第八章农业气象应用

第八章农业气象应用“纳沙”2011年9月27日，菲律宾，在“纳沙”台风抵达马尼拉和吕宋岛后，居民们转移到安全的地方。强大的降水量使电路系统中断，人们工作停止；并迫使成千上万个居民撤离到疏散中心。居民们不得不在齐腰深的水中前行，还要躲避在水中漂浮着得树枝和杂物。据报道，“纳沙”在菲律宾至少已造成7人死亡。台风红色预警台风纳沙今天凌晨2点钟，中心位于北纬17.4度,东经118.3度,也就是在海南文昌东南方约830公里的南海东部海面上，中心附近最大风力13级，风速达到40米每秒，7级大风范围半径350公里，10级大风范围半径80公里，预计未来一天内纳沙中心将以15-20公里的时速向西北偏西方向移动，逐渐向本岛东部到广东西部一带沿海靠近，强度将有所加强。受纳沙影响，今天白天到后天夜间：北部湾海面，本岛万宁、陵水到儋州一带海面，多云,偏北风5-6级,阵风7级，明天白天起转西北风11-12级，本岛临高、澄迈到琼海一带海面，多云,偏北风5-6级，阵风7级，明天白天起转西北风12-14级，其中纳沙中心经过的附近海面旋转风13-14级，阵风15级，本岛四周沿海各港口所挂台风二号风球不改变。西沙和中沙群岛附近海面，阴天有阵雨,偏北风6-7级,阵风8级，今天夜间起逐渐增大到8-10级,南沙群岛附近海面，阴天有阵雨,西南风8-9级,阵风10级。受台风影响下的天气变化第一节农业气象在生产上的应用第二节作物气象第三节蔬菜气象第四节林业气象第五节果树气象第六节畜牧气象第七节渔业气象第一节农业气象在生产上的应用一、中国的气象台站和农业气象服务系统1、气象台站网2、农业气象服务农业气象服务包括：农业气象监测：如农业气象条件、农业对象生长发育观测、农田水分观测。农业气象情报：如农业气象旬报、月报、年报、墒情报雨情报、灾情报等；农业气象预报：如农用天气预报、农业气象灾害预报、农业气象条件预报、物候期预报等。二、农业气象情报和预报1、农业气象情报农业气象情报是分析过去和当前天气条件并鉴定其对农业生产影响的专业情报。基本内容有：（1）过去和当前与农业生产关系密切的天气条件及其对作物、牧草生长发育、禽畜的舍饲、放牧以及各项农事活动等影响的鉴定；（2）未来天气条件展望及其对农业生产影响的估计；（3）建议应采取的农业技术措施，附有必要的气象与农业气象资料图表。2、农业气象预报农业气象预报是针对农业生产需要而编发的专业气象预报，包括农业生物的生育、产量、灾害等状况的预报和各种农业专业天气预报。农业气象预报分为：（1）农业生产对象的生长发育状况预报。如生育期、及苗情张势。（2）农产品的数量和品质预报。（3）农业气象灾害预报。如霜冻预报、低温预报、干旱预报。（4）农用天气预报。如作物播种期、收获期、以及平时田间管理（施肥、喷洒农药）需要的天气预报。三、农业气象模式及其应用农业气象模式是表示农业生产对象或过程与气象条件关系的数学表达式或文字逻辑图式。常见模式：土壤---植物---大气模式（SPAM作物---天气模式精准农业是由信息技术支持的根据空间变异、定位、定时、定量地实施一整套现代化农事操作技术与管理的系统，其基本涵义是根据作物生长的土壤性状，调节对作物的投入，即一方面查清田块内部的土壤性状与生产力空间变异，另一方面确定农作物的生产目标进行定位，以达到“系统诊断、优化配方、技术组装、科学管理”的目标，调动土壤生产力，以最少的或最节省的投入达到同等收入或更高的收入，并改善环境，高效地利用各类农业资源，取得经济效益和环境效益。精准农业主要包括：1、全球定位系统。GPS（GlobalPositioningSystem）技术。2、地理信息系统GIS。GIS（GeographicalInformationSystem）的技术支持，它是构成农作物精准管理空间信息数据库的有力工具。3、遥感系统RS。遥感技术（RemoteSensing）是精准农业田间信息获取的关键技术。4、作物生产管理辅助决策支持系统。它的核心内容是用于提供作物生长过程模拟、农业气象预测模式建立。5、田间肥力、墒情、苗情、杂草及病虫害监测及信息采集处理技术设备和智能化农业机械装备技术。第二节作物气象一、作物分布和生育与气象1.作物对温度和光照的需求不同作物的不同生育期对温度要求不同如：春播小麦要求最冷月平均气温﹤0℃。水稻则要求最热月平均气温20﹥℃。活动积温是指当日平均气温稳定上升到10℃以上时，大多数农作物才能活跃生长。把大于等于10℃持续期内的日平均气温累加起来，得到的气温总和。2、作物对水热条件的影响降水量对农业布局影响，如年降水量500mm以下的地区以放牧业为主，500mm以上的地区以种植业为主。降水量季节分配不均，农业和农作物生产有明显的季节性特点。雨热同季与雨热不同季地区的农业生产特点也不同。（如地中海气候）3、作物对光、热、水组合的要求。一般日照时数多的地区，作物产量高。日照时数与水温条件不配合，作物生产不同。年日照时间数多，而水分少的地区作物产量低，水分多得地区作物产量高。年日照时数多而温度高的地区产量不高，温度相对较低的地方产量高。日照时数少，温度低，则产量低。二、确定作物产量、品质的农业气象条件1、影响作物产量的农业气象条件（1）穗（铃、荚）数光照影响光合作用制造养分水分土壤水分在20%以上时脱落与土壤水分成正相关。温度三基点温度（2）粒数幼穗分化到籽粒成型期的气候条件（3）粒重灌浆期的气候条件灌浆期是农作物的一个生长时期。植物的生长发育过程，大体可分为3个阶段，即营养生长阶段(从种子萌发到分蘖)，营养生长和生殖生长并进阶段(从拔节到孕穗)和生殖生长阶段(从抽穗到成熟)。在第三生长阶段，籽粒形成后就进入灌浆期，叶片生产和积累的有机物质运输到籽粒中去。（4）收获期的农业气象问题收获过早、过迟都将影响作物产量小麦以蜡熟中期收获最为适宜。蜡熟期：植株果穗中部子粒干重接近最大值，胚乳呈蜡状，用指甲可以划破。2、影响作物产品质量的农业气象条件小麦的蛋白质、淀粉、面筋含量与太阳辐射、温度、水分等相关甜菜的含糖量与水分关系密切。温度与大豆的含油量相关，昼夜温差大有利于油的形成与积累。第三节蔬菜气象一、蔬菜生长发育与气象1、温度（1）不同种类的蔬菜对温度的要求①耐寒的多年宿根蔬菜②耐寒蔬菜③半耐寒蔬菜④喜温蔬菜⑤耐热蔬菜（2）不同生育期对温度的要求喜温蔬菜种子发芽以25—30℃，耐寒蔬菜以10—15℃或更低。（3）低温春化作用春化作用一般是指单子叶植物必须经历一段时间的持续低温才能由营养生长阶段转入生殖阶段生长的现象。2、光照①光照强度影响植物光合强度和形态。②光周期光周期是指昼夜周期中光照期和暗期长短的交替变化。光周期现象是生物对昼夜光暗循环格局的反应。依照对光周期的反应，蔬菜作物有长光性、短光性、中光性与限光性之分。所谓“限光性植物”。这种植物要在一定的光照长度范围内才能开花结实。而日照长些或短些都不能开花。如野生菜豆只能在每天12一16小时的光照条件下才能开花。3、水分蔬菜大多以柔嫩多汁的器官为可食部分，含水量在90％以上，有些瓜果和大白菜叶球含水量达95％以上。所以，水分是蔬菜的重要组成成分。不同蔬菜、同种蔬菜不同生育期对水分要求不同。三、蔬菜生产中的几个气象问题1、播期与气象蔬菜播种时期受气象条件的制约。喜温蔬菜，为争取早熟，要求尽可能早播，但过早播种会遇到地温低使出苗不齐或苗期出现霜冻的危害。因此，以在春季终霜前于露地播种，而于断霜后出苗为宜。东北大多在立夏前后，华北在谷雨前后、长江流域在清明前后播种，广东、福建等省冬季气候温暖，可在早春或11～12月播种。秋播的大白菜和萝卜，既要考虑防止因过早播种苗期生育不良，易感染病害，又要考虑晚播生长期短，后期降温过快，产品器官来不及充分形成，降低产量和品质。2、育苗与气象育苗的主要作用是在不适宜蔬菜生长的季节，创造适宜的环境的条件，培育健壮的幼苗，使蔬菜提早成熟或延长生育期，增加产量。育苗期间的关键是光温的调控，特别是温度的管理，对培育壮苗起重要作用。3、气候与蔬菜的淡旺季中国气候类型多样，蔬菜生产有较明显的季节性。按地理位置，蔬菜周年供应上的淡旺矛盾可有4种类型。华南地区：夏季高温多雨形成夏淡；秋冬春三季适宜蔬菜生长，形成旺季。长江流域：1月份气温接近0℃，形成1～2月的冬淡；7～8月的月平均气温在28℃左右，又形成8～9月的夏淡，其它各月适宜于蔬菜生长，而形成旺季。黄河流域：11月中旬到第二年3月中旬，低温形成春淡；夏秋之交，高温多雨，不适宜蔬菜生长，形成夏淡，旺季是在6～7月份和秋末冬初。东北及西北地区：无霜期短，大部分蔬菜为一年一茬，喜温与冷凉蔬菜几乎同时种植，淡季达半年以上，形成半年淡季半年旺季。四、蔬菜储藏与气象（1）温度温度低，呼吸作用、蒸腾作用、水解作用降低、后熟老化降低、抑制微生物活动。（2）湿度湿度大有利于蔬菜保鲜、保色，延长储藏时间。湿度大有利于微生物生长，容易发病腐烂。（3）气体适当降低氧气含量，提高二氧化碳含量有利于抑制呼吸作用、延缓后熟、抑制微生物活动。2、蔬菜储藏中的气象问题蔬菜贮藏分为自然降温和人工降温两大类。自然降温利用自然界的低温来调节并维持贮藏环境内适宜温度，包括各种简易贮藏和通风库贮藏，是目前普遍应用的贮藏方式，由于自然界温度变化的影响，在温暖地区或高温季节就难以应用。人工降温贮藏法包括冰窖贮藏、机械冷藏和气调冷藏，利用冰融解吸热或用机械致冷来创造贮藏低温，不受自然气温和季节限制。蔬菜储藏可分为：⑴简易储藏⑵通风储藏⑶气调储藏(1)简易贮藏堆藏、埋(沟)藏、窖藏、假植贮藏和微冻贮藏均属简易贮藏，其贮藏品多堆积在地面或地下，利用不同季节温度的变化规律和特点，创造贮藏环境特殊的微气候条件。(2)通风库贮藏通风库是目前蔬菜贮藏的主要方式之一，有隔热结构和较完善的通风系统，是利用空气的对流而起到降温作用，多用于秋冬季。但在高温季节，外界气温高，为使库内保持较低的温度，白天停止放风，加强夜间放风，也可使库温比外界温度低10℃，起到短期贮藏作用。(3)气调贮藏是通过降低贮藏环境中O2的含量和增高CO2的含量以达到贮藏的目的，气调库贮藏也称之为CA-贮藏；气调贮藏要注意O2、CO2和温度条件配合。因为它们密切影响着植物组织的成熟、衰老和其它生理生化过程，故它们间互相制约互相联系的关系，对贮藏品起着综合的影响。O2、CO2和温度有一个最佳配合，但也并非固定不变，同一种蔬菜，由于品种、产地、采收成熟度及在贮藏中的阶段不同，而要求不同的适宜匹配。第四节林业气候一、林业生长对气象条件的要求1、温度影响地球上森林植被组成及分布的重要因素，按积温和最低温度区分不同的热量带，都有其相应的树种和森林类型。2、光照阳性树种、阴性树种、中性树种3、水分植物光合作用、呼吸作用、营养物质运输等。4、风风能增加林木的蒸腾作用风力越强，树木的生长力越低。尤其是冬季的干风。二、主要树种的分布与气候1、寒温带针叶树种2、温带针叶树种3、温暖带针叶树种4、落叶阔叶林树种5、常绿阔叶林树种6、季雨林和雨林树种三、林业生产的主要气象灾害及防御1、冻裂冻裂是指林木向阳面受冬季昼夜温度巨变致使树干纵向冻裂。原因：温度变化幅度、树种类、树皮光滑程度、密度。防御措施：保持一定密度；用草绳等保护物进行包扎。2、根茎灼伤根茎灼伤是指林木幼苗或幼树根系受表层土壤高温灼伤防御措施：高温来临前喷水；遮阴；采伐时带状间隔，期保护作用。3、皮灼皮灼是指树木向阳面受夏季辐射致伤。防御措施：干旱地区选择地势较低的地方造林；选择与耐灼伤的树种搭配种植。4、雨凇害雨凇指过冷却雨水在林木表面凝冻而成的冰层，对林木造成的伤害。防御措施：合理布局，加强林地生态环境建设：林场小气候调控。5、森林火灾主要是雷击起火。中国以春、秋、冬三季为主。第五节果树气象一、果树分布和气候1、热带常绿果树带2、亚热带常绿果树带3、云贵高原常绿落叶果树混交带4、温带落叶果树带5、旱温落叶果树带6、干寒落叶果树带7、耐寒落叶果树带8、青藏高寒落叶果树带二、果树的生长发育与气象1、温度（1）温度与果树的生态型年平均温度和