山西省阳城县气象局 ,山西 阳城 048100
摘要:为科学开展农业生产,通过分析2021年阳城县6-10月降水特征,以谷子和夏玉米为例,从作物需水量、降水实况、需水量和降水量的平衡等方面分析降水对农业生产的影响,最后得到作物需水量与降水特征基本一致才能高效优产的结果。阳城县要以降水特征为基础来调整产业结构,优化农业生产。
关键词:阳城县;6-10月降水;农业生产
1 2021年阳城县6-10月降水特征
阳城县各月降水量序列基本呈单峰型,6-10月是主要降水期,7月平均降水量达到峰值。据统计2021年阳城县6-10月累计降水量1058.3mm,比历年同期平均降水量426.1mm偏多632.2mm(1.5倍)。县域各乡镇自动气象站6-10月降水量764.9-1732.1mm,均超过历年全年平均降水量(578.4mm),其中26站超过往年全年最大降水量(2003年的896.2mm),22站超过1000mm。南部乡镇降水偏多,北部乡镇降水偏少,最大降水出现在蟒河镇蟒河村,最小降水出现在寺头乡董家岭村。
2对农业生产的影响
2.1农作物需水量
探讨阳城县6-10月降水特征对农业生产的影响,就需探讨农作物需水量,即农作物完成全生育期或某个生育阶段所需要的耗水量。阳城县秋粮作物主要为谷子和夏玉米,作物不同,其生长发育的需水量不同,且在不同的生长发育阶段需水量也不相同(表1)。
表1 2021年阳城县6-10月谷子和夏玉米不同生育阶段的需水量
作物种类 | 生育阶段 | 时间(月.日) | 天数 | 阶段需水量(m3·hm-2) | 日平均需水量(m3·hm-2) |
谷 子 | 播种-出苗 | 5.5-6.10 | 37 | 300.85 | 8.13 |
出苗-拔节 | 6.11-7.10 | 30 | 600.35 | 20.01 | |
拔节-抽穗 | 7.11-8.12 | 33 | 2430.15 | 73.64 | |
抽穗-开花 | 8.13 -8.24 | 12 | 840.84 | 70.07 | |
开花-灌浆 | 8.25-9.10 | 17 | 900.46 | 52.97 | |
灌浆-成熟 | 9.11-9.30 | 20 | 1120.90 | 56.05 | |
全生育期 | 5.5 -9.30 | 149 | 6193.55 | 41.57 | |
夏 玉 米 | 播种-岀苗 | 6.10-6.15 | 6 | 219.00 | 36.50 |
出苗-拔节 | 6.16-6.30 | 15 | 556.50 | 37.10 | |
拔节-抽穗 | 7.1-7.16 | 16 | 837.00 | 52.31 | |
抽穗-灌浆 | 7.17-8.5 | 20 | 994.35 | 49.72 | |
灌浆-腊熟 | 8.6-8.26 | 21 | 685.50 | 32.64 | |
腊熟-收获 | 8.27-9.6 | 11 | 283.50 | 25.77 | |
全生长期 | 6.10-9.6 | 89 | 3575.85 | 40.18 |
2.2 2021年6-10月每月空间蓄水量
在作物生长期间,降水量过多或过少,都将影响作物的正常生长发育。渗透到土壤中的水分,会受到蒸散发量的影响,而这项数值难以准确测定,目前通常采用联合国粮农组织1979年修订的彭曼公式E来分析计算潜在蒸散发量,即:
E0=(Δ(R/L)+γEa)/(Δ+γ)(1)
式中:E0水面蒸发量,Δ=(es-ea)/(Ts-Ta)为平均气温Ta时饱和水汽压曲线的斜率,R=Ra(1-α)(0.18+0.55n/N)- σTa×104 (0.56-0.092 )(0.10+0.90n/N) 为辐射平衡,Ra天文辐射,α蒸发面反射率,n/N日照百分率,σ斯蒂芬-波尔兹曼常数,Ta绝对温度表示的气温,L 蒸发潜热,γ干湿表常数,Ea空气干燥力。
通过了解一个空间内含水量的输入和输出情况,可进一步了解某时段内该空间的空间蓄水量,常用水量平衡方程式来计算,即:
△W=P-R-E(2)
式中:△W蓄水变量,P某时段降水量, R某时段径流量, E某时段实际蒸散发量。
完成P、R两个变量数据的采集,利用彭曼公式求得E变量取值,就能应用式(2)计算出某时段内的空间蓄水量。
采集阳城县各区域自动气象站降水量数据,计算6-10月每月面平均降水量,应用式(1)和式(2)分别计算谷子和夏玉米每月的日空间蓄水量(表2)。
表2 阳城县2021年6-10月谷子和夏玉米每月日空间蓄水量
月份 | 6月 | 7月 | 8月 | 9月 | 10月 |
谷子的日空间蓄水量/mm | 80.7 | 90.8 | 85.3 | 95.3 | 65.8 |
夏玉米日空间蓄水量/mm | 45.6 | 98.9 | 101.3 | 106.8 | 54.3 |
对比分析作物每日最低需水量和2021年6-10月每月的日空间蓄水量数据(表3),结果表明, 6-10月逐月的日空间蓄水量不仅满足谷子和夏玉米的生长需水量,而且出现水份过量。从理论上讲,丰沛的降水有利于作物顺利生长,但降水过多,则会导致土壤含水量长期饱和,严重影响作物根系发育,造成作物减产或死亡。
表3 阳城县2021年6-10月作物每日最低需水量和同月对应日空间蓄水量数据对比
月份 | 谷子 | 夏玉米 | ||
日需水量 /mm | 日空间蓄水量 /mm | 日需水量 /mm | 日空间蓄水量 /mm | |
6月 | 8.13~20.01 | 80.7 | 36.50~37.10 | 45.6 |
7月 | 20.01~73.64 | 90.8 | 37.10~52.31 | 98.9 |
8月 | 70.07~73.64 | 85.3 | 49.72~52.31 | 101.3 |
9月 | 52.97~70.07 | 95.3 | 32.64~49.72 | 106.8 |
10月 | 52.97~56.05 | 65.8 | 25.77~32.64 | 54.3 |
3相关思考及分析
阳城县具有雨热同季,汛期降雨量高度集中的特点,2021年降水特征已经呈现这一特点。由于不同的作物在不同的生长时期需水量不同,为了促进作物生长,阳城县农业生产应根据当年降水分布特征适时调整产业结构,大面积种植在汛期需水量大,且需水量与汛期降水量接近的作物,以便高产。谷子和夏玉米正是这样的作物,它们也因此成为阳城县最主要的粮食作物。但降水过多会对作物造成贪青、霉变、烂根、减产甚至死亡等灾害性影响,应在降水满足作物需求的基础上,做好排水工作,避免每日的蓄水量供过于求。
4小结
调整产业结构与提高经济收益有密切的关系。随着现代农业产业发展,农业生产通常种植特色农产品提高经济收益。阳城县结合降水特征调整产业结构,挖掘出一批需水量与县域降水特征相符的作物,不仅可以节省水资源,减少地下水开采,又能提高生产效率,优化产品质量,但要注意适时做好农田的灌溉和排水工作,促使蓄水量与作物需水量供给平衡。
参考文献:
[1]张海娥, 柴源, 林琦. 囊谦县汛期降水量特征及对气候的影响[J]. 农业与技术, 2019(7):2.
[2]徐相明, 顾品强, 姚寅秋,等. 2019年奉贤区降水特征及其对农作物生长的影响评价[J]. 上海农业科技, 2020(3):4.
[3]孙爱良, 何璇. 冀东地区降水特征变化对冬枣管理模式的影响[J]. 江苏农业科学, 2019, 47(17):4.