编者按:
眼下,各地秋收接近尾声,各项工作有序推进。近年来,气象部门在发挥气象防灾减灾第一道防线作用、有力保障秋粮生产的同时,还充分依托气象科技,推进科技优势深入农业生产环节中。从内蒙古突泉建立全国首个县级农业气象科研工作站,辽宁省开展玉米生产气象服务效益评价对比实验,到黑龙江构建秋收机械化作业气象服务指标,从河北利用智能网格预报划定病害风险等级地区,到江西省建立100个示范点开展早稻早播早育气象服务……俯瞰丰收大地,本期带您一同追寻农业气象服务的脚步,去体察气象融入农业发展、用科技助推乡村振兴的所作所为。
坐标:内蒙古突泉
“守护丰产行动”催生“三个首个”——气象科技成果从“案头”落到“地头”
2022年,中国气象局开展了“守护丰产行动”。这一年,全国首个县级农业气象科研工作站、首个智能气象节水灌溉示范区和全盟首个乡级土壤检测分析实验室接连落户内蒙古自治区兴安盟突泉县。转眼一年过去,这个被气象科技密集关注的地域有否发生变化?工作有何进展?
15名专家的“头脑风暴”
突泉县农业气象科研工作站建立之初,来自沈阳大气环境研究所、黑龙江省生态气象中心、吉林省气象科学研究所以及内蒙古生态与农业气象中心、兴安盟气象局等15名专家学者组成智囊团“入驻”工作站。
兴安盟气象局高级工程师高红霞介绍说,结合突泉县气候情况,团队构建了适合当地玉米生长条件的适宜度模型,能够判定突泉县及其主要乡镇的玉米气候适宜度,实现了对全县玉米生长气候适宜度情况更实时、更精细化的评价。
对突泉县主要农作物深入研究,这种热情不止高红霞一人有。内蒙古自治区生态与农业气象中心正研级高工唐红艳研发了“突泉县玉米种植品种精细化区划查询服务系统”,为农民科学选择适宜种植品种,避免越区种,最大限度降低了因减产减收造成的损失,实现了为农民群众增产增收提供科技支撑。玉米是突泉县的主要粮食作物,占全县总粮食作物播种面积的76%,唐红艳又将目光放在大兴安岭南麓玉米霜冻风险预警技术研究与应用上,实现了玉米全生育期的霜冻监测与评估。
一年多来,突泉县气象局依托农业气象科研工作站,引进转化先进气象适用技术11项,重点建立了火情遥感监测、生态文明保障、农业干旱气象预报、智能节水灌溉预报等业务模块,重点打造了全国首个智能气象节水灌溉示范区。
突泉县农业气象科研工作站玉米春霜冻气象灾害试验。 图/张亚军
粮食高产的“助推器”
“智能气象节水灌溉小程序简单易操作,几分钟我就学会了。”突泉县太平乡五三村种植户李岩波说。距上次采访李岩波,已经过去整整一年时间,再次见到记者,他的脸上洋溢着笑容。如今他已经能熟练使用小程序,通过喷灌改滴灌的方式,每亩地降低成本240元,这一年收入近20万元,是10年前的3倍。
李岩波口中的“小程序”,是以土壤水分监测诊断和灌溉预报技术为基础,研发出的基于移动互联的节水灌溉气象预报服务系统和手机APP,它能自动推送基于位置的土壤墒情实况及灌溉决策信息,为新型农业经营主体提供精细化的干旱监测预报和科学合理的节水灌溉建议。像李岩波这样获益的农户还有很多,截至目前,节水灌溉技术在全县高标准农田累计推广面积达67.94万亩,手机端注册用户数达1.7万人。
如今,作为核心的智能节水灌溉气象预报技术,已在突泉县“落地开花”,转化为有效的服务模式,打通了农业气象服务到地头的“最后一百米”,极大减少农户劳动工作量,有效地控制和减少水资源浪费和地下水开采,实现经济和生态效益的“双丰收”。同时,智能节水灌溉技术也在不断“开枝散叶”,积极探索部门内区、盟、县三级联合,部门外局地、局企融合发展新模式,推动节水灌溉气象服务技术研发和示范推广。
土壤里的“气象智慧”
在突泉县太平乡白庙子村兴安盟首个乡级土壤检测分析实验室里,一堆堆土壤样品、肥料和饲料等摆放得井然有序。实验室现有设备仪器40多台套,年检测能力达到2万份。
测土配方施肥是农业上关键性的应用技术,通过对土壤营养成分等进行检测,可以提高土地的生产能力,节约生产成本,减少由于不合理施肥造成的对土壤河流等的污染。目前,该实验室已完成412个样品土壤检测,对玉米、大豆、水稻三种作物的60多个品种进行实验,同时完成盐碱地改造试验田,效果十分显著。
突泉县的气象智慧元素愈发丰富,也为百姓带来实际利益。展望未来,突泉县与气象部门将紧密合作,稳步前行,突泉的未来充满希望。(贾辰 高菲 郭宁 张亚军)
坐标:江西
怎样让早稻增收更可观——科学挖掘气候潜力
江西是全国13个粮食主产省之一。作为露天生产的大宗作物,水稻属于“靠天吃饭”的农作物,而挖掘气候资源、规避气象灾害风险,是“藏粮于技”的重要举措。江西省农业气象中心运用多技术、多模式保障,充分利用气象数据,科学评估全省气候可行性,研发种植结构“看天早播早育”技术,为农户早播早育提供科学的保障。
早稻早播早育气象适用技术,立足气候变化背景下江西省农业气候资源对水稻生产的承载能力和发展潜力,聚焦早稻早播早育对提高气候资源利用率、降低主要气象灾害风险、提高早稻生产气象灾害防御能力的关键问题和技术难点,集成以天气预报、气候预测、气象灾害预警、农业种植技术等为核心的早稻早播早育气象适用技术体系,构建了“用好预报、适度早播早育,控制比例、分期播种,优选品种、合理搭配,看天管苗、及时避灾”为内容的推广模式。
双季早稻播期合理前移,使得早春气候资源得到充分挖掘,双季水稻的整体生长时段得到延长,江西省的气候潜力得到进一步利用。根据长序列气候资料分析,江西早春时期热量资源平均气温以0.3℃/10年趋势上升、有效积温以10.1℃·天/10年趋势增多、晴暖天气增多、稳定通过10℃和12℃初日提前、倒春寒发生频率和强度降低等因素均增加了双季早稻播期前移的气候可行性。
同时,江西气象部门基于全省气候资源利用开展了“再生稻+油菜”“双季稻+油菜、中稻+油菜”适宜性区划研究。据此,江西可根据地理位置从北向南依次种植“中稻+油菜”“再生稻+油菜”“双季稻+油菜”,以确保各地根据当地种植结构开展早播早育工作。
2023年,江西省气象局办公室、省农业农村厅办公室联合下发《关于做好2023年早稻早播早育气象适用技术示范推广的通知》,在全省建立100个示范点,联合建立省级指导市级、市级指导县级、县级指导种植户的三级示范推广机制;组建专项工作群,并面向全省农技和农业气象人员开展早稻早播早育气象适用技术培训3次,形成“农业农村+气象”的推广模式。
根据气象、农业农村、统计部门联合实割实测,2022年,全省早稻早播早育示范点平均亩产较常规播期的早稻亩产增产6.4%;2023年,较常规播期的早稻平均亩产增产4.6%。在生长后期,早稻收获期较正常播期早5至7天,使得晚稻种植期提前,2022—2023年晚稻均在寒露风之前完成抽穗扬花,产量得到进一步保证。(段里成 邓敏佳)
坐标:辽宁
气象对玉米增产到底有多大作用——6组试验田给答案
秋收时节,辽宁大地一派“丰”光。10月末,全省玉米已全部完成收获。10月31日,辽宁省气象局开展的玉米生产气象服务效益评价对比试验得出结果:6组试验田平均亩产提高76.34公斤,经济效益增加约198元。小小试验田里孕育出广阔前景。
为了提升气象在农业生产中的“贡献度”,根据辽宁省玉米种植面积大、产量高的特点,年初,辽宁省气象局决定开展玉米生产气象服务效益评价对比试验,在锦州、铁岭6个县(市、区)选取了6组试验地块,开展玉米生长全周期气象服务效益评价对比试验。
“辽西、辽北是我省玉米的主产区,分别是半干旱气候区和半湿润气候区的代表,各选取三组试验地块,每组地块由气象全响应、半响应、普通地块构成,用种、用肥、用药、农机全部一样。”作为此次试验的“操盘人”,辽宁省生态气象和卫星遥感中心副主任陈鹏狮介绍说。
为了直观体现气象服务对农业生产的作用,每组试验地块选取三种不同服务模式的农田进行对比,在使用相同种子、化肥、农药的基础上,一块是完全按照气象部门指令进行播种、施肥、打药等生产管理行为的气象服务全响应地块;一块是由气象部门提供农业天气信息,由合作社自行决定生产步骤的气象服务半响应地块;一块为农户完全根据自己经验耕种管理的气象服务不响应地块。以此分析玉米各生产地块、农时阶段及经营主体的气象服务效益,梳理出玉米气象服务在不同农时农事、不同种植规模下形成的产量、成本、管理和时间效益。
铁岭市气象局农业气象服务人员在昌图县阳宇合作社的试验田里查看、记录玉米情况。 图/文科
今年4月,辽宁经历罕见倒春寒,铁岭气象部门监测冻土深度、地温、墒情实况,跟踪预报,逐个试验地块研判,确定了最佳播种窗口期,并发布精细到试验地块的春播气象服务产品。
4月24日,铁岭昌图县老城镇尚无透雨且地温不够,铁岭市气象局生态与农业中心主任刘敏还是依据降雨预测,抢墒在全响应地块播下玉米种子,比农户播种提前了9天。正因此,刘敏被种地“老把式”笑话:这地温,咋能出苗?但刘敏有自己的主见,地温不够就调整播种深度,保持在3厘米至5厘米之间。
两周后,刘敏团队对3块地的玉米出苗率进行实测,结果是全响应地块出苗率92.5%、半响应地块80.7%、无响应地块79.3%。而后,玉米发育期进度、整齐度、根系状况、干物质重量等对比试验,全响应地块也有明显优势。
6月份,试验地里的玉米苗更高更壮,且鲜有缺苗断垄现象。农谚说“玉米七叶定株”,试验田的玉米苗普遍达到七八叶,在无异常灾害前提下做好日常田间管理就会有收成。当天实测显示,全响应地块苗株为4054株/亩,农户地块为3652株/亩。
刘敏坦言,通过开展玉米生产气象服务效益评价,同时吸收一线的种植经验,有利于不断提升服务能力,更好地帮助农民增产增收。在锦州的3个全响应试验地块全部于4月27日播种,避免了由于过早播种地温低、过晚播种墒情不够而导致的出苗率低、毁种等情况发生。
最关键的春播期后,便是精细的“管家式”贴心服务,气象服务人员持续观察、记录、比对6组试验地各生长阶段的数据,等待秋收的“大考”到来。
10月中旬,6组玉米试验地迎来秋收季。为确保试验数据真实可靠性,气象部门委托当地农业农村、调查部门等第三方参与。经实际测产,6组试验地中气象全响应地块产量达到764公斤至1000公斤,均超过各自对比地块,增产量22公斤至141公斤不等。
此次对比试验,厘清了气象“软服务”对玉米单产提升的时间、成本、管理和产量4类定量化效益贡献,检验了精密综合监测和精准影响预报的“硬实力”。综合计算玉米生长全周期农业气象预报服务效益,由以前定性的效益评价变为定量化效益评价。
试验也为进一步完善工作机制、工作方法积累了经验。明年,效益评价对比试验范围将逐渐扩展到全省,试验作物由玉米扩展到水稻、大豆和花生等大宗粮油作物,再扩展到各地的特色农作物。(马东雷 张慧)
坐标:黑龙江
“粮仓”又迎丰收背后——构建机械化作业气象服务指标
稻菽千里,遍地金黄,黑龙江粮食生产迎来“二十连丰”。目前秋收生产已全面结束,22761.8万亩粮食作物实现颗粒归仓。近年来,黑龙江粮食年产量稳定在1500亿斤以上,总产量、商品量、调出量均居全国首位,在国家粮食稳产保供中展现首要担当。
黑龙江位于我国东北端,属于典型大陆性季风气候,季节变化明显,干旱、洪涝、寒潮等气象灾害频发,给农业生产带来挑战。开展精细化、定量化、本地化的农业气象指标研究对政府和农业部门进行科学决策以及实现智慧农业的战略目标意义重大。
今年,黑龙江省气象科学研究所关键技术攻关团队依托智能网格气象预报产品,开展了现代农业气象智能网格服务技术研究,在已研发的作物发育期和土壤湿度格点化估算技术基础上,融合作物发育期、土壤湿度、气象条件等多元数据,构建了黑龙江省玉米水稻作物秋收机械化作业5千米×5千米网格适宜气象服务指标,填补了黑龙江此类农业指标研究的空白。
黑龙江丰收的田野 图/王继梅
据该项技术研发主要负责人、省气象科研所正研级高级工程师姜丽霞介绍,团队利用秋收机械化作业5千米×5千米网格适宜气象服务指标,制作了逐日黑龙江省玉米、水稻等作物秋收适宜等级图,并根据天气变化及时提出适当农事生产建议,提供给农业部门和种植户,让秋收部署工作有的放矢、有据可依,农民收获做到趋利避害、心中有数。
在今年的秋收气象服务中,这种秋收智能网格预报方法得到广泛应用。该农业气象专家团队结合新建机械化作业适宜气象服务指标和农事活动气象适宜度评价预报体系,分析出秋收前期的天气形势,并及时预测未来天气趋势,制作发布各类秋收气象服务产品44期。
基于此项技术,省气象科研所还开发了农业气象智能网格服务功能模块,将其嵌入中国农业气象业务系统(CAgMSS)和省生态与农业气象一体化平台,以制作本地化的农业气象监测预测评估智能网格产品;完善了精细化农业气象服务流程,通过构建新型农业气象服务模式,驱动传统农业气象服务向智能化、精细化转变,为保障国家粮食安全贡献气象力量。(张晓卿 吕佳佳 李秀芬)
坐标:河北
暴雨后如何防范玉米南方锈病——气象科技手段轮番“上阵”
11月1日,在河北省沧州市南皮县乌马营镇,5000多亩玉米已经丰收,小麦已经播种完成,气象部门的技术人员正深入田间地头开展农情调查。沧州市南皮县位于河北东部,土地盐碱沙化问题突出,县气象局为进一步夯实国家粮食安全根基,充分利用全县9个气象监测站的数据,重点关注了秋收秋种期间的强降水、大风降温等灾害性天气,及时准确地将气象信息送到农民手中,保障了玉米的秋收与小麦的播种。“今年收了15亩玉米,长势挺好,大喇叭天天报天气预报,气象部门经常下来给咱指导,提醒及时收获,及时防虫。”南皮县乌马营镇大坊子村村民林东海告诉笔者。
在服务种植大户的同时,河北省气象部门还利用智能网格预报、卫星遥感等气象科技手段,应对第5号台风“杜苏芮”后续造成的病虫害风险、农田涝渍等,保障秋收秋种时间不耽误,农民少损失。
今年以来,河北省气象部门为更好地服务保障秋冬季农业生产,依靠气象现代化科技成果,综合运用了气象大数据、卫星遥感等新技术新手段开展了科技为农服务,在天气气候滚动预测、灾害风险及其影响的实时动态研判等方面发挥了效能。
受前期强降雨影响,8月份,河北中南部地区水气条件充足,玉米南方锈病发生风险较高,河北省气象科学研究所利用智能网格预报,结合玉米南方锈病发生发展气象等级预报模型结果,划定病害风险等级地区。同时加大雨后加密调查频次、加大普查面积,密切监测玉米南方锈病发生发展动态,及时发布病虫情报,确保玉米南方锈病不在河北省大面积流行扩散。在石家庄、衡水、邯郸等地,气象、农业农村、植保等部门通过提早做好防控准备,大范围降雨后及时喷施高效杀菌剂,有效防治了其发生危害,切实做到了应防尽防,尽量将全省玉米损失程度降低。
台风“杜苏芮”还导致衡水、邢台、沧州等地引发洪涝、农田渍涝等次生灾害,河北省气象科学研究所加强与河北省高分中心对接,及时获取高分数据开展灾区遥感监测工作。8月1日,省高分中心邀请科研所加入了临时成立的“高分应急工作组”,针对河北省各受灾区域连续开展灾情遥感监测分析,制作专题图30余张。在沧州、邢台的部分县(市、区),当地气象部门通过卫星遥感数据提取了农田积涝面积,并计算出积水较重的农田面积,与农业农村部门共同开展农田排涝、指导部分农民根据墒情改种经济作物等。
10月以来,随着秋粮开始收获,省气科所利用卫星遥感技术和地面样本调查的方式对今年河北省主要秋粮作物农情信息进行监测。“河北省秋粮作物存在种类多、分布不均匀、生长期差异化较大等多种因素,通过高分辨率卫星数据,我们对河北省玉米、大豆等主要秋粮作物开展了种植分布、收割进度等遥感监测工作,并由省、市、县三级气象部门联合完成了地面样本数据采集,对秋粮作物的遥感提取和面积进行了估算,为省级分作物、分时段的精细化农业气象服务提供了基础数据支撑。”河北省气象科学研究所生态和遥感室主任赵春雷介绍。(马洵 董航宇 杨帆)
(责任编辑:张林)