2020年秋收作物生長季農業氣象條件評價*

鄭昌玲，宋迎波，何 亮，劉 維

2020年秋收作物生長季農業氣象條件評價*

鄭昌玲，宋迎波，何 亮，劉 維

（國家氣象中心，北京 100081）

基于主要農區2346個氣象臺站實時和歷史同期觀測數據、1920個土壤自動監測站土壤墑情觀測數據，利用氣候適宜度模型和農業氣象災害評估等方法，分析了2020年玉米、一季稻、晚稻、大豆和棉花主要秋收作物生長季的農業氣象條件。結果表明，秋收作物生長季內，產區大部降水量接近常年同期或偏多30%～80%，農業用水充足，農業干旱發生范圍小、影響輕；產區大部≥10℃積溫接近常年同期或偏多100～300℃·d，熱量較為充足，且高溫對玉米、一季稻等作物不利影響偏輕；主要農區日照時數偏多，單日日照時數≤3h的寡照日數少于常年和2019年同期，總體上光溫水匹配良好，干旱、高溫、陰雨寡照等農業氣象災害和作物病蟲害影響偏輕，利于秋收作物生長發育和產量形成。但長江流域汛期暴雨洪澇、東北地區西南部夏伏旱和夏末秋初臺風、江南中南部和華南夏季持續高溫、西南地區和長江中下游秋季連陰雨、江南中西部和華南西北部寒露風天氣對水稻、玉米、大豆等作物產量和品質造成不利影響。

秋收作物；氣候適宜度；農業氣象災害；評價

1 主要農作物生長季農業氣象條件總體評價

2020年秋收作物主要生長季（4?9月）內，農區大部≥10℃積溫接近常年（1981?2010年）同期或偏多100～300℃·d（圖1a），偏多地區主要分布在東北地區中西部、西北地區大部、江南地區大部和西南地區中南部；農區大部日照時數接近常年同期或略偏多，其中黑龍江大部、遼寧大部、陜西中南部、四川西部和云南北部偏多25%～50%，4?8月東北地區、華北、西北地區中東部、西南地區和華南地區大部平均日照時數比常年和2019年同期分別偏多10.6%和18.9%，單日日照時數≤3h天數比常年和2019年同期分別偏少7d和9d，未出現明顯陰雨寡照天氣。農區大部降水量接近常年同期或偏多，其中東北地區中北部、西北地區南部、黃淮東南部、江淮中南部、江漢大部、江南北部和四川盆地北部偏多30%～80%（圖1b）。綜合來看，生長季內產區大部光熱充足，降水充沛，氣象條件總體利于秋收作物生長發育和產量形成。但長江流域汛期發生較嚴重暴雨洪澇，部分水稻、棉花等遭受漬澇災害；東北地區西南部出現夏伏旱，玉米等作物產量形成受到一定影響；江南中南部和華南大部夏季持續高溫天氣，不利于一季稻生長發育和晚稻適時移栽；東北地區夏末秋初受3個臺風影響，部分地區玉米、一季稻、大豆發生倒伏；西南地區和長江中下游秋季多陰雨天氣，影響秋收作物產量和品質形成；江南中西部、華南西北部秋季出現明顯寒露風天氣，對晚稻抽穗揚花不利。

2 玉米生長季農業氣象條件評價

基于玉米主產區氣象臺站觀測數據，利用作物氣候適宜度模型計算玉米氣候適宜度，結果表明，2020年玉米全生育期氣候適宜指數（0.757）高于近5a平均（0.742）和2019年（0.731），氣象條件適宜玉米生長發育和產量形成，突出的有利條件是主產區大部降水充沛、干旱影響輕。根據國標《GBT 32136-2015 農業干旱等級》，計算玉米生育期內水分虧缺距平指數（CWDIa），CWDIa大于閾值CWDI0（0.4）則發生干旱，并根據基于游程理論的干旱強度算法，一次干旱事件中大于CWDI0的面積為該干旱事件的干旱強度[1]，全國玉米產區4?8月發生干旱（CWDIa ≥ 0.4）總天數（38）、發生輕至中旱（0.4

東北玉米產區3月?4月中旬平均氣溫偏高1～2℃，升溫較快，積雪融化、土壤解凍和地溫回升加快，農區土壤底墑充足，利于玉米整地備播；4月19?23日出現強降溫雨雪天氣，氣溫普遍下降10℃以上，降水量有10～50mm，導致吉林和遼寧部分玉米播種推遲。4月下旬后期?5月，大部地區氣溫接近常年同期或偏高1～2℃，晴好天氣利于春玉米集中播種，春播進度加快。5月中下旬，內蒙古東部、吉林大部和遼寧西部降水量有10～50mm，吉林南部和遼寧中東部降水量有50～100mm，有效改善土壤墑情，利于玉米幼苗生長。6?8月東北地區平均氣溫較常年同期略偏高，日照時數接近常年或偏多20%～70%，光照充足，利于玉米拔節孕穗和抽雄吐絲；東北地區中北部降水量接近常年，其中黑龍江偏多20%～60%，玉米干旱強度為1981年以來第3低。但東北地區西南部6?7月降水量較常年同期偏少30%～80%，其中遼寧省平均降水量為1981年以來同期最少，干旱強度為近10a次高（最高為2017年），夏伏旱導致遼寧西部和中北部灌溉條件偏差地區的春玉米長勢偏差，遭受“卡脖旱”影響，玉米抽雄吐絲期推遲，授粉質量差，產量形成受到明顯影響。8月26日?9月9日，第8號臺風“巴威”、第9號臺風“美莎克”和第10號臺風“海神”先后影響東北地區，降水補充了大部地區的農田土壤水分，利于深層蓄墑和農業蓄水，緩解了東北西部部分地區的旱情；但“美莎克”、“海神”造成吉林中東部、黑龍江南部等地部分區域兩次強風雨過程影響疊加，出現較重農田內澇和玉米倒伏，對后期灌漿乳熟不利；對黑龍江省哈爾濱市、通河縣、綏化市、巴彥縣、木蘭縣、慶安縣一線田間實地調查顯示，受臺風“美莎克”影響，調查區域內大部分地塊玉米出現了不同程度的倒伏，出現明顯傾斜現象。9月中旬?10月中旬，東北玉米產區大部氣溫接近常年，大部農區初霜凍日期較常年同期偏晚，其中黑龍江初霜日期平均偏晚6.9d，吉林省初霜日期平均偏晚5.6d，遼寧省平均初霜日期基本接近常年同期，80%的站點初霜出現在9月30日以后，充足的熱量條件利于玉米灌漿成熟。

西北、華北和黃淮地區玉米生長季內（4?9月）≥10℃積溫較常年偏多50～300℃·d，且夏季（6?8月）日最高氣溫≥35℃的高溫天數5～20d，高溫日數為近10a同期最少，熱量條件利于玉米生長發育和開花授粉。華北、西北地區中東部4?8月平均日照時數比常年同期偏多約7%，比2019年同期分別偏多12%和20%，單日日照時數≤3h天數均少于常年和2019年同期，未出現明顯陰雨寡照天氣，利于玉米快速生長、拔節孕穗和抽穗授粉；華北、黃淮地區6月上中旬出現3次降水過程，夏玉米播種出苗質量高；7?8月降水量為1981年以來第5高值，較2019年和常年同期分別偏多26.2%和27.5%，5?8月華北黃淮農田缺墑站點百分比下降趨勢明顯，逐旬對比平均較2019年同期偏低13個和14個百分點，玉米生長季水分條件好，利于形成豐產群體和提高單產。9?10月中旬，大部地區降雨日數接近常年或偏少1～3d，以晴或多云天氣為主，總體利于玉米充分灌漿和乳熟成熟。

西南地區大部玉米播種至9月≥10℃積溫比常年同期偏多50～200℃·d，日照時數接近常年或偏多20%～50%，光熱條件適宜，利于玉米光合物質積累和產量形成，其中5?6月四川盆地氣溫偏高、光照偏多，光溫條件明顯優于常年和2019年同期，為玉米抽雄吐絲、揚花授粉、增加結實率創造有利條件，有效抑制玉米病害的發生發展，四川盆地玉米紋枯病等發生情況較2019年偏輕。9月中旬?10月中旬，西南地區大部氣溫接近常年或偏低1～4℃，日照時數接近常年或偏少50%～90%，降水量較常年同期偏多80%～400%，大部陰雨日數有16～30d，較常年同期明顯偏多，持續陰雨寡照天氣不利于玉米灌漿成熟和收獲晾曬，部分地區收獲進度緩慢，對玉米產量和品質形成造成不利影響。

3 一季稻生長季農業氣象條件評價

一季稻氣候適宜度計算結果表明，2020年全國一季稻全生育期氣候適宜指數（0.845）低于近5a平均（0.852）和2019年（0.850），主要原因是長江中下游汛期較嚴重的暴雨洪澇災害和南方產區秋季陰雨寡照天氣影響一季稻生長和成熟收獲。

東北地區春季氣溫偏高，利于一季稻育秧棚室管理和秧苗生長；5月中下旬出現多次降水過程，保障了一季稻移栽用水和返青后生長；夏季產區大部光溫充足，特別是7?8月氣溫較常年同期偏高約1℃，日照偏多10%～50%，充足的熱量和光照資源利于水稻拔節孕穗和抽穗乳熟；8月下旬后期?9月初，受“巴威”等3個臺風的影響，吉林中東部、黑龍江南部等地部分地區水稻不同程度倒伏，局地被淹，不利于后期灌漿。9月中旬?10月上旬，日照時數接近常年，初霜出現日期較常年偏晚，利于一季稻灌漿成熟及收曬。

長江中下游4月中旬?5月多晴雨相間天氣，氣溫接近常年同期或偏高1～2℃，日照接近常年同期或偏多，降水量有100～250mm，水熱條件利于水稻播種育秧和秧苗生長。但梅雨期間（6月1日?8月2日）長江流域暴雨天氣多，持續時間長，累計雨量大，降水極端性強，強降雨落區重疊度高，平均降水量、大雨以上降水日數和單日日照≤3h寡照天數均為1981年以來同期最多（圖3），安徽、湖北、江蘇、浙江、湖南、江西、貴州、重慶、四川等省（市）暴雨洪澇災害偏重，導致部分稻田被淹被毀，局部地區出現減產；多雨寡照也導致一季稻發育進程推遲、干物質積累不足、長勢偏弱，水稻稻瘟病、紋枯病、稻飛虱、稻縱卷葉螟等病蟲害滋生蔓延。出梅后（8月中旬?9月上旬）產區光照充足，晴好天氣利于一季稻光合物質積累和提高千粒重，也抑制了作物病蟲害發生蔓延，大部水稻產區“兩遷”害蟲病蟲害發生程度總體偏輕。但9月中旬?10月中旬產區大部氣溫偏低，陰雨寡照天氣突出，陰雨日數有16～30d，湖南、江西北部、湖北大部、安徽南部等地較常年同期偏多9～15d，不利于一季稻灌漿乳熟和成熟收曬。

西南地區大部一季稻生長季≥10℃積溫接近常年同期或偏多100～200℃·d，大部地區降水量接近常年同期，日照偏多20%～50%，利于一季稻播種育秧、拔節孕穗、抽穗開花和結實灌漿。但9月中旬?10月中旬，西南地區東部秋棉雨突出，持續的陰雨寡照天氣并伴隨氣溫偏低，不利于一季稻成熟和收獲，對作物產量和品質形成造成不利影響。

4 晚稻生長季農業氣象條件評價

江南、華南主產區大部晚稻生長季≥10℃積溫接近常年同期或偏多50～150℃·d，日照時數和降水量基本接近常年同期，晚稻生長大部時段氣象條件較適宜，但階段性高溫干旱、暴雨洪澇、寒露風等災害對晚稻生長和產量形成造成不利影響。晚稻氣候適宜度計算結果表明，2020年全國晚稻全生育期氣候適宜指數（0.854）低于近5a平均（0.916）和2019年（0.897），其中9月中旬?10月中旬偏低較為明顯，綜合來看，2020年晚稻生長季氣象條件總體差于2019年（圖4）。

晚稻產區播種育秧期（6月中旬?7月上旬）江南北部和華南中北部降水充足，有效補充了農田水分和庫塘蓄水，利于晚稻播種育秧，為栽插用水提供了充足的保障，秧苗長勢良好；移栽返青期（7月中旬?8月上旬），大部地區光溫水適宜，利于晚稻移栽活棵和返青，晚稻栽插總體進度略快于2019年同期。但江南中南部、華南中東部7月最高氣溫≥35℃的高溫天氣有10～20d，較常年和2019年同期偏多5～15d，不利于晚稻移栽活棵，部分秧苗出現輕微灼傷；7月中下旬，江南南部、華南南部降水偏少，部分地區旱情顯現，缺乏灌溉條件的晚稻栽插受阻或推遲，已移栽晚稻長勢偏差。7月底?8月中旬，華南大部季風性降水和臺風“森拉克”、“黑格比”、“米克拉”、“海高斯”帶來的大到暴雨，使前期高溫干旱緩解，有效保證了晚稻生產用水；8月下旬，晚稻產區大部晴雨相間，氣溫偏高1～4℃，利于晚稻苗情轉化升級。9月江南東部、華南產區大部氣溫接近常年或略偏高，光照正常，利于晚稻幼穗分化、抽穗揚花和灌漿。但9月13?30日，湖南、江西、湖北東南部、安徽南部、廣西北部等地晚稻區出現5～10d日平均氣溫<22℃的輕?中度寒露風天氣，湖南大部、江西大部普遍達到11～16d出現中?重度寒露風天氣；根據《寒露風等級》（中華人民共和國氣象行業標準）計算統計，此次寒露風天氣達到近10a偏重程度，湖南、江西兩省有125個縣遭受中度以上寒露風天氣。氣象部門9月下旬實地調查顯示，寒露風天氣造成湖南和江西兩省北部正處于抽穗開花階段的晚稻抽穗緩慢、授粉不良，出現麻殼現象，結實率下降，影響晚稻產量形成。10月，江南中東部、華南大部平均氣溫和日照時數接近常年同期，較利于晚稻抽穗灌漿和成熟；但江南西部陰雨日數達10～20d，較常年偏多4～7d，湖南10月上中旬出現兩次持續低溫天氣，灌漿期晚稻遭受較明顯不利影響，4?10日廣西北部出現階段寒露風天氣，造成晚稻抽穗速度減慢，空秕率增加。

5 大豆生長季農業氣象條件評價

2020年主產區大部大豆播種?9月≥10℃積溫比常年同期偏多70～270℃·d，其中大豆主產省黑龍江比2019年和常年同期分別偏多69和180℃·d，熱量條件好于常年，階段性低溫、局地干旱和內澇對產量的不利影響較小，氣象條件利于大豆生長發育及產量形成。

東北大豆產區4月下旬?5月下旬平均降水量較常年同期略偏多、大部地區土壤墑情適宜，利于大豆適時播種，大豆出苗率高、整齊度好。6?8月，主產區大部氣溫略偏高，平均日照時數較常年同期偏多約20%，中北部降水量較常年同期偏多30%～80%，利于大豆分枝開花和結莢鼓粒。9月上旬受臺風“美莎克”、“海神”帶來的大風強降雨影響，吉林中東部、黑龍江南部等地部分地區出現較重農田內澇和大豆倒伏，不利于大豆灌漿乳熟。9月中下旬，東北產區大部降水接近常年或偏少，日照較好，利于農田散墑；且氣溫偏高1～2℃，初霜凍較常年明顯偏晚，對大豆灌漿乳熟和成熟非常有利。

華北、黃淮產區6月中下旬氣溫接近常年同期或偏高1～2℃，光照正常或偏多10%～30%；6月8?12日、15?17日，西北地區東南部、華北南部、黃淮出現明顯降雨天氣，有效緩解了河南、湖北及安徽等地前期旱情，大部土壤墑情較好，利于夏大豆播種出苗和幼苗生長；僅山西中部、河北西部等地部分地區降水持續偏少，無灌溉地區土壤墑情偏差，對大豆適時播種出苗略有影響。7?8月產區大部降水充沛，土壤墑情適宜，高溫日數為近10a同期最少，日照時數接近常年同期或偏多約10%，未出現明顯的陰雨寡照天氣，利于大豆生長發育和產量形成。9月多晴好天氣，氣溫接近常年同期或偏高1～4℃，光熱充足，利于大豆結莢鼓粒。

6 棉花生長季農業氣象條件評價

新疆棉區棉花生長季氣溫偏高、熱量條件好于常年和2019年同期，高溫熱害、陰雨寡照等影響偏輕，利于棉花生長發育和產量形成。3月下旬?6月中旬全疆大部棉區氣溫偏高、光照充足，利于棉花播種出苗和苗期生長，棉花播種期、現蕾期均較常年偏早。6月下旬棉區大部出現兩次較明顯降溫天氣過程，日平均氣溫<20℃的日數有4～6d，對部分棉花花蕾生長有不利影響。7?8月全疆棉區大部光照充足、棉田土壤墑情適宜、氣溫接近常年同期或偏高1～2℃，高溫日數和持續高溫日數少于2019年同期，氣象條件對大部棉花花鈴生長較為有利，南疆棉花伏桃數多于常年和2019年；但7月下旬北疆棉區降水偏多50%～200%，日照偏少，盛開的花朵授粉不良，脫落率增加，北疆棉花伏桃數少于常年和2019年。9?10月裂鈴吐絮期大部棉區降水偏少，晴好天氣對機采棉脫葉劑噴施及棉花裂鈴吐絮及采摘較為有利。

黃河流域產區大部4?5月氣溫接近常年或偏高1～3℃，日照時數偏多10%～50%，4月上中旬和5月上旬均出現明顯降水過程，有效增加了土壤水分，利于棉花趁墑播種和苗期生長。6?8月產區大部出現多次降水過程，華北中南部、黃淮大部累積降水量較常年同期偏多50%～200%，需水關鍵期降水充沛、墑情適宜；同時，氣溫接近常年同期，高溫日數較常年顯著偏少，未出現持續陰雨寡照天氣，利于棉花現蕾、開花和結鈴。9月?10月中旬，黃河流域產區以晴或多云天氣為主，氣溫接近常年，降雨日數接近常年或偏少1～3d，利于棉花裂鈴吐絮和采摘。

長江流域棉花主產區4月中旬?6月上旬氣溫接近常年或偏高1℃左右，光照接近常年同期或偏多20～110h，以晴雨相間天氣為主，無明顯低溫、陰雨天氣，利于棉花播種出苗、苗期生長和現蕾。6月中旬?7月長江流域產區遭受洪澇災害，降水強度過大、持續時間長，造成排水不暢地區棉田被淹、澇漬災害較重，江漢平原南部等棉區出現棉花根系腐爛、早衰現象，光照不足也導致棉花花蕾、幼鈴脫落數增加，對棉花產量形成造成較大影響，其中湖北省棉花受災面積接近30%，絕收3300～4000hm2。8月天氣轉晴，溫高光足利于受澇漬災害棉花恢復性生長及開花結鈴。9月江淮大部、江漢北部氣溫接近常年同期，光照較好，利于棉花吐絮采摘；但江漢南部、江南大部多陰雨寡照天氣，降水較常年同期偏多50%～400%，日照偏少50%～90%，且氣溫偏低1～4℃，不利于棉花吐絮采摘，部分棉花出現爛桃。總體上，長江流域棉花產區大部受夏季較嚴重洪澇災害和秋季陰雨影響，氣象條件差于2019年，屬于偏差年景。

[1] 譚方穎，何亮，呂厚荃，等.基于游程理論的農業干旱指數在遼寧省春玉米旱災損失評估中的應用[J].中國生態農業學報,2020,28(2):191?199.

10.3969/j.issn.1000-6362.2021.03.009

鄭昌玲,宋迎波,何亮,等.2020年秋收作物生長季農業氣象條件評價[J].中國農業氣象,2021,42(3):250-254

2020?12?09

國家氣象中心作物模型業務應用創新團隊；國家自然科學基金（41705095）；國家重點研發計劃項目（2018YFC1507802）

鄭昌玲，E-mail: 739585460@qq.com