2021年株洲市氣候特征及對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響

朱 勁，孫金花，王 雅

湖南省株洲市氣象局，湖南株洲 412000

氣候是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中不容忽視的關(guān)鍵因素。作為全球氣候變化的主要趨勢之一，氣候變暖不僅會導致各種極端天氣頻發(fā)，同時還會對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成嚴重的負面影響[1]。近年來，全球氣候異常的現(xiàn)象開始逐漸受到各個國家的重視，越來越多專家學者開始圍繞氣候變化開展系統(tǒng)的研究[2]。由于我國幅員遼闊，全國氣候特征十分復雜，各個地區(qū)之間也存在明顯的差異性，圍繞地區(qū)農(nóng)業(yè)氣候資源進行深入研究，對地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)具有重要的現(xiàn)實意義[3]。

1 株洲市氣候綜述

2021年株洲市平均氣溫19.2 ℃，較歷年偏高1.3 ℃；年平均降水量為1 389.3 mm，較歷年偏少7.8%，北少南多的空間分布特征明顯；年平均日照總時數(shù)為1 644.3 h，較歷年偏多96.8 h。

2021年出現(xiàn)的主要季節(jié)性天氣氣候事件如下：

（1）冬季暖干明顯，冷空氣活動頻繁。季平均氣溫為8.8 ℃，較歷年同期偏高1.5 ℃，位居1956年以來歷史第4高位；季平均累計降水量為144.4 mm，較歷年同期偏少39.6%，季節(jié)內(nèi)出現(xiàn)了5次區(qū)域性冷空氣過程。

（2）春季陰雨籠罩，“倒春寒”“五月低溫”席卷株洲。春季全市平均累計日照時數(shù)僅186.5 h，為1961年以來的第2低位，季節(jié)內(nèi)出現(xiàn)多段連陰雨過程。4月初至中旬前期全市氣溫持續(xù)偏低，4月1—12日全市各縣（市）區(qū)均出現(xiàn)倒春寒天氣；5月17—21日，株洲市平均氣溫僅17.9 ℃，較歷年同期偏低5 ℃，為1961年以來第1低值，全市范圍內(nèi)均出現(xiàn)了輕度“五月低溫”。

（3）夏季高溫熱浪模式持續(xù)，全年高溫日數(shù)創(chuàng)歷史新高。夏季全市平均氣溫28.8 ℃，為1961年以來的第4高位，全年高溫日數(shù)達71.2 d，創(chuàng)歷史新高，季節(jié)內(nèi)出現(xiàn)多段高溫熱害天氣，階段性干旱特征顯著。

（4）秋季氣溫異常偏高，階段性極端氣溫突破歷史極值，秋季平均氣溫20.4 ℃，為1961年以來的第3高位；高溫日數(shù)22.6 d，創(chuàng)秋季高溫日數(shù)歷史新高；國慶假期“烈日模式”持續(xù)，國慶期間株洲市平均氣溫27.7 ℃，創(chuàng)歷史新高。

2 株洲市2021年氣候特征

2.1 株洲市農(nóng)作物氣候年型

2021年株洲市≥35 ℃的日數(shù)為72.6 d，較歷年偏多37.2 d，屬異常偏多年份。全年高溫天氣頻繁，各縣（市）出現(xiàn)了多段不同程度的高溫熱害天氣，全市≥35 ℃的高溫日數(shù)在66 d（炎陵）～79 d（茶陵）之間，≥37 ℃的高溫日數(shù)在8 d（炎陵）～25 d（攸縣）之間，較常年同期明顯偏多。汛期期間出現(xiàn)多段高溫天氣。

2021年株洲市氣溫與積溫正常均偏高；日照異常度除攸縣正常外，其余各縣（市）均為偏少；降水除株洲偏多外，其余各縣（市）均為正常。綜上所述，2021年，株洲地區(qū)各縣（市）的農(nóng)作物氣候年型均為高溫年。

氣溫、積分方面，株洲地區(qū)各縣（市）均以高或者較高為主；降水方面，各縣（市）均為正常；日照方面，除攸縣、茶陵日照異常度為多外，其余各縣（市）均為正常（圖1）。

圖1 2021年株洲市年平均氣溫（a）和年平均距平（b）的空間分布

2.2 株洲市2021年氣候特征與農(nóng)作物情況

2021年株洲市氣溫與積溫正常均偏高；日照異常度除攸縣正常外，其余各縣（市）均為偏少；降水除株洲市區(qū)偏多外，其余各縣（市）均為正常。綜上所述，2021年，株洲市各縣（市）的農(nóng)作物氣候年型均為高溫年（表1）。

2021年內(nèi)出現(xiàn)階段性干旱、局地洪澇、大范圍“倒春寒”、高溫熱害、連陰雨、“五月低溫”等災害天氣，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成不利影響，局地重復受災，災害損失較重。主要氣候條件如下。

2.2.1 冬季 冬季前期低溫寡照、大風，后期干旱對作物生長有不利影響。

2020年12月上、中旬以低溫寡照天氣為主，油菜、蔬菜等生長緩慢，長勢偏弱，影響晚熟柑橘等果實糖分的積累，不利于成熟柑橘的采收；12月末出現(xiàn)的寒潮大風天氣對設(shè)施農(nóng)業(yè)造成一定影響。2021年1月上旬氣溫偏低，之后氣溫回升，多晴好天氣，溫高光足，有利于越冬作物生長和農(nóng)田基本建設(shè)開展；但氣溫持續(xù)偏高，加之無有效降水，部分縣（市）發(fā)生干旱災害。

2.2.2 春季 階段性陰雨明顯，“倒春寒”“五月低溫”影響范圍廣，后期多強降水過程，部分農(nóng)作物受災。

3月農(nóng)業(yè)氣象條件上半月持續(xù)陰雨寡照天氣，不利于油菜結(jié)實、大棚育苗，中旬中期起天氣轉(zhuǎn)好對雙季早稻播種育秧有利。4月出現(xiàn)歷史罕見的長時間陰雨寡照天氣，株洲市出現(xiàn)輕度“倒春寒”；5月強降水過程頻繁，中下旬出現(xiàn)“五月低溫”。農(nóng)作物光合作用強度弱，干物質(zhì)積累少，導致早稻秧苗、蔬菜、烤煙等農(nóng)作物生長緩慢，長勢差，植株瘦弱，抗逆能力差，早稻秧苗移栽和一季稻播種進度推遲。同時，長時間陰雨寡照天氣也嚴重影響油菜灌漿，造成油菜籽粒灌漿不飽滿、千粒重下降。

2.2.3 夏季 總體農(nóng)業(yè)氣象條件較好，階段性雨水集中期、干旱、高溫熱害對作物有不利影響。6月發(fā)生的暴雨和洪澇對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成一定不利影響。

6月株洲市多晴好天氣，有利于春播作物生長發(fā)育和農(nóng)事活動開展；6月末至7月初的強降雨導致部分地區(qū)農(nóng)作物受損嚴重；其后以晴熱高溫少雨天氣為主，利于早稻成熟收獲和晚稻移栽，但持續(xù)高溫天氣，對蔬菜、柑橘生長和中稻孕穗抽穗有不利影響，部分地區(qū)因旱受災。8月高溫熱害、干旱災害較前期影響小，未出現(xiàn)大范圍洪澇，總體農(nóng)業(yè)氣象條件有利。

2.2.4 秋季 前期大部分地區(qū)出現(xiàn)高溫熱害，湘中以南秋旱明顯；中期開始出現(xiàn)連陰雨天氣，冷空氣活動加強，降水增加，旱情解除。

10月5日前，株洲市以高溫少雨天氣為主，持續(xù)高溫對晚稻孕穗、抽穗及灌漿期不利，影響花粉發(fā)育、授粉受精及灌漿乳熟，灌溉條件差的地方，造成結(jié)實率下降和千粒重降低，影響產(chǎn)量和品質(zhì)；局地農(nóng)業(yè)干旱對作物生長有一定影響。10月6日后，出現(xiàn)多次降水過程，前期高溫干旱得到緩解，油菜田地的土壤濕度增加，對及時移栽有利；但由于低溫連陰雨天氣較多，影響晚稻收獲。11月農(nóng)業(yè)氣象災害較少，受害程度較輕，農(nóng)業(yè)氣象條件利于農(nóng)作物生長。

2.3 株洲市2021年農(nóng)作物產(chǎn)量情況

2.3.1 糧油生產(chǎn)情況 2020年，全市糧食總播種面積2 214.10 km2（省國調(diào)隊初步反饋數(shù)據(jù)），比去年增加4.13 km2，同比增長0.17%，總產(chǎn)量155.610萬 t，比去年增加0.934萬 t，同比增長0.6%。其中，早稻面積633.40 km2，總產(chǎn)40.840萬 t，同比增長0.32%；中稻（一季稻）面積765.00 km2，總產(chǎn)61.130萬 t；晚稻面積681.00 km2，總產(chǎn)47.150萬 t；旱糧面積134.70 km2，總產(chǎn)6.490萬 t。

2.3.2 經(jīng)濟作物生產(chǎn)情況 2021年，全市經(jīng)濟作物種植面積1 399.07 km2，比上年增長27.33 km2，增長1.99%。其中，蔬菜種植面積829.67 km2，預計經(jīng)濟作物總產(chǎn)值100.6億元，比上年增長3.59億元，增長3.7%。其中，增幅度較大的作物有：蔬菜增加33.53 km2、茶葉增加7.80 km2、水果增加2.27 km2；減幅度較大的作物有：中藥材減少9.00 km2、花卉苗木減少4.07 km2、棉花減少1.73 km2。

3 氣候特征與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的關(guān)系分析

氣候特征與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)存在緊密的聯(lián)系，一旦氣候發(fā)生明顯變化，往往會對農(nóng)業(yè)各個領(lǐng)域產(chǎn)生深遠的影響[4]。在氣溫持續(xù)升高的情況下，由于光照時數(shù)的增加，各種農(nóng)作物的生長周期會明顯縮短，同時播種期、收獲期都會產(chǎn)生一定的變化。與此同時，還會導致農(nóng)作物整體生長發(fā)育出現(xiàn)較大的不確定性，致使農(nóng)作物的產(chǎn)量、質(zhì)量受到不同程度的影響[5-6]。

氣候災害也是對農(nóng)業(yè)產(chǎn)生深遠影響的重要因素，如因氣候變化而出現(xiàn)霜凍、冰雹、洪澇、干旱等各種氣候災害，這些氣候災害往往會導致農(nóng)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟損失[7]。

4 基于株洲市氣候特征的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)優(yōu)化建議

4.1 推進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式改革創(chuàng)新

為有效降低氣候變化對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響，必然需要推進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式的改革創(chuàng)新。株洲市農(nóng)業(yè)生產(chǎn)應盡可能減少大田露地生產(chǎn)的模式，通過大力發(fā)展大棚設(shè)施農(nóng)業(yè)，有效減少氣候變化所產(chǎn)生的影響[8]。與此同時，株洲市還需要大力引進農(nóng)業(yè)機械，推進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)朝著機械農(nóng)業(yè)、設(shè)施農(nóng)業(yè)的方向發(fā)展，將更多新興技術(shù)、設(shè)備應用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，在充分利用自然資源的同時，減少資源方面的消耗，從而有效提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的抗災害能力[9]。

4.2 多元措施加強農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理是靈活應對氣候變化的重要生產(chǎn)措施，即充分圍繞地區(qū)氣候變化，通過多元化的措施，全面加強農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理，從而有效增強農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的穩(wěn)定性。例如，對于極端高溫天氣、旱災，可以采用地膜、蓄水池進行靈活的生產(chǎn)管理。氣候變化會導致農(nóng)作物生長周期改變，農(nóng)戶需要密切關(guān)注農(nóng)作物生長狀況，并根據(jù)實際情況采取針對性的水肥管理措施，從而保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)干預效果[10]。針對上述問題，可以引入水肥一體化技術(shù)，通過新興技術(shù)針對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)進行自動化、智能化管理，切實保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理的效果，同時減少人力成本的投入。

4.3 加大農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資金投入力度

氣候變化會導致農(nóng)業(yè)生產(chǎn)存在較大的不確定性，尤其是各種災害性氣候的發(fā)生，往往會導致巨大的經(jīng)濟損失。針對上述問題，相關(guān)部門需要進一步加大農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資金投入力度，積極引導農(nóng)業(yè)部門、氣候部門、社會力量參與進相關(guān)工作，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供更多的資金支持，同時引導農(nóng)民群體加入專業(yè)合作社組織，通過集約化的生產(chǎn)模式提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)抗風險能力[11]。

4.4 加強農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)

農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不僅是提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平的重要途徑，同時還是降低氣候變化影響的重要手段。因此，株洲市需要全面調(diào)研現(xiàn)有農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基礎(chǔ)設(shè)施，充分結(jié)合農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展動態(tài)，主動開發(fā)具備智能化、自動化農(nóng)業(yè)灌溉技術(shù)，實現(xiàn)節(jié)水灌溉。同時，相關(guān)人員應加強研制出與氣候變化相適應的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)新技術(shù)，強化氣象災害綜合防治的基礎(chǔ)設(shè)施，提高農(nóng)業(yè)適應氣候變化的能力。

4.5 落實農(nóng)業(yè)氣象服務支持工作

農(nóng)業(yè)氣象服務的開展，必然需要充分依托現(xiàn)代氣象業(yè)務。株洲市應積極建立農(nóng)業(yè)氣象歷史資料相關(guān)的專業(yè)數(shù)據(jù)庫，圍繞數(shù)據(jù)庫建立健全農(nóng)業(yè)氣象監(jiān)測預測評估業(yè)務、農(nóng)業(yè)氣象災害監(jiān)測體系，同時全面加大衛(wèi)星遙感技術(shù)的研發(fā)力度，提高衛(wèi)星遙感技術(shù)在氣象災害監(jiān)測評估、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生態(tài)環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域的應用水平，最終建立以現(xiàn)代氣象業(yè)務為依托，可以有效支持現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的農(nóng)業(yè)氣象服務體系[12]。

5 結(jié)束語

全球氣候持續(xù)變暖，冰川加速融化，全球平均海平面高度持續(xù)上升。相關(guān)部門應正確認識氣候變化對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成的影響，充分結(jié)合當?shù)剞r(nóng)業(yè)氣象數(shù)據(jù)，科學、合理地利用氣候資源，趨利避害，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)防災害能力，推動農(nóng)業(yè)生產(chǎn)朝著現(xiàn)代化、智能化的方向發(fā)展。