2021年秋收作物生长季农业气象条件评价*

刘 维，赵晓凤

2021年秋收作物生长季农业气象条件评价*

刘 维，赵晓凤

（国家气象中心，北京 100081）

基于主要农区2346个气象台站观测数据和历史同期观测资料，利用作物气候适宜度和农业气象灾害指数等方法，分析了2021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100～250℃·d，热量条件好，大部降水正常，土壤墒情适宜。夏季（6-8月）光温水条件匹配较好，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。总体上秋收作物主要生育期内干旱影响偏轻，气象条件对作物生长发育和产量形成有利。但局地暴雨洪涝频发，河南受灾严重，部分农田绝收。西北地区东部、华北大部、黄淮北部作物生育后期多雨寡照，不利作物灌浆成熟及收获。东北地区阶段性低温、西北地区东北部干旱、南方和新疆高温危害等对局地玉米、水稻、棉花等作物造成一定不利影响。

秋收作物；生长季；气象条件；评价

1 全国主要农作物生长季气象条件总体评价

2021年秋收作物生长季（4−9月）内，全国农区大部≥10℃积温接近常年同期或偏多100～250℃·d（图1a）；农区大部日照时数接近常年同期略偏少，华南和西南地区南部略偏多；大部农区降水接近常年同期，西北地区东南部、黄淮大部、华北东部及内蒙古东部等地偏多30%～100%，河南北部偏多100%～220%（图1b）；农业干旱、高温热浪等灾害影响总体偏轻，但局地暴雨、秋汛导致西北地区东部、华北大部、黄淮北部农作物受灾严重。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。中东部部分地区特别是河南省北部，发生了极端暴雨洪涝灾害，局部农作物受灾严重；东北地区春播期阶段性低温影响玉米、大豆等旱地作物播种进度，8月中旬的低温导致作物生长发育速度放缓；西北地区东北部夏季温高少雨，出现了中至重度农业干旱，玉米等作物受灾；南方大部及新疆盛夏高温热浪对局地玉米、棉花、水稻等作物产量形成造成一定不利影响；9月西北地区东部、华北大部、黄淮北部连阴雨持续时间长、寡照突出，部分地区玉米、大豆等秋粮作物灌浆成熟速度下降，已成熟作物收获推迟、晾晒困难，局地玉米和棉花等出现霉变、品质降低。

图1 2021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）

2 玉米生长季农业气象条件评价

2021年玉米生长季（4−9月）内，产区大部≥10℃积温接近常年同期，东北地区北部、黄淮南部、西南地区等地较常年同期偏多100～250℃·d。北方大部春播期降水利于玉米播种和苗期生长；盛夏北方大部多次降水过程，为玉米旺盛生长提供了充足的水分，适宜的光温水条件利于玉米健壮生长。但7月17−22日河南出现极端性很强的降水天气过程，导致河南北部农田遭受暴雨洪涝灾害，玉米受灾严重。9月西北地区东部、华北大部、黄淮北部、东北地区南部多雨寡照突出，导致部分地区玉米灌浆速度下降，已成熟玉米收获推迟，发生霉变现象。全国玉米气候适宜度模型模拟结果表明，2021年玉米全生育期平均气候适宜度指数（0.772）高于近5a平均（0.745）及2020年（0.757）。

东北地区4月下旬−6月有4次低温时段，逐周温度适宜度均低于2020年同期。阶段性低温影响玉米播种，对玉米出苗及幼苗生长不利，部分地区玉米生育进程较常年同期偏晚3～7d。7−8月东北地区气温回升，积温增加，有效弥补了前期低温天气带来的不利影响，日照时数接近常年同期或偏多20%～50%，玉米生长发育进程加快，发育期大部迫近常年同期。但是，7月中旬−8月中旬东北地区东北部降水量不足50mm，较常年同期偏少80%以上，温高雨少导致部分地区墒情下降，旱情显现，对处于需水量关键期的玉米抽雄吐丝产生不利影响。9月，东北农区大部热量条件较好，初霜冻偏晚，玉米灌浆持续时间长。但19−21日黑龙江东部和南部、吉林中西部、辽宁大部的大到暴雨伴随大风天气，造成局部低洼地块出现短时渍涝，日照偏少、温度偏低，对玉米灌浆成熟有一定不利影响。

西北、华北和黄淮地区玉米生长季内（4−9月）≥10℃积温接近常年同期，农业干旱范围小、影响轻，各地玉米长势良好，但玉米成熟收获期多雨寡照，部分地区玉米受灾严重。西北和华北北部春玉米播种阶段气温正常，西北地区中东部降水量较常年同期偏多30%～200%，大部土壤墒情良好，春玉米播种出苗顺利。但华北北部降水量不足10mm，对春玉米播种出苗不利。5−6月，夏玉米产区气温与常年同期接近或偏高1～2℃，5月下旬−6月中旬西北地区东部、华北西北部和东部、黄淮大部等地降水量有50～250mm，土壤水分得以补充，墒情较好,有利夏玉米播种出苗和幼苗生长。但山西南部、河北西部等土壤墒情持续偏差，不利适时夏播。6−8月西北地区东南部、华北、黄淮大部气温接近常年同期，土壤墒情适宜，对玉米健壮生长十分有利。6月下旬−8月中旬，西北地区东北部降水量不足100mm，较常年同期偏少50%以上，加之气温偏高1～4℃，土壤失墒加速，出现旱情。宁夏东部、甘肃东北部、陕北北部干旱达中至重度，对玉米产量形成不利。7月17−22日，河南的暴雨天气，累计雨量大（200～450mm，局地超过800mm）、持续时间长、极端性突出，导致河南北部大范围农田积涝，玉米受灾严重，部分玉米绝收。9月−10月上旬，西北地区东部、华北南部和黄淮北部平均降水量为1961年以来同期最多，大部地区较常年同期偏多100%～400%，降雨日数偏多5～12d，日照偏少30%～50%，土壤偏湿、农田积水，渍涝和寡照导致玉米灌浆速度下降、成熟期推迟，部分成熟玉米发生霉变。

西南地区东部产区4−5月气温正常，降水量有50～250mm，日照时数接近常年同期，对玉米播种出苗及苗期生长有利。云南北部、四川南部气温比常年同期偏高1～4℃，降水偏少50%以上，不利于玉米播种出苗。6月−8月中旬，西南产区大部光热适宜，降水量有250～400mm，墒情适宜，利于玉米产量形成。8月下旬−9月中旬西南地区东部雨日达15～25d，单日日照时数≤3h的天数比常年同期偏多4～15d，阴雨寡照不利玉米授粉，生育进程推迟。西南地区南部光热适宜，玉米成熟收获顺利。

3 一季稻生长季农业气象条件评价

3月−4月中旬，东北地区大部气温较常年同期偏高1～4℃，升温较快，加快了积雪融化、土壤解冻以及土壤散墒，利于一季稻播种育秧及秧田管理。4月下旬−6月，东北地区大部出现了4次低温时段，吉林东部和辽宁东北部≥10℃积温较常年同期偏少50～100℃·d，部分地区水稻生育进程较常年同期偏晚3～7d。7−8月东北地区大部气温接近常年同期或偏高1～2℃，有效弥补了6月低温的影响，水稻发育进程加快。8月8−17日东北地区气温持续偏低且光照不足，水稻障碍型冷害指数为近10a同期最高（图2），但此时大部水稻处于抽穗扬花末期，整体影响不大。9月，东北地区大部气温较常年同期偏高1～2℃，未出现初霜冻，水稻灌浆时间延长、粒重提高，基本于10月上旬成熟。但辽宁中东部多雨，湿涝突出，水稻收获进度偏慢。

图2 1981−2021年东北地区8月8−17日水稻障碍型冷害指数

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，但部分时段持续强降水带来不利影响。4月中下旬一季稻播种期，阶段性强降水导致一季稻播种育秧短暂受阻、部分已栽插水稻出现倒苗。5月中旬−7月上旬长江中下游地区有8次较强降水过程，大到暴雨日数较常年同期偏多3～9d，部分农田被淹或冲毁，影响水稻移栽和返青分蘖。7月 22−28日，受台风“烟花”影响，华东大部地区累计降水量有100～250mm，部分地区300～600mm，局地达600～1000mm，部分农田遭受洪涝灾害。8月，长江中下游地区降水较常年偏多30%～400%，日照偏少30%～50%，阴雨寡照使水稻光合作用减弱，影响抽穗扬花。9月−10月上旬，大部地区光热充足，多晴少雨利于一季稻灌浆成熟和收晒。

西南地区大部一季稻播种至成熟期≥10℃积温较常年同期偏多100～250℃·d，南部日照时数偏多50～250h，降水接近常年同期，气象条件总体利于一季稻生长发育和产量形成。但西南地区东部成熟收获期阴雨寡照明显，不利于水稻产量和品质提升。播种育秧期，西南地区大部气温正常、光照充足，西南地区东部降水量有50～100mm，一季稻播种育秧和移栽顺利；返青至拔节期光热充足，大部地区降水量有250～400mm，水稻秧苗返青快，长势健壮。8月下旬−9月中旬西南地区东部降水日数较常年同期偏多4～15d，单日日照时数≤3h的天数达16～25d，加之气温偏低1～2℃，水稻籽粒灌浆不畅，籽粒重不足，同时高湿环境还造成稻曲病发展蔓延，影响产量进一步提高。9月下旬−10月中旬，西南地区大部水热适宜，有利一季稻成熟、收获及晾晒。

4 晚稻生长季农业气象条件评价

2021年晚稻生育期内（6月下旬−10月），主产区（江南、华南）气温接近常年或偏高1～2℃，日照时数接近常年同期略偏多，高温干旱、暴雨洪涝影响偏轻，也未出现明显的寒露风天气，利于晚稻生长发育和产量形成。7月下旬末−8月上旬，华南地区出现明显降水过程，补充了库塘蓄水，可满足晚稻移栽用水需求，大部晚稻移栽顺利。明显降水使广东、广西部分地区旱情、高温得到缓解，对秧苗返青生长十分有利。分蘖和拔节期产区大部以晴雨相间天气为主，高温日数较上年偏少，其中江南北部和东部偏少5～15d。8月上中旬多降水，补充了农业用水，对晚稻分蘖和植株健壮生长有利。9月−10月上旬，江南、华南平均气温为27.3℃，光温充足，未出现明显寒露风天气，利于晚稻抽穗扬花和灌浆结实。晚稻全生育期气候适宜度（0.900）总体略高于2020年（0.854）和近5a平均（0.889）（图3）。

7月下旬−8月，晚稻产区有4次强降水过程，其中7月22−31日受台风“烟花”影响，浙江、安徽、江苏等地出现强风暴雨，导致部分晚稻受淹、倒伏或遭受机械损伤。受台风“查帕卡”、“灿都”影响，华南南部、华东沿海地区出现较强风雨天气，部分晚稻秧田被淹。8月下旬−9月，湖南南部、江西南部、广西东北部、广东北部和东部等地出现阶段性高温天气，日最高气温≥35℃的天数有20～30d，不利晚稻花粉发育、授粉受精及灌浆，发育期偏晚、苗情差的晚稻产量受到一定影响。10月受台风“狮子山”、“圆规”和冷空气影响，华南沿海和东南沿海地区出现较强风雨天气，部分仍处于抽穗扬花期的晚稻出现了“雨洗禾花”现象，不利晚稻生长。

图3 晚稻全生育期（6−10月）逐旬气候适宜度

5 大豆生长季农业气象条件评价

东北产区，大豆生育期内≥10℃积温接近常年同期或偏多，日照正常，墒情适宜，大部时段光温水匹配较好。4月下旬−6月的低温天气导致大豆生育期推迟。5月上旬和下旬的降水过程利于大豆苗期生长。7−8月，气温正常或偏高，墒情适宜，对大豆开花结荚十分有利。但7月中旬−8月中旬，黑龙江东部降水不足50mm，墒情下降，干旱显现，不利大豆开花结荚。9月，气温较常年同期偏高1～2℃，未出现初霜冻，有利大豆灌浆成熟。

华北、黄淮产区，6月−7月中旬光热正常，土壤墒情适宜，利于大豆播种出苗和苗期生长。7月17−22日，河南北部受强降水影响出现大范围农田积涝，不利于大豆开花结荚。7月下旬−8月，产区大部地区光温正常，降水量有50～250mm，对大豆开花授粉有利。但河北南部和北部仍多雨寡照，不利大豆生长。9月−10月上旬，华北南部和黄淮北部降水量较常年同期偏多100%～400%，日照时数偏少30%～50%，影响大豆成熟和收获。

6 棉花生长季农业气象条件评价

新疆棉区，4月阶段性低温雨雪天气对棉花播种出苗不利。5月全区气温偏高，有利棉花苗期生长，部分地区棉花发育期较常年同期偏早。6月大部光照偏少，气温持续偏低，棉花发育迟缓，现蕾期晚于2020年。7月−8月中旬，气温偏高，一定程度上弥补了6月中、下旬热量不足的影响，棉花发育进程加快。但7月棉花花铃期的2次范围大、持续时间较长的高温天气，严重影响棉花开花结铃，伏桃数少于2020年。9−10月气温偏高、降水偏少，对棉花裂铃吐絮有利。但10月上旬北疆大部的雨雪霜冻、南疆部分地区的降温及风沙天气对棉花吐絮采摘及晾晒不利。

黄河流域棉区，气温总体偏高，日照充足，气象条件有利棉花播种、出苗及苗期生长，但裂铃、吐絮采收期，阶段性强降水和连阴雨天气，不利棉花产量和品种提升。4月棉花播种期，大部地区降水量充足，墒情适宜，利于棉花播种出苗，但月内两次强降温影响棉花幼苗生长。出苗至开花初期（5−6月），棉区大部光热条件较好，5月中旬出现明显降水过程，利于棉花播种出苗和幼苗生长。7月中下旬，华北南部、黄淮大部出现持续性降水和寡照天气，雨量大、日照少，对棉花开花结铃有不利影响。9月−10月上旬，阶段性强降水和连阴雨天气，部分农田发生渍涝，导致僵铃、烂铃，棉花采收困难，也影响已收棉花晾晒。

长江流域棉区，4月阴雨日数有20～25d，日照时数偏少50%～80%，持续阴雨寡照导致部分棉田土壤过湿，影响棉花播种进度和棉苗生长。5月棉区大部降水较常年同期偏多50%以上，影响棉花幼苗生长。6−7月大部时段光热条件较为适宜，利于棉花生长发育。但7月22−28日，受台风“烟花”影响，安徽、江苏部分棉区出现强降水，低洼棉田出现渍涝灾害。8月气温接近常年或偏低，降水较常年同期偏多，日照偏少，阴雨寡照不利棉花花铃生长和裂铃吐絮。9−10月大部时段晴多雨少，光照充足，对棉花裂铃吐絮及采摘有利。

Analysis Report of Agrometeorological Conditions during Growing Season of Autumn-Harvest Crops in 2021

LIU Wei，ZHAO Xiao-feng

(National Meteorological Center, Beijing 100081, China)

According to the observed meteorological data and the historical data from 2346 meteorological stations in major agriculture area in China in 2021, the climate suitable index and agrometeorological disaster index were used to analyze the agrometeorological conditions in the growing season of major autumn harvest crops, such as corn, single rice, later rice, soybean and cotton. The results showed that: accumulated temperature greater than or equal to 10 degrees centigrade was 100 to 250℃·d more than normal value and the thermal conditions were sufficient. The precipitation and soil conditions were suitable for crop growth and development. Temperature, sunshine and water conditions matched well in summer which were favorable to flowering and filling stage of corn, single rice and soybean. Also, the meteorological conditions were favorable to flowering and boll setting of cotton. In general, the impact of drought during the main growth period of autumn harvest crops was light, and the meteorological conditions were favorable for crop growth, development and yield. While rainstorm and flood disasters occurred frequently especially in Henan province which caused the crops heavy losses and some crops were out of harvest. There was a continuous extreme rainy and sunless weather during maturity period for corn and cotton in eastern part of Northwest China, North China and the north of Huanghuai region. It was not conducive to crop filling maturation and harvesting. Additionally, staged low temperature in Northeast China, drought in northeastern part of Northwest China, high temperature in southern China and Xinjiang had a certain adverse effect on local crops.

Autumn harvest crops; Growing Season; Agrometeorological conditions; Assessment

10.3969/j.issn.1000-6362.2022.01.007

刘维,赵晓凤.2021年秋收作物生长季农业气象条件评价[J].中国农业气象,2022,43(1):72-76

收稿日期：2021−12−06

国家气象中心预报员专项（Y202117）；国家气象中心作物模型业务应用创新团队

刘维，E-mail:rainvswindvs@163.com