气象与农业(新)

水分：大豆需水较多。大豆对水分的要求在不同生育期是不同的。 种子萌发时要求土壤有较多的水分，满足种子吸水膨胀萌芽的需 要，这时吸收的水分，相当种子风干重的120％～140％。适宜的 土壤最大持水量为50％～60％，土壤最大持水量低于45％，种子 虽然能发芽，但出苗很困难。 种子大小不同，需水多少也不同。 一般大粒种子需水较多，适宜在雨量充沛、土壤湿润地区栽培； 小粒种子需水较少，多在干旱地区种植。 大豆幼苗时期地上部 生长缓慢，根系生长较快，如果土壤水分偏多根系入士则浅，根 量也少，不利形成强大根系。这时如果土壤增加温度，通气性好， 对根系生长有利。从初花到盛花期，大豆植株生长最快，需水量 增大。要求土壤保持足够的湿润，但又不要雨水过多，气候不湿 不燥，阳光充足。初花期受旱，营养体生长受影响，开花结荚数 减少，落花、 落荚数增多。从结荚到鼓粒时仍需较多的水分， 否则会造成幼荚脱落和秕粒、秕荚。 大豆从初花期到鼓粒初期 长达50多天的时间内，一直保持较高的吸水能力。农谚有“大豆 干花湿荚，亩收石八；干荚湿花，有秆无瓜。”说明水分在大豆 花荚、鼓粒期是十分重要的环境因素。 大豆成熟前要求水分稍 少。而气温高，阳光充足则能促进大豆子粒充实饱满。
气象条件对作物生长发育和产量形成的影响是综合的， 主要为光、热、水。气象条件对农作物生长发育和产量 形成还具有非等同性作用：一方面，某一气象要素在农 作物生育的各个时期作用不同，主要是因为农作物不同 生育期对该气象要素有不同的要求，而天气气候形势不 断变化，因而在各生育时期里该气象要素对其生育的满 足程度也不同；另一方面，某一地区各种农业气象要素 对农作物的作用不同，在辐射、温度、水分等农业气象 要素中往往只有其中的一个或两个要素对作物生育和产 量的影响是主要的，即存在主要农业气象影响因子，其 它因子可能变化不大，或是在作物要求的适宜范围内变 化，对作物生育和产量影响不显著。
②低温冷害：低温冷害就是作物生长期内因温度偏低，热量不足延
迟作物的生长发育速度或是作物发育关键期遇一定强度的低温，对
作物发育产生障碍而造成作物受害减产，东北主要是夏季低温冷害。 低温冷害包括三种：延迟型冷害，障碍型冷害和混合型冷害。当出
现冷害时，籽粒不能完好成熟，稻米品质下降，受灾减产幅度在3040％左右，严重时可达50%以上，甚至绝产。
4积温：在一定温度范围内，气温和发育速度成正相关，并且要积累 到一定的温度总和，才能完成其发育期，这个温度的累积数称为积 温。活动积温：高于生物学下限温度的日平均气温叫做活动温度， 作物某个生育期或全部生育期内活动温度的总和，称为这一生育期 或全生育期的活动积温。有效积温：活动温度与生物学下限温度之 差，叫做有效温度，这个温度对作物的生育才是有效的，作物某个 生育期或全部生育期内有效温度的总和，称为这一生育期或全生育 期的有效积温。积温是选择品种和分析热量条件的依据和指标。 5作物水分临界期（关键期）：农作物在其生长发育的不同时期，对 水分的敏感程度是不一样的。对水分最敏感的时期，也就是说，由 于水分的缺乏或过多，对产量影响最大的时期，即为某作物的水分 临界期。临界期不一定是植物需水量最多的时期。例如，玉米的水 分临界期是大喇叭口期到乳熟期。对于分析干旱有重要作用。
③霜冻：它是指春、秋两季作物表面以及近地面空气层 的温度下降，农作物生长在临界温度或以下时引起的死 亡或枯萎的现象，发生霜冻时，土壤或者植物体表面气 温下降到0度或以下，作物遭受伤害或者死亡。发生在秋 季的称为初霜冻或者秋霜冻，在东北农区主要发生在910月份。发生在春季的为终霜冻或者春霜冻，在东北农 区主要发生在4-6月份。霜冻出现以后，作物生长发育和 产量受到影响，可导致籽粒含水率偏大，造成粮食减产， 品质下降。较早的强霜冻使粮食减产5%～10% 。 我国各地初、终霜冻出现的时间受纬度、海拔、地 形等影响而不同。在一年一熟地区，初霜冻造成的危害 比较严重，终霜冻造成的危害相对较轻。
6土壤墒情：墒指土壤的湿度，墒情指土壤湿度的情况。土壤湿度是
土壤的干湿程度，即土壤的实际含水量，可用土壤含水量占烘干土 重的百分数表示，即土壤重量含水率=水分重/烘干土重×100％。土
壤相对湿度即是土壤重量含水率与田间持水量之比。土壤相对湿度
是用来评价土壤旱涝的重要指标。
（三）、气象条件与农作物的关系
农业与气象
黑龙江省气象科学研究所
2009.7.4
Leabharlann Baidu
作物与气象 气象常用研究方法
2009年前期气象条件分析 后期天气预测
作物与气象
（一）气象与农业
农业的最大特点之一，就是它的生产过程完全是或基本上是在自然条 件下进行的，作物生长发育的全过程要受到气象、土壤、地形、植被 等自然条件的影响。其中气候是影响农业生产的主要自然因素，气候 环境为农作物的生长发育提供光、温、水、气等能量和物质资源，因 此粮食产量的高低及品质的优劣在很大程度上是受气候条件综合影响 的，可见气象条件对作物生长发育及产量形成的重要性。所以，任何 地方的农业生产都应考虑气象因素，注意利用有利的条件，避免和克 服不利气象因子的影响，做到因地制宜和因时制宜，才能夺取高产稳 产。
光照：大豆是喜光作物，对光照条件好坏反应较敏感。由于大豆花荚 分布在植株上下部，因此上下部各位置叶片都要求得到充足的阳光， 以利于叶片进行光合作用，以便将有机养分输送到各部位花荚。所 以栽培过程中要保证大豆群体生长植株透光良好，每层叶片都能得 到较好的光照条件，进行光合作用，才能有效地提高产量。大豆是 个短日照作物，就是说在一昼夜的光照与黑暗的交替中，大豆要求 较长的黑暗和较短的光照时间。具备这种条件就能提早开花，否则 生育期变长。大豆光周期反应的这一特性，在大豆引种时应特别注 意。品种所处的纬度不同，对日照反应也不同。高纬度地区品种生 长在日照较长的环境下，对日照反应不很敏感，属中晚熟品种。因 此由北向南引种会加速成熟； 半蔓型的会变直立，植株变矮，结实 减少。相反由南向北引种，会延长生育期，植株变得高大，所以南 北不宜大幅度调种。
2气候：气候是长期天气的平均状态。一般地说， 气候变化就是相 对于平均值的偏差，严格地说，如果气候平均状态或气候变率（离 差）或两者出现了统计意义上显著的变化就称做气候变化。气候突 变就是气候从一种状态急剧向另一种状态变化，它表现为气候在时 空上从一个统计特征到另一个统计特征的急剧变化。 3温度的三基点：作物生长发育要求不同的温度范围，每一种温度范 围，有一个下限温度、上限温度和最适宜的温度，这就是温度的三 基点。下限温度是指作物发育过程将要停止，但生长仍可维持，若 继续降低则引起作物死亡的温度。最适温度是指维持作物最快生长 或发育速度的温度。上限温度是指作物发育过程将要停止，但生长 仍可维持时的温度，当温度高于生长上限温度时，还可以生活，但 若温度再增高，作物便将死亡，这个温度就是维持生命的上限温度。 例如，玉米，生育期间最低温度为10℃ ；生长最适温度为20-24℃ ， 最高温度为40-44℃ 。不同的发育期相应的指标也不相同，以最适 温度为例，玉米生长期最适温度为20-24℃ ，拔节到开花以24-26℃ 为宜，灌浆期的适宜温度为22-24℃。是分析温度条件是否适宜的依 据。
水分：玉米是高杆作物，是一种需水较多的作物。其需水特点为前期需水 少，中期需水多，后期偏少。玉米苗期要求土壤湿度为田间持水量的60-70%， 小于50%或大于80%均不利于蹲苗。苗期怕涝不怕旱，玉米在出苗至七叶期最 易受涝害，受涝害的壤质土壤湿度下限指标是23%，相当于田间持水量的90%。 拔节至抽雄期最适宜的土壤湿度为田间持水量的70-90%，抽雄前10天和后20 天是玉米需水关键期，也是需水高峰期，此时，土壤湿度若低于田间持水量 的60%，将严重影响产量。抽雄后适宜的土壤湿度为田间持水量的70-80%。 灌浆期要求土壤湿度逐渐由田间持水量的80%降至50%左右。 光照：玉米是一种光饱合点高、光补偿点低的作物，它又是一种高光效的C4 作物。在自然光范围内，玉米群体内是达不到光饱和点的。在低于光饱和点 的光强范围内，光照越强，光合作用越强，积累物质越多。光合作用的最适 温度是30-40℃，在20℃以下时光合作用即急速下降。光对玉米的影响是多 方面的，若全天接受直射光时间大于8小时，植株发育正常，雌雄穗均不受 影响。若小于8小时，在不同发育期有不同程度的影响。如叶片减少；植株 无雌穗，雄穗受到严重影响，枝梗少，无花粉；籽粒少，千粒重低等。
大豆生长发育的农业气象条件：
温度：大豆是喜温作物，属于温凉型。种子发芽最低温度在6～ 8℃，以10～12℃发芽正常，最适温度是18~28℃，此时发芽最 快而且出苗整齐；生育期间以15～25℃最适宜；大豆进入花芽 分化以后温度低于15℃发育受阻，影响受精结实；后期温度降 低到10～12℃时灌浆受影响。全生育期要求1700～2900℃的有 效积温。大豆的幼苗对低温有一定的抵抗能力。一般温度在不 低于零下4℃时，大豆幼苗只受轻害，超过零下5℃时幼苗全部 受冻害。幼苗的抗寒力与幼苗生长状况有关，在真叶出现前抗 寒力较强，真叶出现后抗寒力显著减弱。
玉米生长发育的农业气象条件： 温度：玉米为喜温作物，整个生育期间要求较高的温度。玉米生育 期间生物学下限温度为10℃，生长最适宜温度为20-24℃。玉米种子 在6-7℃开始发芽，但发芽极慢，在气温10-12℃的条件下发芽正常。 所以一般以稳定通过10℃为播种的温度指标。玉米苗期（出苗到拔 节）这段时间为营养生长阶段，根系的生长对玉米总的生长有着重 要的作用，根的生长的适宜土壤温度为20-24℃，低温造成根代谢缓 慢，当土壤温度为4-5℃时根停止生长，土壤温度超过30℃也不利于 根的生长。玉米拔节到开花时期要求24-26℃，是玉米一生中要求较 高温度的时期。当温度高于32-35℃或低于18℃时，都不利于开花。 玉米籽粒灌浆成熟过程中，适宜温度为22-24℃，且温度日较差大， 有利于养分累积，气温高于25℃或低于16℃都要影响淀粉酶的活动 而不利于物质运输和积累。当气温降至20℃以下时，籽粒灌浆缓慢， 18℃灌浆显著减慢，16℃时灌浆急剧下降。
光照：太阳能是作物通过光合作用制造有机物质的唯一能量来源，也 是热量的主要来源。太阳光和热对植物生活起着重大的作用。 温度：任何一种作物必须在一定的温度条件下才有进行生长发育， 温度直接制约着作物光合作用和呼吸作用，因而影响着作物的干物 质积累。不同作物、同一作物的不同品种、各种作物的不同生育阶 段，对温度的要求都不同。作物的生长发育是由若干个发育期组成 的，只有完成上一个发育阶段才能循序进入下一个发育阶段。温度 是影响作物生长发育的主要气候因子，在一定的温度范围内作物发 育速度与温度成正比。 水分：在作物的一生中，从种子发芽、出苗、茎叶旺盛生长到开花 结实，经过一系列的生理需水和生态需水过程，消耗掉大量的水分。 从作物生育前期、中期和后期的需水量来看，是一个由少到多又到 少的变化过程。作物营养生长阶段，植株体积较小，生长速度较慢， 耗水少；在营养生长和生殖生长同时并进的阶段，植株体积和重量 都迅速增加，生长速度快，耗水量急剧增多；生殖生长阶段，植株 体积不再增大，随着时间的推移作物有机体逐渐衰老，耗水量也逐 渐减少。
（二）、基本知识
1 农业气象灾害：是指农业生产过程中发生的导致农业显著减产的不 利天气或气候条件的总称,如干旱、暴雨、冷害、雹灾等。农业生产 具有自然再生产和经济再生产相结合的特点。自然条件决定农业生 产必须依赖于农业生态环境,受气候影响大,因此农业生产的自然风险 也较大。各种自然灾害中以气象灾害危害居首位。影响东北地区农 业生产的主要气象灾害包括干旱、低温冷害、霜冻。 ①干旱：干旱是东北地区主要的气象灾害，是指由于长时间降水偏 少，出现空气干燥，土壤缺水，使农作物体内水分发生亏缺，影响 作物正常的生长发育，造成农业减产，人畜缺水困难以及生态环境 恶化的现象。干旱可造成粮食大幅度减产。