農業(yè)氣象應用

1、第八章 農業(yè)氣象應用“納沙”2011年9月27日，菲律賓，在“納沙”臺風抵達馬尼拉和呂宋島后，居民們轉移到安全的地方。強大的降水量使電路系統(tǒng)中斷，人們工作停止；并迫使成千上萬個居民撤離到疏散中心。居民們不得不在齊腰深的水中前行，還要躲避在水中漂浮著得樹枝和雜物。據報道，“納沙”在菲律賓至少已造成7人死亡。 臺風紅色預警臺風納沙今天凌晨2點鐘，中心位于北緯17.4度,東經118.3度,也就是在海南文昌東南方約830公里的南海東部海面上，中心附近最大風力13級，風速達到40米每秒，7級大風范圍半徑350公里，10級大風范圍半徑80公里，預計未來一天內納沙中心將以15-20公里的時速向西北偏西方向移

2、動，逐漸向本島東部到廣東西部一帶沿?？拷瑥姸葘⒂兴訌?。受納沙影響，今天白天到后天夜間：北部灣海面，本島萬寧、陵水到儋州一帶海面，多云,偏北風5-6級,陣風7級，明天白天起轉西北風11-12級，本島臨高、澄邁到瓊海一帶海面，多云,偏北風5-6級，陣風7級，明天白天起轉西北風12-14級，其中納沙中心經過的附近海面旋轉風13-14級，陣風15級，本島四周沿海各港口所掛臺風二號風球不改變。西沙和中沙群島附近海面，陰天有陣雨,偏北風6-7級,陣風8級，今天夜間起逐漸增大到8-10級,南沙群島附近海面，陰天有陣雨,西南風8-9級,陣風10級。 受臺風影響下的天氣變化第一節(jié) 農業(yè)氣象在生產上的應用第二

3、節(jié) 作物氣象第三節(jié) 蔬菜氣象第四節(jié) 林業(yè)氣象第五節(jié) 果樹氣象第六節(jié) 畜牧氣象第七節(jié) 漁業(yè)氣象第一節(jié) 農業(yè)氣象在生產上的應用一、中國的氣象臺站和農業(yè)氣象服務系統(tǒng)1、氣象臺站網2、農業(yè)氣象服務農業(yè)氣象服務包括：農業(yè)氣象監(jiān)測：如農業(yè)氣象條件、農業(yè)對象生長發(fā)育觀測、農田水分觀測。農業(yè)氣象情報：如農業(yè)氣象旬報、月報、年報、墑情報雨情報、災情報等；農業(yè)氣象預報：如農用天氣預報、農業(yè)氣象災害預報、農業(yè)氣象條件預報、物候期預報等。二、農業(yè)氣象情報和預報1、農業(yè)氣象情報 農業(yè)氣象情報是分析過去和當前天氣條件并鑒定其對農業(yè)生產影響的專業(yè)情報?；緝热萦校海?）過去和當前與農業(yè)生產關系密切的天氣條件及其對作物、牧草

4、生長發(fā)育、禽畜的舍飼、放牧以及各項農事活動等影響的鑒定；（2）未來天氣條件展望及其對農業(yè)生產影響的估計；（3）建議應采取的農業(yè)技術措施，附有必要的氣象與農業(yè)氣象資料圖表。2、農業(yè)氣象預報 農業(yè)氣象預報是針對農業(yè)生產需要而編發(fā)的專業(yè)氣象預報，包括農業(yè)生物的生育、產量、災害等狀況的預報和各種農業(yè)專業(yè)天氣預報。 農業(yè)氣象預報分為：（1）農業(yè)生產對象的生長發(fā)育狀況預報。如生育期、及苗情張勢。（2）農產品的數(shù)量和品質預報。（3）農業(yè)氣象災害預報。如霜凍預報、低溫預報、干旱預報。（4）農用天氣預報。如作物播種期、收獲期、以及平時田間管理（施肥、噴灑農藥）需要的天氣預報。三、農業(yè)氣象模式及其應用農業(yè)氣象模式

5、是表示農業(yè)生產對象或過程與氣象條件關系的數(shù)學表達式或文字邏輯圖式。常見模式：土壤-植物-大氣模式（SPAM 作物-天氣模式精準農業(yè)是由信息技術支持的根據空間變異、定位、定時、定量地實施一整套現(xiàn)代化農事操作技術與管理的系統(tǒng)，其基本涵義是根據作物生長的土壤性狀，調節(jié)對作物的投入，即一方面查清田塊內部的土壤性狀與生產力空間變異，另一方面確定農作物的生產目標進行定位，以達到“系統(tǒng)診斷、優(yōu)化配方、技術組裝、科學管理”的目標，調動土壤生產力，以最少的或最節(jié)省的投入達到同等收入或更高的收入，并改善環(huán)境，高效地利用各類農業(yè)資源，取得經濟效益和環(huán)境效益 。精準農業(yè)主要包括：1、全球定位系統(tǒng)。GPS（Global

6、 Positioning System）技術。 2、地理信息系統(tǒng)GIS。GIS（GeographicalInformation System）的技術支持，它是構成農作物精準管理空間信息數(shù)據庫的有力工具。3、遙感系統(tǒng) RS。遙感技術（Remote Sensing）是精準農業(yè)田間信息獲取的關鍵技術。4、作物生產管理輔助決策支持系統(tǒng)。它的核心內容是用于提供作物生長過程模擬、農業(yè)氣象預測模式建立。5、田間肥力、墑情、苗情、雜草及病蟲害監(jiān)測及信息采集處理技術設備和智能化農業(yè)機械裝備技術。 第二節(jié) 作物氣象一、作物分布和生育與氣象1.作物對溫度和光照的需求不同作物的不同生育期對溫度要求不同 如： 春播小麥

7、要求最冷月平均氣溫0。 水稻則要求最熱月平均氣溫20。 活動積溫是指當日平均氣溫穩(wěn)定上升到10以上時，大多數(shù)農作物才能活躍生長。把大于等于10持續(xù)期內的日平均氣溫累加起來，得到的氣溫總和。 2、作物對水熱條件的影響降水量對農業(yè)布局影響，如年降水量500mm以下的地區(qū)以放牧業(yè)為主，500mm以上的地區(qū)以種植業(yè)為主。降水量季節(jié)分配不均，農業(yè)和農作物生產有明顯的季節(jié)性特點。雨熱同季與雨熱不同季地區(qū)的農業(yè)生產特點也不同。（如地中海氣候）3、作物對光、熱、水組合的要求。一般日照時數(shù)多的地區(qū)，作物產量高。日照時數(shù)與水溫條件不配合，作物生產不同。年日照時間數(shù)多，而水分少的地區(qū)作物產量低，水分多得地區(qū)作物產量

8、高。年日照時數(shù)多而溫度高的地區(qū)產量不高，溫度相對較低的地方產量高。日照時數(shù)少，溫度低，則產量低。二、確定作物產量、品質的農業(yè)氣象條件1、影響作物產量的農業(yè)氣象條件（1）穗（鈴、莢）數(shù)光照 影響光合作用制造養(yǎng)分水分 土壤水分在20%以上時脫落與土壤水分成正相關。溫度 三基點溫度（2）粒數(shù)幼穗分化到籽粒成型期的氣候條件（3）粒重灌漿期的氣候條件灌漿期是農作物的一個生長時期。植物的生長發(fā)育過程，大體可分為3個階段，即營養(yǎng)生長階段(從種子萌發(fā)到分蘗)，營養(yǎng)生長和生殖生長并進階段(從拔節(jié)到孕穗)和生殖生長階段(從抽穗到成熟)。在第三生長階段，籽粒形成后就進入灌漿期，葉片生產和積累的有機物質運輸?shù)阶蚜Ｖ腥?/p>

9、。（4）收獲期的農業(yè)氣象問題收獲過早、過遲都將影響作物產量小麥以蠟熟中期收獲最為適宜。 蠟熟期：植株果穗中部子粒干重接近最大值，胚乳呈蠟狀，用指甲可以劃破。 2、影響作物產品質量的農業(yè)氣象條件小麥的蛋白質、淀粉、面筋含量與太陽輻射、溫度、水分等相關甜菜的含糖量與水分關系密切。溫度與大豆的含油量相關，晝夜溫差大有利于油的形成與積累。第三節(jié) 蔬菜氣象一、蔬菜生長發(fā)育與氣象1、溫度（1）不同種類的蔬菜對溫度的要求耐寒的多年宿根蔬菜耐寒蔬菜半耐寒蔬菜喜溫蔬菜耐熱蔬菜（2）不同生育期對溫度的要求喜溫蔬菜種子發(fā)芽以2530，耐寒蔬菜以1015或更低。（3）低溫春化作用 春化作用一般是指單子葉植物必須經歷一

10、段時間的持續(xù)低溫才能由營養(yǎng)生長階段轉入生殖階段生長的現(xiàn)象 。 2、光照 光照強度 影響植物光合強度和形態(tài)。 光周期 光周期是指晝夜周期中光照期和暗期長短的交替 變化。光周期現(xiàn)象是生物對晝夜光暗循環(huán)格局的反應。依照對光周期的反應，蔬菜作物有長光性、短光性、中光性與限光性之分。 所謂“限光性植物”。這種植物要在一定的光照 長度范圍內才能開花結實。而日照長些或短些都不能開花。如野生菜豆只能在每天12一16小時的光照條件下才能開花。 3、水分 蔬菜大多以柔嫩多汁的器官為可食部分，含水量在90以上，有些瓜果和大白菜葉球含水量達95以上。所以，水分是蔬菜的重要組成成分。不同蔬菜、同種蔬菜不同生育期對水分要

11、求不同。三、蔬菜生產中的幾個氣象問題1、播期與氣象蔬菜播種時期受氣象條件的制約。喜溫蔬菜，為爭取早熟，要求盡可能早播，但過早播種會遇到地溫低使出苗不齊或苗期出現(xiàn)霜凍的危害。因此，以在春季終霜前于露地播種，而于斷霜后出苗為宜。東北大多在立夏前后，華北在谷雨前后、長江流域在清明前后播種，廣東、福建等省冬季氣候溫暖，可在早春或1112月播種。秋播的大白菜和蘿卜，既要考慮防止因過早播種苗期生育不良，易感染病害，又要考慮晚播生長期短，后期降溫過快，產品器官來不及充分形成，降低產量和品質。2、育苗與氣象育苗的主要作用是在不適宜蔬菜生長的季節(jié)，創(chuàng)造適宜的環(huán)境的條件，培育健壯的幼苗，使蔬菜提早成熟或延長生育期

12、，增加產量。育苗期間的關鍵是光溫的調控，特別是溫度的管理，對培育壯苗起重要作用。 3、氣候與蔬菜的淡旺季中國氣候類型多樣，蔬菜生產有較明顯的季節(jié)性。按地理位置，蔬菜周年供應上的淡旺矛盾可有4種類型。華南地區(qū)：夏季高溫多雨形成夏淡；秋冬春三季適宜蔬菜生長，形成旺季。長江流域：1月份氣溫接近0，形成12月的冬淡；78月的月平均氣溫在28左右，又形成89月的夏淡，其它各月適宜于蔬菜生長，而形成旺季。 黃河流域：11月中旬到第二年3月中旬，低溫形成春淡；夏秋之交，高溫多雨，不適宜蔬菜生長，形成夏淡，旺季是在67月份和秋末冬初。東北及西北地區(qū)：無霜期短，大部分蔬菜為一年一茬，喜溫與冷涼蔬菜幾乎同時種植，

13、淡季達半年以上，形成半年淡季半年旺季。 四、蔬菜儲藏與氣象（1）溫度 溫度低，呼吸作用、蒸騰作用、水解作用降低、后熟老化降低、抑制微生物活動。（2）濕度 濕度大有利于蔬菜保鮮、保色，延長儲藏時間。濕度大有利于微生物生長，容易發(fā)病腐爛。（3）氣體 適當降低氧氣含量，提高二氧化碳含量有利于抑制呼吸作用、延緩后熟、抑制微生物活動。2、蔬菜儲藏中的氣象問題蔬菜貯藏分為自然降溫和人工降溫兩大類。自然降溫利用自然界的低溫來調節(jié)并維持貯藏環(huán)境內適宜溫度，包括各種簡易貯藏和通風庫貯藏，是目前普遍應用的貯藏方式，由于自然界溫度變化的影響，在溫暖地區(qū)或高溫季節(jié)就難以應用。人工降溫貯藏法包括冰窖貯藏、機械冷藏和氣調

14、冷藏，利用冰融解吸熱或用機械致冷來創(chuàng)造貯藏低溫，不受自然氣溫和季節(jié)限制。蔬菜儲藏可分為：簡易儲藏通風儲藏氣調儲藏(1)簡易貯藏 堆藏、埋(溝)藏、窖藏、假植貯藏和微凍貯藏均屬簡易貯藏，其貯藏品多堆積在地面或地下，利用不同季節(jié)溫度的變化規(guī)律和特點，創(chuàng)造貯藏環(huán)境特殊的微氣候條件。(2)通風庫貯藏 通風庫是目前蔬菜貯藏的主要方式之一，有隔熱結構和較完善的通風系統(tǒng)，是利用空氣的對流而起到降溫作用，多用于秋冬季。但在高溫季節(jié)，外界氣溫高，為使庫內保持較低的溫度，白天停止放風，加強夜間放風，也可使庫溫比外界溫度低10，起到短期貯藏作用。 (3)氣調貯藏 是通過降低貯藏環(huán)境中O2的含量和增高CO2的含量以達

15、到貯藏的目的，氣調庫貯藏也稱之為CA-貯藏；氣調貯藏要注意O2 、 CO2和溫度條件配合。因為它們密切影響著植物組織的成熟、衰老和其它生理生化過程，故它們間互相制約互相聯(lián)系的關系，對貯藏品起著綜合的影響。 O2 、 CO2和溫度有一個最佳配合，但也并非固定不變，同一種蔬菜，由于品種、產地、采收成熟度及在貯藏中的階段不同，而要求不同的適宜匹配。 第四節(jié) 林業(yè)氣候一、林業(yè)生長對氣象條件的要求1、溫度 影響地球上森林植被組成及分布的重要因素，按積溫和最低溫度區(qū)分不同的熱量帶，都有其相應的樹種和森林類型。2、光照 陽性樹種、陰性樹種、中性樹種3、水分植物光合作用、呼吸作用、營養(yǎng)物質運輸?shù)取?、風風能增

16、加林木的蒸騰作用風力越強，樹木的生長力越低。尤其是冬季的干風。二、主要樹種的分布與氣候1、寒溫帶針葉樹種2、溫帶針葉樹種3、溫暖帶針葉樹種4、落葉闊葉林樹種5、常綠闊葉林樹種6、季雨林和雨林樹種三、林業(yè)生產的主要氣象災害及防御1、凍裂 凍裂是指林木向陽面受冬季晝夜溫度巨變致使樹干縱向凍裂。原因：溫度變化幅度、樹種類、樹皮光滑程度、密度。 防御措施：保持一定密度；用草繩等保護物進行包扎。2、根莖灼傷根莖灼傷是指林木幼苗或幼樹根系受表層土壤高溫灼傷防御措施：高溫來臨前噴水；遮陰；采伐時帶狀間隔，期保護作用。3、皮灼皮灼是指樹木向陽面受夏季輻射致傷。防御措施：干旱地區(qū)選擇地勢較低的地方造林；選擇與耐

17、灼傷的樹種搭配種植。4、雨凇害雨凇指過冷卻雨水在林木表面凝凍而成的冰層，對林木造成的傷害。防御措施：合理布局，加強林地生態(tài)環(huán)境建設：林場小氣候調控。5、森林火災主要是雷擊起火。中國以春、秋、冬三季為主。第五節(jié) 果樹氣象一、果樹分布和氣候1、熱帶常綠果樹帶2、亞熱帶常綠果樹帶3、云貴高原常綠落葉果樹混交帶4、溫帶落葉果樹帶5、旱溫落葉果樹帶6、干寒落葉果樹帶7、耐寒落葉果樹帶8、青藏高寒落葉果樹帶二、果樹的生長發(fā)育與氣象1、溫度（1）溫度與果樹的生態(tài)型 年平均溫度和冬季低溫，決定果樹的生態(tài)類型。溫帶落葉果樹有自然休眠期，當進入休眠后，需要有一定的低溫量才能解除休眠，恢復生長，各種果樹要在小于7.

18、2條件下經2001500h方可解除休眠。冬季溫度過高，春天萌芽延遲或不萌發(fā)，冬季溫度過低易產生凍害。（2）溫度與營養(yǎng)生長 落葉果樹生物學零度為310，常綠果樹為1015；2030時，體積增長最快；35以上高溫，不利于果樹生長。 （3）溫度與生殖生長 果樹開花早晚受氣溫控制，如：蘋果、桃等大部分落葉果樹，花前40天左右平均最高氣溫累積值和開花早晚成負相關，由此可預測花期。開花期溫度影響性器官的發(fā)育，一般果樹花粉在4.4以下發(fā)芽受抑制，多數(shù)果樹花粉發(fā)芽適溫為2025左右 （4）氣溫與果實品質溫度高，果實含糖量高，品質好，溫度過高植物生長受到抑制；晝夜溫差大，有利于糖分的積累，生育期有效積溫高，則果

19、實含糖量高。高溫地區(qū)或高溫年份果型較偏，氣溫冷涼則果型較長。2、光（1）光照與生長發(fā)育光照充足多形成短枝密集，消弱頂芽枝條向上生長，增強側枝生長點生長，樹冠緊湊。缺光條件下，枝條徒長枝葉較弱，黃化，根系生長明顯受到抑制。（2）光照度和果實品質果樹在通風透光的條件下，果實著色好，糖和維生素含量高，耐儲性好。（3）光能利用與果樹產量光能利用率高，果實品質相對較好。3、水分一般土壤水分保持在田間持水量60%-80%，根系可正常生長。不同的生育期對水分的敏感程度不同，果樹新稍生長期為水分臨界期，該時期缺水會造成提前停止生長。三、果樹病蟲害與氣象1、果樹病害與氣象（1）高溫、高濕條件下有利于病害的產生與

20、發(fā)展。（2）風、雨水有利于病害的傳播。2、害蟲與氣象（1）害蟲生長繁殖主要受溫度支配。（2）大風大雨對害蟲的生長有抑制作用。四、果樹生產的氣象災害及防御1、干旱春旱-花芽分化抑制，開花延遲，落果增加。秋旱-果實膨大和枝梢生長，影響越冬養(yǎng)分積累。防御措施：灌溉；營造防護林；防止水土流失；選用耐干旱品種；使用抑制蒸發(fā)劑。2、低溫災害（1）果樹低溫災害種類越冬凍害主要影響北方溫帶果樹和長江流域的柑橘等亞熱帶果樹。通常是秋末到早春的強烈降溫后出現(xiàn)的零下低溫所致，許多樹木凍傷后發(fā)生腐爛病，經久不愈。寒害華南冬季接近零度的零上低溫耐寒力很差的熱帶果樹造成的危害霜凍春秋季果樹生長期間由于冷空氣活動而出現(xiàn)的接

21、近零度的零下低溫所造成的危害。日燒冬季樹木基部受凍后早晨在陽光直射下南側急劇升溫，北側溫度仍很低，如此反復凍融漲縮，造成樹皮開裂，嚴重的導致皮層和形成層死亡。防御措施：合理配置氣候資源和品種資源；改良果園林場的生態(tài)環(huán)境；調節(jié)果園小氣候；加強田間管理和災后補救3、高溫和日灼夏季高溫加劇呼吸，喪失水分，有時造成日灼傷害。防御措施：利用遮蓋物防止陽光直射；地面覆蓋以縮短高溫時段；噴水降溫；高溫季節(jié)包扎樹干或涂白；整形樹枝，減少日光直射。4、連陰雨和濕害根部長期浸水，通氣不良，導致爛根。長期陰天光線不足，導致光合作用下降。防御措施：挖溝排水；修剪，改善枝條通風透光；清除雜草降低近地面氣層的濕度。5、大

22、風和冰雹（1）大風危害防御措施：避開風口風廊；營造防護林或設風障；加強肥水管理；矮化、密植、整形增強抗風能力。（2）冰雹危害防御措施：人為阻止冰雹發(fā)生；雹后加強肥水管理。6、冰雪災害（1）冰凌是指冬季凝結在枝條上的雨凇、霧凇重壓，使樹木受機械損傷。（2）積雪是指樹冠積雪過厚而造成的機械損傷。五、產品儲藏運輸與氣象（1）溫度與儲藏（2）氣體與產品儲藏不同氣體與儲藏降低氧氣濃度可以抑制呼吸作用，延遲果實阻止衰老。缺氧條件下，產生無氧呼吸。適當提高二氧化碳的濃度可以抑制乙烯合成，抑制真菌的萌發(fā)和生長。氣調儲藏是指通過調整和控制儲藏環(huán)境的氣體成分和比例以及環(huán)境的溫度和濕度來延長儲藏壽命的一種技術。 （

23、3）減壓儲藏（4）水、風、光與儲藏2、產品運輸與氣象（1）防止水汽凝結 （2）控制溫度（3）防止機械損傷 病菌入侵 傷呼吸 乙烯產生第六節(jié) 畜牧氣象一、家畜的分布與氣候適應性（1）青藏高寒牦牛藏羊區(qū)（2）蒙新干寒駱駝綿羊區(qū)（3）東北寒冷碼牛區(qū)（4）華北和西北東部水熱適中驢騾區(qū)（5）西南山地牛豬馬羊區(qū)（6）東南濕熱牛豬區(qū)二、牧草生長氣候1、牧草分布與氣候濕潤系數(shù)K：是指某一地區(qū)年降水量與可能蒸發(fā)量的之比。森林帶 K1.0干草原 K=0.60.3森林與草原的過渡帶 K=0.61.0荒漠草原 K=0.30.13荒漠 K0.132、牧草生產與氣象牧草產量主要受降水量影響（水肥草美）。季節(jié)性差異明顯（粗

24、蛋白、粗纖維、無氮浸出物）。3、產草量與載畜量載畜量是指在放牧適度的條件下，能使家畜良好生長與正常繁殖的放牧頭數(shù)叫做載畜量。三、家畜的生產力與氣象1、溫度： 產量、品質、健康狀況。2、水分： 主要表現(xiàn)在飲水和適宜的空氣濕度，一般畜禽要求相對濕度為45%70%.3、光照： 殺菌、保溫、促進繁殖。4、風 ： 影響家畜的采食、毛皮質量等。四、畜牧業(yè)氣象災害及其防御1、草原放牧業(yè)氣象災害黑災、白災防御措施：開辟水源，發(fā)展仍灌溉草場；儲備飼料，冬季選擇適量積雪地區(qū)放牧。興建棚圈減輕不利氣象條件的影響。2、舍飼畜牧業(yè)氣象災害高溫、高濕、冬季嚴寒。防御措施：夏季：通風良好，減少太陽輻射增溫效果。 冬季：避寒風，利用太陽能輻射提高畜舍溫度。五、牧場改