浅析天气预报对农业生产的影响
2023-03-22徐驰段家月骆鹏
徐驰 段家月 骆鹏
摘要 通过分析天气预报如何协助农民优化种植决策、减少气象灾害损失以及提高农作物产量与质量,揭示其在农业生产中关键作用。此外,以东北地区为例,以案例形式进行分析、展示,强调持续技术创新与合作对农业可持续发展重要性。
关键词 天气预报;农业生产;气象灾害;可持续发展
中图分类号:S165 文献标识码:B 文章编号:2095–3305(2023)12–0-03
Analysis of Impact of Weather Forecast on Agricultural Production
Xu Chi et al(Jilin Meteorological Bureau, Jilin, Jilin 132011)
Abstract This paper analyzes how weather forecasting helps farmers optimize planting decisions, reduce meteorological disaster losses and improve crop yield and quality, and reveals its key role in agricultural production. In addition, this paper takes Northeast China as an example to analyze and demonstrate in the form of cases, emphasizing the importance of continuous technological innovation and cooperation for sustainable agricultural development.
Key words Weather forecast; Agricultural production; Meteorological disaster; Sustainable development
隨着科技不断进步和气候变化日益显著,天气预报在农业生产中重要性愈加凸显。作为受天气条件影响最直接的人类活动之一,农业生产的产量、质量和可持续性均受到天气深刻的影响。因此,准确、及时的天气预报对指导农业生产、降低风险、提高效益具有不可替代的作用。
1 天气预报对农业生产重要价值
1.1 优化种植决策
在农业生产中,优化种植决策是确保农作物健康生长和高产关键环节。而天气预报在这一过程中发挥着至关重要作用。通过提供准确气象信息,天气预报能够帮助农民制定出更加科学、合理种植计划。天气预报能够为农民提供未来一段时间内气候趋势,包括温度、降水、光照等关键因素。农民可以根据这些信息选择适宜农作物品种进行种植。例如,在预报显示未来一段时间内气温较高、降水较少的情况下,农民可以选择耐旱、喜温作物品种进行种植,如玉米、棉花等。相反,若预报显示未来气候偏凉、湿润,农民则可以选择耐寒、喜湿作物品种,如小麦、水稻等。通过选择适应未来气候条件作物品种,农民能够最大限度地发挥土地生产潜力,提高农作物产量和品质。
天气预报还能帮助农民确定最佳播种时间。播种时间直接影响到农作物生长周期和产量。若播种时间过早,可能会遇到低温、霜冻等不利气候条件,导致种子发芽困难、生长缓慢;而播种时间太晚,则可能会错过最佳生长季节,影响农作物的产量和品质。通过查看天气预报,农民可以选择在气温适宜、土壤墒情良好时期进行播种,确保种子能够在最佳环境条件下发芽生长。这样决策不仅能够提高种子出苗率,还能够促使农作物在生长过程中更好地应对各种气象挑战。天气预报还能为农民提供有关农作物生长过程中可能出现的气象灾害信息,农民可以根据这些信息采取相应的防御措施,保护农作物免受灾害侵袭。例如,在预报显示未来将有暴雨天气时,农民可以提前疏通排水渠道、加固农田设施等,防止暴雨引发洪涝灾害对农作物造成损害。这些防御措施的实施不仅能够减少灾害损失,还能够提升农作物抗逆性和产量稳定性。
1.2 减少气象灾害损失
在农业生产中,气象灾害是农民面临的一大挑战。无论是突如其来暴雨、长时间干旱,还是罕见的冰雹和暴风雪,都可能给农作物带来毁灭性打击。然而,随着现代气象科技发展,气象局可以为农民提供精准的天气预报,农民可以提前做好准备,减少气象灾害造成的损失。准确及时的天气预报为农民提供灾害预警,通过气象卫星、雷达和地面观测站等组成综合气象观测系统,天气预报机构能够实时监测天气变化,并准确预测未来一段时间内气象情况。当发现有暴雨、洪涝、干旱、台风等灾害性天气即将到来时,天气预报机构会立即发布预警信息,提醒农民采取应对措施。农民可以根据预警信息及时调整农事活动,采取防范措施,从而避免或减少灾害带来的损失。
天气预报可以帮助农民制定科学的防灾减灾计划。在明确未来气象条件的基础上,农民可以合理安排农田排灌、加固农业设施、准备救灾物资等工作。例如,在预报显示将有长时间干旱的情况下,农民可以提前修建水渠、蓄水池等水利设施,确保农作物在干旱期间能够得到及时灌溉;在预报将有暴雨或台风时,农民可以加固农田堤坝、准备排水设备等,防止暴雨引发洪涝灾害对农作物造成损害。这些防灾减灾措施的实施,能够显著提高农作物抗灾能力,降低灾害对农业生产的影响。天气预报还可以为灾后救援和恢复生产提供重要支持,当气象灾害发生后,天气预报机构会持续监测天气变化,评估灾害对农业生产的影响。这些信息对政府和相关部门制定救援计划和恢复生产方案具有重要参考价值。农民也可以根据灾后天气预报信息合理安排补种、改种等农事活动,尽快恢复农业生产秩序。
某地区历史上曾多次遭受暴雨引发洪涝灾害。后来引入先进天气预报系统后,受灾情况得到显著改善。在一次暴雨预警中,农民提前收到预警信息并采取相应的防范措施。农民加固农田堤坝、准备排水设备并安排人员值班巡查。当暴雨来临时,虽然部分地区仍然出现内涝,但是由于提前做好准备,农民能够迅速应对,最大限度地减少灾害影响。据初步统计,与以往相比,该次暴雨造成农作物受灾面积减少约60%,经济损失也大幅度下降。
1.3 提高农作物产量和质量
在农业生产中,提高农作物产量和质量是农民追求核心目标。而天气预报在实现这一目标中扮演着至关重要的角色。通过提供准确气象信息和科学农事建议,天气预报能够帮助农民制定出更加合理的农田管理措施,从而提高农作物产量和质量。准确的天气预报有助于农民合理安排灌溉和施肥时间,农作物生长需要适量的水分和养分,而不同气象条件下,作物对水分和养分需求也存在差异。通过天气预报,农民可以及时明确未来一段时间内降水情况和温度变化,从而根据农作物生长需求制定合理的灌溉和施肥计划。在干旱时期,农民可以根据预报信息及时安排灌溉,确保作物获得充足的水分;而在雨水充沛时期,农民则可以适当减少灌溉次数,避免因水分过多而导致农作物病害发生。根据农作物生长阶段和土壤养分状况,农民可以结合天气预报合理施肥,确保农作物在不同生长阶段都能获得所需养分支持。
天气预报还能帮助农民有效防治病虫害。病虫害是农作物生长过程中一大难题,这会严重影响农作物产量和品质。而天气条件是病虫害发生和传播重要因素之一。通过天气预报,农民可以及时明确未来一段时间内气象条件是否有利于病虫害发生和传播,从而采取相应的防治措施。例如,在预报显示将出现连续阴雨天气时,农民可以提前采取喷洒农药等措施预防病害发生;而在预报有高温干燥天气时,则可以加强田间巡查及时发现并控制虫害扩散。这些防治措施的实施能够显著减少病虫害对农作物的影响,提高农作物产量和品质。天气预报还能为农民提供农作物收获和储存最佳时间,不同作物有特定生长周期和收获时间窗口期,如果错过最佳收获时间可能会导致作物品质下降甚至减产。通过天气预报,农民可以准确掌握未来一段时间内天气变化趋势,选择在最适宜时机进行收获和储存工作,避免因不利天气而对作物品质造成损害。例如,某些水果在成熟期间若遭遇连续阴雨天气,可能会导致果实开裂、腐烂等问题。而通过查看天气预报,农民可以在果实成熟前做好采摘和储存准备工作,确保果实品质不受影响。
2 天气预报对农业生产的影响
2.1 直接影响:生长周期与产量形成
在农业生产中,生长周期与产量形成是2个紧密相连要素,它们直接受到多种因素影响,如气候、土壤、品种选择以及管理措施等。生长周期决定作物从播种到收获所需时间,而产量形成则关乎这段时间内作物能够积累的生物质,最终转化为经济产量。以水稻为例,生长周期通常包括秧苗期、分蘖期、拔节期、抽穗期、灌浆期和成熟期等阶段。每一个阶段的时间长短和顺利与否都会直接影响最终产量。例如,在分蘖期,如果水稻植株能够获得充足的养分和水分,它们就会产生更多有效分蘖,从而增加后期穗数和粒数,为高产奠定基础。
具体数据方面,研究表明,水稻生长周期一般为120~150 d,这一时期长短受到温度、光照等环境因素的显著影响。例如,在温带地区种植水稻品种,其生长周期往往比在热带地区种植品种长。管理措施如灌溉和施肥也会对生长周期产生影响。一项实验显示,在相同气候和土壤条件下,采用科学灌溉和合理施肥水稻田比传统管理田块平均缩短5 d生长周期,并且单位面积产量提高15%。
产量形成方面,除生长周期影响外,作物光合作用效率、养分吸收利用能力、抗病虫害能力等因素也都至关重要。例如,通过选用高光效品种、优化种植密度、提高施肥水平等措施,可以显著提高作物光合作用效率和养分吸收利用能力,从而增加干物质积累量和产量。在实际生产中,这些措施的应用往往能够提高农作物产量20%以上。
2.2 间接影响:成本与效益权衡
在农业生产中,成本与效益权衡是一个不可忽视间接影响因素。成本是指生产农产品所需投入,包括种子、化肥、农药、劳动力、机械使用等费用;而效益则是指农产品销售后所能获得的经济回报。这两者之间平衡,直接关系到农民收入和生产积极性,影响整个农业产业链的稳定与发展。以小麦种植为例,农民在决定种植小麦时,需要综合考虑种子、化肥、农药等农资成本,以及耕地、播种、收割等劳动力成本。这些成本投入会直接影响农民经济压力和种植决策[1]。例如,近年来农资价格上涨,使得小麦种植成本显著增加。成本增加并不一定意味着效益下降。若小麦市场价格能够保持相对稳定或者有所上涨,那么农民仍然有可能通过种植小麦获得可观的经济回报。反之,若小麦市场价格下跌,而成本继续增加,那么农民种植小麦效益就会受到严重挤压,甚至可能出现亏损情况[2]。具体数据方面,假设某地区小麦种植成本为1 000元/667 m2,而市场价格为3元/kg。
如果该地区小麦产量能够达到400 kg以上,那么农民种植小麦效益就相对较好。但是,如果小麦市场价格下跌到2.4元/kg,而成本仍然保持在1 000元/667 m2不变,那么农民种植小麦效益就会显著下降。在这种情况下,农民可能会考虑缩小小麦种植面积或者改种其他经济效益更高的农作物[3]。
2.3 农业灾害应对与风险管理的优化策略
农业作为高度依赖自然环境产业,经常面临着多种灾害威胁,如干旱、洪涝、冰雹、病虫害等。这些灾害不仅直接影响农作物生长和产量,还可能造成巨大经济损失。因此,农业灾害应对与风险管理的策略优化显得尤为重要。以干旱为例,这是一种常见农业灾害,对农作物生长和产量有着极大影响。在干旱发生时,土壤水分不足,农作物无法正常吸收所需水分,导致生长受阻,甚至死亡[4]。为应对干旱,农民可以采取多种策略,如选择耐旱品种、调整播种时间、进行节水灌溉等。
在风险管理策略优化方面,有效的做法是建立农业保险制度。农业保险可以为农民提供经济保障,减轻农民在灾害发生时经济压力。例如,某地区针对干旱风险推出农業干旱保险。农民在购买该保险后,如果遭遇干旱而导致农作物减产或绝收,可以获得相应的经济赔偿。这不仅可以降低农民经济风险,还能调动农民应对干旱的积极性[5]。
具体数据方面,假设某地区在过去5年内发生2次严重干旱,导致农作物平均减产30%。而通过购买农业干旱保险,农民在干旱发生时可以获得约200元/667 m2经济赔偿。这意味着若一个农民种植6 666.7 m2地并购买保险,在干旱发生时其将获得2 000元经济赔偿,从而部分抵消因干旱造成经济损失。
除保险制度外,政府还可以通过提供灾害预警服务、推广抗灾技术等方式来优化风险管理策略。例如,通过建立完善灾害预警系统,政府可以及时向农民发布灾害预警信息,使农民提前采取防范措施。通过推广抗灾技术如节水灌溉、生物防治等措施可以提高农作物抗灾能力,降低灾害损失。
3 案例分析:以东北地区农作物为例
东北地区,尤其是辽宁、吉林和黑龙江3个省份,是我国玉米主要产区之一。但近年来,该地区频繁受到各种自然灾害侵袭,对玉米生产造成严重影响。以下是具体案例分析。
3.1 灾害影响
近年来,东北地区玉米生产面临主要灾害包括干旱、洪涝和低温冷害。以下是这些灾害对玉米生产具体影响。
第一,干旱。东北地区时常受到干旱威胁,尤其是春季和夏季。干旱导致土壤水分不足,玉米生长受阻,叶片枯黄,甚至死亡。根据统计数据,2019年一次严重干旱导致东北地区约33.3万hm2玉米受灾,平均产量下降25%。
第二,洪涝。在雨季,东北地区也容易发生洪涝灾害。过量降雨导致田地积水,玉米根系受损,甚至发生倒伏。2020年夏季一次大暴雨导致约13.3万hm2玉米受灾,平均产量下降15%。
第三,低温冷害。东北地区春季时常出现低温天气,这对玉米播种和出苗造成很大影响。低温导致播种期推迟,出苗率下降,生長缓慢。2021年春季一次严重低温冷害导致约6.7万hm2玉米受灾,平均产量下降10%。
3.2 应对措施与风险管理
为应对这些灾害并降低风险,东北地区农民和农业部门采取以下措施,如表1所示。
3.2.1 应对措施与风险管理 针对东北地区玉米生产中面临多种自然灾害,农民和农业部门已经采取一系列创新且具体的应对措施,并优化风险管理策略,确保玉米生产稳定性和可持续性。
第一,气候智能型农业实践。东北地区正在逐步采纳气候智能型农业(Climate-Smart Agriculture, CSA)实践,包括精准播种、保护性耕作(如免耕和少耕)、作物轮作等,旨在提高土壤保水能力、减少水土流失,并增加土壤有机质,从而使玉米作物更具抗逆性。
第二,智能灌溉系统。为有效应对干旱和洪涝灾害,东北地区开始推广使用智能灌溉系统。这些系统应用土壤湿度传感器、天气预报数据和自动阀门等技术,精确控制灌溉时间和水量,确保玉米在关键生长期获得适量水分。
第三,生物防治和生态农业。为减少化学农药使用并增强玉米自然抵抗力,农民开始采用生物防治方法,如天敌昆虫释放和有益微生物应用。此外,通过发展生态农业和有机农业,东北地区玉米生产正在朝着更加环保和可持续方向发展。
第四,多元化种植模式。为降低单一作物种植带来的风险,农民开始尝试多元化种植模式,如玉米与大豆、小麦等作物间作或轮作。这种种植模式不仅可以提高土地利用率,还能有效减少病虫害和杂草。
3.2.2 风险管理 第一,完善农业保险体系。东北地区正在不断完善农业保险体系,以覆盖更多种类灾害风险和更广泛农作物。除传统产量保险外,还推出收入保险、价格指数保险等创新产品,为农民提供更全面、更灵活风险保障。
第二,建立灾害应急响应机制。农业部门与应急管理部门紧密合作,建立灾害应急响应机制。在灾害发生时,能够迅速调动资源、组织救援,并为受灾农民提供必要的救助和恢复生产支持。
第三,加强对农民培训和教育。为提高农民应对灾害能力,东北地区加强农民培训和教育工作。通过组织各种形式培训课程、现场指导和示范活动,帮助农民掌握先进的农业技术和灾害应对知识。
第四,建立信息共享平台。为便于农民获取及时、准确农业信息,东北地区建立信息共享平台。该平台整合气象、土壤、市场等多种信息源,为农民提供一站式信息服务,帮助农民做出更明智农事决策。
4 结束语
在对天气预报对农业生产重要价值及影响进行深入探析以后,准确及时的天气预报信息对农业生产每一个环节都至关重要。不仅能够帮助农民合理安排农事活动,避免或减少自然灾害带来的损失,还能通过科学指导提高农作物产量和品质。因此,提升天气预报服务的精准性和扩大其覆盖面,提高农民对天气信息的应用能力,对保障我国粮食安全和农业可持续发展具有深远意义。随着现代科技不断发展,未来天气预报将在农业生产中发挥更大的作用。
参考文献
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