干旱背景下铁岭市粮食增产的农业气象条件评价

时间:2022-09-29 11:12:02

干旱背景下铁岭市粮食增产的农业气象条件评价

摘要 利用铁岭市4个国家级气象观测站实时观测数据、国家级和省级农业气象观测站数据及同期历史资料,对铁岭市玉米、水稻主栽作物生长季内的农业气象条件进行分析。结果表明:2014年铁岭市农作物生长季光热充足,对作物生长及产量形成有利,水稻病虫害发生程度较轻,利于丰产;虽然盛夏铁岭市大部地区降水量显著偏少,出现严重伏旱,但由于前期土壤饱和及“及时雨”助力粮食总产量首次超过450万t,实现了铁岭市粮食生产连续11年增产。

关键词 干旱背景;增产;农业气象条件;辽宁铁岭;2014年

中图分类号 S162.5 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2016)02-0247-02

Abstract According to four real-time observation data of national meteorological observatory in Tieling,national and provincial agricultural meteorological station data,historical data during the same period,this paper analyzed the agricultural meteorological conditions of corn and rice. The results showed that Tieling′s agricultural meteorological conditions in crop growth season in 2014 had adequate solar and hot resources,which benefited to the growth and yield of crops. Decreased degree of rice pests also contributes to high yield. Although the summer precipitation of Tieling City was less than normal and we had serious drought,the early stage of the saturated soil and ″timely rain″ boost more than 45 billion kilogram grain output,which achieved Tieling′s grain production for 11 consecutive years of increase.

Key words drought background;increase production;agricultural meteorological conditions;Tieling Liaoning;2014

铁岭市地处辽宁省北部,位于东经123°27′~125°06′,北纬41°59′~43°23′,属温带大陆性季风气候。铁岭市光热资源丰富,日照充足,雨热同季,气温年较差和日较差大,雨量适中,适宜多种农作物生长。铁岭市大田作物生长季为4―9月,大田作物主要为玉米、水稻,2014年玉米播种面积达38.9万hm2,占粮食作物播种面积的82.3%;水稻播种面积达6.0万hm2,占粮食作物播种面积的12.6%;其余为豆类和小杂粮。许多专家对玉米、水稻产量和降水的相关性做了大量研究,发现作物生长季降水多少是大田玉米高产稳产的主要限制因子[1-2],降水量的变化对水稻产量的影响较小[3]。2014年铁岭市作物生长季农业气象条件总的特点是光热充足,降水偏少,出现严重伏旱,但粮食总产量首次超过450万t。为了进一步探讨气象条件对粮食产量的影响,该文利用对比分析等方法,从观测事实出发,对2014年铁岭市粮食增产进行了分析。

1 资料与方法

选用2014年作物生长季(4―9月)铁岭市的4个国家级气象观测站的气象资料,气象要素有气温、降水、日照资料。四季划分:3―5月为春季、6―8月为夏季、9―11月为秋季、12月至次年2月为冬季。历年气候平均值取1981―2010年30年的均值,气候极值为1960年以来极值。

采用对比分析和Exeel作图方法,分析气象要素与历年同期对比状况。

2 结果与分析

2.1 水分条件

2.1.1 降水偏少,时空分布不均。生长季(4―9月)全市平均降水量为475.3 mm,较常年偏少20%。

春季(3―5月)降水量为92.6 mm,较常年偏少10%。时空分布不均,前仲春降水异常偏少,后春显著偏多。夏季降水量为360.0 mm,比常年偏少20%。初夏降水异常偏多,盛夏显著偏少。9月降水量比常年偏少39%。区域分布特点是西丰县生长季降水总量与常年相当,开原、昌图偏少20%,铁岭县偏少38%。

2.1.2 前仲春降水偏少,出现短时干旱。3―4月降水量为11.2 mm,较常年偏少80%。尤其是4月降水异常偏少,平均降水量突破历史同期最小值,仅为1.1 mm,铁岭、昌图4月降水量创历史同期新低,开原、西丰降水量位列历史同期第二低值(图1)。4月下旬部分岗坡地及昌图西北部风沙地区出现旱情。

2.1.3 后春降水显著偏多,解除旱情。5月,全市平均降水量为80.9 mm,比常年偏多60%。其中铁岭县偏多81%,为历史同期排名第四高值,其他3站偏多40%~50%。5月上旬的降水过程对土壤增墒有利,解除了干旱地区的旱情。

2.1.4 初夏降水量异常偏多,出现局地洪涝。6月,铁岭市平均降水量为186.1 mm,各地降水量为120.1~257.1 mm,其中铁岭、昌图偏多30%~50%;西丰偏多120%;开原偏多180%。

2.1.5 盛夏降水显著偏少,各地出现不同程度伏旱。7月,全市平均降水量为115.7 mm,比常年偏少32%。8月,全市平均降水量为58.2 mm,比常年偏少61%。自7月21日铁岭市出现大雨到暴雨过程之后,至8月15日各地连续25 d无降水,连续无降水日数创新的历史极值,各地出现不同程度伏旱。

2.2 光热条件

生长季全市平均气温22.7 ℃,较常年偏高0.6 ℃。

春季全市平均气温为10.4 ℃,比常年偏高1.8 ℃。季内,气温变化幅度较大,屡破历史同期最高值,3月、4月气温异常偏高,但出现了短暂的低温时段。夏季全市平均气温为22.9 ℃,比常年偏高0.3 ℃。9月全市平均气温为16.2 ℃,比常年偏低0.3 ℃。

生长季全市日照时数平均为1 491.2 h,较常年偏多65.5 h,其中春季偏多36.6 h,前期光照充足,后期略少;夏季偏多23 h,前期日照时数偏少,后期偏多。生长季光照充足,满足作物生长及产量形成需求。

2.2.1 前仲春气温异常偏高。3月,各地平均气温为2.6 ℃,较常年偏高2.8 ℃,铁岭、昌图,开原、西丰分别位列历史同期第3、第4高值。3月中旬铁岭、开原、昌图平均气温为历史同期第5高值;3月下旬各地平均气温为7.1~10.6 ℃,均创各地历史同期最高值。4月,各地平均气温为12.1 ℃,比常年偏高2.5 ℃。各地平均气温为10.1~13.3 ℃,偏高1.8~3.1 ℃。铁岭、昌图4月平均气温位列历史同期第2位;开原、西丰为历史同期排名第3、4位。4月中旬,昌图平均气温位列历史同期第4位;铁岭、开原位列历史同期第5位。4月下旬,昌图平均气温突破同期最高记录,其他地区均达到历史排名第2高值(表1)。

2.2.2 终霜结束早,土壤化通日期早于常年。平原地区终霜于4月16―19日结束,平均比常年早9 d,东部山区终霜于5月9日结束,比常年早1 d。平原地区土壤化通比常年早5 d左右,东部山区土壤化通比常年晚1周。

2.2.3 各界限温度均提前。3―4月气温、地温持续偏高,全市平均气温稳定通过5、8 ℃的日期分别较常年提前16、8 d,地温稳定通过8 ℃的日期比常年偏早8~15 d。

2.3 气象条件对作物生长的影响

2.3.1 气象条件对抢墒早播、出苗有利。3―4月,气温偏高,回暖早,土壤化冻的速度快,特别是出现有气象记录以来最暖的3月下旬,节气较常年提早15 d有余。晴暖天气多,农时提前,水稻育秧、旱田整地提早,大田播种提前10 d左右,4月上中旬土壤墒情充足和适宜,4月8日就开犁播种,截至4月20日,全市大田播种已经完成80%。气象条件对抢墒早播、出苗有利,同时充足的光热利于水稻育苗及秧苗生长。

2.3.2 透雨解旱情。铁岭市5月2日前玉米播种38.07万hm2,达播种面积的95%。5月2日全市普降一场“贵如油”的透雨,农田耕层土壤水分得到有效补充,4月下旬的旱情彻底解除,水分条件完全满足了旱田作物出苗和幼苗生长需求,旱情得以解除。

2.3.3 气象条件利于一次播种保全苗。5月中下旬至6月上旬气温偏高,土壤墒情好,有利于玉米苗期生长及水稻插秧,作物发育进度加快。早播玉米在5月10日前、晚播玉米在5月20日前出齐苗;5月末,水稻插秧全面完成。全市玉米播种面积40万hm2,其中一类苗37.87万hm2、占94.6%,二类苗2.13万hm2、占5.4%。

2.3.4 作物营养生长阶段温、光、水匹配较好。5月下旬至6月气温偏高,降水偏多,日照时数略少,有利的气象条件充分满足了作物营养生长需要。水稻移栽、返青顺利,分蘖进程及分蘖总数接近常年,玉米秧苗长势较好。

2.3.5 气象条件加快作物的发育进度。7月铁岭市降雨充足、气温偏高、日照偏多,满足粮食作物营养生长和生殖生长并进阶段需求,发育进度加快,加之早播的优势,发育期提前7 d。7月15日,玉米全面进入抽雄、授粉阶段,抽穗开花期天气晴朗,授粉良好,穗粒数总体正常。

2.3.6 光热充足,利于水稻丰产。7月至8月末气温较常年偏高,光照充足,为水稻营养和生殖旺盛生长发育提供所需热量,水稻与8月12日前全面齐穗,长势良好。阴雨天气少,水稻病虫害发生程度较轻,利于丰产。

2.3.7 “及时雨”助力粮食增产。铁岭市6月降水特多,比常年偏多近1倍,7月中旬降水接近常年,尤其是7月21日全市普降大雨到暴雨,土壤饱和。虽然铁岭市7月22日至8月15日各地连续无降水,连续无降水日数创新的历史极值。由于前期降水偏多,8月5日铁岭市岗坡及沙土地初露旱象,从8月8日各地测墒看,除昌图西北沙土地外,其他各地20 cm土壤墒情相对湿度为68.5%,为适宜,而此时早播玉米已经鼓粒。8月15―18日,各地出现分散的阵性降水过程(图2),降水量在20 mm以上地区的旱情得到缓解或解除。8月24日铁岭市再次出现强降水,全市平均降水量为34.8 mm,有22个乡镇降水量大于50 mm,24个乡镇雨量为25~50 mm,其他乡镇在10~25 mm之间,旱情最严重的铁岭县东南部乡镇一般在20 mm以上,此次降水使铁岭市大部分地区旱情得到解除,利于作物的增产。

2.4 农业气象灾害少

相对于常年,铁岭市没有遭受洪涝风暴灾害,玉米没有倒伏,三代粘虫、水稻稻瘟病等主要病虫害发生也较轻,灾害种类少,利于粮食增产。

3 结论

2014年铁岭市农作物生长季光热条件较好,水分条件不足,并且时空分布极其不均,出现严重伏旱。虽然铁岭市从8月初开始各地出现不同程度的伏旱,此间正值玉米籽粒灌浆期,干旱影响玉米灌浆,使粒重降低。但由于前期土壤饱和,加之8月15―18日分散性降水及8月24―25日降雨,铁岭市受旱面积小,重旱面积仅占3%(据防汛抗旱指挥部统计:全市粮食作物未受旱面积51.3万hm2、受旱面积7.19万hm2,其中轻旱面积5.7万hm2、重旱面积1.16万hm2、干枯面积0.29万hm2),对产量影响较小。干旱对水稻生产基本没有影响。水稻与8月12日前全面齐穗,长势良好。从总的气象条件影响来看,干旱前期温光水匹配较好,作物发育进程加快,加之早播的优势,玉米孕穗期到出现干旱现象时,已灌浆近20 d,8月中下旬“及时雨”助力粮食总产量首次达464万t,实现了铁岭市粮食生产连续11年增产。

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