珠三角现代农业气象技术工程项目建设的成效与启示

2023-12-10王妍文梁潮江王泽煌余江华

农业与技术 2023年21期

王妍文梁潮江王泽煌余江华

(1.广东省江门市气象局，广东江门 529000；2.开平市人民政府发展研究中心，广东开平 529300；3.江门市农业科技创新中心，广东江门 529300；4.广东省开平市气象局，广东开平 529300)

农业是国民经济根基，做好气象为农服务是气象部门职责。近10年来，江门市县气象部门通过在国家现代农业示范区开展珠三角现代农业气象技术工程科技项目建设，落实中央一号文件要求和上级主管部门对气象为农服务的工作部署，有力提升了气象为农服务水平，充分发挥了气象为现代农业生产、农村发展、农民增收的职能作用。本文总结该项目建设的做法、成效和经验启示，以更好地发挥项目建设的社会、经济、生态效益和对同类项目的有益借鉴作用。

1 科技项目基本情况

珠三角现代农业气象技术工程科技项目于2012年被列入江门市科技计划项目。该项目由3部分构成：现代农业气象业务体系建设，珠三角现代农业气象科研试验中心用地申请，气象基础设施工程建设。因涉及用地，项目实施周期长。2020年、2021年，珠三角(开平)现代农业气象科研试验中心被列为《江门市创建广东气象防灾减灾第一道防线先行示范市实施方案》气象科技创新工程，被列为《江门市气象事业发展“十四五”规划》创新气象科技研究平台予以推进建设。目前，该项目的建设任务已完成。但其“国内一流、珠三角特色、高科技、有影响”的定位和对标国际国内先进技术的设计理念，仍需久久为功，随时代进步而持续发展。

1.1 立项意义

农业是对天气气候变化最敏感和最脆弱的领域，历年中央一号文件都对气象为农服务作出明确要求：2012年“加强农业气象研究和试验工作”和“扩大农业农村公共气象服务覆盖面”[1]；2013年“加快推进农村气象信息服务和人工影响天气工作体系与能力建设，提高农业气象服务和农村气象灾害防御水平”；2014年“完善农村基层气象防灾减灾组织体系，开展面向新型农业经营主体的直通式气象服务”；2015年“创新气象为农服务机制，推动融入农业社会化服务体系”；2016年“大力发展智慧气象服务和农业遥感技术应用”和“加强气象为农服务体系建设”；2017年“发展智慧气象，提高气象灾害监测预报预警水平”；2018年“提升气象为农服务能力，加强农村防灾减灾救灾能力建设”；2019年“建设现代气象为农服务体系”[2]；2020年“加快物联网、大数据、区块链、人工智能、第五代移动通信网络、智慧气象等现代信息技术在农业领域的应用”和“加强国家农业高新技术产业示范区、国家农业科技园区等创新平台基地建设，加快现代气象为农服务体系建设”[3]；2021年“完善农业气象综合监测网络，提升农业气象灾害防范能力”[4]；2022年“强化农业农村、水利、气象灾害监测预警体系建设，增强极端天气应对能力”[5]；2023年“强化农业防灾减灾能力建设，研究开展新一轮农业气候资源普查和农业气候区划工作，优化完善农业气象观测设施站网布局，分区域、分灾种发布农业气象灾害信息，加强旱涝灾害防御体系建设和农业生产防灾救灾保障，健全基层动植物疫病虫害监测预警网络”[6]。

如何加强农业气象防灾减灾业务服务，增强农业抗御自然灾害风险能力，保障国家粮食安全，为现代农业发展，农村经济社会建设，农民生产生活提供多元化，精细化，全方位的优质服务，是气象部门需要长期研究的课题。

1.2 项目优势

江门市是广东省农业大市，下辖的开平市是全国首批国家现代农业示范区和广东省首批省级现代农业示范区。位于开平苍城镇的广东江门国家农业科技园区(又名江门市现代农业综合示范基地，以下简称“园区”“基地”“核心区”)，是广东省规模最大、科研投入最多、农业品种最齐全、基础设施最齐备的农业综合示范基地之一。2012年经气象、农业部门及相关单位的领导、专业技术人员共同调研，一致认为基于开平“国字号”的特殊意义，现代农业发展基础，开平气候特征，科研合作基础和气象技术力量，通过气象技术工程项目带动，在开平推进气象为农服务示范建设，优势明显。

1.3 项目定位

2012年11月，(江门)珠三角现代农业气象技术工程中心项目被纳入江门市科技计划项目。项目定位为以服务“三农”为主旨，坚持创新、协调、绿色、开放、共享的新发展理念，着眼国家现代农业科技园区建设全局和气象长远发展需求，发挥农业示范园区国字号的优势，对标国内领先水平，创新合作模式和服务方式，推动气象与农业协同发展，互利合作。

2 项目建设主要做法

根据项目的总目标，分3个步骤、数个时间段交织持续推进。

2.1 突出重点，上下联动，推进“三农”专项实施

根据阶段性目标，项目组把握时间，精心组织申报资料，通过上下联动，申请到中央财政“三农”服务专项资金并下达开平。开平按要求落实地方配套资金，实施为期3年的中央“三农”专项资金-现代设施农业气象服务专项建设。省市气象部门加强对开平的业务指导。2013—2015年，开平市气象局在各级气象主管机构和当地政府的指导下，发挥自身优势和积极性，完成了现代农业气象业务服务研究建设任务，促进了气象为农服务工作转型升级。

2.2 破解难点，优化方案，推进项目用地落实

基地的土地资源十分珍贵。始于2年的各种多方沟通，终于2014年项目组提交的具有国家级水平的珠三角现代农业气象试验中心建设总体方案，农业部门书面同意安排基地核心区内占地1.73hm2土地的小山坡以及科技综合楼一楼约130m2的办公室，用于建设现代农业气象观测研究基地和固定的办公场所。在各方支持下，项目用地于2017年通过全省中期调规，1.73hm2林业用地全部调整为建设用地，被基地称为“气象山”。2018年缴纳森林植被恢复费，获得林业采伐许可证。2021年项目用地作为开平2021年度第十批次城镇建设用地，纳入广东省土地利用计划指标。

2.3 找准融点，部门协同，推进农业气象工程建设

2020年项目组根据省级生态环境保护工作的需求，引荐广东省辐射环境监测中心在农业基地气象山北北西侧建成国控网辐射环境空气自动监测站江门开平苍城561县站，2021年得到省辐射监测中心和园区的资金及设备支持，项目组把待启用的130m2农业气象科研试验站值班办公用房，设计改造成三方共建的“生态农业气象智能综合室”。2021年，现代农业气象观测场建设项目被列入全国基层气象台站基础设施建设-能力提升工程，获得中央预算资金支持。在园区的支持下，2021年11月初完成了气象山的伐木与基本平整。经历了启动、规划、执行、监控、收尾5个阶段，于第2年下半年按广东省国家级气象观测站地面观测场标准完成了现代农业气象观测场项目的基础设施建设。随着观测设备的陆续投入与增加，该工程将会发挥更大的效益。

3 项目建设主要成效

通过“三建成、一评估”，充分发挥项目建设的“示范、带动、引领、支撑”作用。

3.1 建成“全国标准化气象为农服务县”，发挥气象为农服务的示范作用

开平按照有专业人员，有服务方案，有指标体系，有业务平台，有适用技术，有示范田块，有合作机制，有直通服务，有信息反馈，有效益评估的“十有”标准，健全了全市的气象灾害防御组织机构，在园区建设农业气象示范基地，并配套大棚内外的观测设施，开展农业气象观测，建立农业气象数据库。通过农业气象试验，科学设置辣椒、马铃薯、水稻等特色农业气象服务指标，对冬种马铃薯进行了试验性推广，编制了水稻、辣椒的千米网格精细化农业气候区划图及开平市主要农业气象灾害风险区划图，对开平市涉农组织与专业户开展直通式气象服务，发布手机短信产品“田园气象站”等，构建了具有地方特色的现代农业气象服务模式。在开平已建增建共37个区域自动气象站，建成信息服务站15个、230个气象预警喇叭和58块气象电子显示屏，乡镇覆盖率达100%，建立覆盖全市的气象信息监测与传播网络。“三农”专项既满足了当地农业生产和农民的服务需求，又培养了人才，示范带动了同行，促进了气象为农服务水平的整体提升。开平市于2016年底被认定为“全国第四批标准化气象为农服务县”，被列入当年的政府工作报告。

3.2 建成“气象服务示范基地”，发挥项目对气象融入农业发展的带动作用

2013年8月起，开平在园区的核心区建立气象服务示范基地，开展农业气象观测，观测数据上传省网。在基地的大棚内和大棚外安装了较为全面的农气观测仪器，包括六要素自动观测站、光合有效辐射仪、大棚内要素观测(含总辐射、光合有效辐射、二氧化碳、两层温度、湿度、三层地温)；在大棚内建立示范田，对大棚内的作物(主要有辣椒、菊花、石斛、各类有机蔬菜等)开展气象监测服务；2015年在“省级现代农业示范区——现代化水稻生产加工示范基地”建立示范田；2021—2022年建成综合气象观测场和值班用房智能室。这些技术工程，改善了农业气象观测与试验的条件，推进了现代农业气象业务服务观测网络建设，促进了“监测精密、预报精准、服务精细”。尤其是在基地核心区按照广东省国家级观测站地面观测场标准，推进综合观测的气象基础设施建设，既实现了对开平气象探测环境保护工作的前瞻性谋划和项目化推进，又发挥了农业气象技术工程项目的带动作用，促进气象数据信息与农业产业两大资源要素的对接融合，推动气象融入农业发展，助力现代农业提质增效。

3.3 建成“开平市生态农业气象智能综合室”，发挥多领域融合平台的引领作用

智能综合室既为科技业务融合发展搭台，又促进了农业、气象和生态环境、核与辐射安全的科普与传播，是开平市气象科普宣传效应的拓展和延伸。2023年4月，由广东省生态环境厅指导，省辐射监测中心协同省环境科学学会、开平市科协、江门市农业科技创新中心、开平市气象局、江门市生态环境局开平分局等单位，在园区成功举办了“‘核’力筑梦共赴未来”4.15全民国家安全教育日科普宣传活动。在活动现场，开平市月山中学师生学习了核与辐射安全知识、气象预警信号，观看了无人机辐射监测演示，参观了环境辐射空气自动站、农业温室大棚鱼菜共生与气象观测项目，了解了生态、农业与气象的业务关联，感受到了科技的力量和省级科普风采，激发了对人工智能和自然科学知识的好奇心与探索精神[7]。基于智能综合室的功能兼容性，省市县多领域科技融合发展平台的引领作用得到充分发挥。

3.4 开展气象灾害风险评估，为园区灾后重建工程提供有力的决策支撑

2017年8月强台风“天鸽”登陆珠海后向西北方向移动，正面袭击了中山、开平、台山等地，造成过境地区严重致灾，“天鸽”被台风委员会永久除名。基地地处空旷，虽已提前采取防台加固措施，但仍不敌“天鸽”的狂风席卷，温室大棚几乎全部损毁。因大棚成本高，损失惨重。经项目组积极争取省局专家技术支持，通过对气象大数据深度统计分析和开展风洞实验，及时为开平(江门)国家现代农业综合示范基地核心区灾后重建农业设施大棚工程提供了极具价值的气象灾害风险评估，得到基地的重视与采信，按12级防风标准重建了园内所有受损的农业设施大棚10个，约2.7万m2。

4 项目建设经验启示

4.1 坚持新发展理念是化解项目建设各种难题关键

“十三五”期间，基层气象部门经历了防雷减灾管理体制改革带来的阵痛，经费严重紧缺，加上管理体制机制不完善，历史遗留问题多，落实“三保”政策都十分困难，项目建设资金更是无从谈起。项目组、开平市气象局为此进行了探索，取得了很好的效果。走发展新路。以创新精神推动气象供给侧结构性改革，坚持气象防灾减灾服务和气象科普双管齐下，走出了一条政府部门和老百姓都认可的公共气象服务新路，既推动解决了基层气象部门结构性资金匮乏的历史问题，又成为联结政府相关部门支持项目建设的纽带。共建共享。通过共建智能综合室，打造了兼具业务值班办公、科研、科普等多功能的综合室，成为各方面都满意的“共同体”，既贯彻落实了《关于停止新建楼堂馆所和清理办公用房的通知》(中办发〔2013〕17号)，又筹措了项目经费，还宣传了园区和科普文化，体现了新发展理念的意义。

4.2 要坚持系统观念，发挥项目整体优势持续提升气象为农服务水平

珠三角(开平)现代农业气象科研试验中心的主要任务是依托开平市国家现代农业示范区，打造一个具有农田生态环境气候观测，设施农业观测，太阳光谱分析，综合气象调控技术的创新型多功能农业气象观测和一个具备观测试验成果转化，农业气象精细化服务，专业技术人才培养，农业气象科普的多功能农业气象科研试验中心，促进现代气象服务与现代农业融合发展。简而言之，就是依托示范区打造“观测、试验成果转化、预报服务、人才培养、科普”5功能，形成项目整体优势[8]。

当前，市县气象部门在开展现代农业气象预报与情报，现代农业气象灾害监测预警与评估，农业气候资源利用与农业适应气候变化等服务时，主要是释用和补充订正上级业务单位的预报产品。但在开展有地方特色的农业气象专题研究，形成业务服务核心技术，为本地区农业专业化生产提供所需的气象科技支撑方面，还比较薄弱。这与农业气象观测及信息转化应用滞后，人才不足，科研力量不够强有密切的关系。因此，要巩固全国气象为农服务标准县的建设成果，做到4个重视。重视农业气象观测现代化建设，保障农业气象观测与试验、示范、推广功能得到充分发挥；重视人才的引进与培养，改善基层农业气象业务服务人员短缺的局面；重视建立以农业气象业务服务效益为核心的成果评价机制，鼓励技术研发，促进科研技术成果转化与推广应用；重视农业气象科普，包括远程科普，促进供需双方的交流与成长[9]。

4.3 要坚持需求牵引，以项目带动农业气象业务服务适应大数据时代的变革

找准服务需求，是做好现代农业气象业务服务的关键。当前，农业正快速向智慧农业方向发展，通过物联网、传感技术、人工智能技术、大数据技术和新商业模式，实现农业生产全过程的信息感知，定量决策，智能控制，精准投入，个性化服务的全新农业生产方式[10]，形成智慧农业产业生态圈，这对气象服务提出了新要求。尤其是“基于农业动植物和空间环境等信息变化而采取的精细投入管理”[10]的环节。

如，在江门提升水稻精细生产水平方面，需综合应用“5G+地面物联网”、卫星遥感、无人机遥感的“空天地”一体化技术，实现大田“四情”(墒情、苗情、病虫情及灾情)的精准监测，实时监测各监测点的环境、气象、病虫状况、作物生长情况，由系统预警模型实时远程监测和诊断，并获得远程管理的自动化智能化解决方案。

又如，在农业园区，种植和畜牧水产养殖领域，需与天气预报系统对接，共享气象信息，进而制定出精准农业的生产方案，通过APP传输到操作人员和管理者的手机上。在作物成熟度与上市期预测模型方面，通过对历史生产数据进行分析，结合当前的气象数据，可对农作物成熟度进行预测，并预估上市时间。农业生产者可根据当前及历史市场价格走势，调整温湿度及施肥情况，调整农作物成熟时间；通过调整养殖温度、饲料供给、保鲜等人工干预，调整产品上市时间，使收益最大化。

此外，农业灾害预测模型方面，将历史生产数据与历史气象进行综合比较分析，得出降雨量、风力等气象与产量的关系，根据预测结果，在类似天气出现之前采取适当的预防措施，保证农作物产量。

由上可见，在大数据时代，农业生产对气象服务的需求，已不再是刻意追求气象预报预测的精确度和因果关系，而是巧用大数据和科技进步来激发形成农业生产管理的新模式，形成新产品和新型服务。目前，如何使气象数据信息流动起来，以利于农业生产部门获取，是农业气象业务服务需要突破的主要障碍之一。随着社会的进步，农业气象数据信息的来源渠道将会多样化。气象部门需掌握农业生产的规律与需求，才能真正有效地推进气象供给侧结构性改革，促进现代农业气象业务服务走向开放型、智能化，以智慧气象服务智慧农业。