山東省主要氣象災害對農作物生長發育的影響及其應對措施

李曉輝

（微山縣氣象局，山東微山 277600）

山東省位于我國東部沿海、黃河下游地區，境域包括山東半島和內陸兩部分，其中山東半島位于我國的渤海和黃海之中，內陸部分則同河北省、河南省、安徽省、江蘇省4 地接壤。山東省屬于暖溫帶濕潤半濕潤季風性氣候，四季分明，雨熱同季；地形復雜多樣，既有魯中、魯南和山東半島等山地丘陵地區，又有魯西、魯北等黃河沖積平原。適宜的氣候及豐富多樣的自然條件為山東省農、林、牧、副、漁等產業的發展提供了相對優越的自然條件。同時，山東省是一個氣象災害多發的地區，干旱、冰雹、寒潮等氣象災害時有發生并且表現出一定的多發性、群發性及衍生性，在一定程度上嚴重影響了農作物的生長發育、空間布局、單位產量及產品質量。隨著農業高產品種的推廣和復種指數的提高，農業生產受自然災害特別是氣象災害的影響愈發嚴重，成為制約山東省農業高效、優質、可持續發展的重要因素。為此，分析和研究山東省主要氣象災害對農作物的影響并制訂相應的應對和補救措施，對促進當地農業、農村經濟快速發展具有非常重要的實際意義和作用。

1 農業主要氣象災害的發生特點

1.1 旱災

干旱是山東省主要的氣象災害之一，自有災情統計以來，除個別年份以外，山東省幾乎每年都會遇到不同程度的旱災災情，并常伴有晚霜凍害的發生。據統計，1950—2010 年，山東省干旱的成災面積在66.7 萬hm2以上的年份共有30 年，平均每1.5 年發生一次；干旱受災面積在113.4 萬hm2以上的年份共有17 年，平均每3 年發生一次；干旱受災面積達到200.1 萬hm2的年份共有10 年，平均每5 年發生一次[1]。在一年內既遭受冬季干旱又遭受春季干旱的情況屢有發生，甚至會發生冬季、春季、夏季3 季連續干旱的情況。從平均數據來看，山東省平均干旱受災面積每年333.5 萬hm2以上，幾乎占全省總耕地面積的50%。農作物平均每年的旱災受災面積在290 萬hm2左右，成災面積在177 萬hm2以上，農作物絕收面積在36 萬hm2以上，受災人口超過2 980 萬人，糧食減產416 萬t 以上，造成農業直接經濟損失80 億元左右。

1.2 雹災

雹災是山東省發生比較頻繁并且危害范圍、危害程度較重的一種氣象災害，在全省范圍內幾乎每年都會有不同范圍、不同程度的冰雹災害發生。每年的春末夏初是山東省雹災發生最為頻繁的時期，通常雹災危害的累計天數在20 d 左右，特點為時間短促、來勢兇猛、強度和危害大，并常伴有強降雨和驟然降溫等陣發性災害性天氣過程。與平原地區相比，冰雹災害在山東省山區發生的頻率更高，魯中、魯北等山區發生冰雹災害的次數要明顯多于魯西南等平原地區，魯中的山區發生冰雹災害的頻率最高。冰雹災害主要危害農作物的枝葉、莖稈、果實等，雷雨大風并伴有冰雹的天氣過后，對于生長旺盛的玉米、果樹等農作物及即將成熟的小麥會造成不同程度的機械損傷，導致作物減產甚至絕收。山東省平均每年雹災的受災面積都在20 萬hm2左右，對當地的農業生產造成了較為嚴重的損失。

1.3 寒潮災害

寒潮是影響山東省農業生產的主要氣象災害之一，尤其是春季寒潮的發生，會對此時開花的小麥、果樹等農作物的花器官造成不同程度的危害，影響植物的授粉受精，進而導致秋季的減產甚至絕收。早春季節，受到寒潮的影響，山東省中部、東部和南部地區氣溫較低，最低氣溫會降至-6～-2 ℃。在這樣的溫度條件下，小麥、果樹等開花農作物的花蕊極容易受到低溫凍害，導致花器官不能正常授粉受精。山東省平均每年因寒潮而受災的農作物面積在2 萬hm2左右，其中成災面積近1 萬hm2，絕收面積在1 000 hm2左右，造成的農業直接經濟損失在4 000 萬元左右[2]。

2 氣象災害對農作物生長發育的影響

2.1 旱災對農作物生長發育的影響

20 世紀80 年代以來，對山東省種植的小麥、玉米等農作物影響最大的氣象災害是旱災。山東省春季十年九旱，長時間的降水量不足加上高溫天氣，導致蒸發量大，水分匱缺，影響農作物的播種、出苗及正常生長發育。山東省一年四季都可能發生不同程度的干旱，其中冬春連旱、秋冬春連旱發生范圍最廣、發生頻率較高而且危害相對較重。兩季或者連續三季干旱，尤其是春季干旱會對冬小麥的幼苗生長產生嚴重的威脅，降低小麥后期實穗率，造成減產和品質的下降。同時，春季干旱導致的土壤墑情差會影響當地玉米的正常播種，延長玉米的出苗時間，降低一類苗、二類苗的比例，導致出苗不齊、缺苗甚至不出苗的情況；后期補苗會大大增加生產成本，嚴重缺苗的地塊會減產甚至絕收。另外，山東省夏季氣溫較高、蒸發量增大，容易導致土壤干旱缺水，此時正值玉米的灌漿期，不能滿足植株生長所需要的水分供應會導致玉米植株過早枯萎，造成農作物減產甚至絕收，嚴重影響農戶的經濟收入。

2.2 雹災對農作物生長發育的影響

冰雹災害近幾年在山東省發生次數較多且危害較重，山東省3—10 月均可能發生雹災，其中5—7 月雹災的發生頻率相對較高。冰雹災害常伴有降溫，容易凍傷植株，造成減產；并伴有大風、短時強降雨、降溫等，輕則造成農作物的葉片、莖稈等部位損傷或間接感染，嚴重時導致整株死亡，顆粒無收。黃豆粒大小的冰雹可撕裂大田作物玉米、小麥、黃豆及果樹等植株的葉片，砸傷植株，使其莖稈折斷，影響農作物植株葉片的光合能力，影響干物質的積累，造成減產。并且，被冰雹砸傷的葉片和莖稈很容易受到病蟲害的間接感染，導致植株患病，影響農作物的單位面積產量和品質。如果玉米在灌漿期遭受冰雹災害，籽粒會破損并產生霉變，不僅會導致玉米單位面積減產30%～50%，而且會大大降低玉米產品的品質[3]。山東省是水果大省，若在結果期遭受雹災，輕則造成一定程度的減產，重則使果實大面積掉落導致絕收，或者會嚴重降低果品的品質，使果樹徒有產量但是沒有經濟效益。

2.3 寒潮對農作物生長發育的影響

山東省的寒潮災害往往是來自極地的強冷空氣導致，當地低溫連續陰雨天氣導致的寒潮危害在春季出現頻率相對較高并且危害相對較重，往往會影響農作物的春播和春種。玉米作為一種喜溫喜肥的農作物，在山東省的種植面積較大，遭受低溫冷害會使該地區種植的玉米生長發育受阻，抑制玉米植株正常的開花授粉，延遲生育期。若播種后遭遇低溫冷害，則會導致粉種、爛籽，三類苗增多并伴隨嚴重的缺苗現象，造成減產、減收；若在玉米的拔節期至開花期遭受低溫冷害，會延遲開花，導致植株不能正常授粉受精；若在灌漿期出現寒潮危害會導致玉米灌漿緩慢，影響籽粒發育。寒潮危害會使玉米單位面積產量下降5%～10%[4]。此外，山東省種植有不同品種的果樹，春季果樹花期遭受寒潮危害會使植株花器官發育受損，導致授粉受精不良或不能授粉受精，輕則減產，嚴重時甚至造成絕收，嚴重阻礙了當地果樹產業快速、高效發展的步伐。

3 農業主要氣象災害的應對措施

3.1 建立完善的農業氣象災害預測預警體系

為了將山東地區氣象災害對農業生產、生活的損害降到最低，需要在省內各地區建立一整套完善的防災、抗災、救災體系，通過現代化高效的農業氣象監測、預報、預警系統，提高農業的防災、減災技術水平，堅持對農業氣象災害預防為主的防御原則。1）加大對山東省常見氣象災害的預測、預報工作力度，提高預測、預報的準確性和及時性，充分發揮當地氣象部門的技術優勢，建立分類氣象災害預報機制，打造新一代現代化、技術化農業氣象災害預測預報體系，提高農業氣象服務的實效性、針對性，為農業生產提供強有力的保障。2）建立并健全氣象災害預報預警系統，加強農業氣象災害的分析和處理能力，總結歷史經驗和教訓，做好農業災害性、關鍵性及轉折性重大氣象信息的實時預報工作，豐富和細化服務種類，開展氣候動態診斷和風險分析，強化人工控制天氣的能力和應急反應能力。3）建設健全干旱、冰雹、暴雨、大風等氣象災害信息發布和信息傳遞系統，借助最新的傳播媒介，將可能發生的災害性天氣情況及時傳達給每一位農戶，使農戶能在第一時間采取各種抗災、減災的生產技術措施。4）制定和進一步完善農業氣象災害防御工作緊急預案，歸納好針對各類農業氣象災害的有效方案，制定處理程序并對可能出現的次生災害做好完善應急處理措施，在省內農業氣象災害頻發的地區定期、不定期開展應急演練，確保各項應急處理措施落實到位，將災害的危害程度降到最低。

3.2 積極發展避災農業

目前，山東省的農業發展在一定程度上還沒有完全擺脫“靠天吃飯”的局面，農業生產依然受限于氣象災害的影響。進一步推動避災農業和生態農業的發展，既能夠減輕和擺脫氣象災害對農業的危害，又是順應現代化農業發展的必然要求。1）通過現代化科技手段，加大機械化投入力度，減少農藥、化肥的施用量，利用滴灌、噴灌等現代化灌溉手段實現測土配方施肥、適時適量追肥、隨水追肥等現代施肥、灌溉目標，將傳統的粗放型農業生產向集約化、規模化、標準化、現代化方式轉變，避開不利氣候因素對農業生產的影響。2）利用農業生態系統內合理的物質及能量的代謝、循環和轉換，實現生物和環境之間的和諧共生，建立一個良性循環、多級轉化、綜合發展的現代化高效農業體系，進而從根本上擺脫傳統農業生產靠天吃飯的局面。

3.3 加大現代農業技術的推廣和應用

利用現代化農業技術手段和現代化的設施、設備，進一步提高農作物水分和肥效的利用率，避免水資源的浪費，提高勞動效率，緩解或消除旱災對山東地區農業生產的影響。例如，在山東省農業生產中，可以加大黑色地膜覆蓋、膜下節水滴灌和水肥一體化等技術措施的實施力度。通過科學覆蓋黑色地膜，不僅能有效抑制田間雜草的產生，而且可以提高當地春季地溫，減少地表水分蒸發，使播后苗期0～10 cm 土層的相對含水量增加3.7%左右，有力緩解了春季干旱對山東省農作物播種及出苗的影響，實現一播全苗、齊苗、壯苗，而且有助于緩解春季寒潮對農作物幼苗的影響[5]。在糧食作物、經濟作物和果樹生產中廣泛采用膜下滴灌和水肥一體化技術，不僅可以有效解決山東省農業生產常遇到的夏季干旱和秋季干旱問題，而且可以大大降低生產成本，提高農業生產效率和單位面積經濟收入。膜下滴灌系統的應用實現了測土施肥、隨水追肥，滴灌頭可將水分直接輸送至農作物的根系附近，節省灌溉水源60%以上，并且更有利于根系的吸收，避免了水分流失，提高了水資源的利用率。同時，借助滴灌系統中的施肥裝置可實現隨水追肥，打開電閘就能夠實現灌水、施肥同步進行，徹底擺脫了干旱問題對山東省農作物生長發育的影響。

在應對異常氣候問題時，也要注意及時使用現代農業技術。例如，遇到春季出現短期極端低溫的情況，通常采取田間熏煙的方法來抵御低溫寒潮危害。對于部分雹災發生較為頻繁的地區，農戶還可以通過購買農業保險或者搭建防雹網的方式來降低雹災對農業生產的影響；也可以在農作物受雹災后，采取及時中耕并適量追肥的技術措施以提高地溫，促進根系生長，增加植株營養，加快植株的自我恢復，最大限度地降低雹災對農業生產的影響。因此，要想徹底擺脫山東省農業生產靠天吃飯的局面，最終還是要借助現代化的農業技術手段和設施、設備，以到達真正的高產、穩產、優質、可持續化。