王二虎
(開封市氣象局,河南 開封 475004)
開封市氣候資源豐富,非常適合種植花生,花生常年種植面積在8.67萬hm2以上,是開封市主要油料作物和經濟作物。隨著近年來國家農業(yè)供給側結構性改革和新一輪農業(yè)結構調整的開展,開封市花生種植面積呈現逐年擴大的趨勢。開封是河南省花生5大主產區(qū)之一,但同時又是氣象災害頻發(fā)、重發(fā)地區(qū)。由于開封市地處河南省的中東部地區(qū),屬亞熱帶向暖溫帶過渡的典型季風性氣候,氣象災害頻繁,特別容易發(fā)生雨澇濕漬災害,對花生產量和品質造成嚴重影響。如,2021年開封市出現幾十年罕見的持續(xù)暴雨天氣過程,導致部分農田大面積積水,花生等農作物被淹而無法收獲,即使搶收回來,也因為無法晾干,導致發(fā)黑、發(fā)霉、出芽,農民損失慘重。
雨澇是指某一時段內由于降水過多,排水不暢而產生的洪、澇、漬害等總稱[1]。澇指雨水過多或過于集中,使農田積水成災,漬指土壤水分過剩,農作物正常生長發(fā)育受抑[2]。本文通過對開封市1991—2020年近30年氣象觀測數據的收集整理,將引起開封主要雨澇災害的降水過程的發(fā)生規(guī)律進行統(tǒng)計分析,找出對開封花生影響較大的雨澇災害進行具體分析,從而揭示其對花生影響的不利影響,有針對性地提出相應的農業(yè)氣象防災減災措施,為廣大花生種植農戶以及政府領導和涉農部門提供及時準確的科學防災減災決策建議,更好地為發(fā)揮開封市花生產業(yè)優(yōu)勢,促進本地區(qū)花生產業(yè)健康發(fā)展提供氣象服務。
本文中所使用的1991—2020年連續(xù)30年的開封市各類型降水實況資料,來源于開封市氣象局所轄的國家基本氣象觀測站,其觀測資料參加世界氣象組織全球資料交換。各類資料的分析處理和統(tǒng)計分別采用微軟公司的Excel 2010版軟件以及河南省農業(yè)氣象一體化業(yè)務服務平臺軟件。雨澇受災情況來源于市氣象、農業(yè)等部門多年來開展災情調查統(tǒng)計所積累的相關材料。
通過對1991—2020年連續(xù)30年開封市各類型降水實況資料的統(tǒng)計分析以及同時期全市出現的各種雨澇災害記錄的收集整理和歸納,發(fā)現由于受本地區(qū)天氣氣候特點和地形地貌特征的影響,容易引發(fā)開封市雨澇災害的降水類型主要是暴雨和連陰雨2種。本文結合開封市1991—2020年連續(xù)30年降水資料對這2種主要雨澇災害發(fā)生規(guī)律進行分析。
暴雨是指一次短時的或連續(xù)的強降水過程,在地勢低洼、地形閉塞的地區(qū),雨水不能迅速宣泄造成農田積水和土壤水分過度飽和給農業(yè)帶來災害。氣象觀測規(guī)范規(guī)定,24h內降雨量達50mm以上,或12h內降雨量達25mm以上的降雨稱為暴雨。通過對開封市連續(xù)30年的暴雨天氣實況資料進行統(tǒng)計分析,結果顯示,1年中開封市的暴雨大多數出現在4—10月,其中7月的占比最多,占全年的37%,這也和開封市每年主要降雨季出現的時間相吻合。從季節(jié)分布上來看,1年中開封市暴雨出現的頻率以夏季的6—8月最多,可占全年的73%,而春秋2季的暴雨次數相對較少,且相差不大,開封市冬季降水較為稀少,且大多數以固態(tài)降水為主,暴雨災害則基本不會出現。
圖1 開封市1—12月暴雨日數出現頻率
圖2 開封市季節(jié)暴雨日數出現頻率
圖3 開封市1—12月連陰雨出現頻率
圖4 開封市季節(jié)連陰雨出現頻率
連陰雨在氣象學上是指連續(xù)陰雨天達4~5d或以上的天氣現象。在作物生育期間因遇持續(xù)陰雨天氣,造成土壤和空氣長期過濕,疊加日照明顯不足,會使作物正常生理過程和產量遭受嚴重影響。危害程度因發(fā)生季節(jié)、持續(xù)天數、氣溫高低及作物種類、生育期等而有所差異。豫東地區(qū)春播季節(jié)容易出現的連陰雨,能造成作物爛秧、爛種、夏收或秋收季節(jié)的連陰雨,則造成作物無法適期收獲,出現發(fā)芽腐爛等現象??v觀開封市1991—2020年連續(xù)30年降水實況資料可要看出,由于冬季氣溫較低,開封市降水形勢主要以雪為主,不容易出現連陰雨天氣,其余各季節(jié)3—11月均可能出現持續(xù)的連陰雨。通過對開封市連續(xù)30年的連陰雨實況資料進行分析,結果顯示,1年中開封市出現連陰雨天氣的平均次數為2.5~3.1次。1年中的6—9月為連陰雨天氣的集中出現期,其中7月出現連陰雨的概率最大,其次出現連陰雨較多的月份是9月,而出現連陰雨最少的月份是3月。從開封市連續(xù)多年的連陰雨實況資料來看,連陰雨持續(xù)天數≥10d以上的次數達到了7次,最長連陰雨天數可以達到17d。
從各個季節(jié)的連陰雨實況監(jiān)測資料來看,開封市出現連陰雨天氣的次數以夏季最多,秋季次之,春季最少,其中春末到初夏期間出現的連陰雨天數超過5d的次數有11次,超過7d的連陰雨次數有4次,超過10d的連陰雨次數有1次。出現在秋季的連陰雨超過5d的次數有18次,超過7d的連陰雨次數有8次,超過10d的連陰雨次數有3次。
開封市花生種植從播種到成熟可以大致分為5個階段,分別是播種期、幼苗期、開花下針期、結莢期、飽果成熟期。根據開封市的具體天氣氣候條件,花生種植一般從每年的4月中下旬開始播種,5—6月是其幼苗生長期;7月隨著溫度的升高和降水的增加,花生開始從營養(yǎng)生長階段進入生殖生長階段,進入開花下針期,此階段生長最為旺盛;8月花生的果實逐漸開始形成,進入結莢期;9月開封市種植的花生陸續(xù)進入成熟收獲期,整個生育期大約在150d左右。
由于受生育階段和外界環(huán)境條件的影響,花生生長過程中的需水量呈現明顯階段性變化,不同生育階段水分需求差別較大??傮w來講,花生的需水趨勢是兩頭少,中間多。4月播種期、5—6月幼苗生長期、9月成熟收獲期對土壤水分的需求相對較少,而7—8月的開花下針期和莢果成熟期則對水壤水分的需求較為旺盛。
從表1可知,雨澇災害對開封市花生影響主要集中在7—9月。其他月份花生本身生長發(fā)育對水分的需求相對較少,同時開封市出現暴雨或者連陰雨的次數也相對較少,因此雨澇災害的影響程度相對較低。而7—9月既是花生產量和品質形成的關鍵期,同時也是開封市雨澇災害的高發(fā)期,因此7—9月是雨澇災害對開封市花生影響最大的時期。從表1可以看出,開封市花生生長發(fā)育的需水高峰期和雨澇災害的高發(fā)期是有一定程度重疊的。7月開封市花生開始開花下針,這一時期既是花生的需水高峰期,也是開封市暴雨和連陰雨的高發(fā)期。降雨的出現雖然一定程度上滿足了花生此時期旺盛的水分需求,但是如果短時間內暴雨如注,降水量過大,遠遠超過了花生植株生理需求,就會引起積水內澇,土壤水分嚴重飽和,造成花生植株因根系缺氧而死亡。開封市7月出現的連陰雨災害雖不像暴雨來得那樣突然,但所帶來的危害有時也很大,特別是當連陰雨過程中又有暴雨相加,或過程雨量較大時,能造成較長時間的嚴重內澇,會導致花生大面積減產甚至絕收。8月開封市花生正處于產量和品質形成的關鍵期,此時期連陰雨相對較少發(fā)生,但是出現暴雨災害的頻率仍然較大。此階段是花生對水分的敏感時期,適宜的土壤含水量應保持在50%~60%[3]。如果此期田間積水過多而導致作物長時間浸泡在水中,則會對莢果的發(fā)育產生不利影響,嚴重的還會導致爛根死亡,對花生產量和品質所造成的不利影響都是無可挽回的。9月開封市花生陸續(xù)進入成熟收獲期,這一時期連續(xù)晴好的天氣對花生的成熟收獲最為有利。但此段階段開封市容易出現秋季連陰雨,此期的連陰雨以長期陰雨、氣溫偏低、濕度偏大和日照偏少為基本特征,是河南的主要氣象災害[4]。開封市秋季的氣溫下降很快,冷空氣和暖濕氣流交匯于黃淮流域,中緯度短波槽東移誘發(fā)降水,從而在黃淮流域產生一條長時間較穩(wěn)定的東西向雨量帶。容易出現連陰雨天氣,會使花生因得不到充足的光照而不能正常成熟,影響其最終的產量和品質。
表1 開封市花生不同生長階段需水以及雨澇災害出現情況
開封市主要的雨澇災害分別為暴雨和連陰雨2種。1年中開封市暴雨大多出現在4—10月,以6—8月最為集中,這和開封市每年雨季出現的時間相吻合。開封市年平均連陰雨天氣為2.5~3.1次。1年中的6—9月為連陰雨天氣的集中期,其中7月出現連陰雨的概率最大,其次出現連陰雨較多的月份是9月。
雨澇對開封市花生生育期影響主要集中在7—9月。7月開封市花生開花下針期是開封市暴雨和連陰雨的高發(fā)期,容易造成花生莢果成熟慢,秕果多。8月開封市花生正處于產量和品質形成的關鍵期,出現暴雨災害的頻率仍然較大,引起田間積水過多而導致花生莢果的發(fā)育產生不利,嚴重的還會導致爛根死亡。9月開封市花生成熟收獲期,容易出現秋季連陰雨,對花生產量和品質影響最大。因此做好農田排灌,降低地下水位,減少土壤積水,對花生豐產豐收至關重要。
要積極防御雨澇災害對開封市花生生長發(fā)育造成的影響,提前做好氣候預測非常重要,有了及時準確的雨澇災害預警和預報,廣大的基層花生種植戶可以結合未來天氣信息,提前調整種植計劃或者采取各項農業(yè)防災減災措施,最大限度地降低農業(yè)氣象災害對花生品質和產量帶來的不利影響。