2022年吉林省春季农业气象条件及其对农业生产的影响分析

2022-08-11王美玉任景全王冬妮李忠辉

气象灾害防御 2022年2期

王美玉任景全王冬妮李忠辉

（1.吉林省气象科学研究所，吉林长春 130062；2.吉林省农业气象灾害风险评估与防控科技创新中心，吉林长春 130062）

1 引言

吉林省属于温带大陆性季风气候，四季分明，雨热同季，地势西低东高，中西部为平原、丘陵，东部为山区，气候差异较大，由半干旱到半湿润再到东南部的湿润气候。吉林省是玉米主产区，中部黑土区是世界著名的“黄金玉米带”之一。一年之计在于春，春耕春播是吉林省农业生产的开端，在全年粮食生产中占有重要地位，春季气象条件对春耕春播影响很大，适宜的气象条件有利于春耕春播的顺利开展[1-2]。 2022年春耕春播是在疫情之下开展的，气象服务在春耕春播中发挥了较为重要的作用，为了更好地研究气象条件对春耕春播的影响，本文总结分析了2022年春季的气象条件及其对春耕春播的影响，以期为更好地开展农业气象服务、提高业务服务能力提供借鉴。

2 资料来源及方法

本研究所需气象数据来源于吉林省气象局，包括吉林省50 个气象站2022年3月1日—5月31日和历年相应时段的平均气温、地温、降水、日照时数、化冻深度、大风日数等。全省49 个土壤墒情观测站点2022年春季候（逢5日、10日观测）土壤相对湿度数据。将春季划分为4 个阶段进行研究，划分方法：备耕期（3月）、春耕期（4月1—20日）、春播期（4月21日—5月10日）和幼苗期（5月11—31日）。

3 结果分析

3.1 温度条件

3.1.1 气温

2022年春季气温总体偏高，但阶段性变化明显。全省平均气温为8.0℃，比常年高1.0℃，其中西部比常年高0.8℃，中部比常年偏高0.9℃，东部比常年高1.2℃。备耕期全省平均气温为-0.2℃，比常年高1.4℃。春耕期全省平均气温为8.8℃，比常年高2.4℃。春播期全省平均气温为12.2℃，比常年高0.5℃。幼苗期全省平均气温为15.3℃，比常年低0.6℃。

2022年春季回暖偏早，整个春季气温波动上升，3月下旬，全省平均气温稳定在0℃以上，达到了2.9℃，比常年高1.4℃。 4月上旬、4月中旬气温仍以偏高为主，旬平均气温分别为7.6℃、10.0℃，比常年高2.6℃和2.0℃（图1）。持续偏高的气温，加快了土壤化冻速度。春播后多数时段气温高于常年，但也出现了3 个较为明显的低温段（图2）。其中4月27日—5月2日全省平均气温为8.0℃，较常年低3.5℃；5月11—16日全省平均气温为10.9℃，较常年偏低3.6℃；5月25—31日全省平均气温为15.1℃，较常年偏低2.1℃。

图1 2022年3—5月吉林省旬平均气温距平

图2 2022年3—5月吉林省逐日平均气温

3.1.2 地温

对吉林省主要旱田作物来说，地温达到5～6℃即可播种，8℃为适宜播种地温指标[3]，大多旱田作物适宜播种深度为5cm 左右[4]。春季地温随着气温的波动而波动，2022年3月23日绝大多数站点5cm 地温在0℃以上，4月14日全省平均5cm 地温为8.2℃，之后逐日平均5cm 地温均在8℃以上，4月19日，全省绝大多数站点平均5cm 地温均稳定通过8℃。

3.2 水分条件

3.2.1 降水量

2022年春季降水总量接近常年，但时空分布不均。全省平均降水量为110.4mm，比常年多2%。从空间分布上看（图3），松原降水量较常年多40%，白山和延边较常年多10%，长春、四平和长白山保护区接近常年，白城、辽源、吉林和通化较常年少10%～20%。从时间变化上看，呈中间少、两端多的趋势（图4）。备耕期全省平均降水量为31.1mm，比常年多112%。春耕期全省平均降水量为12.1mm，比常年少27%。春播期全省平均降水量为15.4mm，比常年少53%。幼苗期全省平均降水量为51.8mm，比常年多17%，其中5月24—26日全省出现春播以来最明显降雨过程，全省平均降水量22.9mm，除白城外全省大部分乡镇出现透雨。4月23日—5月23日为今年春季明显少雨时段，期间全省平均降水量为19.9mm，较常年少60%，居历史同期少雨的第1 位。其中中西部粮食主产区大部降水较少，通榆、公主岭、梨树、四平和双辽均在10mm 以下，特别是双辽，仅为2.9mm。

图3 2022年4月23日—5月23日吉林省降水量空间分布

图4 2022年3—5月吉林省旬平均降水距平百分率

3.2.2 土壤湿度

分析3月20日、4月20日、5月20日和5月31日10cm 土壤相对湿度动态变化。备耕期全省绝大多数区域土壤相对湿度在90%以上（图5a），土壤偏湿，偏湿的主要原因是受去年秋季降水偏多及入春后降水双重影响。至4月20日（图5b），全省绝大部分区域土壤湿度在60%～90%，适宜整地和播种。 4月23日开始，进入少雨时段，至5月20日（图5c），松原、四平、长春、延边等地出现轻、中度干旱。 5月24—31日出现两次较明显降水过程，土壤湿度明显改善。 5月31日全省土壤相对湿度适宜或偏湿（图5d）。

图5 2022年3月20日（a）、4月20日（b）、5月20日（c）和5月31日（d）吉林省10cm 土壤相对湿度空间演变

3.3 光照条件

2022年春季全省平均日照时数为693.4h，比常年偏多6.6h，其中，中西部粮食主产区比常年偏多21.1h。春耕期日照时数比常年偏多；4月下旬日照时数略低于常年；5月上旬比常年偏多14.5h；5月中旬比常年偏少0.9h；5月下旬受降水天气影响，日照时数比常年偏少14.8h（图6）。

图6 2022年3—5月吉林省旬平均日照时数距平

3.4 大风日数

2022年春季大风日数偏多，春播以来全省出现11 次大风天气过程，累计278 站次，较常年多一倍左右。全省平均大风日数为10d，除集安站外，其他站均出现了大风天气，四平站最多，为23d。有26 站大风日数在10d 以上，主要分布在中部地区。春季全省大风日数空间分布见图7。

图7 2022年3—5月吉林省大风日数空间分布

3.5 化冻深度

随着气温升高，3月10日开始，镇赉、洮南、梨树、四平、集安、通化等部分站点土壤开始化冻。至4月5日全省平均化冻深度为31cm，比常年深4.5cm，中西部粮食主产区大部化冻深度稳定超过30cm，白城大部超过40cm。 4月10日中西部粮食主产区大部化冻深度稳定超过40cm（图8）。集安站最先化通，5月20日全省全部化通。

图8 2022年4月5日（a）和4月10日（b）吉林省化冻深度

4 气象条件对春耕春播的影响

4.1 有利的方面

4.1.1 4月上、中旬温度高、地温高，有利于水稻播种和旱田整地

4月上旬和中旬平均气温分别比常年偏高2.6℃和2.0℃，平均10cm 地温分别比常年偏高1.4℃和2.2℃，有利于水稻育秧播种，4月21日，全省水稻育秧基本完成。 4月20日和4月30日全省大部土壤墒情适宜，5月10日除中西部部分站点和延边州个别站点土壤缺墒外，其他大部区域墒情适宜播种。随着全省保护地耕作免耕播种的推广，备耕整地工作量显著下降，加之农机作业旱田整地速度较快。

4.1.2 土壤底墒好，播种期间水热匹配较好，播种快

由于去年秋季、今年春季3月降水偏多，前期土壤底墒较好，截至4月20日全省大部土壤适宜或过湿。 4月23日开始进入了明显少雨时段，但旱田播种期间大部地区土壤湿度仍处于适宜范围，未发生明显春旱。尤其是5月1日前播种的玉米，抓住了有利的土壤底墒，出苗整齐，苗情好。 2022年全省保护地耕作免耕播种面积达287.5 万hm2，比去年增加102.3 万hm2。从今年全省春播进度看，4月21日开始玉米播种，5月20日大豆播种完成，播种进度同比偏快。

4.1.3 5月下旬透雨及时，旱情解除，利于苗齐苗壮

5月24—27日全省出现春播以来最明显降雨过程，大部乡镇出现透雨，东部地区出现大雨，延边局部地方出现暴雨。 29—31日吉林省再次出现明显降雨过程，大部地区出现小到中雨，中部部分乡镇出现大雨，土壤水分得到了及时补充，提高了旱田作物的保苗率。降水也增加了地表水资源，保障了水田灌溉用水。

4.2 不利的方面

4.2.1 前期土壤湿度大，对前期备耕略有影响

3月全省土壤过湿区域比较大，4月土壤湿度逐渐下降，但仍存在偏湿情况，备耕整地时间偏紧。

4.2.2 5月出现阶段性低温，局部玉米遭受霜冻

5月11—16日气温持续偏低，尤其是13日、15日凌晨至日出期间，辽源、东丰、桦甸、磐石等地气温达到0℃以下，出现霜冻，部分地块玉米叶片受冻。此时期玉米刚开始出苗，生长点多处于土壤中，生长点未受冻对玉米后期生长和产量影响不大。播种偏早（4月20日前后）的玉米可见叶在3 片或以上，出现地上部植株冻死状况，但该情况发生面积所占比例极小。

4.2.3 5月上中旬局地干旱，对旱田作物出苗和幼苗生长不利

受降水持续偏少影响，5月初开始中西部和延边州部分县（市）土壤缺墒，且旱情逐渐发展。全省玉米5月10日完成播种，受干旱影响较小。全省大豆5月20日完成播种，大豆播种后有炕种现象，随着5月下旬透雨的到来，受旱地块将陆续出苗。