農(nóng)業(yè)氣候資源是指那些能為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供基本物質(zhì)和能量的農(nóng)業(yè)氣候要素,包括太陽(yáng)輻射(光能)、熱量、水分和空氣,以及促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的潛在能力等。農(nóng)業(yè)的第一性生產(chǎn)產(chǎn)品主要是從農(nóng)業(yè)氣候資源轉(zhuǎn)換而來(lái),農(nóng)業(yè)氣候資源直接制約著作物生育和產(chǎn)量形成。農(nóng)業(yè)氣候資源的特點(diǎn)是區(qū)域性強(qiáng)、生產(chǎn)潛力大和不穩(wěn)定性,因此,既可供給農(nóng)業(yè)必需的生產(chǎn)資源,又有因不穩(wěn)定因素引起的不利影響。河南省作為農(nóng)業(yè)大省,農(nóng)業(yè)氣候資源豐富,相關(guān)部門(mén)應(yīng)了解河南省農(nóng)業(yè)氣候資源利用存在的主要問(wèn)題,根據(jù)氣候與農(nóng)業(yè)的相互關(guān)系,合理調(diào)整農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)、種植制度、品種及栽培管理措施。
一、 河南省農(nóng)業(yè)氣候資源利用中存在的主要問(wèn)題
(一)生態(tài)環(huán)境惡化,破壞農(nóng)業(yè)氣候資源可持續(xù)利用
農(nóng)業(yè)氣候資源雖然是年復(fù)一年、循環(huán)不已地根據(jù)自身的發(fā)生發(fā)展規(guī)律得到補(bǔ)給,但這種自然補(bǔ)給的維持要求保持環(huán)境的生態(tài)平衡。農(nóng)業(yè)資源的開(kāi)發(fā)利用往往側(cè)重于經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,對(duì)農(nóng)業(yè)氣候資源的維護(hù)和改善、是否導(dǎo)致環(huán)境惡化等問(wèn)題缺乏科學(xué)的認(rèn)識(shí)。例如,城鎮(zhèn)和村莊超標(biāo)侵占優(yōu)質(zhì)耕地,濫用農(nóng)藥、化肥、農(nóng)膜造成土壤垃圾化、耕地質(zhì)量下降,導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境惡化,光、熱、水資源不能被充分利用,單產(chǎn)降低,從而造成惡性循環(huán)。
(二)農(nóng)業(yè)氣候資源的利用率低
河南省農(nóng)業(yè)氣候資源豐富,日照充足,熱量適中,降水充沛,土地肥沃,各種資源配置較好,適宜多種作物種植。同時(shí),因緯度和地形因子的影響,各地光、熱、水氣候資源不盡相同。因?yàn)槿狈?duì)氣候資源科學(xué)的分析研究,不了解本地區(qū)農(nóng)業(yè)氣候資源的特征,各地區(qū)農(nóng)業(yè)氣候資源的優(yōu)勢(shì)沒(méi)有被充分發(fā)揮出來(lái)。
1.氣象災(zāi)害頻發(fā),制約氣候資源生產(chǎn)力的發(fā)揮。河南省地處黃淮海平原腹地,旱災(zāi)、澇災(zāi)、風(fēng)雹災(zāi)、低溫凍害等都是河南省發(fā)生較頻繁的氣象災(zāi)害,幾乎每年都有影響范圍、危害程度不同的各類(lèi)氣象災(zāi)害發(fā)生,其中干旱和洪澇災(zāi)害的影響尤為突出,干旱和洪澇災(zāi)害每年的成災(zāi)面積約占全部自然災(zāi)害成災(zāi)面積的80%。據(jù)資料統(tǒng)計(jì),20世紀(jì)90年代以來(lái),全省每年因自然災(zāi)害造成的直接經(jīng)濟(jì)損失多達(dá)100億元,其中1997年、1999年、2001年和2014年全省因干旱造成的經(jīng)濟(jì)損失都超過(guò)了100億元,2000年夏季因暴雨洪澇造成的經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)185億元。氣象災(zāi)害頻發(fā),影響農(nóng)作物適時(shí)播種,干擾農(nóng)作物正常生長(zhǎng)發(fā)育,誘發(fā)病蟲(chóng)害,造成單產(chǎn)區(qū)域間發(fā)展不平衡、年份間表現(xiàn)不穩(wěn)定、實(shí)際田間產(chǎn)量與作物氣候生產(chǎn)潛力間差距甚遠(yuǎn)。
2.氣候資源利用率偏低。在目前的種植模式、技術(shù)、
水肥條件下,河南省小麥氣候資源利用率為15.2%~
63.1%,玉米氣候資源利用率為10.7%~22.5%,棉花的氣候資源利用率為1.4%~3.4%,花生氣候資源利用率為6.0%~10.3%,大豆氣候資源利用率為6.2%~
15.4%。除豫北小麥氣候資源利用率達(dá)到50%,其他作物的生產(chǎn)潛力遠(yuǎn)沒(méi)有發(fā)揮出來(lái)。因此,探索新的種植模式是當(dāng)前高效農(nóng)業(yè)發(fā)展的迫切需要。
二、合理利用農(nóng)業(yè)氣候資源的策略
(一)發(fā)展資源替代型產(chǎn)業(yè)
目前,水資源和土地資源等不斷減少,土壤質(zhì)量退化等問(wèn)題制約著農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。發(fā)展替代性產(chǎn)業(yè)是一個(gè)重要的戰(zhàn)略,可以幫助部分地區(qū)減少對(duì)傳統(tǒng)資源的依賴,挖掘替代型農(nóng)業(yè)資源,提高不可再生資源的利用率,進(jìn)而推進(jìn)科技進(jìn)步,提高經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)性和競(jìng)爭(zhēng)力。
設(shè)施農(nóng)業(yè)是指通過(guò)建設(shè)現(xiàn)代化的農(nóng)業(yè)設(shè)施,創(chuàng)造適宜的環(huán)境條件,實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的高產(chǎn)、高效、優(yōu)質(zhì)和可持續(xù)發(fā)展。設(shè)施農(nóng)業(yè)可以大幅度提高資源利用效率,實(shí)現(xiàn)資源替代,減少農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對(duì)自然資源的依賴,降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的影響。與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)相比,設(shè)施農(nóng)業(yè)可以利用現(xiàn)代化的農(nóng)業(yè)設(shè)施,如溫室、大棚、噴灌、滴灌等提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率。這些設(shè)施可以創(chuàng)造適宜的環(huán)境條件,如溫度、濕度、光照等,促進(jìn)作物的生長(zhǎng)發(fā)育,減少對(duì)自然條件的依賴,降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)。
(二)提高資源利用的時(shí)空強(qiáng)度
在空間上,河南省地形復(fù)雜,包括山地、丘陵、平原、盆地。其中占18.7%的海拔500 m以上的山地和占21.5%的丘陵崗地的農(nóng)業(yè)氣候資源沒(méi)有得到充分利用,農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量、產(chǎn)值很低。丘陵山區(qū)氣候資源豐富多樣,氣候、土壤、植被隨海拔、坡向而異,形成不同的生態(tài)環(huán)境,可通過(guò)發(fā)展林果、藥材、糧樹(shù)等多種立體種植模式,合理開(kāi)發(fā)利用氣候資源,農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量和產(chǎn)值可成倍增長(zhǎng)。
在時(shí)間上,農(nóng)業(yè)氣候資源的充分利用,是指年內(nèi)生長(zhǎng)期的充分利用。調(diào)整農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu),提高復(fù)種指數(shù),是充分利用農(nóng)業(yè)氣候資源的主要方式之一。河南省傳統(tǒng)的種植模式是小麥—玉米、小麥—紅薯、小麥—花生、小麥—谷子等方式,其氣候資源利用率較低,可發(fā)展為小麥—玉米—大豆、小米—玉米—紅薯等糧經(jīng)作物套種的三熟制種植模式,最大限度地利用氣候資源。這種間作套種技術(shù),是根據(jù)不同農(nóng)作物生長(zhǎng)特性和生長(zhǎng)季節(jié)差異,以及對(duì)氣候條件的需求不同實(shí)施的,能夠提高不同季節(jié)氣候資源的綜合利用水平。為了充分利用氣候變暖、無(wú)霜期延長(zhǎng)、積溫增加的資源優(yōu)勢(shì),早中熟作物品種可逐漸向生育期較長(zhǎng)的晚熟品種過(guò)渡,盡可能縮短換茬時(shí)的農(nóng)耗期。
實(shí)現(xiàn)氣候資源的高效利用,還必須改善氣候資源開(kāi)發(fā)的條件。若沒(méi)有現(xiàn)代生產(chǎn)技術(shù)和其他物質(zhì)資料的配合,縱然生產(chǎn)結(jié)構(gòu)和布局合理、資源優(yōu)勢(shì)突出,也難以實(shí)現(xiàn)效益。
三、農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害防御措施
農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害是影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的制約因素之一,各部門(mén)需要采取有效的措施來(lái)預(yù)防和減輕農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害的影響,針對(duì)各類(lèi)農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害問(wèn)題采取針對(duì)性的防御措施,不斷增強(qiáng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)抵御氣象災(zāi)害的能力。
(一)小麥晚霜凍
1.癥狀。小麥晚霜凍是指小麥在生育后期遭受的霜凍為害,通常發(fā)生在小麥拔節(jié)期至孕穗期,晚霜凍出現(xiàn)時(shí)間越晚受害越重,又以拔節(jié)期后11~15 d即雌雄蕊分化期抗寒能力最差(見(jiàn)表1)。低洼處、沙土地、徒長(zhǎng)苗受害重。小麥遭受晚霜凍的癥狀主要表現(xiàn)為葉片枯萎、莖稈變軟、穗粒變黑等。嚴(yán)重的霜凍會(huì)導(dǎo)致小麥死亡和絕收。
2.防御措施。避免采用冬性弱的小麥品種,防止過(guò)早拔節(jié);加強(qiáng)栽培管理,適時(shí)播種,增施磷鉀肥,增強(qiáng)植株的抗凍性;旺長(zhǎng)麥苗返青起身期要進(jìn)行鎮(zhèn)壓;霜前灌溉、熏煙;僅葉凍影響不大,莖基部分蘗可迅速萌生,及時(shí)澆水追肥則可能獲得一定產(chǎn)量。
(二)水稻低溫連陰雨
1.癥狀。水稻低溫連陰雨通常持續(xù)多日,水稻低溫連陰雨期間,通常會(huì)伴隨著較大的降雨量,導(dǎo)致土壤水分過(guò)多,通氣性差,影響水稻根系的生長(zhǎng)和發(fā)育,氣溫偏低、空氣濕度大,對(duì)水稻生長(zhǎng)造成嚴(yán)重影響(見(jiàn)表2)。
2.防御措施。選用抗寒性強(qiáng)、耐澇性好的水稻品種,可以提高水稻的抗逆能力;關(guān)注天氣預(yù)報(bào),利用有利天氣時(shí)段,選擇適宜的播種期,預(yù)防早稻爛秧,或利用工廠育秧;促進(jìn)早發(fā),控制氮肥的施用、增施磷肥、配施鉀肥和硅肥等元素;在水稻生長(zhǎng)期間,可以使用化學(xué)調(diào)控劑,如赤霉素、生長(zhǎng)素等,促進(jìn)水稻生長(zhǎng),提高水稻抗逆能力;在水稻成熟后,要及時(shí)采收,可以避免水稻受到低溫連陰雨的影響,降低損失。
(三)水稻高溫?zé)岷?/p>
1.癥狀。水稻高溫?zé)岷κ侵冈谒旧L(zhǎng)期間,氣溫過(guò)高,水分不足,導(dǎo)致水稻出現(xiàn)生長(zhǎng)緩慢、葉片發(fā)黃、根系發(fā)育不良、病害加重等現(xiàn)象。這種災(zāi)害對(duì)水稻的產(chǎn)量和品質(zhì)都會(huì)造成嚴(yán)重的影響。粳稻對(duì)高溫危害最敏感,其次是秈稻和秈型雜交稻。常規(guī)稻連續(xù)5 d最高氣溫在35℃以上、雜交稻(秈型) 連續(xù)2 d最高氣溫在35℃以上,結(jié)實(shí)率顯著降低。
2.防御措施。選擇耐高溫品種,合理安排播期。豫南地區(qū),從大暑至立秋前,常出現(xiàn)高溫天氣,而“谷雨”下秧的水稻,正值花粉母細(xì)胞減數(shù)分裂期,如果將播期推遲7天左右,正好錯(cuò)過(guò)高溫期,可減少損失;在水稻生長(zhǎng)期間,要加強(qiáng)水肥管理,合理施肥,增加灌溉次數(shù),保持土壤濕潤(rùn),同時(shí)根外噴施磷酸二氫鉀溶液,以增強(qiáng)水稻對(duì)高溫?zé)岷Φ目剐?;在水稻高溫?zé)岷ζ陂g,可以采用遮陽(yáng)網(wǎng)、噴水等方式進(jìn)行遮陽(yáng)降溫,降低田間溫度,減輕水稻高溫?zé)岷Φ陌l(fā)生。
四、結(jié)語(yǔ)
正確認(rèn)識(shí)和評(píng)價(jià)氣候資源是合理開(kāi)發(fā)利用氣候資源的前提。只有摸清農(nóng)業(yè)氣候資源的特性,掌握它的內(nèi)在和外在聯(lián)系,順應(yīng)其發(fā)展規(guī)律,因勢(shì)利導(dǎo),才能達(dá)到充分合理開(kāi)發(fā)利用農(nóng)業(yè)氣候資源、實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的目的。
作者簡(jiǎn)介:曹淑超(1978 —),女,河南鄭州人,碩士,高級(jí)工程師,主要從事應(yīng)用氣象及科技期刊發(fā)展研究。
(責(zé)任編輯" "張夢(mèng)納)