大安市氣象服務(wù)與玉米生產(chǎn)的關(guān)系及應(yīng)用策略

劉亮 范吉月 劉悅 范婷婷

摘 要 吉林省大安市是玉米種植基地之一，玉米生產(chǎn)效益關(guān)乎區(qū)域農(nóng)業(yè)發(fā)展。因此，為推動(dòng)大安市玉米生產(chǎn)效益提升，結(jié)合大安市氣候條件，闡述了氣象服務(wù)與玉米生產(chǎn)的關(guān)系，論述了大安市玉米生產(chǎn)主要?dú)庀鬄?zāi)害，包括干旱、洪澇、大風(fēng)、冰雹、寒潮及高溫，并針對(duì)性提出了氣象服務(wù)在玉米生產(chǎn)中的應(yīng)用策略。

關(guān)鍵詞 氣象服務(wù)；農(nóng)業(yè)生產(chǎn)；玉米；吉林省大安市

中圖分類號(hào)：S513 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：C DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2024.02.031

大安市位于吉林省西北部，地處中溫帶季風(fēng)氣候區(qū)，四季分明，溫度與降水變化劇烈。大安市是我國(guó)玉米優(yōu)勢(shì)種植帶之一，玉米播種面積約10.47萬hm2。劇烈變化的氣候條件對(duì)玉米豐產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)造成了一定影響，如何在玉米生產(chǎn)中應(yīng)用氣象服務(wù)手段，關(guān)乎玉米生產(chǎn)安全。因此，探究玉米生產(chǎn)中的氣象服務(wù)應(yīng)用策略具有非常突出的現(xiàn)實(shí)意義。

1 氣象服務(wù)與玉米生產(chǎn)的關(guān)系

1）氣象服務(wù)助力玉米生產(chǎn)防災(zāi)減災(zāi)。玉米生產(chǎn)過程中的產(chǎn)量、質(zhì)量受天氣、氣候的直接影響，特別是氣象災(zāi)害的發(fā)生，將直接導(dǎo)致玉米減產(chǎn)甚至絕收[1]。氣象服務(wù)的提供可以助力玉米防災(zāi)減災(zāi)，減少自然災(zāi)害對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的干擾，確保玉米優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)。

2）玉米生產(chǎn)驅(qū)動(dòng)氣象服務(wù)轉(zhuǎn)型升級(jí)。根據(jù)玉米生產(chǎn)過程對(duì)各層級(jí)跨部門農(nóng)業(yè)氣象融會(huì)貫通的要求，大安市相關(guān)部門可深入玉米田間調(diào)查氣象服務(wù)需求。根據(jù)調(diào)查結(jié)果，有針對(duì)性地建設(shè)農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)基地，推動(dòng)氣象服務(wù)更加接地氣，精準(zhǔn)服務(wù)玉米田間地頭[2]。

2 主要?dú)庀鬄?zāi)害

2.1 玉米播種期

大安市玉米播種期在4月上中旬到5月中旬，此時(shí)主要?dú)庀鬄?zāi)害為大風(fēng)、沙塵天氣，直接導(dǎo)致土壤含水量下降，引發(fā)干旱災(zāi)害。例如，2023年4月10日9：35，大安市氣象臺(tái)發(fā)布沙塵藍(lán)色預(yù)警，預(yù)計(jì)24 h內(nèi)風(fēng)力較大，部分地區(qū)出現(xiàn)能見度小于5 000 m的沙塵天氣；2023年4月20日14：47、4月24日21：35，大安市氣象臺(tái)先后發(fā)布大風(fēng)黃色預(yù)警、大風(fēng)藍(lán)色預(yù)警，平均風(fēng)力分別在8級(jí)以上、6級(jí)以上，陣風(fēng)在10級(jí)以上，局部伴隨揚(yáng)沙、浮塵。同期，當(dāng)?shù)貧庀笈_(tái)繼續(xù)發(fā)布干旱橙色預(yù)警信號(hào)，局部地區(qū)維持重旱。

2.2 玉米幼苗期

大安市玉米幼苗期在5月初到6月上旬，此時(shí)主要?dú)庀鬄?zāi)害為大風(fēng)、冰雹寒潮。例如，2023年5月2日19：52、5月25日14：14，大安市氣象臺(tái)先后發(fā)布大風(fēng)黃色預(yù)警信號(hào)、雷暴大風(fēng)藍(lán)色預(yù)警信號(hào)，局部地區(qū)風(fēng)力分別在8級(jí)、7級(jí)以上，陣風(fēng)超10級(jí)；2023年5月29日15：23，大安市氣象臺(tái)發(fā)布冰雹黃色預(yù)警信號(hào)，預(yù)計(jì)出現(xiàn)冰雹災(zāi)害。

2.3 玉米吐穗期

大安市玉米吐穗期在6月中旬到下旬，此時(shí)主要?dú)庀鬄?zāi)害為高溫天氣。例如，2023年6月19日12：01、6月25日11：15，大安市氣象臺(tái)先后發(fā)布高溫黃色預(yù)警、高溫橙色預(yù)警，預(yù)計(jì)局部地區(qū)最高氣溫分別在35 ℃以上、37 ℃以上。

2.4 玉米灌漿期

大安市玉米灌漿期在7月到8月中旬，此時(shí)主要?dú)庀鬄?zāi)害為高溫、暴雨洪澇。例如，2023年7月25日13：02、7月31日14：24，大安市氣象臺(tái)先后發(fā)布高溫藍(lán)色預(yù)警，大部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)最高氣溫在33 ℃以上；2023年7月1日00：52、7月23日00：14、7月27日5：03，大安市氣象臺(tái)發(fā)布暴雨藍(lán)色預(yù)警、橙色預(yù)警，降水量將在30 mm、50 mm以上，且暴雨持續(xù)時(shí)間超3 h。

2.5 玉米成熟期

大安市玉米成熟期在8月下旬到9月，此時(shí)主要?dú)庀鬄?zāi)害為暴雨洪澇、雷暴大風(fēng)。例如，2023年9月12日4：30，大安市氣象臺(tái)發(fā)布暴雨黃色預(yù)警，部分地區(qū)降水量超出50 mm，1 h降水量超出20 mm，降水持續(xù)6 h以上。

2.6 玉米收獲期

大安市玉米收獲期為9月中旬到10月上旬，此時(shí)主要?dú)庀鬄?zāi)害為雷暴大風(fēng)。例如，2023年9月18日15：48、9月25日10：32，大安市氣象臺(tái)先后發(fā)布雷暴大風(fēng)藍(lán)色預(yù)警信號(hào)，局部陣風(fēng)分別超6級(jí)、7級(jí)。

3 氣象服務(wù)應(yīng)用策略

3.1 加強(qiáng)干旱預(yù)警

1）播種期。干旱天氣會(huì)直接影響玉米正常出苗齊苗。基于此，大安市相關(guān)部門可以借助氣象衛(wèi)星的預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)，建立干旱風(fēng)險(xiǎn)預(yù)報(bào)模型。在干旱風(fēng)險(xiǎn)預(yù)先評(píng)測(cè)估量報(bào)告模型內(nèi)，對(duì)玉米主產(chǎn)區(qū)進(jìn)行干旱風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，獲得干旱風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)。最終關(guān)聯(lián)歷史干旱風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)、實(shí)時(shí)干旱風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)、預(yù)報(bào)干旱風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)，判定大安市玉米主產(chǎn)區(qū)在播種期發(fā)生干旱災(zāi)害的概率，便于種植戶提前選擇抗旱玉米品種，確保干旱期玉米出齊苗。

2）幼苗期。干旱天氣將抑制玉米苗生長(zhǎng)，導(dǎo)致植株根系發(fā)育受阻，上部矮小細(xì)弱，個(gè)別植株會(huì)出現(xiàn)葉片凋落枯萎死亡的情況。大安市相關(guān)部門應(yīng)以玉米吐穗期發(fā)生干旱災(zāi)害概率較高的地區(qū)為對(duì)象，根據(jù)有限灌溉條件下的干旱指標(biāo)，對(duì)區(qū)域干旱天氣玉米減產(chǎn)率進(jìn)行評(píng)估，并將評(píng)估結(jié)果輸送給相關(guān)地區(qū)生產(chǎn)管理部門及種植戶，便于種植戶及時(shí)采取灌溉措施，降低干旱危害。

3.2 加強(qiáng)洪澇預(yù)警

灌漿期是玉米生長(zhǎng)盛期，此時(shí)正處于大安市雨季，洪澇頻發(fā)。嚴(yán)重暴雨洪澇災(zāi)害影響下，玉米下部葉片會(huì)逐漸干枯發(fā)黃、中上部葉色變淺，根系發(fā)黑腐爛，最終導(dǎo)致植株死亡。因此，在玉米灌漿期，大安市氣象部門應(yīng)注重短時(shí)臨近天氣預(yù)報(bào)，依據(jù)每10 min一次的周期，提前收集氣壓信息，輔助判斷未來一段時(shí)間內(nèi)氣壓場(chǎng)狀態(tài)。同時(shí)加密分析天氣雷達(dá)、監(jiān)測(cè)強(qiáng)對(duì)流降雨，結(jié)合雷暴場(chǎng)，輔助訂正降水量、降水持續(xù)時(shí)間等預(yù)報(bào)信息，便于玉米種植戶及時(shí)采取中耕除草措施，最大限度減小洪澇對(duì)玉米灌漿的影響。

進(jìn)入成熟期，玉米耐澇性逐漸提高。而嚴(yán)重洪澇會(huì)導(dǎo)致玉米根系處于缺氧環(huán)境，好氧微生物活動(dòng)受抑制，釋放有毒還原性物質(zhì)的厭氧微生物快速繁殖，致使玉米植株無法正常吸收養(yǎng)分，生長(zhǎng)發(fā)育期推遲，難以正常成熟[3]。因此，在玉米成熟期，大安市氣象部門應(yīng)注重恰當(dāng)利用多普勒天氣雷達(dá)與常規(guī)氣象衛(wèi)星云圖，結(jié)合地面氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)，加密預(yù)報(bào)6 h內(nèi)強(qiáng)對(duì)流降雨天氣，包括3 h內(nèi)降雨量超出50 mm的對(duì)流性暴雨、1 h內(nèi)降雨量超出25 mm的對(duì)流性暴雨，便于玉米種植戶及時(shí)采取田間中耕、病蟲預(yù)防、提前收獲等防災(zāi)減災(zāi)措施，減小暴雨洪澇災(zāi)害對(duì)玉米生產(chǎn)的影響。

3.3 加強(qiáng)大風(fēng)預(yù)警

1）幼苗期。大安市大風(fēng)災(zāi)害主要指地方性局部大風(fēng)或季節(jié)性大風(fēng)。大風(fēng)災(zāi)害常與降溫、干旱災(zāi)害并發(fā)。玉米苗期遭遇大風(fēng)天氣，將加快土壤表層水分散失，降低土壤墑情，影響玉米苗正常生長(zhǎng)發(fā)育[4]。當(dāng)?shù)貧庀蟛块T應(yīng)以現(xiàn)代化技術(shù)產(chǎn)品為支撐，提前6～24 h，

進(jìn)行大安市大風(fēng)災(zāi)害天氣的精準(zhǔn)預(yù)報(bào)，包括大風(fēng)災(zāi)害開始時(shí)間、預(yù)計(jì)結(jié)束時(shí)間、大風(fēng)天氣發(fā)生位置坐標(biāo)、大風(fēng)強(qiáng)度等。借助上述信息，玉米種植戶可以合理調(diào)整玉米行向，科學(xué)追施苗肥，促進(jìn)玉米幼苗根系發(fā)育，降低大風(fēng)對(duì)玉米幼苗的毀損作用。

2）成熟期。玉米是典型高稈作物，成熟期遭受大風(fēng)天氣，將造成玉米大面積倒伏，影響植株光合作用，最終導(dǎo)致減產(chǎn)、絕收。因此，氣象部門應(yīng)注重研究大安市歷年大風(fēng)天氣發(fā)生規(guī)律，以玉米生長(zhǎng)周期為依據(jù)，明確大風(fēng)天氣發(fā)生節(jié)點(diǎn)，便于玉米種植戶在栽種前了解大風(fēng)發(fā)展傾向，優(yōu)選矮穗位、根系發(fā)達(dá)、莖稈粗壯的玉米品種，并適當(dāng)噴灑化學(xué)控劑，最大限度避免玉米大面積倒伏。

3）收獲期。玉米收獲期遭遇極端大風(fēng)災(zāi)害，將加劇玉米秸稈折斷或倒伏，影響玉米機(jī)械收獲活動(dòng)的正常開展。因此，相關(guān)氣象部門應(yīng)認(rèn)識(shí)到大風(fēng)等災(zāi)害性天氣對(duì)玉米生產(chǎn)的直接影響，正確認(rèn)識(shí)現(xiàn)有對(duì)流性大風(fēng)預(yù)報(bào)技術(shù)的不足。進(jìn)而根據(jù)大安市大風(fēng)天氣突發(fā)性、局地性、破壞力大的特點(diǎn)，引入多雷達(dá)現(xiàn)象自動(dòng)識(shí)別技術(shù)及對(duì)流性大風(fēng)相關(guān)特征預(yù)報(bào)技術(shù)，聯(lián)系強(qiáng)切變、孤立回波、噪聲等因素，進(jìn)行對(duì)流性大風(fēng)災(zāi)害的自動(dòng)、精準(zhǔn)、全面臨近預(yù)報(bào)，便于玉米種植戶提前進(jìn)行收獲，確保玉米機(jī)械收獲效率。

3.4 加強(qiáng)冰雹預(yù)警

玉米幼苗期遇冰雹，會(huì)影響玉米壯苗培育[5]。因此，大安市氣象部門應(yīng)以人工目擊報(bào)告為基礎(chǔ)，聯(lián)動(dòng)冰雹高密度區(qū)域自動(dòng)氣象站、高分辨率衛(wèi)星云圖、冰雹定位資料，精準(zhǔn)推測(cè)未來一段時(shí)間內(nèi)是否會(huì)發(fā)生冰雹及冰雹持續(xù)時(shí)間、冰雹危害范圍。同時(shí)氣象部門應(yīng)主動(dòng)與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)部門進(jìn)行信息交流，了解玉米幼苗期生長(zhǎng)特點(diǎn)及氣象影響因素，精準(zhǔn)選取冰雹預(yù)報(bào)指標(biāo)及量化結(jié)果。進(jìn)而將推測(cè)結(jié)果以報(bào)告的形式發(fā)送給特定區(qū)域農(nóng)戶，便于其及時(shí)在玉米田覆蓋地膜或者防護(hù)棚，減小冰雹對(duì)玉米幼苗生長(zhǎng)的負(fù)面影響。

3.5 加強(qiáng)寒潮預(yù)警

寒潮會(huì)影響玉米幼苗正常生長(zhǎng)，寒潮持續(xù)時(shí)間過長(zhǎng)將直接導(dǎo)致幼苗死亡。因此，根據(jù)大安市寒潮發(fā)生發(fā)展規(guī)律，相關(guān)部門可以進(jìn)行寒潮預(yù)報(bào)內(nèi)容的細(xì)化完善，如在發(fā)布寒潮預(yù)警信號(hào)時(shí)，關(guān)聯(lián)寒潮覆蓋范圍、寒潮持續(xù)時(shí)間、下一階段寒潮發(fā)生周期及玉米作物幼苗期可能遭受的危害。有條件的情況下，相關(guān)部門可以分模塊預(yù)報(bào)每一個(gè)玉米生產(chǎn)區(qū)當(dāng)天發(fā)生寒潮的可能性，便于寒潮發(fā)生概率較高的玉米生產(chǎn)區(qū)農(nóng)戶根據(jù)預(yù)報(bào)內(nèi)容，提前1 d進(jìn)行全田灌水，或者在玉米田周邊堆放柴火熏煙，減小寒潮低溫對(duì)玉米苗期生長(zhǎng)發(fā)育的不利影響。

3.6 加強(qiáng)高溫預(yù)警

1）吐穗期。玉米吐穗期遇高溫，將造成雄穗無法抽出，花粉無法開裂散播。同時(shí)高溫天氣下玉米螟偏重發(fā)生，對(duì)玉米植株生長(zhǎng)造成較大危害[6]。因此，相關(guān)部門可以查閱歷史資料中的氣象數(shù)據(jù)，建立歷史風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型。依托該模型對(duì)大安市進(jìn)行高溫風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，獲得大安市在玉米吐穗期的歷史高溫風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)。隨后相關(guān)部門可以借助現(xiàn)有大安市氣象站溫度測(cè)定裝置，記錄大安市玉米主產(chǎn)區(qū)實(shí)時(shí)氣象數(shù)據(jù)，建立實(shí)時(shí)高溫風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估體系，借助該體系對(duì)待評(píng)估地區(qū)進(jìn)行高溫風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，獲得大安市玉米主產(chǎn)區(qū)在高溫天氣內(nèi)的實(shí)時(shí)高溫風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)。根據(jù)高溫預(yù)警信息，玉米吐穗期發(fā)生高溫災(zāi)害概率較高的地區(qū)，種植戶可以預(yù)先選取耐高溫玉米品種，適當(dāng)降低玉米播種密度。在良好通風(fēng)透光條件下，以玉米開花授粉期為節(jié)點(diǎn)，搖動(dòng)玉米秸稈進(jìn)行輔助授粉，減小高溫對(duì)玉米產(chǎn)量的不利影響。

2）灌漿期。高溫天氣下，淀粉酶活性受抑制，玉米植株?duì)I養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)移速率下降，影響玉米正常灌漿，最終出現(xiàn)生長(zhǎng)發(fā)育期延遲的問題[7]。因此，根據(jù)大安市夏季高溫天氣多發(fā)特點(diǎn)，相關(guān)部門可以在原有高溫天氣播報(bào)數(shù)據(jù)支持下，根據(jù)溫室效應(yīng)下區(qū)域高溫發(fā)展規(guī)律，研究導(dǎo)致玉米減產(chǎn)的高溫閾值、玉米主產(chǎn)區(qū)溫度特征，將天氣預(yù)報(bào)內(nèi)容細(xì)化為高溫持續(xù)時(shí)間，便于玉米種植戶提前在早晨或傍晚灌溉，并適量施加磷酸二氫鉀類葉面肥，確保高溫天氣下玉米順利灌漿。

4 結(jié)語

大安市玉米生產(chǎn)過程中主要?dú)庀鬄?zāi)害涉及干旱、洪澇、大風(fēng)等。根據(jù)主要?dú)庀鬄?zāi)害類別，當(dāng)?shù)貧庀蟛块T應(yīng)完善氣象服務(wù)體系，提前預(yù)報(bào)氣象災(zāi)害，加強(qiáng)玉米主要生長(zhǎng)發(fā)育期的氣象災(zāi)害預(yù)報(bào)，便于玉米種植戶及時(shí)采取災(zāi)害防控措施，減小不良?xì)庀笠蜃訉?duì)玉米生產(chǎn)的影響。

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（責(zé)任編輯：劉寧寧）