山东省主要气象灾害对农作物生长发育的影响及其应对措施

李晓辉

（微山县气象局，山东微山 277600）

山东省位于我国东部沿海、黄河下游地区，境域包括山东半岛和内陆两部分，其中山东半岛位于我国的渤海和黄海之中，内陆部分则同河北省、河南省、安徽省、江苏省4 地接壤。山东省属于暖温带湿润半湿润季风性气候，四季分明，雨热同季；地形复杂多样，既有鲁中、鲁南和山东半岛等山地丘陵地区，又有鲁西、鲁北等黄河冲积平原。适宜的气候及丰富多样的自然条件为山东省农、林、牧、副、渔等产业的发展提供了相对优越的自然条件。同时，山东省是一个气象灾害多发的地区，干旱、冰雹、寒潮等气象灾害时有发生并且表现出一定的多发性、群发性及衍生性，在一定程度上严重影响了农作物的生长发育、空间布局、单位产量及产品质量。随着农业高产品种的推广和复种指数的提高，农业生产受自然灾害特别是气象灾害的影响愈发严重，成为制约山东省农业高效、优质、可持续发展的重要因素。为此，分析和研究山东省主要气象灾害对农作物的影响并制订相应的应对和补救措施，对促进当地农业、农村经济快速发展具有非常重要的实际意义和作用。

1 农业主要气象灾害的发生特点

1.1 旱灾

干旱是山东省主要的气象灾害之一，自有灾情统计以来，除个别年份以外，山东省几乎每年都会遇到不同程度的旱灾灾情，并常伴有晚霜冻害的发生。据统计，1950—2010 年，山东省干旱的成灾面积在66.7 万hm2以上的年份共有30 年，平均每1.5 年发生一次；干旱受灾面积在113.4 万hm2以上的年份共有17 年，平均每3 年发生一次；干旱受灾面积达到200.1 万hm2的年份共有10 年，平均每5 年发生一次[1]。在一年内既遭受冬季干旱又遭受春季干旱的情况屡有发生，甚至会发生冬季、春季、夏季3 季连续干旱的情况。从平均数据来看，山东省平均干旱受灾面积每年333.5 万hm2以上，几乎占全省总耕地面积的50%。农作物平均每年的旱灾受灾面积在290 万hm2左右，成灾面积在177 万hm2以上，农作物绝收面积在36 万hm2以上，受灾人口超过2 980 万人，粮食减产416 万t 以上，造成农业直接经济损失80 亿元左右。

1.2 雹灾

雹灾是山东省发生比较频繁并且危害范围、危害程度较重的一种气象灾害，在全省范围内几乎每年都会有不同范围、不同程度的冰雹灾害发生。每年的春末夏初是山东省雹灾发生最为频繁的时期，通常雹灾危害的累计天数在20 d 左右，特点为时间短促、来势凶猛、强度和危害大，并常伴有强降雨和骤然降温等阵发性灾害性天气过程。与平原地区相比，冰雹灾害在山东省山区发生的频率更高，鲁中、鲁北等山区发生冰雹灾害的次数要明显多于鲁西南等平原地区，鲁中的山区发生冰雹灾害的频率最高。冰雹灾害主要危害农作物的枝叶、茎秆、果实等，雷雨大风并伴有冰雹的天气过后，对于生长旺盛的玉米、果树等农作物及即将成熟的小麦会造成不同程度的机械损伤，导致作物减产甚至绝收。山东省平均每年雹灾的受灾面积都在20 万hm2左右，对当地的农业生产造成了较为严重的损失。

1.3 寒潮灾害

寒潮是影响山东省农业生产的主要气象灾害之一，尤其是春季寒潮的发生，会对此时开花的小麦、果树等农作物的花器官造成不同程度的危害，影响植物的授粉受精，进而导致秋季的减产甚至绝收。早春季节，受到寒潮的影响，山东省中部、东部和南部地区气温较低，最低气温会降至-6～-2 ℃。在这样的温度条件下，小麦、果树等开花农作物的花蕊极容易受到低温冻害，导致花器官不能正常授粉受精。山东省平均每年因寒潮而受灾的农作物面积在2 万hm2左右，其中成灾面积近1 万hm2，绝收面积在1 000 hm2左右，造成的农业直接经济损失在4 000 万元左右[2]。

2 气象灾害对农作物生长发育的影响

2.1 旱灾对农作物生长发育的影响

20 世纪80 年代以来，对山东省种植的小麦、玉米等农作物影响最大的气象灾害是旱灾。山东省春季十年九旱，长时间的降水量不足加上高温天气，导致蒸发量大，水分匮缺，影响农作物的播种、出苗及正常生长发育。山东省一年四季都可能发生不同程度的干旱，其中冬春连旱、秋冬春连旱发生范围最广、发生频率较高而且危害相对较重。两季或者连续三季干旱，尤其是春季干旱会对冬小麦的幼苗生长产生严重的威胁，降低小麦后期实穗率，造成减产和品质的下降。同时，春季干旱导致的土壤墒情差会影响当地玉米的正常播种，延长玉米的出苗时间，降低一类苗、二类苗的比例，导致出苗不齐、缺苗甚至不出苗的情况；后期补苗会大大增加生产成本，严重缺苗的地块会减产甚至绝收。另外，山东省夏季气温较高、蒸发量增大，容易导致土壤干旱缺水，此时正值玉米的灌浆期，不能满足植株生长所需要的水分供应会导致玉米植株过早枯萎，造成农作物减产甚至绝收，严重影响农户的经济收入。

2.2 雹灾对农作物生长发育的影响

冰雹灾害近几年在山东省发生次数较多且危害较重，山东省3—10 月均可能发生雹灾，其中5—7 月雹灾的发生频率相对较高。冰雹灾害常伴有降温，容易冻伤植株，造成减产；并伴有大风、短时强降雨、降温等，轻则造成农作物的叶片、茎秆等部位损伤或间接感染，严重时导致整株死亡，颗粒无收。黄豆粒大小的冰雹可撕裂大田作物玉米、小麦、黄豆及果树等植株的叶片，砸伤植株，使其茎秆折断，影响农作物植株叶片的光合能力，影响干物质的积累，造成减产。并且，被冰雹砸伤的叶片和茎秆很容易受到病虫害的间接感染，导致植株患病，影响农作物的单位面积产量和品质。如果玉米在灌浆期遭受冰雹灾害，籽粒会破损并产生霉变，不仅会导致玉米单位面积减产30%～50%，而且会大大降低玉米产品的品质[3]。山东省是水果大省，若在结果期遭受雹灾，轻则造成一定程度的减产，重则使果实大面积掉落导致绝收，或者会严重降低果品的品质，使果树徒有产量但是没有经济效益。

2.3 寒潮对农作物生长发育的影响

山东省的寒潮灾害往往是来自极地的强冷空气导致，当地低温连续阴雨天气导致的寒潮危害在春季出现频率相对较高并且危害相对较重，往往会影响农作物的春播和春种。玉米作为一种喜温喜肥的农作物，在山东省的种植面积较大，遭受低温冷害会使该地区种植的玉米生长发育受阻，抑制玉米植株正常的开花授粉，延迟生育期。若播种后遭遇低温冷害，则会导致粉种、烂籽，三类苗增多并伴随严重的缺苗现象，造成减产、减收；若在玉米的拔节期至开花期遭受低温冷害，会延迟开花，导致植株不能正常授粉受精；若在灌浆期出现寒潮危害会导致玉米灌浆缓慢，影响籽粒发育。寒潮危害会使玉米单位面积产量下降5%～10%[4]。此外，山东省种植有不同品种的果树，春季果树花期遭受寒潮危害会使植株花器官发育受损，导致授粉受精不良或不能授粉受精，轻则减产，严重时甚至造成绝收，严重阻碍了当地果树产业快速、高效发展的步伐。

3 农业主要气象灾害的应对措施

3.1 建立完善的农业气象灾害预测预警体系

为了将山东地区气象灾害对农业生产、生活的损害降到最低，需要在省内各地区建立一整套完善的防灾、抗灾、救灾体系，通过现代化高效的农业气象监测、预报、预警系统，提高农业的防灾、减灾技术水平，坚持对农业气象灾害预防为主的防御原则。1）加大对山东省常见气象灾害的预测、预报工作力度，提高预测、预报的准确性和及时性，充分发挥当地气象部门的技术优势，建立分类气象灾害预报机制，打造新一代现代化、技术化农业气象灾害预测预报体系，提高农业气象服务的实效性、针对性，为农业生产提供强有力的保障。2）建立并健全气象灾害预报预警系统，加强农业气象灾害的分析和处理能力，总结历史经验和教训，做好农业灾害性、关键性及转折性重大气象信息的实时预报工作，丰富和细化服务种类，开展气候动态诊断和风险分析，强化人工控制天气的能力和应急反应能力。3）建设健全干旱、冰雹、暴雨、大风等气象灾害信息发布和信息传递系统，借助最新的传播媒介，将可能发生的灾害性天气情况及时传达给每一位农户，使农户能在第一时间采取各种抗灾、减灾的生产技术措施。4）制定和进一步完善农业气象灾害防御工作紧急预案，归纳好针对各类农业气象灾害的有效方案，制定处理程序并对可能出现的次生灾害做好完善应急处理措施，在省内农业气象灾害频发的地区定期、不定期开展应急演练，确保各项应急处理措施落实到位，将灾害的危害程度降到最低。

3.2 积极发展避灾农业

目前，山东省的农业发展在一定程度上还没有完全摆脱“靠天吃饭”的局面，农业生产依然受限于气象灾害的影响。进一步推动避灾农业和生态农业的发展，既能够减轻和摆脱气象灾害对农业的危害，又是顺应现代化农业发展的必然要求。1）通过现代化科技手段，加大机械化投入力度，减少农药、化肥的施用量，利用滴灌、喷灌等现代化灌溉手段实现测土配方施肥、适时适量追肥、随水追肥等现代施肥、灌溉目标，将传统的粗放型农业生产向集约化、规模化、标准化、现代化方式转变，避开不利气候因素对农业生产的影响。2）利用农业生态系统内合理的物质及能量的代谢、循环和转换，实现生物和环境之间的和谐共生，建立一个良性循环、多级转化、综合发展的现代化高效农业体系，进而从根本上摆脱传统农业生产靠天吃饭的局面。

3.3 加大现代农业技术的推广和应用

利用现代化农业技术手段和现代化的设施、设备，进一步提高农作物水分和肥效的利用率，避免水资源的浪费，提高劳动效率，缓解或消除旱灾对山东地区农业生产的影响。例如，在山东省农业生产中，可以加大黑色地膜覆盖、膜下节水滴灌和水肥一体化等技术措施的实施力度。通过科学覆盖黑色地膜，不仅能有效抑制田间杂草的产生，而且可以提高当地春季地温，减少地表水分蒸发，使播后苗期0～10 cm 土层的相对含水量增加3.7%左右，有力缓解了春季干旱对山东省农作物播种及出苗的影响，实现一播全苗、齐苗、壮苗，而且有助于缓解春季寒潮对农作物幼苗的影响[5]。在粮食作物、经济作物和果树生产中广泛采用膜下滴灌和水肥一体化技术，不仅可以有效解决山东省农业生产常遇到的夏季干旱和秋季干旱问题，而且可以大大降低生产成本，提高农业生产效率和单位面积经济收入。膜下滴灌系统的应用实现了测土施肥、随水追肥，滴灌头可将水分直接输送至农作物的根系附近，节省灌溉水源60%以上，并且更有利于根系的吸收，避免了水分流失，提高了水资源的利用率。同时，借助滴灌系统中的施肥装置可实现随水追肥，打开电闸就能够实现灌水、施肥同步进行，彻底摆脱了干旱问题对山东省农作物生长发育的影响。

在应对异常气候问题时，也要注意及时使用现代农业技术。例如，遇到春季出现短期极端低温的情况，通常采取田间熏烟的方法来抵御低温寒潮危害。对于部分雹灾发生较为频繁的地区，农户还可以通过购买农业保险或者搭建防雹网的方式来降低雹灾对农业生产的影响；也可以在农作物受雹灾后，采取及时中耕并适量追肥的技术措施以提高地温，促进根系生长，增加植株营养，加快植株的自我恢复，最大限度地降低雹灾对农业生产的影响。因此，要想彻底摆脱山东省农业生产靠天吃饭的局面，最终还是要借助现代化的农业技术手段和设施、设备，以到达真正的高产、稳产、优质、可持续化。