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农气大咖说丨浅谈农业气象学

发布时间:2024年09月18日 来源:中国气象报社

众所周知,农业生产与气象条件密不可分,农业气象学是研究农业与气象条件之间相互关系及其规律的科学。在农业生产过程中,气候因素如光照、温度、水分和空气等对生物的再生产和经济的再生产具有显著的影响和制约作用。任何农业生产活动,如果能够获得适宜的光照、温度、水分和空气的时空分布与组合,就能有效地利用农业自然资源,提高农业生产效率。农业气象学的基本任务之一,是研究这些农业自然资源和农业自然灾害的时空分布规律,为农业的区划和规划、作物的合理布局、人工调节小气候和农作物的栽培管理等服务。气象部门尤其是农业气象服务单位,要经常开展农业(农用)气象预报和情报服务,为农业生产提供咨询和建议,帮助农民合理利用气候资源,避免不利气象条件的影响,并通过采取适当的农艺措施来促进农业生产的增产和增效。

人类的祖先从狩猎、采集,茹毛饮血,过渡到种植业以后,逐步积累了气象条件对农业生产影响的知识。早在春秋时代,人们已经知道用土圭测日影的办法定季节,划分出了春分、夏至、秋分、冬至四个节气。在《诗经·豳风·七月》中已经有“四月秀葽,五月鸣蜩”“八月剥枣,十月获稻”的物候记载。在西汉初年的《淮南子·天文训》中,已经列出了二十四节气的全部名称。《逸周书·时训解》中将一年分为七十二候,每个节气为三候,每候五天,各有相应的物候现象。这些是中国最早结合天文、气象、物候知识指导农事活动的历法,可以看作古代农业气象学的萌芽。

随着温度计的发明和作物气象观测应用,对作物的生长发育与气象要素的同步观测以及它们之间定量关系的研究也不断深入。农业气象学,作为生态学的一个重要组成部分,通过定量观测研究植物(或动物)生长发育与环境气象因子的关系而发展起来。早在1735年,法国科学家列奥米尔发现,植物的生长速度可以用积温来衡量,即植物从播种到成熟需要一定量的日平均温度累积。这一发现是农业气象学的基础理论之一。另一方面农业气象学又是作为地理气候学的一个重要分支而发展起来。如俄国的沃耶伊科夫、奥地利的苏潘、德国的柯本、中国的竺可桢等人,对植被、动物、土壤与气候的关系以及地区分布进行了研究,为农业气候学和农业物候学的发展开辟了道路。20世纪30~40年代,农业气象学真正形成一门完整的独立学科。

在第二次世界大战之后,随着人口增长对粮食需求的增加,特别是气候异常导致的粮食生产波动,引起各国政府对粮食生产的极大关注。这促使农业气象学在世界农业气候研究、农田小气候改良、农业气象预报、农业气象观测等方面有了长足的发展。特别是自20世纪80年代以来,农业气象学在专业气象服务、综合与专题农业气候分析及区划、杂交水稻制种、作物冷害和干热风等农业气象灾害研究,以及农田小气候的利用与改良等方面也得到了迅速发展。同时,一些新的学科和技术,如系统工程(运筹学),也与农业气象学相互交叉和渗透,为该领域带来了新的研究方法和应用技术。

现代农业气象学的主要研究领域有:作物气象畜牧气象林业气象、病虫害气象、农业气候农田小气候和小气候改良、农业气象预报、农业气象观测和仪器等。未来农业气象学将在农业气候与农业布局优化、生物气象与农业绿色发展、农业气象灾害与风险管理、农业小气候与工厂化农业、农业气象信息与智慧农业等重点领域发挥越来越重要的作用。

(作者:黄智敏 责任编辑:曹锐怡)