湖北省主要农业气象灾害变化分析

利用1961-2004年湖北省71个气象台站实测气候资料,采用气候倾向率分析湖北省主要农业气象灾害的变化趋势。分析显示,在26种农业气象灾害中,有17种呈减少趋势,有9种呈增加趋势,但并不意味着气候变化对农业有利。所得结论增强了气象部门为“三农”服务的针对性,也为政府和农业部门充分利用气候资源、趋利避害提供决策依据。

荆州市月鳢养殖的农业气候区划

根据有关月鳢养殖文献资料,从拯救月鳢这一濒危物种和开发创汇产品的角度出发,探讨了荆州市月鳢养殖的气候生态环境条件;确定年平均气温、全年≥10℃活动积温、极端最低气温、4-5月和10-11月连续4d平均气温在11-13℃的次数为其气候区划指标,海拔高度为区划辅助指标;依此,将荆州市月鳢养殖划分为4个区,即最适宜区、适宜区、次宜区和不适宜区。

农业气象观测数据管理和报表制作系统

针对各地农业气象基本业务管理几乎停留在手工作业上的客观事实,研制开发了农业气象观测数据管理和报表制作系统。该文在描述系统的开发环境和设计思路的同时,着重介绍了系统的四个主要功能(系统设置、观测资料录入、报表制作、数据管理)以及系统设计的四个特点(界面友好、审核功能强、报表功能完善、可移植性强)。

不完整气象资料下基于作物模型的产量预报方法

针对基于作物模型开展产量实时预报后期气象资料的获取问题,提出通过相似类比,从历史气象资料库中获取替代资料的方案,基于CERES-Rice模型系统评估了平均值处理方案和历史相似类比方案的可预报性和误差分布特征。结果表明:水稻产量对成熟前2个月内的气象条件较为敏感,基于气象资料和作物模型开展产量预测,在5%误差范围内可获得60%以上的预测概率;以多年气候平均值替代起报日后期气象资料,在成熟前2个月起报预测概率约为60%,成熟前1个月约为70%,但预报误差系统性偏高;采用气候相似类比方法,从历史气象资料中获取起报日后期替代资料,可有效降低预报误差的系统偏差,若引入后期气候趋势信息,成熟前2个月起报预测概率可达80%以上,较采用历史平均值有显著提高。研究结果为基于作物模型和气象观测及气候预测信息开展产量预报提供了技术方案。

湖垸农业区不同水体总磷浓度的差异分析

在湖北省三湖农场的灌溉和排水沟渠以及鱼池等水体中采集水样,测定了总磷浓度指标,对不同水体类型的总磷浓度差异进行了分析。结果表明,灌溉渠道水体总磷浓度最低,田间围沟水体中含量次之,垸内排水干渠中的浓度较高,尤其是在有集中居民区排放生活污水的渠道,磷浓度更高;垸内水体以鱼池及其围沟的水体磷浓度最高,达到国家地表水水质标准的Ⅴ类及劣Ⅴ类;垸外排水干渠在没有城市工业和生活污水排放的情况下,磷浓度较低,但承接有城市污水排放的四湖总干渠总磷浓度严重超标。说明农区水环境受城市污水排放的影响十分明显。改善湖垸农业区域的水环境,必须首先控制和治理城市向农村排放的污水,高度重视水产养殖活动对农区非点源污染的贡献。

新型冠状病毒肺炎疫情下小龙虾产业发展对策——以湖北省荆州市为例

新型冠状病毒肺炎疫情对荆州市小龙虾养殖-物流-加工-餐饮全产业链造成了严重冲击,短期内恢复难度大,企业、新型经营主体信心不足。经历了连续多年的快速发展后,在疫情影响下,小龙虾产业呈现出新的变化:一是养殖面积趋于稳定,稻田养殖将回归理性,由"大养虾"向"养大虾"转变;二是小龙虾储藏和精深加工产业发展;三是线上消费模式将越来越被接受。基于调查研究,提出了小龙虾产业恢复生产与持续健康发展的相关建议:养殖端要从产量增长向质量提升转变,加工、服务端要开发新产品、发展新消费模式,行业管理部门要加大引导、监管力度,政府要从政策、金融、宣传等方面加强扶持,共同引导产业升级,打造区域品牌。

江汉平原农业水土环境利用与保护

江汉平原农业水土环境的基本特征是水高田低、涝渍危害严重,垸落众多、垸田密布。影响农业可持续发展的水土问题是地势低洼,因雨成灾;过境水量多,湖泊调蓄功能下降,防洪压力大,农田涝渍长期存在。为发展生产,必须保护湿地资源、完善水利工程、建设高标准基本农田,同时,要科学利用水土资源,因地制宜地发展湿地特色产业。

2011年荆州市干旱特征分析

2011年冬春季节长江流域降水偏少,发生区域性特大干旱,对农业生产和生态环境造成较大影响。调查了长江中游的荆州市内水文和农业受灾情况,采用综合气象干旱指数、降水量距平百分率和土壤墒情指标对旱灾进行了评价分析,探讨了荆州市2011年干旱的基本特征。结果表明,至2011年5月20日,荆州市除荆州区和沙市区为重度气象干旱外,其余县市均为特大气象干旱,同时叠加中度水文干旱和农业干旱,干旱对农业生产特别是水稻生产造成了较大损失。结合本区域旱灾发生的特征,提出了完善水利防控设施、提高农业节水潜力和推广新型节水技术等干旱防控措施。

冬小麦籽粒品质评价及其对气象因子的响应研究

选用南北方冬麦区主要推广品种作试验材料,通过田间分期播种试验方法,采用方差分析、主成分分析对冬小麦籽粒性状和内在品质进行分析评价,利用线性相关、二次曲线相关和逐步回归等方法,选择影响显著的气象因子绘制品质响应曲线,构建冬小麦品质预测模型。结果表明:各供试小麦品种均属中蛋白品种,其主要品质性状中,淀粉含量最高且变异程度最小,蛋白质含量次高变异程度居中,脂肪含量最低但变异程度最大;蛋白质、脂肪和产量区域差异显著,各品质含量地域分布总体呈北方较南方高而稳定的特点;蛋白质组分氨基酸品质可由3个主成分解释,一般非必需氨基酸谷氨酸含量最高,必需氨基酸蛋氨酸含量最低,北方麦区氨基酸品质优于南方麦区,表明北方气温日较差大更利于提高氨基酸含量;脂肪组分脂肪酸品质可由4个主成分解释,一般不饱和脂肪酸亚油酸含量最高,饱和脂肪酸十五碳一烯酸含量最低。温湿条件是影响冬小麦籽粒品质的主要气象因子,可通过调整开花—成熟期气温日较差和降低土壤湿度的方式提高蛋白质或氨基酸品质,通过调节开花—成熟期最低气温和土壤湿度的方式提高脂肪或脂肪酸品质。

考虑生育期需水量的荆州棉花旱涝等级划分方法

通过分析近32a(1980-2011)荆州棉花生长季降水量资料,针对棉花4个生育期对水分的需求,进行作物旱涝等级划分。结果表明,荆州棉花生长季内发生的水分胁迫以渍涝为主,无干旱胁迫;苗期降水量普遍多于需求,渍涝风险高;蕾期和吐絮期发生渍涝的频率远高于干旱,且多发生大涝和重涝;花铃期干旱发生频率略高于渍涝。将研究区历年棉花产量分离为趋势产量和气象产量,气象产量与各生育期旱涝程度的相关关系表现为,气象产量与全生育期和花铃期降水距需百分率呈极显著负相关(P<0.01),与吐絮期降水距需百分率呈显著负相关(P<0.05)。棉花生长季内降水量超出需求越多,气象产量越低;除降水量显著偏少的年份外,降水越少,气象产量越高。通过采用距需百分率法划分棉花各生育期的旱涝等级,充分揭示了各生育期需水量与降水总量间的平衡与矛盾,对江汉平原棉花种植区不同旱涝年景及不同月份的田间水分管理与高效利用具有一定指导意义。

施肥对稻虾共作池水质影响的田间试验

2018年春季,按总无机养分相同的原则,在湖北省荆州市太湖农场(30°24’49"N,111°359’55"E)3个可种植面积5333m2、围埂和虾沟各666.7 m2的占地6667 m2稻虾(克氏原鳌虾Procambarus clarkii,又叫小龙虾)共作单元中小龙虾养殖期,向虾沟撒施:1)有机无机复混菌肥(FA),N-P2O5-K2O百分含量为10-4-6,45 kg/hm2;2)有机肥(OF),N-P2O5-K2O为2.5-0.6-2.9,分次施入虾沟,每次用量150 kg/hm2;稻作期施用:1)有机无机复混肥(FB),N-P2O5-K2O为18-10-12,含有中微量元素硅锌,450 kg/hm2;2)掺混肥(FC),N-P2O5-K2O为28-15-5,涂层控氮(涂层氮≥15%),375 kg/hm2;3)腐殖酸掺混肥(FD),N-P2O5-K2O为26-10-12,涂层控氮(涂层氮≥15%),375 kg/hm2,观测稻虾共作期的水质。结果表明:(a)在春季小龙虾养殖期,适量施用有机无机复混菌肥和有机肥,养殖沟水中氨氮0.053~0.22 mg/L、亚硝态氮0.004~0.022mg/L、水体透明度20~35 cm、pH7.8左右,水体浮游生物量高于不施肥虾沟,施用有机无机复混菌肥培藻效果尤佳;(b)在稻虾共作期,大量施肥影响了田面水和虾沟水的水质,小龙虾进入稻田活动的时间延迟15d以上。因此,要增加小龙虾在田间与水稻共生的时间,须在水稻插秧或直播前将肥料施入土壤,不宜不施基肥,而在返青分蘖期大量田间撒施。

江汉平原杂交早稻安全播种育秧气温指标试验

利用荆州农业气象试验站2009、2011、2012年杂交早稻分期播种和2012年盆栽低温控制试验数据,验证杂交早稻安全播种育秧平均气温、平均最低气温界限指标,并分析日平均气温稳定通过10℃初日变化。结果表明,杂交早稻适宜播种期平均气温指标为10.7～16.5℃,平均最低气温指标为6.8～11.7℃。播种后8～10℃低温处理持续3、4、5 d,与对照相比出苗率分别降低10、17、31个百分点,处理1～2 d对出苗率影响不大,但播种至出苗间隔日数延长。江汉平原稳定通过10℃初日历年平均日期为3月24日,达80%保证率初日为3月30日,从下一茬双季杂交晚稻安全齐穗考虑,其现行中熟偏迟杂交籼型早稻播种期宜安排在3月下旬中后期,根据天气预报在冷头泡种,冷中催芽,冷尾暖头抢晴播种薄膜秧。

工厂化集中育秧模式下荆州市双季早稻低温冷害风险分析

利用荆州市6个国家气象站1981-2014年早稻生育期和日平均气温观测资料,统计传统露地育秧(TS)情况下早稻的生育期和积温,设定比传统方式提前10d播种于温室集中育秧(CS-10)和提前20d播种于温室集中育秧(CS-20)两种育秧模式,推算出相应的生育期,利用日平均气温观测资料和weibull分布模型,统计分析当地采用这两种育秧模式时早稻关键生育期冷积温(指早稻某生育期内冷害临界温度指标与日平均气温差值的累积值)变化及概率密度分布,比较分析3种育秧模式下早稻遭遇低温冷害的风险。结果表明,相较于TS模式,提前10d集中育秧时,移栽-分蘖始期、幼穗分化始期、抽穗开花始期、灌浆结实始期和收获始期分别提前14d、10d、8d、11d和7d;提前20d集中育秧时,各生育期则分别提前24d、15d、11d、17d、10d。其中,轻度冷害发生概率在发育前期(移栽-分蘖期、幼穗分化期)逐渐下降,发育后期(抽穗开花期、灌浆结实期)逐渐增加,而中度以上冷害的发生概率在发育前期增幅较大,其中提前10d集中育秧时,移栽-分蘖期和孕穗分化期的冷害概率分别为14.7%、49.7%;提前20d集中育秧时,冷害概率分别可达57.1%、71.7%,是传统育秧模式的数倍。因此,为降低冷害风险、保障早稻稳产,荆州市早稻集中育秧模式的适宜播种期应不早于3月25日,即比传统育秧模式提前7d左右。

新疆博州气象条件对棉花产量的影响分析

气象条件对棉花产量有着明显的影响,分析总结博州棉花生产受气象条件影响的关键因子和关键时段,将为保证博州棉花高产稳产提供科学依据。本文利用新疆博州1997—2012年的棉花产量、生育期、和气象资料,采用直线回归拟合方法分离出气象产量,并与棉花全生育期内各时段的气象要素进行相关分析,总结出博州棉花生产受气象条件影响的关键因子和关键时段。结果表明,4月中、下旬播种出苗期,降水和日照是影响博州棉花产量的主要影响因子;5月幼苗期,降雨日数和日照时数是影响棉花产量的关键因子;6月处于五叶和现蕾期,气温和日照是影响棉花产量的关键因子;7月是博州最热的季节,棉花处于开花期,并开始结铃,降水和气温是影响棉花生长的关键因素;8—9月棉花裂铃和吐絮期,博州出现影响棉铃生长的高温干旱和低温寡照天气不明显。最后针对博州棉花生产提出了气象服务重点工作建议,为搞好气象为农服务,为博州棉花高产稳产提供了科学依据。

塑料大棚栽培优质蔬菜的微气象研究

江汉平原季风气候明显。由于冬夏气侯差异,季节性的蔬菜品种单调,夏令蔬菜在冬季市场上很少见到,且品质欠佳,远远满足不了人民生活水平日益增长的需要。为改变这种状况,我站在国家气象局科学基金会的辅助下,于1986～1988年开展了塑料大棚栽培优质蔬菜的微气象条件研究,取得了一定成效,现初报于后。 一、试验设计和观测方法 1.试验设计 利用木柱、钢筋、塑料薄膜等材料,建成东西长30米,南北宽10米的长半圆柱体的塑料大棚,四周用泥土压严,东西两头开有门窗,棚内试验地中间埋施15厘米口径的陶制管,上面架10厘米口径的白铁管,在棚外西头修一土灶,备增温用。

近63年荆州市四季变化特征分析

利用荆州站1955—2017年逐日气温资料,在研究四季长度和起始时间变化特征的基础上,利用Mann-Kendall检验等方法对季节的时间变化趋势进行研究。结果表明,季长变化上,荆州夏季季长有极显著的增加趋势(P<0.01),秋、冬两季季长有极显著的缩短趋势(P<0.01),即夏季以延长为主,秋、冬季主要表现为缩短,而春季季长无明显变化。季节起始日上,冬秋两季起始日期有极显著的推后趋势(P<0.01),春、夏季则表现为极显著的提前趋势(P<0.01)。

气象服务在脱贫攻坚工作中的实际应用——以监利县砖桥村虾稻产业扶贫气象服务为例

脱贫攻坚的主战场在农村,目前贫困农村普遍面临农业产业不强、自然灾害风险高等问题。荆州市气象局围绕产业帮扶政策要求,结合扶贫联系村监利县砖桥村的实际情况,提出了发展稻虾综合种养产业的扶贫目标,并充分发挥气象服务技术优势,开展全方位稻虾综合种养气象保障服务,取得了良好成效,为脱贫攻坚提供了科学的样板。

1961—2018年荆州市气候变化特征分析

为研究荆州市气候时空变化特征,利用荆州市6个国家气象站1961—2018年日平均气温、逐日降水量和日照时数资料,采用线性倾向估计法、累积距平法、M-K突变检验法分析了荆州市主要气候要素时空变化特征。结果表明,近58年来荆州市增温趋势非常明显,20世纪90年代以来尤为显著;降水量总体呈增加趋势,但年际间波动较大;年日照时数明显减少。荆州市增温主要在2—5月和9—12月;7月降水量增加趋势明显,降水量减少主要集中在秋季;夏季日照时数明显减少是荆州市光照变差的主要原因。荆州市各站气候要素变化趋势基本一致,仅松滋站年降水量呈减少趋势,与荆州市整体变化趋势相反。随着气候变暖,荆州市热量资源明显增加。

水稻组合气象灾害的一个实例研究

气候异常变化对作物生产的影响正日趋增大,但气候异常究竟会以何种方式影响作物生长还鲜见报道。2007 年位于江汉平原(以湖北省荆州市为中心)发生罕见的中稻结实障碍,且田间受害症状表现为典型的高、低温致害症状。通过对田间试验和大范围生产调查,对水稻受害与气候条件之间的关系进行了因果对应分析。结果表明,7 月 20 日~7 月 25 日期间,部分地区有一个罕见的降温过程,日均温低达 20℃,达到籼稻品种孕穗期敏感温度范围;8 月 6 日~8 月 10 日,部分地区出现一个连续高温天气过程,日均温或最高温度达到日均气温 ≥ 30℃或最高气温 ≥ 35℃,将各地受害程度与气象条件进行比对、综合分析,将本年度中稻结实障碍因不同地区分为 3 类,分别为低温主导型、高温主导型和低、高温叠加组合型。其中以低、高温叠加组合型危害程度最重,即它既受到减数分裂期的低温危害也受到了开花期的高温危害。此实例启示,全球气候变暖将会给作物生产造成更为复杂和严重的灾害,相应应对技术的研究显得十分紧迫。

江汉平原气象为农服务效益评估

气象为农服务效益评估对深入了解气象服务在农业生产中的作用、明确农业生产气象服务需求有重要作用和意义。荆州农业气象试验站先后联合多名农技专家开展了江汉平原气象为农服务效益评估工作。结果表明,气象服务在农业生产中有重要地位,公众对农用天气预报以及农业气象灾害性天气预报产品有较强需求;最关注的气象信息是未来3天逐日天气预报,最关注的农业气象灾害类型为洪涝;公众希望通过手机短信、电子邮箱等形式及时接收气象信息,希望完善农业气象服务体系和气象灾害防御预警服务机制,以提升农业抗灾能力。采用节省费用法计算2020年江汉平原气象为农服务效益值为2.94亿元,效益明显。