鐘海彬,謝近年,楊家軍
1.東源縣氣象局,廣東東源 517500;2.河源市氣象局,廣東河源 517000
設(shè)施農(nóng)業(yè)對(duì)促進(jìn)種植戶增收、促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和現(xiàn)代化發(fā)展具有重要意義。在全球氣候變暖,各類極端天氣頻發(fā)的背景下,設(shè)施農(nóng)業(yè)的發(fā)展要求加強(qiáng)氣象服務(wù)。目前,我國(guó)氣象服務(wù)的發(fā)展難以適應(yīng)設(shè)施農(nóng)業(yè)迅速發(fā)展的現(xiàn)實(shí)需要,必須對(duì)設(shè)施農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)當(dāng)前和今后的發(fā)展進(jìn)行分析,并提出相應(yīng)的措施。
設(shè)施農(nóng)業(yè)的根本目的是通過(guò)先進(jìn)的科學(xué)技術(shù),為動(dòng)植物提供綠色環(huán)保、健康舒適的生存環(huán)境,確保動(dòng)植物正常成長(zhǎng),在現(xiàn)有的土地資源上,生產(chǎn)出質(zhì)量更好、效率更高的農(nóng)業(yè)畜牧業(yè)產(chǎn)品。設(shè)施農(nóng)業(yè)是為了應(yīng)對(duì)和解決氣象與環(huán)境條件發(fā)生變化等問(wèn)題而建立的生態(tài)空間,在這個(gè)空間內(nèi)部,溫度、濕度等氣象條件都可以實(shí)現(xiàn)人工操作、人工設(shè)置和人工處理,從而展現(xiàn)出可以自由操縱先進(jìn)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)。針對(duì)各種動(dòng)物、植物的特性,在各個(gè)層面上對(duì)它們的營(yíng)養(yǎng)需求和對(duì)生態(tài)環(huán)境的要求進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。設(shè)施農(nóng)業(yè)屬于一種封閉式的生態(tài)空間系統(tǒng),可以利用與其有關(guān)的材料,如塑料薄膜或玻璃材質(zhì),對(duì)周圍的空氣和環(huán)境進(jìn)行密閉隔離,減少與外界的信息交流和內(nèi)部物質(zhì)之間的傳遞和融合,建立起相對(duì)獨(dú)立的、完整的生態(tài)空間,能夠在一定程度上抵御惡劣氣候的沖擊,有效發(fā)揮氣候、土壤、養(yǎng)分等要素之間的互相搭配作用。設(shè)施農(nóng)業(yè)在我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛運(yùn)用,如溫室、植物工廠、無(wú)土種植等。在設(shè)施農(nóng)業(yè)朝著現(xiàn)代化和信息化的方向發(fā)展的過(guò)程中,可以為動(dòng)植物的生長(zhǎng)發(fā)育提供適合其特點(diǎn)的溫度、濕度、肥料和光照等,從而更好地減少作物對(duì)自然生態(tài)環(huán)境的依賴[1]。
農(nóng)業(yè)氣象的觀測(cè)和試驗(yàn)就是將農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)域內(nèi)的自然和生物因素作為觀測(cè)目標(biāo),并根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果,決定其氣象服務(wù)的主要內(nèi)容,如氣象條件、存在的氣象問(wèn)題等。物理因素是指與氣候因素有關(guān)的土體因素;生物學(xué)因素主要是指不同作物的生長(zhǎng)狀況、產(chǎn)量和作物栽培過(guò)程中的主要病害等。農(nóng)業(yè)氣象觀測(cè)和試驗(yàn)的主要原理是均衡觀測(cè)和并行分析,即在對(duì)農(nóng)作物生長(zhǎng)和發(fā)育狀況進(jìn)行觀測(cè)時(shí),全面考察農(nóng)作物的生長(zhǎng)環(huán)境,并且在觀測(cè)試驗(yàn)過(guò)程中要采用點(diǎn)面結(jié)合的方式,應(yīng)用專業(yè)和標(biāo)準(zhǔn)化的技術(shù),以特定的方式進(jìn)行特定的氣象觀測(cè)和試驗(yàn)。例如:在發(fā)育期觀察時(shí),要在大田中選取具有代表性的地段,該地段的觀測(cè)面積不少于1 hm2,根據(jù)地形地貌將觀察地段分為4個(gè)區(qū)域,并與作物播種方式相結(jié)合,確定對(duì)應(yīng)測(cè)點(diǎn)的面積。在工作中,要做好觀察和紀(jì)錄,觀察總株數(shù)、進(jìn)入發(fā)育期的株莖數(shù)和生長(zhǎng)狀態(tài)的評(píng)估。
農(nóng)業(yè)氣象情報(bào)服務(wù)就是根據(jù)以往的天氣狀況,在當(dāng)日天氣狀況的基礎(chǔ)上,對(duì)天氣和氣象變化對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響進(jìn)行分析的一種專門的氣象情報(bào)服務(wù)。氣候與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)之間有著密切的聯(lián)系,二十四節(jié)氣就是古人在生活生產(chǎn)中總結(jié)、提煉而來(lái)的農(nóng)業(yè)氣象情報(bào)經(jīng)驗(yàn)。一年中,以各個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)為依據(jù),針對(duì)不同的天氣和氣象變化趨勢(shì),指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn),這對(duì)提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的科學(xué)性具有重要的作用。根據(jù)報(bào)道內(nèi)容,農(nóng)業(yè)氣象信息服務(wù)可分為定期、不定期和專題3種。按日、按月向農(nóng)戶提供定期的農(nóng)業(yè)氣象信息服務(wù),主要內(nèi)容包括歷史和當(dāng)下的天氣氣候特征、農(nóng)業(yè)氣象問(wèn)題、氣象對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的作用等。農(nóng)業(yè)氣象信息的不定期信息服務(wù),內(nèi)容包括土壤水分信息、降雨信息、病蟲(chóng)害信息以及各種農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害信息等。農(nóng)業(yè)氣象情報(bào)服務(wù)的關(guān)鍵是要引導(dǎo)種植戶最大限度地發(fā)揮良好的天氣狀況的作用,降低不良天氣狀況對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的不良影響,還要為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和技術(shù)研究提供參考。
農(nóng)業(yè)氣象天氣預(yù)報(bào)服務(wù)指的是為田間工作、農(nóng)事活動(dòng)所提供服務(wù)的農(nóng)業(yè)氣象預(yù)報(bào)。主要內(nèi)容包括適宜播種期、收獲期、灌溉期及灌溉量、施肥期與施肥量預(yù)報(bào)等,也包括在作物生長(zhǎng)期內(nèi)的熱量狀況預(yù)測(cè)和土壤濕度預(yù)測(cè)等[2]。在這些因素中,熱量條件預(yù)報(bào)服務(wù)與作物種植之間有著密切的聯(lián)系。利用熱量條件預(yù)報(bào),人們可以初步預(yù)測(cè)當(dāng)年的大氣溫度變化趨勢(shì),并且可以按照不同的作物品種對(duì)熱量的不同要求,制定出對(duì)應(yīng)的種植方案。例如:在高溫年份,可以多種植喜溫的作物和晚熟的品種,因?yàn)闅鉁剌^高,有利于發(fā)芽,所以可以在春季或者適合播種的季節(jié),適當(dāng)增加播種深度。在田間管理時(shí)期,適當(dāng)降溫、澆水和增施氮肥,有利于作物的生長(zhǎng)。此外,通過(guò)對(duì)熱能狀況進(jìn)行預(yù)報(bào),還能預(yù)測(cè)農(nóng)業(yè)生產(chǎn),從而提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率。
我國(guó)氣象災(zāi)害的發(fā)生頻率高、強(qiáng)度大、危害嚴(yán)重,其中凍害、干旱和水災(zāi)對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的危害尤為嚴(yán)重。氣象災(zāi)害評(píng)價(jià)和預(yù)警是基于農(nóng)作物的生理學(xué)特征,設(shè)定對(duì)應(yīng)的災(zāi)害指數(shù)和不同生長(zhǎng)階段的災(zāi)害指數(shù),并結(jié)合氣象要素、土壤濕度、遙感數(shù)據(jù)、野外監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、氣象站數(shù)據(jù)等,實(shí)現(xiàn)對(duì)氣象災(zāi)害的精細(xì)預(yù)測(cè)和預(yù)警。氣象災(zāi)害評(píng)估和預(yù)警服務(wù)主要針對(duì)暴風(fēng)、臺(tái)風(fēng)、大雪、大風(fēng)、冰雹、強(qiáng)雷電等災(zāi)害性天氣。在服務(wù)過(guò)程中,始終堅(jiān)持影響提示、警誡提醒、精細(xì)預(yù)警、實(shí)況通報(bào)的基本準(zhǔn)則,當(dāng)區(qū)域發(fā)生災(zāi)害性天氣時(shí),1~3 h之前發(fā)送災(zāi)害性天氣影響提示、警誡提醒信息。在災(zāi)害性氣象臨近時(shí),及時(shí)發(fā)出災(zāi)害性氣象預(yù)警信號(hào),開(kāi)展災(zāi)害性氣象評(píng)價(jià),降低災(zāi)害性天氣對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的不利影響。
農(nóng)業(yè)氣候資源指的是特定區(qū)域內(nèi)氣候條件為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)所提供的自然物質(zhì)及能量,同時(shí)包括氣候條件對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的潛力,具有可更新性、適度性、波動(dòng)性和相對(duì)穩(wěn)定性的特征。在特定的區(qū)域,農(nóng)業(yè)氣候資源能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)限循環(huán),屬于農(nóng)作物可利用的范圍之內(nèi),農(nóng)業(yè)氣候資源的儲(chǔ)備量越大,其可利用程度就越高。但是,不同年度之間的農(nóng)業(yè)氣候資源差異很大,在多年來(lái)的平均水平上不斷發(fā)生變化,并且在變化過(guò)程中表現(xiàn)出相對(duì)的穩(wěn)定的狀態(tài)。農(nóng)業(yè)氣候資源的具體內(nèi)容包括光資源、水資源、熱量資源、風(fēng)資源及大氣資源。光資源指的是太陽(yáng)的總輻射量、光和有效輻射量等;熱能資源主要包括積溫,生長(zhǎng)期,無(wú)霜期等;水資源包括降水和土壤水分等;含有二氧化碳、氮?dú)?、氧氣等的大氣資源[3]。農(nóng)業(yè)氣候資源開(kāi)發(fā)與利用服務(wù),主要根據(jù)農(nóng)作物對(duì)光、溫度、水等氣候因素的最低點(diǎn)和最高點(diǎn)進(jìn)行研究,從而對(duì)農(nóng)業(yè)氣候條件對(duì)農(nóng)作物生長(zhǎng)的影響進(jìn)行分析,并為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供指導(dǎo)。
隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展和作物的生長(zhǎng),對(duì)氣象資料的實(shí)時(shí)化和精確化提出了更高的要求。氣象信息服務(wù)是農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)的中心,適應(yīng)現(xiàn)代化和綠色農(nóng)業(yè)的需要,加快氣象信息的更新。除了傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)氣象天氣預(yù)報(bào)服務(wù)、農(nóng)業(yè)氣象情報(bào)服務(wù),還添加了新的氣象因素和氣象指標(biāo),并進(jìn)一步豐富了長(zhǎng)期預(yù)報(bào)服務(wù)模式。用滾動(dòng)的方式為種植戶提供氣象數(shù)據(jù)信息,利用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)和新型信息媒體,促使種植戶更好地了解天氣變化,并引導(dǎo)種植戶科學(xué)確定農(nóng)作物的種植時(shí)間。
沒(méi)有合適而穩(wěn)定的外部環(huán)境,農(nóng)作物就無(wú)法正常生長(zhǎng)。農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)能夠在觀測(cè)農(nóng)作物生長(zhǎng)發(fā)育的過(guò)程中觀測(cè)農(nóng)作物生長(zhǎng)環(huán)境,掌握環(huán)境因子的變化。與此同時(shí),農(nóng)業(yè)氣象天氣預(yù)報(bào)服務(wù)、農(nóng)業(yè)氣候資源開(kāi)發(fā)與利用服務(wù),都可以引導(dǎo)種植戶最大化發(fā)揮有利的氣候條件的作用,并采取科學(xué)、合理且行之有效的措施,降低不良?xì)庀髼l件對(duì)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量的影響。例如:利用農(nóng)業(yè)氣象服務(wù),掌握區(qū)域的氣候類型,無(wú)霜期和生長(zhǎng)季節(jié),掌握冬、夏兩季的特征,年均降雨量等。在降水少,冬季漫長(zhǎng),寒冷,干旱的情況下,可選用一年兩熟的抗旱性作物。以作物因蒸騰作用和代謝活動(dòng)所消耗的水量為依據(jù),合理地確定灌溉時(shí)間和灌溉量,這樣既可以避免因?yàn)樗植蛔愣斐勺魑镏仓昕菸部梢员苊庖驗(yàn)樗诌^(guò)多而造成作物根系缺氧,甚至腐爛。由此可見(jiàn),農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)能夠?yàn)檗r(nóng)作物生長(zhǎng)、對(duì)其生活環(huán)境的調(diào)整提供依據(jù),從而保證農(nóng)作物的正常和健康生長(zhǎng)。
指導(dǎo)種植戶做好病蟲(chóng)害的預(yù)測(cè)和預(yù)警工作,提供相關(guān)信息,是一項(xiàng)重要的農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)內(nèi)容。作物的整個(gè)生長(zhǎng)周期都有可能受到病蟲(chóng)害的襲擊。而且,由于氣候條件的差異,在各個(gè)區(qū)域常見(jiàn)病蟲(chóng)害的類型、病蟲(chóng)害發(fā)生發(fā)展規(guī)律以及危害程度也存在顯著的差異[4]。農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)中心監(jiān)控農(nóng)作物的生長(zhǎng)狀態(tài),在對(duì)農(nóng)作物生長(zhǎng)趨勢(shì)、有利氣象條件和氣象問(wèn)題進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)控的基礎(chǔ)上,能夠精確地對(duì)病蟲(chóng)害發(fā)生期間、發(fā)生概率和不利影響進(jìn)行預(yù)測(cè)和評(píng)估,為進(jìn)一步完善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的害蟲(chóng)控制系統(tǒng)和制定相應(yīng)的控制策略提供科學(xué)依據(jù)。例如:大雨之后,氣溫和相對(duì)濕度都會(huì)升高,容易導(dǎo)致白絹病、褐斑病、炭疽病、疫病、霜霉病、灰霉病等疾病的發(fā)生。利用對(duì)天氣氣象的預(yù)測(cè)和病蟲(chóng)害發(fā)生發(fā)展的預(yù)測(cè),可以使種植戶了解主要的病蟲(chóng)害種類,從而制定出有針對(duì)性的防治對(duì)策。同時(shí),要做好農(nóng)田的排水工作,科學(xué)、合理地使用藥劑,這樣不僅可以加強(qiáng)對(duì)病害蟲(chóng)的控制,還可以建立綜合的病蟲(chóng)害控制系統(tǒng)。
在農(nóng)作物種植過(guò)程中,臺(tái)風(fēng)、暴雪、低溫凍害、大風(fēng)、陰雨天氣是最常見(jiàn)的氣象災(zāi)害。在臺(tái)風(fēng)災(zāi)害中,一般都會(huì)伴隨著強(qiáng)烈的降雨,還會(huì)導(dǎo)致內(nèi)澇災(zāi)害,破壞農(nóng)業(yè)設(shè)施,導(dǎo)致農(nóng)作物產(chǎn)量下降。冬天的低溫對(duì)作物的生長(zhǎng)發(fā)育產(chǎn)生很大的影響,從而造成較大的經(jīng)濟(jì)損失。在連日陰雨的氣候條件下,作物極易受到病蟲(chóng)害的侵襲,而作物的根系活力也會(huì)顯著下降,嚴(yán)重可造成整株的萎蔫或死亡。農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)在提高氣象災(zāi)害應(yīng)對(duì)能力方面具有重要的作用,氣象站可以提前發(fā)出警戒警示信息,種植戶可以根據(jù)此信息對(duì)大棚和農(nóng)業(yè)設(shè)施進(jìn)行加固,這樣可以有效減少經(jīng)濟(jì)損失,同時(shí)可以為農(nóng)作物的生長(zhǎng)提供合適的環(huán)境。同時(shí),對(duì)于田間已經(jīng)移植好的作物,在霜凍到來(lái)之前,要及時(shí)進(jìn)行澆水,并用塑料薄膜或地膜覆蓋。如果溫度下降過(guò)快,可以通過(guò)搭建大棚或者覆蓋雜草來(lái)保持土壤溫度,在作物受到大寒的時(shí)候,及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)救。例如:針對(duì)瓜果類的作物,可進(jìn)行人工補(bǔ)苗或移栽;對(duì)于發(fā)生凍害的馬鈴薯,可噴0.136%赤乙· 蕓苔3~5 g,間隔5~7 d噴施1次,連噴2~3次。
目前,農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)已取得較大進(jìn)展,對(duì)推動(dòng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)起到了很大的作用。在開(kāi)展設(shè)施農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)時(shí),應(yīng)注意以下幾個(gè)問(wèn)題。第一,提升農(nóng)業(yè)氣象工作者的綜合素質(zhì),以技術(shù)訓(xùn)練為主,提高業(yè)務(wù)水平。在選聘人員時(shí),要注重對(duì)推廣員的職業(yè)素養(yǎng)的考核,并要不斷提高推廣員的業(yè)務(wù)水平。第二,要做好宣傳制度建設(shè),全面提高氣象服務(wù)的質(zhì)量與能力。氣象服務(wù)的發(fā)展要求各方面緊密合作,在提高服務(wù)水平的同時(shí),逐步建立起一套健全的推廣制度和管理方法,不斷提高氣象服務(wù)的質(zhì)量[5]。
要想順利開(kāi)展設(shè)施農(nóng)業(yè)的氣象預(yù)報(bào)工作,就需要強(qiáng)有力的技術(shù)支持。近年來(lái),現(xiàn)代科技有了長(zhǎng)足的發(fā)展,尤其是很多現(xiàn)代科技成果已初步被應(yīng)用于設(shè)施農(nóng)業(yè)。為了更好地推動(dòng)氣象服務(wù)發(fā)展,在發(fā)展設(shè)施農(nóng)業(yè)時(shí),氣象部門應(yīng)當(dāng)對(duì)技術(shù)進(jìn)行總體計(jì)劃,確定技術(shù)發(fā)展方向,從而從總體上提高設(shè)施農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)質(zhì)量。此外,在開(kāi)發(fā)科技的同時(shí),氣象部門要加大對(duì)科技人員的引入與培訓(xùn)力度,提高農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)水平。學(xué)習(xí)先進(jìn)地區(qū)的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn),并與我國(guó)設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展的現(xiàn)實(shí)狀況相結(jié)合,最終構(gòu)建出與我國(guó)發(fā)展相適應(yīng)的設(shè)施農(nóng)業(yè)技術(shù),從而更好地增強(qiáng)我國(guó)設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展的系統(tǒng)性和現(xiàn)代性。
要加強(qiáng)種植戶對(duì)設(shè)施農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)的了解,在總體上確保氣象服務(wù)的有效性。加大對(duì)氣象服務(wù)的宣傳與教育力度,提高種植戶對(duì)氣象服務(wù)的重視程度。同時(shí),可以采用技術(shù)指導(dǎo)等形式,提高種植戶對(duì)氣象服務(wù)功能的認(rèn)知。在發(fā)展設(shè)施農(nóng)業(yè)的同時(shí),還可以建設(shè)設(shè)施農(nóng)業(yè)的氣象示范種植基地,地區(qū)示范推廣,加深廣大種植戶對(duì)設(shè)施農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)的認(rèn)識(shí)。
第一,在發(fā)展設(shè)施農(nóng)業(yè)時(shí),要注意建立現(xiàn)代化的農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)系統(tǒng),將其融入整個(gè)氣象系統(tǒng)的現(xiàn)代化建設(shè)。要加大農(nóng)業(yè)氣象基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)力度,提高農(nóng)業(yè)氣象產(chǎn)品與服務(wù)水平。第二,通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)科技,建立氣象因素的監(jiān)控與預(yù)測(cè)系統(tǒng),推動(dòng)智能設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展??梢杂行ПO(jiān)控作物生長(zhǎng)中出現(xiàn)的病害和蟲(chóng)害,并進(jìn)行有針對(duì)性的防控。第三,構(gòu)建出多種學(xué)科組成和專業(yè)結(jié)構(gòu)搭配的科學(xué)體系,組建一支先進(jìn)的技術(shù)服務(wù)隊(duì)伍,并使專業(yè)技術(shù)人員深入農(nóng)田,及時(shí)獲取作物生長(zhǎng)信息。
氣象部門應(yīng)當(dāng)與農(nóng)業(yè)部門協(xié)作,共同探討病蟲(chóng)害發(fā)生發(fā)展與氣象災(zāi)害之間的聯(lián)系,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)病蟲(chóng)害的準(zhǔn)確預(yù)測(cè),構(gòu)建出一套符合作物生長(zhǎng)特征的病蟲(chóng)害發(fā)生預(yù)警預(yù)報(bào)機(jī)制。能夠利用專家熱線和在線答疑的形式,向種植戶宣傳病蟲(chóng)害防治方面的知識(shí),降低病蟲(chóng)害對(duì)設(shè)施農(nóng)業(yè)所帶來(lái)的危害,從而更好地推動(dòng)我國(guó)設(shè)施農(nóng)業(yè)良性發(fā)展[6]。
設(shè)施農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)對(duì)促進(jìn)我國(guó)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化、增強(qiáng)農(nóng)業(yè)整體實(shí)力等方面有著舉足輕重的作用。采取多種行之有效的措施,提升設(shè)施農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)的品質(zhì),加速其推廣,提高種植戶對(duì)其的認(rèn)可度,應(yīng)用先進(jìn)技術(shù),提高技術(shù)水平,構(gòu)建完善的病蟲(chóng)害預(yù)警機(jī)制等,從而為設(shè)施農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)未來(lái)發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ),提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量。