王 倩
山東省棗莊市氣象局,山東棗莊 277800
農業氣象災害是指對農業生產產生不利影響,并造成危害和經濟損失的各類天氣或氣候事件的總稱。在全球氣候變暖的大背景下,棗莊市農業氣象災害頻發,嚴重影響農業生產,使農民遭受重大經濟損失[1]。本文通過分析棗莊市農業氣象災害特點和種類,并采取科學有效的防御措施,更好地指導農業生產,力爭將農業損失降到最低,提高防災減災能力,促進農業生產的穩定發展。
棗莊市農業氣象災害具有季節性、地域性和局部性及并發性等特點[2]。
干旱、洪澇和濕害、雹災、凍害、霜凍和風害均存在明顯的季節性特點,如干旱主要涉及春旱、夏旱和秋旱,雹災和風害多出現在春季及夏季,夏季的降雨量直接影響著農作物的旱澇,冰雹、強風等破壞農作物的生長狀態。
棗莊市不同區市出現的農業氣象災害存在一定規律。一般來說,不同區市的農業氣象災害相對固定,具有一定的局部性,這種規律體現在種類和強度上,如雹災和風害更多出現在棗莊市北部地區,洪澇和濕害多出現于棗莊市中部及南部地區。
不同種類的農業氣象災害存在一定關聯,經常以組合的形式出現,當一種農業氣象災害發生時,很可能會同時發生或者先后發生其他類型的農業氣象災害。如干旱與干熱風共同發生、暴雨會引發洪澇和濕害、強對流天氣引發雹災和風害等。多種農業氣象災害并發的情況較為常見,嚴重影響農作物的產量和品質。
棗莊市農業氣象災害的種類繁多,主要包括干旱、洪澇、濕害、雹災、凍害、霜凍和風害。
從農業氣象角度考慮,干旱是氣象、土壤、生物因子綜合作用的結果。它是由于長期無降水或降水偏少,或高溫低濕大風,使土壤水分逐漸減少,導致作物生長發育過程中根系吸水不足、體內水分發生虧缺,或關鍵農業生產活動因土壤缺水無法正常進行,而造成減產或絕收的一種農業氣象災害。
隨著全球氣候變暖的不斷加劇,棗莊市干旱災害出現頻率顯著增加,加劇了對農業生產的危害。一年四季均可能發生干旱。由于冬小麥從返青期往后就進入了需水敏感期,春旱對冬小麥返青分蘗和后期的旺長均極為不利,嚴重的情況下則會對冬小麥正常結實產生影響;春旱還會阻礙春耕春播工作的開展,使得果樹發芽時間延緩。夏旱影響夏秋作物的出苗和生長。秋旱會對玉米等秋收作物的生長發育和產量的形成造成嚴重影響。冬旱不利于冬種作物播種、出苗和生長發育[3]。近3年棗莊市的干旱情況如下:
2019年棗莊市2次出現階段性旱情,分別為6月—7月中旬、8月中旬—11月上旬。其中,6月—7月中旬棗莊市平均降水量僅50 mm,較常年偏少79.8%;平均氣溫27.1℃,較常年偏高1.4℃。高溫少雨導致棗莊市大部地區出現了旱情。據農業部門統計,至6月25日,棗莊市受旱面積達到12.85萬hm2,導致部分農田因旱情未能播種或未出苗。同時因旱造成部分居民飲水困難。8月13日—11月9日,棗莊市平均降水量40.5 mm,較常年(215.9 mm)偏少81%,尤其是10月13日之后,棗莊市幾乎無降水,對冬小麥播種出苗造成了一定影響。
2020年9月21日—11月10日,棗莊市平均降水量14.7 mm,較常年(61.1mm)偏少75.9%,全市范圍出現不同程度的旱情。根據市農業農村局調查,截至11月10日,全市小麥受旱災面積占已播小麥面積的50.2%,其中重旱面積占比為占7.61%。
洪澇是指農田積水,淹沒了作物的全部或一部分,使作物倒伏、折斷,生長發育受阻,產量降低甚至絕收的農業氣象災害,是洪水和澇害的統稱。
濕害亦稱“漬害”或瀝澇,是指土壤水分長期處于飽和或過飽和狀態,造成作物根系長期缺氧、植株生長發育不良;或田間空氣濕度大,作物蒸騰作用受抑制,光合作用弱而減產[4]。
棗莊市屬于暖溫帶大陸性季風氣候,年內降水主要集中在夏季,夏季處于主汛期,天氣復雜多變,暴雨天氣出現頻率最高,暴雨或長時間降水容易造成洪澇和濕害。近3年棗莊市的洪澇和濕害情況如下:
2019年8月5—6日,受副高和西風槽共同影響,棗莊市出現降水天氣,市中降水量達241.4 mm、市中觀測站6日3:00~6:00降水量達到138.5 mm,最大小時雨強達到67.3 mm(5:00),市中區城區出現內澇,部分農田積水。據應急管理部門統計,全市共有4 017人受災,作物受災面積542 hm2,造成直接經濟損失約289萬元,全部為農業損失。
2019年8月10—12日,受今年第9號臺風“利奇馬”外圍云系影響,全市平均降水量202.4 mm,5個大監站均超過150 mm,其中棗莊、嶧城降水量分別達到279.8和270.7 mm,達到特大暴雨量級。受其影響,棗莊市部分道路積水、農田受淹、農作物倒伏。據市應急管理部門統計,農作物受災面積74 230.72 hm2,成災面積31 972.80 hm2,絕收面積5 597.99 hm2;農業損失35 791.16萬元。
2021年,受當年第6號臺風“煙花”影響,7月27日下午,棗莊市開始出現強降水天氣。截至29日14:00,全市平均降水量196.8 mm,此次暴雨天氣持續時間較長,在農田排水不暢的情況下,會使農田出現大量積水,遭受濕害,對農作物的危害較大,同時還會造成農作物減產,影響農民經濟收入。據應急部門統計數據,農田濕害10 342.38 hm2(其中絕收953.81 hm2),29間農村房屋不同受損,直接經濟損失4 137.06萬元。
雹災是指從強對流云中降落到地面的冰雹,砸在農作物、畜禽和農業設施上造成損傷和破壞的現象。雹災發生的范圍雖然較小,時間也很短促,但來勢兇猛,強度大,并常伴有狂風暴雨,對農作物摧殘極重,對人畜安全威脅極大,在局地常造成毀滅性的災害。
棗莊市雹災在每年4月下旬—6月中旬出現頻率最高,若是冰雹的直徑較大,將會對正在開花結果的果樹、小麥、玉米和蔬菜等作物造成不同程度的損壞,嚴重的情況下則會導致顆粒無收[5]。近3年棗莊市雹災情況如下:
2019年5月10日棗莊市北部和東部部分地區還出現了小冰雹。2020年5月17日棗莊市受高空冷渦影響,出現局地冰雹。2021年4月30日強對流過程在棗莊市北部的部分鄉鎮出現直徑1 cm左右的冰雹,對當地櫻桃(山亭)等經濟作物造成一定災害。
凍害是指植物或動物在低于0℃的強烈低溫下所受到的傷害,主要發生在越冬期間。凍害可造成植株死亡,凍傷使植株長勢衰弱導致減產。凍害的形成與低溫強度及其持續時間、降溫速率、低溫出現前后和期間的天氣狀況、氣溫日較差、凍后復溫速率、凍后脫水程度、各種氣象要素之間的配合及植物抗寒能力有關。凍害會對冬小麥、油菜、蔬菜等越冬作物造成危害。
霜凍是由于日最低氣溫下降而使植物莖葉溫度下降到0℃或0℃以下,使正在生長發育的作物受到凍傷,從而導致作物減產、品質下降或絕收的災害。霜凍的發生不僅決定于降溫強度和持續時間,而且決定于作物品種和不同發育期的耐寒能力,同時還與作物生長狀況、管理水平和凍前氣象條件有關。
風害是指氣流異常對農林牧業造成的危害。氣流異常體現在風速、風向和風的持續時間等方面,常見的是風速偏大對農林牧業造成的危害,以大風、臺風為最。風力在6級以上就可對作物產生危害,危害大小主要取決于風力強度和持續時間。
棗莊市大風天氣主要出現在冬季和春季,并以西北風為主,往往伴隨著強降溫、降雨、寒潮等天氣,嚴重破壞農業生產設施,影響設施作物生長[6]。夏季強對流天氣引起的雷雨大風、龍卷風等天氣時常出現,此時農作物恰好處于旺盛生長期,風害會造成高稈作物倒伏及大量幼果脫落。近3年棗莊市風害情況如下:2020年5月18日,棗莊市市中、薛城和嶧城均出現了陣風8級以上的大風天氣過程。其中,嶧城站出現了24.5 m/s的10級陣風,造成部分地區小麥倒伏。2021年6月30日和7月9日的強對流天氣過程中最大陣風風力達10級。
農業生產的季節性和地域性特征較為明顯,將其作為種植活動時受地理因素和氣象因素的影響較大。從某種程度上來說,氣象災害是確保優質、高產農作物形成的關鍵性因素,部分地區出現春旱的概率較高;夏季出現強降雨等災害的頻率較大,這些均會對農業生產造成很大影響[7]。對不同地區來說,其種植的農作物種類也有很大差異,生長周期和生長特性的差異化特征也較為顯著,使得同種類型氣象災害產生的危害也不盡相同。
若氣象災害出現在農作物營養階段,在后期的生長過程中可調節恢復,對最終農作物產量沒有太大影響;若氣象災害出現在農作物生長階段,則會造成農作物產量下降,甚至是出現農作物絕收。由此不難看出,氣象災害對農作物的影響主要體現品質和產量上,若是不能采取科學有效的防控和管理辦法,將會使農業生產損失進一步加大。
3.2.1 干旱的防御措施 (1)加強旱情監測,適時開展人工增雨作業。棗莊市氣象局加強干旱和土壤墑情監測,及時發布預報預警,并抓住有利時機組織人工增雨作業,科學開發利用空中水資源,有效緩解旱情,將干旱對農作物的危害降到最低。隨著科學技術水平的提高,棗莊市人工增雨作業設備不斷完善,且在多年人工增雨作業中培養出了一批技術骨干隊伍,有效促進了農民增收和農業增效。
(2)加強水利工程和抗旱基礎設施建設。棗莊市政府部門需要多舉措提升池塘和水庫蓄水能力,為了降低干旱災害對農作物的影響,應盡量蓄留有限的自然降水;建設飲水溝渠,并對水源充足的江河湖庫積極尋找,在對農業灌溉時可以結合本地調水或飲水方式,還可以從本地區有充足水源的地區調配一定量的水資源到干旱區。
(3)積極發展節水型農業。隨著全球氣候變暖現象不斷加劇,棗莊市干旱災害出現頻率不斷增加,對農業生產的危害進一步加劇,應對節水灌溉工程進行推廣,為了提高水資源利用率,需要將節水、高效、高產的灌溉技術,如噴灌、微灌、滴灌、塑料薄膜防滲等技術,使農作物自身的抗旱能力得到增強。
(4)選擇農業技術措施,增強農作物抗旱能力。如高溫干旱季節出現時開展面上覆蓋,施加有機肥,以達到改良土壤的目的,減少水分蒸發速率;對抗旱性能強的農作物品種進行積極研發推廣。
3.2.2 洪澇和濕害的防御措施 (1)做好暴雨預報預警工作。棗莊市氣象局根據當地暴雨發生發展規律,將其劃分成不同等級,并選擇有針對性的解決辦法進行設防。氣象監測工作是防洪減災的基礎,對最終的防洪成效起著決定性作用,通過加強暴雨預警網絡的建設,可提升監測密度,提高預警監測的準確性和實效性水平,提前應對洪澇和濕害。
(2)加強防洪減災基礎設施建設。棗莊市政府部門需加大資金投入,加強當地基礎設施建設,將因暴雨引發的洪澇和濕害對農業生產危害降到最低。
(3)政府部門應加大防洪減災支持力度。防洪減災屬于社會性系統工程,同社會各行各業息息相關,加強政府領導和各部門共同協作,動員全社會共同開展防災減災工作,減少其危害。
3.2.3 雹災的防御措施 (1)深入研究冰雹災害。棗莊市氣象局結合當地實際,全面了解冰雹時空分布規律,同時還要掌握冰雹移動路徑,構建預防系統,在冰雹出現前及時發布預報預警,進而為人工防雹提供參考,達到有雹不致災或使災情減輕到最低程度。
(2)改造局地小氣候環境。對棗莊市生態環境進行改善,提升植被覆蓋率,盡量縮小局地小氣候與區域大環境之間的差別,以降低冰雹災害出現概率。
3.2.4 凍害的防御措施(1)加強冬前管理,增強抗凍能力。適時冬灌可以增加土壤水分和穩定土溫。
(2)調節田間小氣候。給冬小麥適時澆越冬水、返青水,溝播,蓋土。
(3)采用露天增溫法、覆蓋法,噴灑化學藥劑、保溫劑等應急防御措施。
3.2.5 霜凍的防御措施(1)加強霜凍預報預警能力建設。棗莊市氣象局提高霜凍預報預警準確率,為防治霜凍工作爭取時間。
(2)選用耐寒作物和品種。加強田間管理以培育壯苗,促進抗寒鍛煉,提高植株抗寒力[8]。
(3)根據具體作物的霜凍指標和播種到出苗的積溫,確定適宜播種期,做到“霜前播種,霜后出苗”,使作物敏感期避開霜凍。
(4)采取灌水法、熏煙法、加熱法、風障法等物理措施,臨時改善局地小氣候條件,使降溫幅度減小。
(5)噴施化學保溫劑,減少地表熱量散發,抑制冰核活性細菌,降低冰點溫度,減輕霜凍危害。
3.2.6 風害的防御措施(1)棗莊市氣象局加強對大風的監測和預報預警。
(2)政府相關部門營造完整的農田防護林網,提高農田林網的防風效能、設置風障、加固大棚等農業生產設施。
(3)農民種植抗風作物和品種,并采取深耕、培土等栽培措施。
棗莊市氣象災害種類眾多,其中對農業危害較大的為干旱、洪澇和濕害、雹災、凍害、霜凍和風害,這些災害可能造成農作物產量下降,甚至是出現農作物絕收。若不能采取科學有效的防控和管理辦法,將會使農業生產損失進一步加大。相關部門應加強災害防御,及時發現災害并采取相應的措施,保障作物良好的生長環境,提高作物產量。