2020年遼寧秋收作物生長季氣象條件及影響分析

王賀然　張琪　陳鵬獅　黃巖　趙明　李琳琳

摘要 2020年遼寧秋收作物生長季內，農業氣象條件偏差，主要表現為熱量條件基本充足，水分條件總體充足，但降水量呈現出多—少—多的時間分布特點和遼西地區大部偏少、其他地區偏多的空間分布特點。農業氣象災害種類多，單災種影響范圍廣、程度較重，主要表現為作物需水關鍵期大部地區遭遇伏旱，遼西—遼北地區為嚴重伏旱;籽粒灌漿期，各地出現農田漬澇，強降水、大風、臺風引發高稈作物倒伏。病蟲害偏晚發生，總體影響輕，但遼西局地重發，東南部地區首次出現草地貪夜蛾成蟲。實地調查顯示，全省玉米減產，伏旱為主要原因，大部地區玉米減產，遼西西部-遼西中部地區玉米減產嚴重，作物生長后期的降水對旱區玉米產量恢復和中部平原以南地區增產作用明顯。

關鍵詞 遼寧省;生長季;氣象條件

中圖分類號：S161 文章標識碼：A 文章編號：2095–3305（2020）06–0–07

DOI：10.19383/j.cnki.nyzhyj.2020.06.052

遼寧的農業主要為雨養農業，光熱條件充足，可以滿足大田作物生長需求，而水分條件則相對不足，這是遼寧農業生產和作物生長的主要限制因子[1-4]。從播種到拔節期，降水偏少是遼西、遼北、遼南地區農業生產的主要影響因素;產量形成期，遼南、東南部地區降水量最多，降雨偏強是遼南地區包括果樹在內的作物產量波動的主要原因[5-6]。

目前，市場主體對當季作物農業氣象條件評價的需求逐漸凸顯。以往小農戶多關注短期天氣預報以調整近期農事活動，而近年來，無論是小農戶還是種植大戶，多關注中長期氣候預測信息以選擇種植作物、品種。目前，不同類型、規模的市場主體紛紛涉足農業領域，除了預測信息，對農業氣象條件評價信息的需求也十分迫切。及時、準確地把握不同產區、產區不同地塊的氣象條件是市場主體對產量、價格信息、未來生產進行判斷、安排的前提。

農業氣象條件評價一直是氣象部門農業氣象業務的基本內容，但尚未形成定期發布的公眾氣象服務產品。各級氣象部門對農業氣象條件的評價工作主要面向政府、相關機構等決策部門，全國的基本農業氣象條件評價信息會公開發布，且時間比較固定[7]。近年來，各省、市氣象部門公開發布的農業氣象條件評價信息逐漸多，評價本地區大宗作物或特色作物生長季的農業氣象條件[8-9]。氣象部門也開始與企業合作，面向特定用戶提供農業氣象條件，但多局限于國家級氣象部門對國有大型糧食企業、交易所等，對地方市場主體來說，還是不能獲得連續、詳盡的氣象條件評價信息。

2020年是近年遼寧農業氣象條件偏差的年份，農業氣象災害多、影響大，對秋糧作物生長發育和產量產生顯著影響。因此，分析2020年遼寧秋收作物的農業氣象條件，可以為氣象條件的總結、對比分析，市場主體預判產量，制定收儲計劃、經濟行為等提供參考。

1 生長季氣象條件總體評價

1.1 氣象條件的基本特征

2020年遼寧秋收作物生長季內（5—9月，下同），農業氣象條件總體偏差。熱量條件基本充足，表現為平均氣溫略高于常年值（1981—2010年均值，下同），但略低于近5年均值（2015—2019年均值，下同）、降溫較早，活動積溫接近近5年均值但略偏少。水分條件總體充足，但呈現出多-少-多的時間分布特點和遼西地區大部偏少、其他地區偏多的空間分布特點;多雨期為5月中下旬春播中后期和8月下旬灌漿后期（發育期以玉米為參照，下同）—9月上旬乳熟期;6—7月拔節期-開花吐絲期，各地降水量普遍不足;汛期、主汛期推遲至作物生長中后期，成熟收獲期仍有多次中等以下量級降水。

5—9月，遼寧省平均氣溫為21.2℃，比常年值偏高0.5℃，比近5年均值偏低0.28℃，7月下旬—8月中旬氣溫基本穩定，沒有明顯升溫，8月下旬開始，氣溫明顯下降、晝夜溫差加大。遼寧省平均活動積溫（≥10℃，下同）為3 255.7℃·d，比近5年均值偏少21.4℃·d，開花（7月21日）、灌漿（7月26日）以來，全省平均活動積溫比近5年均值分別偏高7.12℃·d、3.02℃·d;各地平均氣溫≥10℃的初日偏晚，受4月≥10℃日數偏少影響，春播期-生長季（4月1日—9月30日）全省平均活動積溫為3 349.7℃·d，比近5年均值偏少164.12℃·d。遼寧省平均降水量為592.3 mm，比常年值偏多11.5%，遼西地區大部偏少。遼寧省平均日照時數為1 345.1 h，比常年值偏多224.6 h（圖1）。

考慮播種期，可以將遼寧2020年4—9月農業氣象條件按月度概括為，4月后期遭遇強降溫，春季透雨出現，墑情較好;5月總體濕冷，再遇強降溫，氣溫回升緩慢，春播透雨帶來首輪集中降雨期，旱田作物集中春播;6—7月中旬降水持續偏少，出現嚴重伏旱;7月下旬—8月中旬降水漸多，干旱解除，步入汛期;8月下旬—9月上旬主汛期推遲至此，雨后氣溫明顯下滑，后半月遭遇三臺風;9月中旬—下旬降水總不停，下旬秋收啟動（圖2）。

1.2 氣象災害的基本特征

2020年遼寧農業氣象災害種類多，單災種影響范圍廣、程度較重。4—9月，遼寧省發生的氣象災害包括強降溫、高溫、干旱、大風、暴雨（大風）、寡照、臺風（大風、降水）、雹災（降水）。對產量影響最大的是伏旱和暴雨（大風）（表1、2）。拔節期-開花吐絲期，大部地區遭遇伏旱，遼西-遼北地區為嚴重伏旱。

2 主要作物生長季農業氣象條件及其影響

2.1 春播期農業氣象條件及其影響

2月下旬—5月初，各國家級氣象站凍土化通，化通時間較常年、去年均偏早，5月上旬后期5 cm地溫才可滿足秋糧作物播種、出苗需求。4月20—23日受雨雪天氣過程影響，全省出現1951年以來同期幅度大、范圍廣的降溫過程;4月25日以后，大部地區5 cm地溫穩定在8℃以上，東部山區地溫回升慢;4月底，除東部山區外的其他地區5 cm地溫已超過12℃;5月3—6日全省再次經歷強降溫過程，此次降溫過后，各地5 cm地溫回升至12℃以上。

得益于豐沛的底墑和冬季降水，全省春季墑情為2014年以來最佳，遼西、遼北地區常年墑情不足的情況較輕，中、東部地區土壤偏濕程度降低，遼南墑情始終處于適宜狀態，各地墑情均適宜播種、出苗。冬前各地封凍墑為適宜或偏濕;去冬暖濕氣候明顯，降水過程多分布于2019年12月、2020年2月;3—5月，遼西、遼北地區多為輕度干旱，嚴重時期發展為中度干旱，其他地區墑情適宜;4月中旬春季第一場透雨、強降溫利于土壤墑情的維持;5月下旬，受降水影響，遼西地區墑情適宜，其他地區土壤偏濕。

春季透雨出現偏早但春播透雨出現偏晚。大部地區春季第一場透雨出現在4月中旬，但由于后期降溫，除個別地塊外，旱田糧食作物普遍在5月春播第一場透雨前后進入播種期。各地春播第一場透雨分別出現在5月上旬末（遼南）、5月中旬后期（中東部）、5月下旬前期（朝陽、錦州）三個時期，5月中下旬全省迎來生長季第一輪多雨期。5月上中旬的降水利于春播進度的加快，5月下旬的降水利于西北旱區春播的推進。5月氣溫回升緩慢，但極端最高氣溫為5月1日羊山出現的36.3℃，極端最低氣溫為5月4日建平鎮出現的-2.5℃，直到5月22日降水結束，各地氣溫才緩慢回升。

全省春播工作從3月中旬持續到6月上旬，5月為旱田作物集中播種期。3月中旬，春小麥、馬鈴薯進入播種期，分別持續至4月上、中旬;水稻育秧期為3月下旬—4月下旬，5月上旬進入移栽期，持續至6月上旬;玉米/花生、大豆分別于4月中、下旬進入播種期，持續至5月下旬。

總體來看，順利播種得益于較好的墑情，但4月下旬的強降溫和5月的遼西旱情是影響今年遼寧春播工作順利的主要原因。全省旱田作物播種呈現出起步普遍偏晚、播種時間集中、播種結束期接近常年的特點，朝陽地區因旱播種推遲至5月下旬，全省水稻播種期和播種進度接近常年，各地大田作物均在最佳適播期和豐產期完成播種。

2.2 苗期農業氣象條件及其影響

秋收作物播種質量好于近年，秧苗長勢為近年最好，但受階段性低溫、寡照和區域性降水影響，部分地區作物出現苗期病蟲害。受4月下旬階段性低溫影響，部分地區水稻地膜育苗受凍、長勢偏慢，尤其是降溫前澆水的育秧盤，部分傳統小拱棚秧苗出苗不齊，出現青枯病、立枯病，但程度較輕。由于5月中旬降溫疊加陰雨寡照（5月15—23日，全省平均日照時數為51.1 h，較常年偏少23 h）影響，作物出苗和幼苗生長緩慢（包括水稻移栽后返青慢）、苗勢偏弱，有地塊出現蠐螬、金針蟲等地下害蟲。由于5月降水及雨區重疊，遼南地區出現農田漬澇，遼南、遼西南花生主產區出現春濕爛種。

2.3 苗期—開花吐絲期農業氣象條件及其影響

6—7月，持續少雨，除遼南、東南部地區外的其他地區遭遇伏旱;6月1日—7月25日為全省降水量偏少最嚴重時段，全省平均降水量為100.3 mm，較常年同期偏少54.7%（圖3），為1951年以來同期第二少的年份;6月1日—8月13日，各國家級氣象站最長連續無雨日數（≥10 mm，下同）為14～73 d，近92%的站點連續20 d以上無有效降水，超1/3的站點連續31 d以上無有效降水，遼西地區東部連續36 d以上無有效降水，其中義縣、北鎮、黑山、大洼、北票、阜蒙縣、彰武超過50 d無有效降水，義縣、黑山、大洼最長連續無雨日數為73 d（圖4）;6月中旬、7月下旬的高溫天氣促進旱情的加劇。

6月下旬氣象干旱露頭，7月中旬伏旱格局基本定型，7月底—8月上旬開花吐絲期-灌漿前期為伏旱最嚴重階段;6月中旬，遼寧玉米進入拔節期;6月下旬多地持續20 d無有效降水，氣象干旱開始露頭，并發展蔓延，出現土壤干旱、作物受旱（圖5），至7月中旬伏旱格局基本形成（圖5、6），土壤干旱集中在中北部地區和遼西地區東部。與常年同期相比，中部平原地區、遼西地區東部、遼北地區、鐵嶺西部墑情偏差，常年易出現旱情的朝陽，尤其是西北部建平地區因有降水而墑情較好。

受伏旱影響，7月下旬旱區大部玉米發育期推遲，株高偏矮，植株下部葉片枯黃、中上部葉片午間卷曲，嚴重地塊遭遇卡脖旱，甚至花期不遇。旱區大豆發育期推遲，植株矮、弱;旱區花生葉片高溫閉合，大部地塊尚未封壟，下針困難，開花和莢果數下降;谷子在朝陽和阜新地區種植數量較多，雖較耐旱，部分地塊植株缺水嚴重。

2.4 灌漿期—乳熟期氣象條件及其影響

7月底遼寧進入汛期，8月中旬土壤干旱徹底解除;7月下旬遼寧玉米進入開花吐絲期;7月26日開始出現明顯降水;受7月26—29日、7月31日—8月4日降水影響，旱情開始減輕;8月12—19日期間兩輪降水過后，全省氣象干旱、土壤干旱全部解除，中東部、東南部地區墑情由適宜轉為偏濕。

8月下旬旱區玉米植株水分較充足，除莖稈普遍偏細外，株高不整齊、地上部生物量偏低、果穗偏短、禿尖、籽粒灌漿慢且灌漿不充分。受干旱影響，個別地塊如朝陽縣、昌圖、黑山北部的局部地塊蝗蟲較多，但對玉米產量影響非常小。由于8月空氣濕度大、溫差大，部分地區水稻穗瘟病較明顯，對產量略有影響。

8月下旬遼寧進入主汛期，旱區作物產量得以明顯恢復，非旱區作物增產，受降水、大風、臺風影響，局地出現農田漬澇、高稈作物倒伏、果樹落果裂果現象;8月21日—9月10日，全省平均降水量182.7 mm，較常年偏多近1.9倍（圖7），各地降雨日數（≥0.1 mm）為3～15 d，超過60%的站點降雨日數超過10 d，分布在中東部、南部地區（圖8）;8月23夜間—25日降水過后，除遼西地區外，全省大部地區土壤已轉為偏濕。降水利于緩解前期伏旱，促進作物籽粒灌漿，對伏旱區作物產量恢復作用明顯，減產預期明顯下調，但對于伏旱嚴重地區的作物產量來說，已是無效降水。

灌漿后期-乳熟期，受降水影響，各地均出現農田漬澇，引起玉米掉棒;受降水、大風和多個臺風影響，遼西地區東部及以東地區高稈作物倒伏、折莖、傾斜明顯。8—9月上旬灌漿期，大風或伴隨強降雨出現的大風天氣、臺風造成高稈作物發生倒伏、果樹落果，輕者折莖、傾斜，但水稻倒伏面積較少，植株形態變化對產量影響小，落果影響當地果樹產量;玉米倒伏、折莖、傾斜主要發生在大連、丹東、本溪、鞍山、遼陽、錦州、葫蘆島、鐵嶺、阜新等地區。暴雨，疊加臺風影響，引發各地出現農田漬澇而導致玉米掉棒，遼南地區葡萄出現裂果現象，漬澇會加快作物成熟，由于處于灌漿后期，對產量影響較小，中部平原地區遼河干、支流附近有成片水淹絕收玉米、高粱地塊，對當地產量有影響;農田漬澇主要發生在大連、丹東、錦州、鞍山、遼陽、鐵嶺、沈陽北部、葫蘆島等地區。另外，強降水導致遼西地區西北部喀左—建平西部玉米禿尖。

病蟲害偏晚發生，但總體影響輕。受前旱后澇氣象條件影響，遼西西部—東北部地區灌漿后期玉米螟、瘤黑粉病多發，遼西局地重發，東南部地區灌漿成熟期首次出現草地貪夜蛾成蟲。部分地區水稻穗瘟病和2019年類似，均明顯發生。病蟲害對秋糧作物產量影響，但對果穗品相有明顯影響，可能降低收購等級。

2.5 成熟收獲期農業氣象條件及其影響

成熟期偏晚、土壤偏濕、植株含水量高、霜凍偏晚，秋收作物收獲偏晚且集中，收獲期從9月下旬持續到10月中旬，集中收獲期被壓縮至9月26—10月10日。受伏旱導致的發育期偏晚和灌漿期降水導致的貪青晚熟影響，各地秋收作物成熟期普遍偏晚，9月中旬遼寧玉米開始進入成熟期，遼西地區部分地塊玉米無法完全成熟，部分地塊高粱無法成熟;9月上、中旬全省平均降水量較常年分別偏多1倍、近7成，中旬大部地區土壤仍偏濕、植株水分較高，無法收獲。倒伏、折莖、傾斜等植株形態的變化增加了今年玉米收獲難度;9月下旬降水基本結束，晴曬升溫，秋收啟動，常年最早收獲的黑山、臺安地區偏晚1周左右。9月底之后冷空氣頻繁;10月5—8日出現初霜凍并迅速擴大范圍，初霜時間較常年偏晚;10月2日之后至中旬，各地基本沒有降水，利于秋收。

3 結論

3.1 根據前期伏旱、后期降水的綜合影響，可將全省分為兩類地區

北部為伏旱區（營口、岫巖、本溪以北（不含）），大多前旱后澇，南部為非伏旱區，作物各發育階段降水可以滿足生長需求。伏旱區內，遼西地區南部、中部平原、遼北、東北部地區為伏旱邊緣區，其中遼西地區南部因后期降水，產量恢復明顯，而受伏旱影響輕，中部平原、遼北、東北部地區因前期旱情輕，減產程度低（與常年相比，下同），而受伏旱影響輕;遼西地區東北部、遼西地區東南部為輕旱區，雖然前期受旱重，但由于后期降水，產量較前期有較大恢復，減產預期大幅調低;遼西地區西北部為中旱區，減產嚴重;遼西地區中部，基本絕收。

3.2 伏旱是糧食主產區玉米減產的主要原因

降水的時間分布，決定了今年糧食主產區的產量。中部平原以南地區作物長勢一直較好。伏旱影響區旱田作物植株形態較常年變化大且地塊內部差異大，產量有降低，受伏旱和病蟲害影響，果穗品相降低。全省播種期和苗期氣象條件較好，尤其是降水充沛，播種進展較順利、出苗率高，玉米畝株數接近100%。全省玉米減產主要原因為伏旱，嚴重者卡脖旱，甚至花期不遇。伏旱對玉米、高粱植株的形態影響包括株高偏矮且不整齊、莖稈偏細。伏旱對植株的生理影響包括發育期推遲（如玉米、高粱、大豆），地上生物量降低（如玉米、高粱），前期灌漿慢。伏旱對玉米授粉質量（穗型）的影響包括穗小、禿尖、花粒、空棒、空桿/無穗（葫蘆島、錦州均有個別地塊空桿），旱區同一地塊玉米穗型差異大。上述影響帶來的成穗率降低、穗粒數降低是造成玉米減產的主要原因。雖然播種后出苗率高，但成穗率有降低;果穗潛在粒數降低（果穗偏小、細），授粉質量降低導致果穗禿尖、花粒、空棒加劇粒數的減少;籽粒灌漿不飽滿，雖然前期灌漿不充分但由于后期降水使得粒重逐漸恢復，而對于絕收地塊，伏旱造成的空桿（無法抽雄）、空棒導致的畝穗數降低對減產起到了決定性作用。

3.3 各地玉米產量變化情況

（1）伏旱區內各地均有因旱或澇絕收地塊，非伏旱區內各地均有因澇絕收地塊。

（2）遼南地區（大連、丹東、鞍山岫巖）：非糧主產區，大連為易旱區;各階段降水充足，產量增加。

（3）東部山區（撫順、本溪）：非糧主產區，前期局地有旱象，灌漿期降水充足，產量增加。

（4）中部平原地區（盤錦、營口）：水稻產區，北部盤山前期旱情重，產量恢復，略減產;南部營口，各階段降水充足，產量增加。

（5）中部平原地區（沈陽遼中和新民、遼陽、鞍山海城和臺安）：穩產區（局地高產區），前期有旱象，灌漿期降水充足，略減產，沈陽持平或略增產。

（6）東北部地區（鐵嶺）：穩產區，前期局地有旱象，灌漿期降水充足，略減產。

（7）遼北地區（沈陽康平和法庫）：易旱區，高產（大穗）區，不穩產，略增產。

（8）遼西地區（阜新、錦州、朝陽、葫蘆島）：易旱區;東北部阜蒙縣中部-彰武，不穩產，但局地高產區，前期旱情重，灌漿期降水對產量恢復作用明顯，但減產;東南部錦州，較穩產（東部高產），前期旱情重，灌漿期降水對產量恢復作用明顯，但減產，黑山段家鄉—高山子絕收;西北部朝陽建平，滴灌導致穩產，前期旱情中等，灌漿期降水作用有限，嚴重減產;中部朝陽建平東南-朝陽縣-北票-阜蒙縣西部、義縣北部，前期旱情重，灌漿期降水已無效，絕收;西南部葫蘆島、凌海，非糧主產區，前期旱情輕，灌漿期降水利于增產。

（9）在糧食主產區內，重旱區（建平東南部—朝陽縣—北票—阜蒙縣西部、義縣北部）玉米恢復發育，果穗極小，無法完全成熟，多數難以形成產量，只能用于青貯;遼西地區西北部—遼西地區東北部半數高粱由于伏旱導致的發育期推遲無法成熟;受灌漿期后期—成熟期降水影響，中部平原、遼西地區東南部、遼西地區西南部、遼西地區東北部—東北部地區部分地塊玉米果穗發芽，遼西地區東南部、東北部地區部分果穗發生霉變，發芽、霉變可能降低收購等級。

4 討論

根據今年的氣象條件和玉米長勢，有兩個值得思考的問題：開始出現在什么時候的、多大程度的降水可以有效或明顯緩解伏旱帶來的玉米減產;多大程度的降水可以讓發育期極度偏晚的玉米形成有產量的小穗。對于第一個問題，今年這種夏季出現前旱后澇的情況在2016年發生過，但2016年伏旱時段較短，7月下旬初開始的強降水完全彌補了伏旱帶來的產量損失，2016年遼寧玉米產量為歷史第二高;與2014年、2015年嚴重伏旱年相比，從持續時間上看，今年伏旱的更接近于2015年，但比2015年嚴重，可以說是最嚴重伏旱，因為從6月入夏到7月中旬降水量持續偏少，2015年7月下旬后期的降水沒有挽回伏旱帶來的玉米大幅度減產，而今年同時期的強降水很大程度上降低了玉米減產預期。所以對于遼寧來說，作物灌漿早期開始出現中雨以上量級降水而且7月下旬—8月下旬的降水量達到生長季降水量的50%以上最高可能會使入夏即旱的玉米產量恢復至70%～80%。對于第二個問題，今年伏旱區同一地塊玉米穗型差異大，邊行植株矮小，受7月下旬開始的降水影響，伏旱最重的北票-阜新西部、義縣北部的玉米可以繼續開花吐絲形成有產量的小果穗，尤其錦州、阜新地區的小果穗甚至可以完熟，這與2017年朝陽6月中旬播種地塊的玉米生長發育結果相似，可能說明，如果玉米還沒進入花期，7月下旬開始出現的中雨以上量級降水且后期降水量正常，植株還可以正常發育，只是果穗十分短小。