彰武縣農業氣象災害的特征分析及防御對策

程肖俠　可　欣　王秀英　李　新　郭亞光

摘要 分析研究了彰武縣農業氣象災害特點和變化規律,探討了彰武農業氣象災害發生幾率和氣候特征,提出了應對彰武縣春耕生產總的氣候變化的對策和防災措施。

關鍵詞 農業氣象災害;氣候分析;防災措施;遼寧彰武

中圖分類號 S42 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739(2009)13-0288-04

彰武縣位于遼寧西北部,內蒙科爾沁沙地南緣,是遼寧省21個重要產糧大縣之一。屬中溫帶大陸性季風氣候,為半干旱、半濕潤氣候區。其農業氣象災害種類多、危害重、發生頻率高,幾乎每年都有農業氣象災害發生,而且有的年份農業氣象災害群發。彰武縣自然災害中90%以上是農業氣象災害,占國內生產總值GDP的12%～13%,因此有必要進行分析研究。筆者調查了50多年來當地氣象資料及部分災情資料,并根據遼寧省氣象災害地方標準(DB21/T 1363-2005)和《彰武縣農業資源調查與農業區劃報告(1982)》指標,對彰武縣諸多農業氣象災害進行統計分析,探討農業氣象災害發生的原因、災害特點、災害發生頻率。以期在全球變暖的大氣候背景下,找出本地區主要高發農業氣象災害,提升防災減災意識,積極應對氣候變化,提出對策,為彰武縣農業防災減災提供科學依據。

1 資料與方法

資料來源:彰武氣象站氣象觀測資料、鄉鎮氣象哨觀測資料及災情調查資料;起止時間:1953～2008年。氣候資料處理:采用1971～2000年的氣候平均值。災害標準及統計方式:主要采用遼寧省氣象災害地方標準DB21/T 1363-2005和《彰武縣農業資源調查與農業區劃報告(1982)》指標及常用數理統計方法。

2 彰武主要農業氣象災害分析

2.1 干旱

2.1.1 春旱。一般春季3～5月形成的干旱為春旱。此期氣溫回升快,大風頻繁,蒸發量大,降水量偏少,易形成干旱。此期是彰武縣大田作物播種出苗期,如發生春旱將延遲播種和出苗,因此溫度適宜時要搶墑早播。

衡量春季是否干旱的主要標準應看耕作層(0～20cm)的土壤墑情好不好。彰武地區土壤墑情時空分布差異較大,中南部平原低洼鄉鎮、東北部低洼地區墑情較好,西北部、北部較差。近20年全縣實測春季3～4月的土壤墑情資料顯示:土壤含水率在10%～13%的鄉鎮(輕度春旱)占25%,含水率在6%～10%之間的鄉鎮(中度春旱)占71%;含水率<6%的鄉鎮(重度春旱)占4%。春播期關鍵月4月輕度干旱的鄉鎮占37.5%,中度干旱占62.5%。可見彰武縣春播期土壤墑情平均狀況為輕度至中度干旱。

春旱標準按底墑雨、春播雨及苗期的降水量劃分。1953～2008年彰武縣底墑干旱出現19年,頻率為34%,3年一遇;春播期干旱出現26年,頻率為46%,2年一遇;苗期干旱出現9年,頻率為19.6%,6年一遇。1953～2008年彰武縣發生春旱43次,占76.8%,1～2年一遇,中度以上春旱占發生年的30.2%,約3年一遇。其中,底墑干旱或春播期干旱出現37次,占66.1%,因此保護底墑和適時早播至關重要。

2.1.2 夏旱。夏旱指6月下旬至8月上旬發生的旱災。此期間高溫、少雨是旱災的主要原因,多雷陣雨天氣、降水分布不均也會產生局部干旱。此階段前期玉米處于七葉期至拔節期,地中10～20cm土壤濕度小于10%時,植株白天萎蔫,夜間不能完全恢復。高粱也處于七葉期至拔節期,要求高溫,出現旱災時,災害較輕。如果長期干旱缺少有效降水且不能人工補充水分,會使禾苗枯萎,造成嚴重減產,甚至絕收。此階段后期處于抽雄至吐絲期,玉米植株的新陳代謝最為旺盛,對水分的要求達到了最高峰。如果水分供應不足,加上高溫、空氣干燥,將會引起抽穗延遲或曬花,造成嚴重減產。同時,高粱正值挑旗至抽穗期,大豆則處于結莢期,夏旱均可導致其大幅度減產。

夏旱標準按6月下旬至8月上旬及期間連續2旬的降水量劃分。1953～2008年期間彰武縣夏旱出現16次,占28.6%,3～4年一遇。中度夏旱占發生年的37.5%,重度夏旱占發生年的50.0%,可見中度和重度夏旱占發生年的87.5%。

2.1.3 秋旱(秋吊)。秋旱指發生在8月中旬至9月上旬的干旱。此時正是大田作物籽粒灌漿階段。俗話說:“春旱不算旱,秋旱丟一半”。說明這個時期水分供應不足,影響灌漿,降低千粒重,將直接影響農作物的產量和質量。1953～2008年期間彰武縣秋旱出現25次,占44.6%,2年一遇。中度秋旱占發生年的28.0%,重度秋旱占發生年的60.0%,中度和重度秋旱占發生年的88.0%。由此可見,秋吊影響不容忽視。

2.1.4 春夏連旱、夏秋連旱、春旱和秋旱同年發生統計。按照春夏連旱分級(標準略),1953～2008年期間彰武縣春夏連旱出現14次,頻率為25.0%,4年一遇,其中中度至重度連旱占64.3%;夏秋連旱分級(標準略),1953～2008年期間彰武縣出現7次,頻率為12.5%,8年一遇,其中中度至重度連旱占85.7%;春旱和秋旱同年發生(標準略),56年中出現19次,頻率為33.9%,3年一遇,其中,中度至重度干旱占63.2%。

2.2 洪澇

2.2.1 夏澇。夏澇指發生在6月下旬至8月上旬出現的澇災。彰武縣主栽作物玉米是一種需水量大而又不耐澇的作物,在高溫多雨條件下,根系常因缺氧而窒息死亡,造成玉米植株未熟先衰,對產量影響較大。1953～2008年期間彰武縣夏澇出現11年,5年一遇,中度澇災占發生年的45%。

2.2.2 秋澇。秋澇指發生在8月中旬至9月上旬出現的澇災。秋澇常常伴隨著光照不足,氣溫偏低,積溫少,使作物貪青晚熟,種子含水量過大,影響籽粒成熟造成歉收。1953～2008年期間彰武縣秋澇出現11年,5年一遇,中度以上澇災占發生年的91%。

2.3 春寒、倒春寒

春寒或倒春寒不但要推遲播期,而且還會發生爛種,造成缺苗或毀種,給農業生產帶來損失。

春寒指4月中旬至5月中旬平均氣溫低于歷年或4月中下旬平均氣溫為負距平,且穩定通過10℃初日比常年晚6d以上。倒春寒指4月中下旬平均氣溫正距平,5月上中旬負距平或有1旬負距平,且旬內最低氣溫≤3℃。1953～2008年期間彰武縣出現春寒18年,占32.1%,3年一遇;出現倒春寒25年,占44.6%,約2年一遇。

2.4 低溫冷害

2.4.1 延遲型低溫冷害。作物生育期間,主要指營養生長期(有時也含生殖生長期)遭受較長時間的低溫,削弱作物生理活性,顯著延遲生育,秋霜來臨時不能正常成熟而減產;或前期溫度正常,后期溫度異常偏低,延遲開花、授粉、受精、灌漿、成熟,以致減產。這類冷害對棉花、水稻、花生、高粱危害最大。氣候區劃指標:凡≥10℃積溫小于歷年平均值200℃以上為嚴重延遲型低溫冷害年;<100℃以下時為輕延遲型低溫冷害年。1953～2008年期間彰武縣出現低溫冷害年15年,占26.8%,3～4年一遇;嚴重低溫冷害年5年,占8.9%,11年一遇。其中,嚴重低溫冷害年占發生年的33.3%。

2.4.2 障礙型低溫冷害。指作物生殖生長期,主要從穎花分化期至抽穗開花期遭受短時間異常強低溫,使生殖器官的生理機制破壞,新陳代謝失調,造成穎花不育,空秕粒增多,從而導致減產。水稻多發生此型危害。氣候區劃指標:凡8月中旬至9月下旬平均氣溫≤19.0℃,為障礙型低溫冷害年。1953～2008年期間彰武縣發生障礙型低溫冷害20年,占35.7%,約3年一遇。

2.4.3 混合型低溫冷害年。上述2種類型兼有,生育期遇低溫,延遲生育和成熟;孕穗期遇低溫,部分穎花不育,并延遲成熟,發生大量空秕粒。此型發生對農業危害最重。氣候區劃指標:凡具備延遲型和障礙型的年份為混合型冷害年。1953～2008年彰武縣發生混合型低溫冷害10年,占17.9%,5～6年一遇。

3 彰武農業氣象災害發生規律

根據彰武縣自然地形地貌、水文地質、氣候特征得出農業氣候防災重點:東西山丘怕旱、南北平洼怕澇、春寒冷害較多、全縣普遍怕秋吊。彰武縣發生的各種農業氣象災害有2個重要特點:一是種類多、發生頻繁。大風和區域性冰雹年年都有發生,從農業氣象角度看,這些災害可劃分為5災(旱、澇、風、雹、寒)12害。按發生頻率排序占前5位的有春旱、秋旱、倒春寒、障礙型低溫冷害、春寒、夏旱。特點一般為2～3年一遇。目前,對農業生產構成主要危害的應歸為兩大類:旱和寒。即:春、夏、秋旱和春寒、倒春寒、低溫冷害、早霜凍等。二是一旦成災,重災頻率高、危害重。其中,春旱最多,重旱約占1/3,秋旱、夏旱次之,重旱超過2/3。夏澇、秋澇一旦發生重災幾率也較大。從農業氣象災害的年際分布特點看:一般年份出現3～4種,約占56%,2年一遇;最多年份出現6～7種,占24%,4年一遇;最少年份2種以下,占24%,4年一遇。根據記載,沒有無災年。

4 防災減災措施

積極應對氣候變化,加強農業生態環境建設,是減輕氣象災害的根本措施。由于彰武縣農業氣象災害種類繁多,特別是嚴重災害發生頻率高,因此總的氣候對策是:年年有災年年防,旱澇交潛屬正常,“塞北綠洲”糧產區,生態立縣是滄桑。

4.1 防干旱措施

目前在變暖的大氣候背景下,解決本地區旱災仍是首要問題。而春旱關系春播,春播關系出苗,出苗早晚關系到抵御夏秋旱及秋季早霜凍,進而會影響到產量提高。因此,在遼西北的彰武地區抓適時早播是極為重要的氣候對策。一是蓄墑。即春墑秋保,春旱秋防,如采取秋季懸耕滅茬、耙壓保墑等措施。二是適時早播。當地溫穩定通過8℃,玉米即可播種。早播的玉米可以早生根、早出苗,依靠根多根長優勢吸收地下30～50cm深土壤中的水分,提高抗旱能力。即“適時早播、夏旱春防、減輕秋吊、避免秋霜”。三是確定最佳黃金播期。彰武地區一般年份地溫穩定通過8℃時期和10～20cm土壤墑情最大值出現在4月中旬。4月中下旬播種,5月上旬出苗,秋霜80%的保證率在9月20日以后,玉米中長生育期品種通常在130d以上,根據大田播期試驗,在不增加投入的前提下,可以獲得較高產量。由此確定4月15～25日為彰武縣最佳黃金播期。

4.2 防其他災害措施

實行退耕還林還草,綠化荒山,改變下墊面的狀況,能大幅度地減輕風災和雹災;平整土地,改良土壤,減少自然降水流失,增強蓄水和排水能力,能減輕旱災和澇災。采取切實可行的保墑、增墑措施,充分利用好底墑,搶墑適時早播能減輕春播期干旱的威脅,并可減輕伏旱、秋吊、低溫冷害、早霜等災害造成的損失。可以通過調整種植業結構,選用抗旱品種趨利避害。加強火箭人工增雨、高炮人工防雹,是增加降水,減輕雹災、旱災的重要科技手段。提高災害性天氣預報準確率,加強氣象情報信息傳遞,積極做好預防,也能減輕各種災害性天氣造成的損失。進入21世紀以來,氣候變暖,彰武縣伏旱、秋吊有加重趨勢,但夏季低溫冷害呈明顯下降趨勢,春寒、倒春寒也有下降趨勢。應重視提高農業防御極端干旱的能力。在全球氣候變暖的背景下,極端氣象災害發生的時間、空間、強度及其持續性都將有更大的不確定性,其中,中重度災害的發生頻率的增加將對彰武縣農業生產造成更大威脅,更應引起注意。

5 參考文獻

[1] 楊祥珠,婁偉平.紹興市農業氣象災害發生特點及防災措施[J].中國農學通報,2007(4):440-444.

[2] 吳榮軍,鄭有飛,關福來,等.河北省農業氣象災害等級劃分與年景評價[J].安徽農業科學,2008,36(7):2992-2995.

[3] 高鋒,董禮仁,周憲明.吉林省主要農業氣象災害及特征分析[J].氣象科技,1998(1):52-55.

[4] 陳劭鋒,楊紅.我國各地區農業氣象災害演變趨勢分析[J].生態農業研究,2000,8(2):15-18.

[5] 李松平,嚴力蛟,婁偉平,等.浙江省農業氣象災害特點及防災措施[J].中國農學通報,2006,22(9):483-486.

[6] 張星,鄭有飛,周樂照.農業氣象災害災情等級劃分與年景評估[J].生態學雜志,2007,26(3):418-421.

[7] 黃國勤,錢海燕.江西省近年來的農業自然災害及其防治對策[J].災害學,2005,20(2):61-65.

[8] 王青利,劉冬冬,張峰.墾利縣農業氣象災害發生特點及防御措施[J].山東氣象,2003(1):42-43.