王 琛
河南省許昌市氣象局,河南許昌 461000
河南煙葉發展歷史悠久,100多年前,許昌襄城縣成為中國烤煙三大發源地之一。1958年,毛主席到許昌視察,盛贊許昌為“煙葉王國”;1988年之前,河南省煙葉產銷量均穩居全國之首,先后出口至30多個國家和地區。由于其獨特的生態優勢,生產出來的煙葉色澤鮮亮、含油量充足、香氣濃郁,配伍性強,具有典型的濃香型風格特征,是卷煙配方不可缺少的原料[1]。在20世紀80年代末,曾替代進口煙葉,在“中華”卷煙配方中使用比例達35%,奠定了河南濃香型煙葉的特殊地位。隨著區域經濟結構調整,加上北方煙區土壤環境遭到破壞,傳統老煙區理念落后,管理創新滯后,造成南煙北移,西南煙區迅速崛起,河南省煙葉種植規模逐漸萎縮,一度維持在15萬t左右。2014年后,全國開展嚴控規模,河南省生產規模逐年下滑,基本穩定在95 000 t左右,根據國家統計局最新數據顯示,2020年全國煙草種植面積為101.386萬hm2,產量為213.40萬t;其中河南省煙草種植面積為8.052萬hm2,產量為21.02萬t,均占全國第三位。目前,河南省有豫中、豫西和豫南3個主產煙區,共9個市、41個縣生產煙葉。
烤煙生產對氣象條件的依賴性極強。在全球氣候變化背景下,烤煙氣象災害頻發,烤煙生產氣象災害風險加大,春季倒春寒、晚霜凍,夏季暴雨、冰雹、干旱,秋季連陰雨等氣象災害嚴重威脅河南烤煙生產[2]。各級政府越來越重視氣象服務對烤煙生產的保障作用,如何充分利用氣候資源、科學合理地開展烤煙氣象服務,為烤煙生產提供精準的氣象信息,對指導政府部門科學決策、煙農合理安排烤煙生產具有重要的參考作用。同時,也是貫徹落實氣象服務供給側改革的重要舉措,更是當前煙草產業可持續發展的需求。
煙草是我國最重要的經濟作物之一,栽培歷史悠久,烤煙生產與氣象條件密切相關。煙草栽培、生長發育和煙草產量與品質的形成需要特定的溫度、濕度、日照等氣象條件。20世紀80年代起,我國就有關于茶葉氣象的研究報道。部分學者開始研究烤煙適宜移栽期、氣象因子與烤煙產量關系等,形成了烤煙氣象服務的雛形。進入2000年以后,針對不同煙區、不同煙種的烤煙氣象指標、烤煙病蟲害與氣象等級、采收期期天氣條件、氣象災害風險等研究成果逐漸涌現,烤煙與氣象相關研究取得顯著成果。
隨著對烤煙生長過程中氣象問題認識的不斷深入,烤煙氣象服務需求日益增長。云南省氣候中心從21世紀初開始謀劃烤煙氣象服務,構建烤煙氣象觀測網絡、研究氣象指標體系,重點研發種植氣候區劃、災害風險評估、災害監測預報、發育期及產量預報、氣候品質認證等5大關鍵技術,形成了優化種植布局—保障安全生產—助力提質增效的服務閉環,氣象服務覆蓋烤煙種植、生產、銷售等全產業鏈。
2017年12月27 日,由云南省氣候中心牽頭,貴州省山地環境氣候研究所、河南省氣象科學研究所等多個省成員單位參與,組建了全國烤煙氣象服務中心。從此,茶葉氣象服務步入正軌,并納入日常考核管理。目前,云南省和貴州省是中國煙草種植面積前2位的省份,云南省開展烤煙氣象服務工作主要包括建設烤煙自動氣象觀測站、烤煙農氣觀測站,用來監測烤煙生長發育期、長勢以及煙田小氣候;研發烤煙發育期、氣象災害、病蟲害等級和煙葉品質評價等多種預報服務模塊,以提高精細化服務水平[3-4];建立完善的烤煙氣象服務指標體系并編制服務標準和規范;建設烤煙氣象服務大數據和業務服務平臺;確立穩定的聯合技術交流研討、會商、調研機制等。
貴州省開展烤煙氣象服務工作包括開發貴州烤煙農氣客觀評價系統和鄉村寶微信小程序,為政府、煙草公司和煙農提供服務;以項目研究促進貴州烤煙氣象服務等[5]。此外,許多學者分析了氣象條件對烤煙生長發育的影響,云南、貴州、陜西、湖南、福建等烤煙主產區還開展了烤煙氣候適應性分析和種植氣候區劃,為烤煙生產布局提供氣象依據[6-7]。
1.2.1 烤煙氣象服務內容依托現有氣象觀測站點建立烤煙氣象觀測站網。依托各市氣象局農試站專業技術和人才優勢,目前河南省已有3個地市(許昌、襄城、盧氏)連續開展多年煙草發育期觀測,為河南烤煙氣象服務和科研工作積累了寶貴的第一手資料。根據作物觀測、氣象數據觀測及大田調查情況,開展關鍵生育期預報、災害性天氣預報預警、氣候影響評價、年度產量預報等。在關鍵農事季節深入煙田開展直通式服務;災害性天氣來臨時做好災前預警、災時服務和災后調查,并對服務過程進行歸納總結。在各地市煙草主產區建立人工影響天氣作業點,根據天氣情況,合理開展人工增雨和防雹工作。開展烤煙氣象相關課題研究,將研究結果應用于日常服務中。
1.2.2 烤煙氣象服務對象服務對象包括政府主管部門負責人、鄉(鎮、街道)分管煙草領導、煙草公司與煙站相關人員、煙草種植合作社、種煙大戶、煙農等。
1.2.3 烤煙氣象服務手段通過煙草天氣通短信平臺、微信、微博、電視廣播、農村大屏幕等方式直接發布日常天氣預報、災害天氣預警信息。通過辦公網絡,將關鍵生育期預報、氣候影響評價等服務產品發送至政府、煙草公司、煙草種植合作社等,并同步至微博、微信公眾號。在關鍵發育期開展直通式氣象服務,深入煙田,為合作社、煙農提供未來天氣趨勢、生產管理建議等技術指導。此外,通過組建河南烤煙氣象服務交流群,吸納各地市煙葉種植專業合作社、種煙大戶、煙草專家進群,與煙企、煙農討論交流烤煙生產與管理方法,搭建煙草生產者和氣象部門的交流平臺,形成新型氣象服務模式。
為了進一步提高烤煙氣象服務工作的精細化程度和針對性,通過電話詢問、發放調查問卷、實地調研等方式,針對煙草公司、煙草研究院所、煙草種植合作社和種煙大戶等單位個體關于烤煙氣象服務需求進行了調研交流??偨Y發現,各服務對象之間既有共性需求,又有個性需求。各服務對象對煙草全生育期內農用天氣預報和災害性天氣預報預警都有較強的需求。不同服務對象個性需求結果如下。
(1)煙草公司需求主要有當出現災害性天氣(干旱、冰雹)時,氣象部門及時開展人工影響天氣服務(增雨、消雹),減輕不利天氣對煙葉生長的影響,以達到烤煙穩產、增收的目的。
(2)煙草科研院所服務需求主要包括生育期內氣象數據資料統計查詢,歷史氣象數據資料統計查詢、煙田土壤墑情數據,農田小氣候數據等??蒲性核鶎庀髷祿男枨笾饕糜谠诳緹煼N植試驗中,借助氣象數據對不同試驗條件下烤煙的生長發育進行對比研究。
(3)煙草種植合作社、種煙大戶服務需求包括烤煙病蟲害防治措施和田間管理措施等。種植戶在烤煙生長過程中如何管理、如何進行病蟲害防治有更強烈的需求。
近年來,隨著氣象現代化建設的持續推進和技術研發成果在業務中的應用,河南省已初步建成三級業務、四級服務的烤煙業務服務體系,農業氣象觀測、智能網格預報、現代農業氣象指標等對全省烤煙氣象業務服務的支撐作用越來越明顯,烤煙氣象服務能力有了顯著提升。但是,對標現代烤煙產業發展和鄉村振興戰略具體需求,在服務精細、新技術應用、服務需求把握等方面仍存在諸多短板。
開展氣象服務對氣象觀測數據的準確合理性要求較高。目前,河南省氣象要素自動站、土壤水分站、農田小氣候站多分布在大宗作物種植區內,大多數業務考核站點為20世紀80、90年代設定的,部分觀測點與農業部門差異較大,個別土壤水分站、農田小氣候觀測站因選址不合理失去代表性。煙草種植的特殊性也限制了各種氣象要素站的設置。煙田內氣象站點的匱乏,對開展煙區精準化天氣預報、精細化烤煙氣象服務等均有不利影響。
河南烤煙生長季一般從2—10月,貫穿多個季節,易發生多種氣象災害。尤其是進入夏季后,暴雨、冰雹、干旱等氣象災害嚴重威脅烤煙生長。根據調研結果,目前,河南省針對地、市(縣)級的中、短期天氣預報服務效果較好,但對夏季的冰雹、雷雨大風等局地性和突發性較強災害性天氣的落區和時間預報預警技術還不是很完善,預報的準確率較難滿足煙農夏季煙田管理需要。
缺乏體制健全、人員到位、管理高效的農業氣象業務服務機構,部分地市農業氣象業務人員存在身兼數職或流動性大等問題。目前,從事烤煙氣象服務的多為氣象臺、農氣中心的業務人員,所學專業多為大氣科學、農業氣象等,知識結構較為單一,對烤煙生長所需氣象條件和烤煙生長管理技術掌握不全面。撰寫的服務產品多而不精、服務廣而不深,針對性不強、技術性不強,有效性不足,無限需求和有限供給之間的矛盾日益凸顯。
烤煙氣象服務是展示烤煙氣象研究成果的最好途徑之一,氣象部門擁有最全面、最完整的氣象數據鏈,但目前僅在制作服務產品時,利用數據進行統計對比,并簡單地分析適宜烤煙生長的氣象指標,對數據的應用潛力挖掘還遠遠不夠。尤其在農業氣象災害影響定量評估與風險預報、農業病蟲害風險氣象預報、作物生長定量評價與模擬等方面存在技術短板。尚未建立智慧化、定量化、精細化、個性化的氣象為農服務體系,現代化科研成果轉化與應用不足,已轉化應用的成果大多未實現自動化、智能化。
建成一張布局合理、功能優化、資源高效集約利用、自動化觀測與人工觀測充分融合的農業氣象觀測業務服務網。在烤煙主產縣(鄉)增設自動氣象站、土壤水分站、農田小氣候站等監測設備,提高自動化觀測水平。聯合農業、煙草等部門,優化調整監測站點在烤煙主產區的布局,共享觀測站點的監測數據。依托氣象現代化建設成果,利用大數據、云計算、WEBGIS、“互聯網+”、移動互聯網等現代IT新技術,建立區域性、長期性的智慧氣象監測系統,全面增強氣象綜合監測能力。
進一步做好災害性、關鍵性、轉折性重大天氣監測與預警和極端天氣氣候事件的預測,尤其是對暴雨、大風、冰雹來臨之前的預報和預警工作。加強訂正預報技術研究,加強局地天氣氣候規律研究,提高中長期預報的準確率。同時,綜合運用多種手段、多種渠道,及時、有效地發布氣象災害預警信息。增加河南省自主研發的智能網格預報產品與農業氣象業務融合產品輸出,包括基于格點預報的農業氣象災害預警評估、農用天氣預報、土壤墑情預報等。實施重大農業氣象災害風險預警與影響評估技術、重大農業病蟲害發生發展氣象等級和防治氣象條件監測預報模型和指標研究。
加強烤煙氣象服務專業人才的培養,擴大烤煙氣象服務團隊規模,定期組織人員學習交流專業知識,定期開展實地調研和技術論證,了解掌握煙農對氣象服務的真正需求。將各類多元化科技手段應用于烤煙氣象服務中,不斷優化烤煙氣象服務技術,推動烤煙氣象服務業務與產品逐步趨向多樣化、精細化與品質化。針對當前烤煙氣象服務產品時空分辨率低、制作繁瑣低效等特點,逐步建成以高時空分辨率、高信息量和高智能化的產品體系,不斷提升數據可視化程度和圖表精細化水平,達到簡潔、高效、及時、便捷的目的。充分利用新媒體手段,提高信息服務效率;拓寬氣象服務傳播渠道,解決信息服務“最后一公里”問題。
開展烤煙氣象業務流程的規范化建設,編制烤煙的相關業務服務規范與標準、周年服務方案等;建立與中心運行相適應的各項管理制度,明確各單位、各業務崗位的職責范圍、職責權限、業務產品編發時間、產品內容、產品質量標準等;編制業務服務流程;明確各環節和各業務部門的職責分工和互相之間的銜接配合。形成至少一項統一的業務服務規范,或申報、修訂至少一個烤煙氣象服務地方標準。
在河南省一體化現代農業氣象業務系統基礎框架下,開發烤煙氣象業務服務支撐平臺,應用烤煙氣象指標庫、模型庫,依托格點天氣預報,開發區域性烤煙氣象監測、診斷與評價業務服務產品的格點化、智能化制作功能。實現區域、省業務服務一體化、扁平化。
聯合農業、煙草、科研院所等部門,加強對烤煙種植區劃、氣象條件、氣象災害分析等方面的研究,注重科研成果轉化,將成果應用于具體氣象服務中,指導實際生產,切實發揮出科研服務業務的作用??茖W規范氣象數據采集、技術支撐、產品分發和信息服務流程;系統制定烤煙災害監測評估、預警服務等管理制度;逐步建立標準化、規范化、科學化的烤煙氣象技術和服務標準體系。
河南省是“濃香型”煙葉的代表省份,為了做好烤煙氣象服務,必須通過實地調研分析,掌握現代煙草種植體系的發展趨勢和真正需求,通過需求調動服務的積極性和針對性,提高服務的精細度、多元化和科技感,為河南烤煙產業做好堅實的氣象保障。