不足的空梅、少梅年,比如2019年洪泽湖周边地区是少梅年,降水量不足常年同期4成,这种空梅、少梅年平均约三年一遇。出梅后,洪泽湖周边地区受太平洋副热带高压控制,持续晴热高温,高温持续时段为7月中旬到8月中旬。夏季也是台风影响洪泽湖地区的主要时段。
表1 洪泽湖周边地区春、秋季常年月平均气温值 ℃
洪泽湖周边地区秋季温和晴朗,是一年中最好的时光。持续时段是9月中旬前期到11月中旬前期,持续时间与春季相仿。9月中旬进入金秋时节后,气候温和凉爽,是湿热的夏季向干冷冬季的过渡期。9月是秋季降水最多的月份,10、11月雨量明显减少,秋季总降水量占全年降水量的2成。秋季光照充足,天气晴朗,昼夜温差增大,月际间降温快,月际降温幅度在5.5~7.0℃(表1)。极少数年份气温高于常年,出现“秋老虎”现象,并且持续干旱。而秋季也会出现持续低温阴雨天气,这种情况是五年一遇。比如2017年10月洪泽湖周边地区出现少见低温阴雨天气,月降水量是常年同期的2.5~3.0倍,月平均气温比常年同期低1.3~1.6℃。
根据洪泽湖周边地区气候特点和小龙虾“一稻三虾”模式各生长时段分析,气象对小龙虾养殖造成灾害的主要有以下几个气象因子。
倒春寒是指春季气温回暖后,遇到较强冷空气入侵而出现的持续低温天气,有时气温还会低于0℃,返青的农作物因此而受到冻害。洪泽湖周边地区倒春寒天气出现时段在3月中旬到4月中旬。这段时间正是头年亲虾、幼虾喂养和稻前虾苗投放关键期。遇到倒春寒天气,气温、水温陡降,会使小龙虾产生应激反应。特别是幼虾体小,抵抗力差,突遇低温天气,会受冻生病,甚至死亡。据养殖户反映:初春时节,当气温低于5℃并持续3天,就会有幼虾因低温天气出现死亡现象。洪泽湖周边地区初春季节,气候多变,冷空气活动频繁,往往前一天天气晴暖,次日强冷空气入侵,便风雨交加,气温猛降10℃以上。因此,在3月中旬到4月中旬,将强冷空气入侵影响,使洪泽湖周边地区48 h最低气温下降10℃及以上,最低气温降至5℃以下并持续3 d及以上的倒春寒天气作为“一稻三虾”养殖致灾气象因子之一。小龙虾幼苗投放要求水温不低于12℃,据徐琼芳和邓爱娟[19,21]研究表明,此时水体10 cm处水温最高,当水体10 cm处温度达到12℃时,气温要达到10.7℃,而洪泽湖周边地区常年稳定通过10.7℃的初日在3月30—31日,如果早于这个日期投放小龙虾幼苗,遇到倒春寒天气概率极高,幼苗投放成活率就减低,养殖成本明显增加。
小龙虾遇到干旱天气,停止进食,进入洞中蛰伏躲避旱情。洪泽湖周边地区由于洪泽湖这天然大水库,且四周河流众多,沟渠灌溉系统发达,一般干旱对洪泽湖周边地区小龙虾养殖没有多大影响。但2019年洪泽湖周边地区遭遇百年一遇的旱情,2月末至5月,降水持续异常偏少,累计降水量54.7~101.6 mm,比常年同期异常偏少5~7成,加上淮河中、上游水也明显偏少,5月初洪泽湖周边地区就出现严重旱情。洪泽湖水位已降至汛期水位11.5 m以下并一直持续到7月末,水域面积不到1 000 km2,农田灌溉用水困难,虾塘几乎无水可补,特别是离洪泽湖较远且地势比较高的地方,只有抽取地下水来补,增加了养殖成本。5月上、中旬正是稻前虾生长后期关键时段,干旱使稻前虾生长进程延迟,抽取地下水也使养殖成本增加。许多虾农为降低损失,就将未成熟虾捕捞上市出售。事后,据盱眙、金湖两县农业农村部统计,两县稻前虾产量比上年减产15%,直接经济损失达4.5亿元。
日最高气温≥35.0℃称为高温天气。当日最高气温≥35.0℃持续3 d,虾蟹塘就会出现高温热害[21]。洪泽湖地区年极端最高气温为39.8~41.3℃,年均高温天数8.8~12.5 d,最早出现高温天气的时间为5月上旬、最迟出现的为9月上旬(表2),高温时段主要集中在7月中旬至8月上旬,高温日数占全年高温日数70%,甚至在这段时间连续高温达7 d以上。如2017年洪泽湖地区出现异常高温天气,7月18—28日出现连续11 d的高温天气。
小龙虾最适宜生长温度范围为20~32℃,当气温高于32℃,生长速率明显下降[19]。当气温高于35.0℃时,小龙虾摄食量明显下降,体质也下降,抵抗病害能力下降。况且高温天气,虾塘易翻塘,蓝藻暴发,还有未吃完的饵料和死亡的水草沉入水底腐烂变质,产生有害毒素;水中各种病毒、细菌增加,小龙虾烂尾病、烂壳病等易发。高温天气持续7 d,就会出现死亡现象,即使幸存下来的龙虾也是铁壳虾,品质不好。另外,小龙虾本来就喜好互斗,为争水草等隐蔽地,更加争斗打杀,陡增额外伤亡。
表2 洪泽湖周边地区常年月平均高温日数d
日降雨量≥50.0 mm就称为暴雨。洪泽湖地区年极端最大日雨量为198.0~224.5 mm,年均暴雨日数3.4~4.7 d,最早出现在1月、最迟出现在11月,但主要集中在6—8月,约占全年总次数的7成。暴雨天气,光照减少,光合作用强度降低,水体浑浊,水体中溶氧降低,pH值下降。另外,暴雨也会使水体中严重缺氧,藻类等浮游生物会死亡,产生有害毒素,并且恶化水质,为有害细菌滋生提供环境。暴雨过后,各种病害流行,危害小龙虾生长。
洪泽湖周边地区一般不直接受台风影响,而是受台风外围影响。每年对洪泽湖地区造成影响的台风有1~3个,集中在7—9月。台风有时会带来较长时间大风和暴雨强降水天气,持续大风会撕毁虾塘围挡,强降水也使稻田、池塘水位暴涨,造成小龙虾逃逸。
秋季低温阴雨是指9月中旬到10月末期间,洪泽湖周边地区冷空气活动多,气温低、阴雨不断,具体指标指:在这50 d中有3个旬旬平均气温比常年同期低1.5℃以下,累计降水量比常年同期偏多5成及以上,累计日照异常偏少5成以上。阴雨寡照造成低温冷害,对小龙虾孵化有明显影响,并使孵化期拉长。
9月初投放亲虾交配产卵,从孵化到出苗,大约需要 30~40 d,有效积温为 500~600℃,预计 10月中旬末到下旬初出苗,11月中旬入冬前虾苗已长到4~5 g/尾,来年经过约10~15 d饲养,便可上市出售。虾苗规格大、品质好、价格高、易出手。但遇秋季低温阴雨,孵化时间要延长7~10 d,入冬前虾苗规格小,体质弱,抵抗外界环境变化能力差,成活率低,且影响虾苗价格。
洪泽湖周边地区气候特征是:四季分明、雨量充沛、光照充足、无霜期较长。冬季易受极地大陆气团影响,夏季又常常受热带系统控制,春季两季冷暖气团常在此交绥,为此各种灾害天气暴雨、寒潮、台风、低温阴雨、暴雨、干旱等时有发生。
洪泽湖周边地区“一稻三虾”养殖模式气象致灾因子有:发生在3月中旬到4月中旬的倒春寒天气,春夏之交异常干旱天气,夏季持续高温天气,暴雨和台风以及秋季低温阴雨。
洪泽湖周边地区水系发达,沟渠纵横,为“一稻三虾”养殖提供了有利水资源。至于2019年春夏之交的罕见干旱,是多种因素迭加所致。既有降水偏少影响因素,又有洪泽湖入汛前存水偏少因素,还有淮河流域上、中游来水偏少因素所致。
小龙虾养殖能否取得成功,气象条件是一个关键因素。养殖户要关注天气变化,根据天气预报,提前避开不利养殖的气象灾害因素,通过加大、降低水位,来增加、减低水温,推迟放苗等措施,合理利用气象资源,提高小龙虾养殖技术水平。气象部门要积极响应国家乡村振兴战略,加大科研力量投入,完善小龙虾养殖气象致灾指标体系,提高小龙虾养殖服务产品针对性和预报准确率,为地方特色农业增产和农民增收提供高水平气象保障服务。