王曙光 姜長稷 白 楊 袁秋勇 吳永宏
(1江蘇省揚州市農業委員會 225001;2江蘇省揚州市氣象局 225003)
淺析揚州市小麥生產中主要氣象災害的影響及防御對策
王曙光1姜長稷2白 楊2袁秋勇1吳永宏1
(1江蘇省揚州市農業委員會 225001;2江蘇省揚州市氣象局 225003)
氣象災害是影響小麥產量的重要因子,通過對江蘇省揚州市1990-2016年期間干旱、洪澇、低溫凍害、風雹、高溫等主要氣象災害對小麥產量的影響分析,闡述了不同類型氣象災害的表現和發生特點,并結合揚州市小麥生產實際情況,提出了相關氣象災害的綜合防御對策。
小麥;氣象災害;影響;對策;揚州市
揚州市地處江蘇省中部,屬亞熱帶季風性濕潤氣候向溫帶季風氣候的過渡區,農作物布局以稻麥兩熟為主。小麥是揚州市僅次于水稻的第二大作物,常年種植面積為16萬hm2,占全市糧食種植面積的40%,產量水平位居全省前列[1,2]。揚州市小麥生產是一項弱質產業,容易遭受干旱、凍(冷)害、濕害、干熱風、穗發芽等非生物逆境災害影響[3]。因此,研究氣象災害對小麥生產的影響,在災害發生前后采取積極的應對措施,對減少災害造成的損失具有十分重要的現實意義。筆者從1990-2016年揚州市小麥生長期間主要氣象災害的表現著手,深入分析了氣象災害發生的特點,并提出小麥生產上相關氣象災害的綜合防御對策,以期為揚州乃至淮南麥區的小麥生產提供參考。
本研究小麥產量數據來自《揚州統計年鑒》,時間為1990-2016年,利用 Excel 2010進行數據處理和作圖。
氣象災害主要指氣象對作物生長發育有直接或間接影響而造成危害的各種災害。本文將氣象災害分為干旱、洪澇、低溫凍害、風雹、高溫等,其中洪澇包括洪災、澇災、濕(漬)害等災害,低溫凍害包括低溫冷害、寒潮、霜凍、寒露風、早霜等災害,風雹災害包括冰雹、臺風、大風、龍卷風、颶風、沙塵暴、干熱風等災害。氣象災害的調度指標參照農業部種植業管理司2016年編印的《農情工作手冊》。本文將氣象災害田間調查分級評價指標分為輕度、中度和重度3個等級。小麥生產災害損失情況用受災、成災、絕收表示,受災面積指因災害造成在田農作物產量損失10%以上的面積;成災面積指在受災面積中,小麥產量損失30%(含30%)以上的面積;絕收面積指在成災面積中,小麥產量損失80%(含80%)以上的面積。
1990~2016年27年間揚州市小麥單產表現為跌宕上升的趨勢,見圖1。用當年單產與上年單產相比較,增產年份有14年,減產年份有13年,見表1。從小麥產量水平看,大致分為兩個階段,1990-2003年總體表現為徘徊階段,增產年份有5年,減產年份有9年,年均單產4 277.1 kg/hm2,期間1992、1996、1997年單產均突破4 500 kg/hm2,1996年達階段性單產高點,為4 973.0 kg/hm2;2004~2016年處于攀升階段,由于政策好、人努力、天幫忙等因素,增產年份有9年,減產年份有4年,小麥生產實現連年豐產的好局面,單產始終處在4 500 kg/hm2以上,產量水平邁上了一個新臺階,2011、2014年小麥單產突破6 000 kg/hm2,2011年高達6 151.0 kg/hm2,較2003年增43.7%,位居全省第一,創揚州市小麥單產歷史新紀錄。

圖1 1990-2016年揚州市小麥單產變化
從1990~2016年揚州市小麥生長期間農業氣象災害總體表現看,見表1、表2,干旱發生年份有6年,發生頻率為22.2%,發生重度干旱的年份是1992、1993年,中度發生的是2001、2011年,輕度發生的是1990、2004年。洪澇發生年份有16年,發生頻率為59.3%,發生重度洪澇的年份是1991、1998、2016年,這3年均表現為小麥大幅減產,1998年較1997年減產幅度高達28.1%;發生中度洪澇的年份是1992、1993、1997、2000、2001、2002、2003年;輕度發生的年份有6年。低溫凍害發生年份有19年,發生頻率為70.4%,為發生最頻繁的氣象災害;發生重度低溫凍害的年份是1991、1995、1998年,這3年表現為小麥大幅減產;發生中度低溫凍害的年份是1992、1994、1999、2000、2003、2010、2011、2015年;輕度發生的年份有8年。風雹發生年份有4年,發生頻率為14.8%,1994年為中度發生,2008、2011、2015年為輕度發生。極端高溫發生年份有4年,發生頻率為14.8%,重度發生的年份為1994、2000年,輕度發生的年份為1995、1997年。按氣象災害發生頻率高低依次為低溫凍害>洪澇>干旱>風雹=極端高溫,其中低溫凍害、洪澇發生頻率均達60%左右。

表1 揚州市小麥單產與氣象災害表現

表2 1990~2016年揚州市小麥生產氣象災害頻次
揚州市干旱災害總體表現為小麥生長前期發生較多,生長中后期發生較少,減產年份有2年,增產年份有4年。小麥生長前期發生干旱的年份有5年,1992、1993年小麥冬前均遭遇嚴重干旱,1991年9月27日至12月23日總降水量僅有21.7 mm,1992年10月11日至12月25日總降水量僅有21 mm,比常年同期減少70%~80%。土壤墑情嚴重不足,對耕地、播種、出苗和麥苗生長造成了嚴重影響,導致當年小麥有效穗數減少。1990年小麥播種前先旱后澇,2011年小麥冬前干旱少雨,2004年早春出現干旱,對播種較遲的小麥出苗和生長造成了不同程度的影響。此外,小麥生長中后期也有少數年份出現干旱,如2001年返青拔節后,持續干旱少雨,從2月下旬至5月下旬降雨量為82.1 mm,僅有常年同期的1/3,影響了田間管理措施的落實和肥料的有效利用。
洪澇是揚州市小麥生產中較常見的氣象災害,發生洪澇而造成減產的年份多達10年,小麥生長中后期因洪澇而減產最為嚴重,增產年份達7年,但增產年份中有5年為輕度洪澇發生。重度發生年份中,1991年2月下旬至3月中旬連陰雨天氣,總降水量189.9 mm,麥苗受漬嚴重,基部葉片普遍落黃,根系生長不良,分蘗死亡較多,收脫期間再遭連陰雨天氣,造成爛麥場。1998年發生歷史罕見的多次、長時間陰雨寡照天氣而造成嚴重漬害,全生育期累計雨日達90多d,占整個小麥生育期的40.9%,小麥一生幾乎都泡在水里,對麥苗生長造成了極其嚴重的影響。2016年小麥播種期遭受連續陰雨天氣,遲播面積大,苗情基礎差,成熟收獲期再次遭受連陰雨天氣,嚴重影響了小麥的產量與品質。中度洪澇年份發生時間各不相同,多表現為減產,其中減產年份有5年,增產年份有2年,1992年小麥拔節期遭遇多雨、低溫、寡照天氣,1993年小麥抽穗成熟期遭遇陰雨寡照天氣,1997年播種期、拔節期遭受連陰雨天氣,2000年播種期遭受連陰雨天氣、成熟前后遭受爛麥場天氣,2001年秋播遭受連陰雨天氣,2002年灌漿結實期遭受連陰雨天氣,2003年返青至抽穗揚花期遭受連陰雨且寡照天氣。輕度發生年份中,1990、1994、2005、2012、2013年漬害多發生在越冬期以前,2010年發生在返青拔節期,僅有1994、2012年表現為減產。
低溫凍害是揚州市小麥生產中最為常見的氣象災害,發生低溫凍害而減產的年份多達8年,增產年份達11年。重度發生年份中,1991年2月21~25日,遭遇強寒流襲擊,早播拔節的小麥發生嚴重凍害,1990年10月15日前播種的小麥主莖凍死率達47.3%。4月2日再遭低溫襲擊,最低氣溫1.8℃,使正處于減數分蘗期的小麥部分表現為兩段穗現象;1995年1月14日、2月5日、2月26-28日、4月3日先后遭受了4次嚴重凍害,全市受凍面積達80%以上,死穗率達35%,但小麥生長中后期氣候較為有利,小麥表現出凍后較強的自我恢復調節能力,僅較上年減產3.6%;1998年1月18-19日、3月19-20日遭受了兩次強寒潮襲擊,全市受凍面積達63%。中度發生年份中,1992、1999、2000、2010、2011年為小麥越冬期低溫凍害,1994年3月26-27日出現了1次較重的晚霜凍害,2003年小麥越冬期和生長中期均遭受低溫,2015年小麥播種期、孕穗期遭受低溫,但僅有1994、2000、2015年表現為減產。輕度發生年份中,1990、2004、2005、2006、2008、2009、2016年在小麥越冬期出現低溫凍害,2007年3月初出現倒春寒,但僅2007、2016年表現為減產。從1990~2016年低溫凍害發生情況看,小麥越冬前后易遭受低溫凍害襲擊,若小麥生長中后期氣候轉好,田管措施得當,受凍田塊小麥產量形勢仍有轉好可能。
揚州市小麥生產中風雹災害也偶有發生,但防御難度相對較大。1994年5月2日、5月15-16日全市先后遭受兩次暴風襲擊,小麥倒伏面積大,占小麥面積的19.3%。2008年6月3日,揚州高郵、江都的局部地區遭遇了冰雹襲擊,冰雹強度較大,歷時40 min左右,0.6萬hm2小麥不同程度受災,受災田塊的麥穗被打散、折斷,麥粒散落田間,部分田塊產量損失達90%以上。2011年5月17-20日出現了干熱風天氣,5月19日的日最高氣溫達35.7 ℃,對南部地區成熟早的小麥籽粒灌漿有一定影響。2015年4月28日大風冰雹從揚州儀征市過境,冰雹大如鉛球,小麥正處于抽穗揚花期,導致儀征市部分鄉鎮近0.2萬hm2小麥受災,嚴重田塊受損率達70%~100%。
揚州市27年間小麥生產中極端高溫災害發生有4年。1994年小麥灌漿成熟期間氣溫偏高,出現了大于30 ℃的極端高溫天氣3次,共9 d,致使正在開花的小麥花粉活力下降,影響授粉,導致當年小麥粒數下降。1995年小麥生產上出現了歷史上罕見的秋、冬、春季持續高溫天氣,全生育期平均氣溫較常年偏高,生育進程明顯提前,遭受高溫災害較重,導致減產。 1997年灌漿結實期持續高溫,成熟期比常年提前3 d,有效灌漿期縮短,抑制了千粒重的進一步提高。2000年5月21-24日出現連續4 d的高溫低濕天氣,日最高氣溫在34 ℃以上,形成了明顯的高溫逼熟,成熟期提前3~5 d,千粒重下降2 g左右。
近年來,農業科學技術取得了長足發展,農田基礎設施有了很大改善,防災減災能力明顯增強,但從目前揚州市小麥生產來看,靠天收獲的局面仍未徹底改變,氣象災害仍是影響揚州市小麥產量水平提升的主要因素之一。首先,應牢固樹立防災減災的意識,切實增強防御干旱、洪澇等可控氣象災害的能力。其次,應加大農田基礎設施的投入,進一步加強高標準水系建設,改善生產條件,積極改造中低產田、鞏固高產田,努力建設高產穩產、能灌能排的標準化農田。最后,農諺講“麥田三道溝、從種喊到收”,因此還應提升農民對小麥生產溝系配套重要性的認識,提高麥田溝系配套水平,避免或減輕漬害發生。
“科技興農,種子先行”。低溫凍害、倒伏等氣象災害與小麥品種特性關系相當密切[4,5]。應充分利用揚州市農科院、揚州大學等本地農業高等院所集中的科技優勢,加快培育引進一批品質好、產量高、抗逆性強的小麥新品種,提高小麥品種抗寒、抗倒等綜合性能,挖掘良種增產潛力,提高良種應用水平。應加強農民實用技術培訓,從市級培訓到鄉縣級培訓再到示范大戶培訓,鄉級培訓要落實到每戶農戶,同時依托小麥綠色高產高效創建項目,充分發揮科技示范帶動作用,努力提升新品種和新技術知曉率和到位率,切實做到良種良法配套,提升小麥生產科技水平。
目前揚州市小麥生產上播種質量下降問題表現尤為突出,這也是造成低溫凍害、后期倒伏等氣象災害的重要原因之一,應引起足夠重視。主要表現為:(1)遲播面積較大。近幾年由于水稻騰茬遲,部分農戶養老稻的種植習慣使小麥遲播面積比例大,特別是越冬前后由于遲播小麥苗小、苗弱造成抗逆性嚴重下降,最終影響小麥高產穩產。(2)基本苗數偏高。近年來,揚州市小麥生產上平均基本苗數300萬畝/hm2,與240萬~270萬苗/hm2高產群體基本苗數的要求相比仍偏高,從而給生長后期倒伏帶來隱患。因此,應科學協調好播期與播量[6],堅持適期適量播種,形成小群體壯個體,筑牢小麥生產基礎。同時,應科學肥水運籌,提高小麥基部節間的干物質重,增強小麥抗倒伏能力。
構建完善的災前、災后防災減災體系是應對氣象災害的重要舉措。具體措施為:(1)加強農業氣象服務和氣象災害防御工作。建立高效的氣象服務機制和服務組織,進一步強化氣象為農服務體系和氣象災害防御體系建設,提高小麥生產氣象災害監測預報能力,開展中長期預報和短期預警,暢通預警信息共享、聯合發布的渠道,完善以預防為主的氣象災害防御機制。(2)強化災后防災減災體系建設。根據氣象災害的發生情況,及時提出針對性、可操作性強的災后技術指導意見,組織專家深入災區開展服務指導工作,切實落實好防災減災關鍵措施。同時,開展小麥種植政策性農業保險,建立農業風險防范機制,增強抗風險能力。

[1]謝成林,楊榮偉,王汝利.揚州市糧食品種應用現狀與發展對策[J].江蘇農業科學,2012,40(10):9-12.
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2017-05-11
江蘇省農業三新工程項目[編號:SXGC(2015)217]