科普看台丨渍涝旱热病虫害——三夏“第一仗”先过“天气关”
日期:2025-05-23
来源:中国气象报社
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编者按:“三夏”时节,面对高温干旱、旱涝急转、病虫害防治等多重挑战,气象工作者该如何利用先进的监测、预报和服务手段,有效应对高温、干旱等灾害性天气,以保障农业生产的稳定与高效?本版“科普看台”将连续两期从防洪涝降渍害、抗旱促作物生长、抗高温防热害、防台风保安全、防病虫减损失等五大核心任务出发,解析“三夏”时节常见的高温、干旱、涝灾等农业气象灾害的特点、影响及防治措施,探讨气象部门如何科学应对,共同保障农业生产的丰收。

专家顾问

中国气象局气象宣传与科普中心特聘专家 朱定真

山东省淄博市气象台副台长、高级工程师 环海军

跨过旱热叠加关

每年5月至6月,我国中东部地区陆续进入三夏大忙时节,夏收、夏种、夏管全面展开,冬小麦、油菜等农作物加快成熟,玉米、水稻、花生等夏播作物陆续下地。这是全年农业生产承上启下的关键期,也是保障粮食稳产增产的关键阶段。而近日,我国小麦主产区高温、干旱、干热风等天气频繁登场,成为影响三夏能否收得下、种得上、管得住的决定性因素。

    图为山东省气候中心、河南省气象科学研究所以及山东省泰安农业气象试验站的气象工作者在泰安冬小麦主产区域测量小麦叶面积和叶绿素含量 图/文 张嫣然 张乾

    图为陕西省渭南市蒲城县气象局农业气象人员在小麦主产区开展冬小麦生长态势调查 图/文 廉沫 王盼

    旱热叠加“拦路虎”

三夏期间的气象灾害中,高温与干旱的叠加影响最为广泛且致灾性最强。黄淮海、华北、江淮以及西南部分地区,正是这一时期旱灾的多发区。

干热风是最典型的热力型农业气象灾害,通常由高温、低湿和大风等不利气象条件叠加形成,对处于灌浆期的冬小麦的危害尤其显著。当日最高气温32℃以上,14时的风速达到2米每秒以上、空气相对湿度低于30%时,即达到干热风的发生标准。这类天气会导致小麦灌浆不充分、千粒重下降,甚至提前干枯,直接影响产量。为帮助农户精准应对,每年气象部门会根据温度、湿度和风的大小,发布干热风风险等级指标,提供科学防御参考。

相比之下,旱热叠加则更具隐蔽性且覆盖面广。当前,黄淮、华北平原、西北中东部等地气温持续偏高,降水阶段性偏少,导致土壤失墒快、播后见干频发,尤其对夏玉米、移栽水稻、大豆等作物的出苗、扎根、缓苗带来不小挑战。幼苗水分吸收能力较弱,在高温强蒸腾环境下,容易出现烧芽”“旱苗黄等问题,严重时甚至导致苗死窝空,直接影响后续生育进程和产量形成。

此外,设施农业同样难逃影响。在高温炙烤下,大棚作物常面临超过40℃的高温胁迫,一旦通风降温措施不到位,蔬菜瓜果极易出现落花落果、日灼、水分失衡等生理障碍,严重时甚至造成棚室绝收。

多管齐下“组合拳”

如何在三夏时节跨过旱热天气关?专家建议,三夏农业生产需强化联动机制,依靠科学手段和经验技术,精准识别风险、科学应对挑战。

在干热风高发区如华北、西北和黄淮地区,应优先选用抗干热风品种、早熟或中早熟品种,以避免干热风造成的危害。此外,还可以在小麦拔节期适量喷撒草木灰;在小麦孕穗、抽穗和扬花期追加肥料,增强抗御干热风的能力;在麦收前两周至三周灌浆期浇好灌浆水,确保小麦根系供水充足,减轻干热风影响。

夏播作物方面,需根据墒情适时播种,推广播后即浇垄作沟播等技术,增强保墒能力。对已出苗作物,应在早晚及时喷灌抗旱保苗水,减缓高温蒸腾压力;在设施农业管理方面,应科学调控棚室环境,合理使用遮阳网、强制通风装置与喷雾降温系统,避免作物长时间处于高温胁迫状态。此外,广大农户还需密切关注气象部门发布的短期预报与灾害预警信息,提前制定应对预案。

守住三夏天气关口,既靠天时,也靠人力,更靠科技支撑与科学管理。唯有未雨绸缪、精准施策,才能稳住粮食生产基本盘,端牢中国饭碗。(王婉)

多招并用 农田解渴

5月以来,我国多地出现高温天气,导致广西、河南、江苏、陕西等地出现不同程度旱情。当下正值小麦等粮食作物生长关键期,高温叠加干旱,气象部门如何采取应对措施,夯实夺取粮食和农业丰收的基础?

监测旱热有慧眼

随着国力提升、科技发展,我国现已建立广覆盖、高密度的农业气象观测网,具备提供精准气象预报预警的能力。对于干旱监测来说,地表温度与土壤水分是两个核心指标。围绕高标准农田观测站网布局,我国已形成以常规农业气象观测站为主、特色农业气象观测站为辅,人工观测和自动观测相结合的农业气象观测站网体系。

气象部门在河南省鹤壁市、辽宁省锦州市、黑龙江省伊春市等地开展无人机观测试验,研制作物长势、土壤水分、产量等反演产品,为当地提供农情决策服务。如今,作物高光谱成像仪可以通过测量作物冠层在350纳米至1700纳米波段的光谱信息,实时监测大尺度作物的土壤水分和长势,而百米级实时土壤水分分层监测技术,可为作物的干旱或者涝渍应对提供数据支撑。

而风云气象卫星,则是捕捉气象条件和农业生产情况的另一双慧眼

卫星遥感监测围绕作物种植分布、作物长势、农业气象灾害等三个关键方面开展。近年来,中国气象局、中国科学院、农业农村部等部门将风云气象卫星资料作为数据源,开展国内外重要产粮区气象灾害监测及小麦、玉米等主要粮食作物长势监测与产量估算,为科学决策提供重要参考依据。如今,凭借卫星的红外遥感数据,能够精准反演地表温度,利用微波亮温数据,可准确反演土壤水分,从而为气象灾害监测预警、作物长势动态监测及产量科学估算提供强有力的技术支撑。

精准预报促早防

围绕农业生产关键需求,气象部门强化科技赋能,做好关键农时服务和国内主要粮食产量预报,研发农业气象灾害智能网格监测预报,构建干旱、高温等近20种主要农业气象灾害的逐日格点监测和未来110天的逐日全国5公里格点预报,建立系统平台和数值产品库,为农业防灾减灾提供技术支撑。

对跨区作业的农机手而言,汛期,暴雨、洪涝灾害、高温等极端天气都会对跨区作业造成较大影响。2024年,预警信息、机收适宜度、高温、降水等气象服务产品,全面接入全国农机作业指挥调度平台,农机手在获取预警信息和气象实况预报服务的同时,还可共享农机具实时点位数据,提升农机作业气象服务信息化水平。

施策缓旱情

面对高温天气和农业旱情,各地气象部门抢抓天气时机,积极调度国家高性能增雨飞机跨区开展联合增雨作业。

在江苏,气象部门在南京低空综合飞行基地首次成功实施了降水及六级阵风天气条件下500米低空增雨作业试验,有效缓解了当地近期的旱情;在甘肃崆峒,面对降水匮乏对小麦、玉米等农作物生长造成严重威胁,气象部门抢抓有利时机,积极开展地面人工增雨作业,保障粮食生产安全……

值得注意的是,人工增雨作业不是凭空造雨,而是在自然云已经具备一定降水潜力的基础上进行。首先,人工增雨要看施策,云层厚度要大于2公里。其次,需要有降水天气过程,有水汽输送和上升气流区。人工影响天气主要对地形云、对流云、层状云、积状云和层积混合云进行催化剂播撒作业,选择合适的作业时机、合适的作业部位、合适的催化剂量,作业才有实际效果。(王畅)

“一喷三防”也须“看天”配方施策

当前,全国正进入三夏大忙时节。针对近期华北、黄淮及陕西等部分冬麦区出现的高温天气,气象部门提示当地生产者,需开展一喷三防,适时适量喷灌、降温增墒。

时常提到的小麦一喷三防,喷的是何物?又在防什么?

在小麦齐穗到扬花灌浆期(4月中下旬至5月中下旬),使用杀虫剂、杀菌剂、植物生长调节剂、叶面肥、微肥等混配剂喷雾,帮助小麦防病虫害、防干热风、防早衰倒伏等,保证其正常生长、正常孕穗灌浆、增加穗粒重。

因此,一次喷药实现三种功效,是确保小麦后期丰产丰收最关键的管理措施之一。然而,药方要看天搭配——

气温是影响药剂稳定性和有效性的关键因素之一。高温条件下,药剂分子运动加剧,分解速度显著加快,可能导致药剂活性成分提前失效,影响防治效果。此外,高温还会加速作物水分蒸腾,使刚喷洒的药剂迅速被稀释,降低其在作物表面的有效浓度,进一步削弱防治能力。

气温还直接关联到作物的生理活动,进而影响其对药剂的吸收效率。山东省淄博市气象台副台长、高级工程师环海军介绍,在适宜的气温范围内(如20<T≤30℃),作物生长旺盛,细胞代谢活跃,对药剂的吸收和转化能力较强,有助于药剂迅速发挥防治作用。相反,当气温过低(<10℃),作物生长缓慢,细胞活动减弱,药剂的吸收和渗透速度显著下降。而过高的气温(>35℃)则可能对作物造成热胁迫,影响其正常生理功能,同样不利于药剂的吸收和作用。

一喷三防作业中,药液或肥液的有效附着是确保防治效果的关键。当降水量较大时,雨滴的冲击力和水流作用会显著削弱药液与肥液在作物叶片及茎秆上的附着力。这不仅导致药液无法均匀且稳定地覆盖于作物表面,还容易沿叶片、茎秆流失,造成药剂与肥料的浪费。此外,雨量较大可能引发麦田积水或地表径流现象。积水会导致药液与肥料局部堆积,增加药害风险;而径流则可能冲走药剂与肥料,造成有效成分的流失与分布不均。这两种情况甚至可能对麦田生态环境造成不利影响。

当下,有越来越多的植保无人机穿梭在广袤的麦田里,开展小麦一喷三防作业。与传统人工喷洒相比,无人机一喷三防不仅大幅提高工作效率,减少人力成本,还能实现更均匀、精确地施药。

5月21日,山西省临汾市襄汾县新城镇桥子沟村小麦良种繁育基地,农技人员操作植保无人机对小麦开展飞防作业。 图/文 李现俊

同样,这些田间的科技卫士也需看天行事”——

风力是影响飞防作业效果的关键因素之一。农药喷洒过程中,雾滴的形成、传播与沉积受风速的直接影响。环海军介绍,低风速条件如风速等级≤2级,有利于形成稳定的喷洒环境,减少雾滴的横向扩散,使药剂能均匀且有效地覆盖目标作物表面,增强防治效果。相反,当风速等级过高(>4级),强大的气流会加速雾滴的运动,导致药剂发生显著漂移,不仅降低喷洒的精准度,还可能对非目标作物造成药害,加剧环境污染风险,甚至威胁到人身安全。

对此,淄博市气象局联合市农业农村局成立农业气象服务创新团队,研发无人机一喷三防气象适用技术,得出飞防作业气象适宜度指数,有助于节省药剂用量,减少雾滴漂移和药液蒸发产生的不利影响。该技术也被中国气象局评为十大典型农业气象适用技术之一。(刘倩 王蔚娜)

(责任编辑:曹锐怡)




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