楊世瓊,譚 文,左 晉,陳中云,徐永靈

(貴州省山地環(huán)境氣候研究所，貴州 貴陽 550002)

0 引言

抓好糧食生產，保障糧食安全，是“三農”發(fā)展的底線，也是做好鄉(xiāng)村振興工作的重點工作，2021年貴州省糧食安全首提“黨政同責”，全省上下高度共識，積極響應，協同推進。但是貴州省糧食生產也面臨著諸多制約與不利：巖溶地貌發(fā)育典型、山區(qū)耕地破碎化嚴重、氣溫垂直變化明顯、降水季節(jié)分配不均、災害性天氣多發(fā)等[1-3]。因此，開展糧油作物農業(yè)氣象條件評價，可為決策部門及時了解和掌握氣象條件對作物產量的影響、科學制定宏觀調控政策、合理安排農業(yè)生產提供科學依據，為我省防災減災、確保糧食穩(wěn)產提供有力保障。近年來，糧油作物農業(yè)氣象條件影響評價逐漸增多[4-8]，研究多對作物生長季光、溫、水等關鍵氣象因子進行利弊分析，并結合作物氣象災害指標、適宜度模型、農學模型等手段，較為全面地開展季度、年度、全生育期、收獲季節(jié)等不同尺度的農業(yè)氣候條件評價。2021年是貴州省農業(yè)氣象災害影響較輕的年份，對糧油作物生長發(fā)育及收獲有利，故本文針對2021年貴州省主要糧油作物生長季內的氣象條件及其對產量的影響進行分析，以期為后繼的作物氣象條件對比分析及災害影響研究提供參考。

1 氣候資源概況

1.1 夏收糧油作物生長季氣候資源概況

2020—2021年夏收糧油作物生長季(2020年9月—2021年5月)，全省平均氣溫在9.2～17.8 ℃之間，較常年同期正常至偏低1.3 ℃；≥10 ℃活動積溫在2009.2～4659.4 ℃·d之間，省之中部以南、東北部及赤水、仁懷、道真等地在3000.0 ℃·d以上。全省降水量在331.0～1386.7 mm之間，除省的中部以東及畢節(jié)、大方、黔西、水城、貞豐較常年偏多3～7成外，其余地區(qū)與常年同期持平。全省日照時數在379.5～1167.4 h之間，除省的東部局地及織金、習水、綏陽、務川、獨山較常年偏少3～4成外，其余地區(qū)與常年同期持平。2019—2020年夏收糧油作物生長季光熱條件總體適宜，水分條件充足，有利于作物穩(wěn)健生長和產量的形成。

1.2 秋收糧食作物生長季氣候資源概況

2021年秋收糧食作物生長季(2021年3—9月)，全省平均氣溫在15.9～24.8 ℃之間，較常年同期正常至偏高1.4 ℃；≥10 ℃活動積溫在3265.9～5305.7 ℃·d之間，除西部邊緣以及開陽外其余地區(qū)均在4000.0 ℃·d以上。全省降水量在633.7～1514.6 mm之間，與常年同期相比，畢節(jié)、江口、金沙偏多3～4成，其余地區(qū)與常年同期持平至偏少4成。全省日照時數在594.6～1481.5 h之間，較常年同期持平至偏多7成。2021年秋收糧食作物生長季光熱條件充足，雨水略偏少，總體有利于玉米、高粱旱地作物和水稻的穩(wěn)健生長和產量形成。

圖1 2020年9月—2021年5月夏收糧油作物主要生長季降水量距平百分率(a)和日照日數距平百分率(b)(單位：%)

圖2 2021年3—9月秋收糧食作物主要生長季降水量(a)和日照時數(b)距平百分率(單位：%)

2 生長季主要氣象條件利弊影響

2.1 夏糧生長季氣候條件對貴州農業(yè)生產的影響

2.1.1 主要有利氣象條件 小麥適播期天氣晴好少雨，利于土壤散墑，播種出苗順利，苗期長勢較好，同時，油菜移栽成活期光照適宜，移栽順利。秋末冬初省內出現4次較大范圍的雨雪過程，鍛煉小麥、油菜的抗寒能力，并凍殺越冬蟲卵。期間氣溫階段性偏低，但日照正常至偏多，油菜主產區(qū)日照充足，大部地區(qū)墑情適宜，小麥分蘗和油菜分枝順利。1月下旬—3月下旬是小麥、油菜產量形成的關鍵生育期，熱量充足，光照適宜，利于小麥小穗數、穗粒數和油菜角果數、角粒數的形成。4月下旬—5月上旬熱量充足，光照適宜，促進小麥、油菜成熟收獲。此外，小麥條銹病發(fā)生較輕，整體農業(yè)氣象災害偏輕發(fā)生。

2.1.2 主要不利氣象條件 油菜播種出苗期遇上1961年以來最強的秋綿雨天氣，尤其是發(fā)生特重級秋綿雨的范圍大，持續(xù)時間長，且暴雨天氣頻發(fā)；受多雨、寡照天氣影響，局地土壤偏濕，油菜播種出苗推遲。3月上旬—中旬初期，省之中部、西部、北部地區(qū)出現重至特重級倒春寒天氣，局地油菜開花結莢短暫受阻，影響角果胚珠受精。3月下旬—4月上旬，省的西部邊緣及西南部發(fā)生春旱，且處于小麥抽穗開花的關鍵生育期，對小麥產量略有影響。4月上、中旬，全省陰雨日數較多，氣溫偏低，局地土壤過濕，作物發(fā)育期有所推遲，不利于小麥、油菜灌漿成熟，影響千粒重。5月上旬風雹災害集中發(fā)生，局地待成熟收獲的油菜受損，產量受損。

2.2 秋糧生長季氣候條件對貴州農業(yè)生產的影響

2.2.1 主要有利氣象條件 6月初—6月底，全省大部晴雨相間，打田栽秧水充足，水稻適時完成移栽、實現滿栽滿插；氣溫回升、日照充足，土壤墑情適宜，利于秋糧作物苗情轉化升級、形成壯苗，生育進程順利推進。7月—8月上旬中期，全省多晴熱少雨天氣，前期水分條件適宜加上7月中旬后期降水補充，全省大部分時段墑情良好，利于稻穗分化及幼穗發(fā)育；光照條件好，水稻、玉米授粉順利，結實率高，利于穗粒數的提高；同時也利于提高作物群體光合速率，促進玉米及小雜糧籽粒灌漿增重。8月上旬后期—8月底，晴雨相間，全省土壤墑情得到有效補充，東部、中北部農業(yè)氣象干旱完全解除；光溫水條件匹配較好，未出現明顯災害性天氣，適宜水稻揚花灌漿以及玉米、高粱等旱地糧食作物乳熟成熟。9月全省天氣晴好，光熱條件充足，有利于玉米、高粱等旱地糧食作物收獲晾曬以及水稻灌漿、成熟和收獲。

2.2.2 主要不利氣象條件 春、夏種期間，溫度波動大，4月上旬—中旬以及5月中旬后期—6月初出現了2次明顯階段性低溫陰雨寡照天氣，不利于水稻、玉米、小雜糧播種出苗及形成壯苗；土壤墑情持續(xù)過濕，省之東部局地出現漬害，不利于玉米、各類雜糧雜豆等旱地作物根系深扎；5月上旬—中旬前期風雹災害偏重發(fā)生，中部以北地區(qū)高粱等小雜糧及玉米受災，局地需進行二次補種，給糧食作物適時播種造成了不利影響。

3 農業(yè)氣候影響評價

3.1 冬小麥生長季農業(yè)氣象條件評價

冬小麥播種期(10月下旬—11月中旬)溫光充足，西部主產區(qū)平均氣溫較常年偏高0.5～1.6 ℃，日照時數偏多3成～1.2倍，土壤墑情適宜，有利于小麥出苗及壯苗。 11月下旬—1月中旬，省內出現4次較大范圍的雨雪過程，有效補充了土壤水分，鍛煉小麥的抗寒能力，并凍殺越冬蟲卵，但期間氣溫階段性偏低，主產區(qū)氣溫較常年偏低1～3 ℃，日照正常至偏少7成，不利于分蘗的形成。

1月下旬—3月中旬是小麥的拔節(jié)孕穗期，熱量條件充足，明顯優(yōu)于常年同期，其中拔節(jié)期主產區(qū)平均氣溫偏高1～3 ℃，孕穗期偏高2～4 ℃，利于小穗數及小花數的形成；小麥主產區(qū)光照基本適宜，較常年持平略差。3月下旬—4月上旬小麥抽穗開花至灌漿初期，主產區(qū)光熱條件適宜，有利于授粉受精，但西部旱情較重，對產量造成一定影響。4月受靜止鋒天氣影響，全省范圍內出現15～28 d連陰雨，其中，中部以東大部及西北部邊緣地區(qū)持續(xù)25 d以上，雨水多于去年，日照時數較常年正常至偏少5成，使得小麥發(fā)育期有所推遲，較不利于籽粒干物質累積。4月下旬開始天氣轉晴，氣溫回升，一定程度上彌補了前期低溫陰雨帶來的不利影響，小麥恢復生長，籽粒灌漿順利。成熟收獲期主產區(qū)降水正常至偏少，總體較適宜收獲晾曬。

總體來看(圖3)，小麥主產區(qū)的大部分生育時段光熱條件適宜，其中拔節(jié)—孕穗—抽穗開花期，熱量條件好，土壤墑情適宜，利于小穗數及小花數的形成；灌漿成熟期遭到低溫陰雨、干旱的影響，對產量造成一定影響。全生育期農業(yè)氣象條件利弊相當，屬于正常氣候年景。

圖3 貴州省小麥主產區(qū)光、溫、水距平(距平百分率)

3.2 油菜生長季農業(yè)氣象條件評價

油菜播種出苗期遇上1961年以來最強的秋綿雨天氣，發(fā)生特重級秋綿雨的范圍大，持續(xù)天數達5～42 d，且暴雨天氣頻發(fā)；受多雨、寡照天氣影響，油菜播種出苗推遲，苗期長勢差于去年。秋末冬初貴州省出現4次較大范圍的雨雪過程，有效補充了土壤水分，期間氣溫階段性偏低，鍛煉油菜的抗寒能力，并凍殺越冬蟲卵；油菜主產區(qū)日照正常至偏多，大部地區(qū)墑情適宜，油菜分枝較為順利。1月下旬—3月下旬是油菜的關鍵生育期，期間熱量條件充足，其中主產區(qū)平均氣溫偏高3～4 ℃，日照時數正常至偏多，有利于花芽分化及角果數、角粒數形成。4月上、中旬油菜綠熟期，主產區(qū)平均氣溫偏低3 ℃以上，日照時數偏少8成以上，低溫陰雨天氣不利于油菜光合作物及產量形成。4月下旬—5月中旬黃熟和完熟期，主產區(qū)開始天氣轉好，氣溫回升，一定程度上彌補了前期低溫陰雨帶來的不利影響，油菜恢復生長，籽粒灌漿順利。5月上旬風雹災害集中發(fā)生，局地待成熟收獲的油菜產量受損。

總體來看(圖4)，油菜播種出苗期遭遇秋綿雨影響，出苗及移栽進度推遲。開盤期日照條件適宜，利于形成分枝。現蕾到開花期光熱充足，土壤墑情適宜，非常利于角果數及角粒數形成。灌漿成熟前期受到低溫陰雨影響，后期氣溫回升利于恢復生長，籽粒灌漿順利。5月上旬風雹災害集中發(fā)生，局地待成熟收獲的油菜受損，產量受影響。油菜全生育期農業(yè)氣象條件利弊相當，屬于正常氣候年景。

圖4 貴州省油菜主產區(qū)光、溫、水距平(距平百分率)

3.3 水稻生長季農業(yè)氣象條件評價

水稻適播期內(4月上旬—5月上旬)氣溫偏低，尤其是4月上、中旬，除西部邊緣外全省大部出現15 d以上低溫陰雨寡照天氣，較常年偏多3～6 d，平均氣溫較常年偏低2.9 ℃，水稻出苗率偏低、有爛種爛秧現象。水稻移栽到分蘗期(5月中旬—6月下旬)降水充沛，與常年同期持平，水稻在適宜移栽期內完成了滿栽滿插；光熱與常年相當，移栽前期持續(xù)陰雨寡照天氣不利水稻秧苗形成壯苗，后期天氣轉好，利于水稻返青分蘗，增加水稻穗數。水稻拔節(jié)孕穗期(7月上旬—中旬)光熱條件充足，平均氣溫較常年偏高1 ℃，降水量和日照時數接近常年同期，無夏旱發(fā)生，利于水稻孕穗，提高穎花的成育率，增加水稻粒數。水稻抽穗揚花期(7月下旬—8月上旬)以晴好天氣為主，平均氣溫偏高1.1 ℃，日照時數偏多3成，降水量偏少4成，光熱條件匹配好，利于水稻抽穗揚花，增加粒數。水稻乳熟期(8月中旬—下旬)晴雨相間，利于稻田水分補充以及籽粒灌漿，增加千粒重。水稻成熟收獲期(9月上旬—下旬)，平均氣溫偏高2.8 ℃，日照時數偏多7成，溫高光足，利于水稻成熟、收曬，保障水稻豐產豐收。

總體來看(圖5)，水稻秧苗生長期和移栽前期出現2次低溫陰雨寡照天氣影響秧苗質量，隨后天氣轉好，移栽返青后期—成熟收獲期氣象條件匹配好，利于水稻穗數、粒數和千粒重增加，屬于較好年景。

圖5 貴州省水稻主產區(qū)光、溫、水距平(距平百分率)

3.4 玉米生長季農業(yè)氣象條件評價

玉米播種出苗期(3月上旬—4月上旬)平均氣溫較常年偏高0.7 ℃，降水量、日照時數接近常年同期，氣象條件總體適宜玉米正常出苗；但4月上旬開始的低溫陰雨寡照天氣，不利于晚播玉米出苗以及苗期生長。玉米幼苗期(4月中旬—5月中旬)4月中旬持續(xù)低溫陰雨寡照天氣，平均氣溫較常年偏低2.8 ℃，日照時數偏少8成，不利于玉米幼苗生長，4月下旬—5月中旬多晴好天氣，光、熱、水匹配好，利于玉米幼苗恢復生長。玉米拔節(jié)期(5月下旬—6月上旬)主產區(qū)出現低溫天氣，平均氣溫較常年偏低0.7 ℃，較不利于玉米拔節(jié)、形成壯苗。玉米抽雄吐絲期(6月中旬—7月上旬)平均氣溫較常年偏高1.0 ℃，降水量和日照時數接近常年同期，晴雨相間，無夏旱發(fā)生，利于玉米生育進程順利推進以及穗粒數的形成。玉米灌漿期(7月中旬—8月上旬)多晴好天氣，玉米光合作用順利，利于籽粒累積干物質，增加千粒重。玉米成熟收獲期(8月中旬—9月上旬)氣溫較常年偏高0.7 ℃，日平均日照時數為4.8 h，光熱充足利于玉米成熟；尤其是9月上旬，平均氣溫較常年偏高1.4 ℃，日照時數偏多4成，降水量偏少7成，溫高光足，天氣晴好，利于玉米收獲晾曬。

總體來看(圖6)，玉米生長前期受低溫陰雨天氣影響，苗期勢偏弱；但后期適宜的溫度條件、充足的底墑和日照利于玉米的抽雄開花和灌漿成熟，利于穗粒數和粒重的增加，總體屬較好氣候年景。

圖6 貴州省玉米主產區(qū)光、溫、水距平(距平百分率)

4 結論

2021年夏收糧油作物出苗期受秋綿雨影響，苗情偏弱；關鍵生育期前期，光溫水匹配良好，利于產量形成；后期受低溫陰雨寡照天氣影響，不利于灌漿；隨后天氣轉好，作物恢復生長，氣象條件總體有利于收獲晾曬。綜合而言，2021年夏收糧油農業(yè)氣象條件利弊相當，屬于正常氣候年景。

2021年秋收糧油生長季內光溫水匹配良好，作物生長后期氣象條件優(yōu)于生長前期；未出現大范圍、持續(xù)性的秋風，高溫少雨持續(xù)時間短、伏旱程度和影響范圍較常年輕；總體氣象條件適宜秋糧作物生長，秋糧作物農業(yè)氣象條件利大于弊，屬于較好氣候年景。

在氣候變化背景下，大風、冰雹、短時強降雨等極端災害性天氣頻發(fā)，糧食生產安全風險增加，提高氣象災害預測預警技術能力、時效性、準確率等成為當前的迫切需求。