摘 要:基于漯河市3個國家級氣象觀測站1961—2023年和2023年57個區域氣象站的氣象資料、7個自動土壤觀測站墑情資料、3個農業氣象站農作物生長發育資料,對 2023年5月下旬至6月初麥收期連陰雨天氣特征進行分析,并結合河南省漯河市農業生產的情況,對此次罕見麥收期連陰雨過程進行影響評估。在分析2023年5—6月河南省漯河市麥收期連陰雨天氣特征的基礎上,對其影響進行評估,并提出切實有效的長期和短期應對措施。該研究可為麥收期連陰雨過程的氣象服務及災害評估提供一定的技術參考,為農業管理部門和廣大種植戶提供防災減災技術措施,旨在最大限度地減少麥收期連陰雨給農業生產帶來的損失。
關鍵詞:麥收期;連陰雨;特征;影響
中圖分類號:S512.11 文獻標志碼:B 文章編號:2095–3305(2024)06–0-03
全球氣候變化,尤其是氣候變暖,給人類的生態環境和農業生產帶來了巨大沖擊。在21世紀,隨著全球氣候變化,強降水、熱浪、洪水、干旱等極端天氣事件頻繁發生。作為中國最大的冬小麥產區之一,黃淮海地區對保障我國糧食安全至關重要。作為糧食大省,河南省承擔著保障國家糧食安全的重要使命。漯河市位于黃淮小麥主產區的核心地帶,是黃淮海和河南省重要的小麥高產區之一。5月下旬至6月上旬是漯河市冬小麥的成熟收獲期,然而,這一時期的連續降雨常伴有低溫、寡照、澇漬等不利氣象條件,給小麥的收割、晾曬和儲運帶來極大困擾,導致小麥倒伏、籽粒脫落、發霉和腐爛等現象,進而影響了冬小麥的產量和品質。
國內學者對麥收期連陰雨災害的研究主要側重于預報、成因以及時空分布特征,這些研究加深了人們對連陰雨災害規律的認識,增強了人們的防災減災意識。然而,針對麥收期連陰雨災害對農業影響評估的研究相對較少,針對麥收期連陰雨災害對豐收作物破壞力的研究更是缺乏。
2023年5月25日后,西太平洋副熱帶高壓(副高)增強,向西北移動,直至5月28日到達了常年7月下旬的位置。異常的副高和緩慢移動的超強臺風“瑪娃”相互影響,導致副高外圍暖濕氣流持續影響黃淮地區。同時,上游中高緯度環流穩定,高緯度的冷空氣不斷南下,與副高外圍暖濕氣流在黃淮地區交匯,加上低層風場變化、地形阻擋和抬升等因素的作用,導致河南省包括漯河市在5月下旬至6月初經歷大范圍連續降雨。此次連陰雨天氣正值漯河市小麥成熟收獲時期,導致豐收在望的小麥發霉和穗發芽,進而影響了小麥的產量和品質,給農業生產帶來了較大影響。
基于對2023年5—6月河南省漯河市麥收期連陰雨天氣特征的分析,評估了其對農業的影響,并提出了切實有效的長期和短期應對措施。這項研究為麥收期連陰雨過程的氣象服務和災害評估提供了技術參考,為農業管理部門和廣大種植戶提供了防災減災的技術支持,最大限度地減少了麥收期連陰雨對農業生產造成的損失。
1 資料與方法
地理信息數據涵蓋了漯河市的行政區劃、氣象觀測站的分布情況,以及自動土壤觀測站和土地覆蓋類型等地理信息的空間數據和屬性數據。選取了3個國家級氣象觀測站1961—2023年的氣象資料,以及2023年57個區域氣象站的氣象資料,還包括7個自動土壤觀測站墑情資料和3個農業氣象站的農作物生長發育資料。在研究方法上,采用日降水量、降水日數、降水距平、日照時數以及日照距平等指標,描繪漯河市的陰雨寡照特征。根據中國氣象局發布的降水強度等級標準中的雨量值范圍,將24 h降雨量大于0.1 mm定義為雨日,并統計了統計時間段所有雨日降水量的總
和[1]。漯河市的麥收時間通常在5月下旬至6月上旬,這段時間內連陰雨較為頻繁,降水量在50 mm以上,雨日持續5 d以上。考慮到漯河市平原地形特點,采用了近距離加權平均法(IDW)進行插值,以展示漯河市降水量分布、降水距平分布以及土壤墑情空間分布的特征[2-12]。
2 結果與分析
2.1 降雨過程多、累計雨量大、影響范圍廣
2023年5月下旬至6月初的麥收期,漯河市出現三輪大范圍降水天氣過程,分別為5月21—22日、5月25—30日和6月2—4日。其中,2023年5月25—30日
全市國家站點平均降水量為61.5 mm,比常年同期(15.5 mm)多296.8%,比2022年同期多615.0%,為1961年以來同期降水量最多的年份;2023年6月2—4日全市國家站平均降水量為34.3 mm,比常年同期(5.0 mm)
多586.0%,比2022年同期(2.3 mm)多1 391.3%,為近30年同期以來僅次于2000年(44.2 mm)降水量的第二大年份;2023年5月21日—6月4日平均降水量為100.4 mm,與常年同期(36.4 mm)比多175.8%,與2022年同期(5.3 mm)比多1 794.3%。
對1991—2023年5月21日—6月4日近33年降水
資料進行分析,漯河市所轄縣區僅有1991年、1996年、1998年、2000年、2013年、2023年這6年相似時段出現較強降水,降水過程與小麥成熟期重疊,具體過程降水量如表1所示。其中,1991年降水量最大,漯河站降水量位居歷史同期第二,舞陽和臨潁站降水量位居歷史同期第三,這也是近33年來最為嚴重的“爛場雨”天氣之一。
2.2 陰雨持續時間長,光照嚴重不足
6月2—4日全市國家站累計日照時數平均值為33.8 h ,與常年同期(96.5 h)比偏少62.7 h,與2022年同期(117.3 h)比偏少83.5 h,其中,臨潁站和漯河站為建站以來同期最少,舞陽站為建站以來同期次少。
2.3 土壤偏濕比例高,與小麥成熟期高度重疊
漯河市冬小麥集中成熟收獲期為5月下旬至6月上旬,正值冬小麥成熟收獲季節遭遇了歷史罕見連陰雨天氣。2023年5月26日—6月4日(長達10 d)漯河市所有測站農田土壤墑情處于過濕狀態,此時與小麥成熟收獲期高度重疊。
3 連陰雨對小麥生產影響的評估
3.1 農田土壤墑情偏濕嚴重
2023年6月4日20:00 0~30 cm自動土壤水分監測結果顯示,全市有7個測站,其中6個測站(占85.7%)土壤墑情偏濕,4個測站(占57%)土壤過度飽和,除了臨潁縣一小部分農田,漯河全市絕大部分農田土壤偏濕。
3.2 小麥根系活力下降
連陰雨造成農田長時間積水,使作物根系被浸泡。調查顯示,小麥根系約30%出現機能下降或失去活性。
3.3 小麥品質和產量下降
持續陰雨天氣對小麥的正常成熟產生了不利影響,導致未收獲的小麥穗部霉變、穗發芽現象較重,對產量和品質的影響較大。陰雨天氣濕度較大,不利于已收獲小麥晾曬脫水。局地出現短時強降水、雷暴大風等強對流天氣,造成部分小麥倒伏,積澇、發霉、發芽萌動,使小麥減產。據漯河市統計局統計,2023年漯河市冬小麥單產較2022年減少了7.18%,總產減少7.08%。
3.4 增加小麥收獲難度和收獲成本
近期持續的大范圍陰雨天氣導致土壤濕度過高,這給農機的使用和人工收獲帶來了極大困難,從而增加了夏收的難度和成本。面對如此嚴峻的形勢,市委、市政府將夏收工作置于首要位置,成立了“三夏”工作指揮部,制定了詳細的工作方案,明確重點任務,細化分解任務[13-17]。成立綜合協調專班。通過實時研判和分析,及時解決問題,以確保小麥的及時收獲,全力開展搶收搶種工作,順利播種秋作物。在夏收期,堅持日調度日研判,全力開展搶收搶種工作,包括烘干晾曬等方面的具體工作。及時制定《關于搶收搶種的技術要點》,指導農民抓住晴好的天氣,全市各地爭分奪秒,邊收麥邊夏播。截至6月10日,全市小麥全部收割完畢,確保了豐收。同時,投入了農業防災減災資金838萬元,用于農戶搶收作業和濕糧烘干的補貼,最大限度地減少農民的損失[18-23]。
3.5 夏收夏種推遲
2023年漯河市小麥從5月31日開始收獲,6月10日收獲完畢,歷時10 d,比常年延長4 d。由于夏收推遲,夏種也推遲,漯河市6月26日完成夏種,較常年延遲4 d。
4 結論
(1) 2023年5月下旬至6月初的麥收期漯河市出現的連陰雨過程呈現降雨過程多、累計降雨量大、影響范圍廣的特點。有三輪大范圍降水天氣過程,分別為5月21—22日、5月25—30日和6月2—4日。其中,2023年5月25—30日降水總量為1961年以來同期降水量最多的年份;2023年6月2—4日為近30年同期以來僅次于2000年的降水量第二大年份;2023年5月21日—6月4日的降水影響為1961年以來麥收期影響范圍最廣的年份。
(2)陰雨持續時間長,光照嚴重不足。6月2—4日全市國家站累計日照時數平均值為33.8 h ,與常年同期(96.5 h)比偏少62.7 h,與2022年同期(117.3 h)比偏少83.5 h,其中,臨潁站和漯河站為建站以來同期最少,舞陽站為建站以來同期次少。
(3)土壤偏濕比例高,與小麥成熟期高度重疊。漯河市冬小麥集中成熟收獲期為5月下旬至6月上旬,正值冬小麥成熟收獲季節漯河市遭遇歷史罕見連陰雨天氣。2023年5月26日—6月4日漯河市所有測站農田土壤墑情均處于過濕狀態,此時與漯河市小麥成熟收獲期高度重疊。
(4)冬小麥成熟收獲期連陰雨對小麥生產影響很大。持續陰雨天氣對小麥的正常成熟產生了不利影響,導致未及時收獲的小麥穗部霉變、籽粒發芽現象較重,對產量和品質影響較大。陰雨天氣空氣濕度較大,不利于已收獲小麥晾曬脫水。局地短時強降水、雷暴大風等強對流天氣,造成漯河市部分小麥倒伏。積澇、發霉、發芽萌動,導致小麥減產。據漯河市統計局統計,2023年漯河市冬小麥單產較2022年減產7.18%,總產減產7.08%。
(5)增加小麥收獲難度和收獲成本。大范圍持續陰雨天氣使土壤濕度過大,農機在短時間內不能下地收獲,人工收獲也很困難,增加了收獲難度和收獲成本,
夏收形勢十分嚴峻。漯河市投入農業防災減災資金838萬元,用于農戶在麥田農機搶收作業和濕糧烘干增加投入的補貼。
5 討論
5.1 存在的問題
(1)麥收期連陰雨防災減災精細化服務水平有待提高。麥收期連陰雨災害服務產品內容和精細化水平仍難以滿足農業生產主體需求,基于影響的麥收期連陰雨農業氣象災害動態監測預報預警精細化、定制化的智慧服務還有待強化。
(2)針對連陰雨的農業氣象災害防災減災標準體系、應急預案及預警響應聯動機制不夠完善。面對麥收期連陰雨天氣的“三夏”農機具(履帶式收割機、烘干設施、通風場地)等提前摸底和準備數量嚴重不足。
5.2 改進措施
(1)加強麥收期等關鍵農時季節天氣氣象保障服務。加強10 d以上精準化、多要素天氣預報能力建設,密切監控天氣變化,加強與省氣象臺會商,做好麥收期等關鍵農時季節天氣氣象保障服務。
(2)加強農業氣象防災減災預警響應聯動。建設農業氣象災害風險預警平臺,健全農業氣象防災減災標準體系,完善高影響天氣對農業生產影響應急預案和政府預警響應聯動機制。
(3)提前摸清農機具數量。提前摸清全市小麥收割機和糧食烘干機的保有量,精準到村、到機具、到地塊,并對接機收作業供需,對小麥收割機、糧食烘干機、拖拉機和播種機等“三夏”所需農機具進行摸底調查統計。
(4)針對收割機械缺口,主動與外地市農機部門聯系協調,組織協調外地、外省收割機來漯支援麥收工作。針對受陰雨天氣影響,出現搶收小麥含水率高的情況,啟動糧食烘干設備。發布已統計登記造冊的全市糧食烘干機信息,讓農戶有機可用,確保收獲小麥質量,減少損失。
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收稿日期:2024-03-16
作者簡介:江清霞(1979—),女,河南南陽人,高級工程師,主要從事應用氣象研究。