农业气候资源及利用策略

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1广西南宁市农业气候资源分析

南宁是广西壮族自治区首府,是广西经济、政治、文化、科技、教育、金融和信息中心,是大西南出海通道的重要枢纽城市,也是中国—东盟博览会的永久举办地。南宁市地处北回归线以南,属亚热带季风气候区,农业气候资源丰富,四季常青,有“中国绿城”的美誉,为农业的发展提供了得天独厚的优越条件。

1.1光能资源

1.1.1太阳总辐射。南宁年总辐射量在3982~5815MJ/m2,历年平均值为4529MJ/m2。

1.1.1.1季总辐射量的年变化。季总辐射量占全年总辐射量的比例为:夏季(6~8月)总辐射量为1521.94MJ/m2,占全年总辐射量的34%;其次为秋季(9~11月),总辐射量为1246.76MJ/m2,`占全年总辐射量的28%;再次为春季(3~5月),总辐射量为1057.00MJ/m2,占全年总辐射量的23%;最少的是冬季(12~2月),总辐射量为702.97MJ/m2,占全年总辐射量的16%。

1.1.1.2月总辐射量的年变化。月总辐射量从2月以后开始逐月递增,至7月达到最高值,此后逐月递减,至2月达最低值(表1)。因此,月总辐射的年变化曲线呈单峰型。月总辐射的年振幅为323.56MJ/m2。总的来看,南宁市太阳辐射较强,太阳总辐射年变化与热量、水分年变化基本同步,配合较好,有利农作物高产稳产。

1.1.2光合有效辐射。光合有效辐射是指太阳总辐射中0.38~0.71μm波段的可见光能被光合作用吸收利用,一般占总辐射量的50%±3%,计算时取49%。南宁市各月光合有效辐射的变化特点(表1)与总辐射一致,光合有效辐射的年变化曲线也呈单峰型。光合有效辐射的年振幅为158.54MJ/m2。

1.1.3日照时数。

1.1.3.1各地年日照时数及其地域分布。各地年日照时数介于1479.2~1704.8h,趋势是由北向南逐渐增多(表2)。总体来看,南宁日照时数与广西其他地方相比比较充足,有利喜光作物生长和提高作物产量。

1.1.3.2日照时数的年变化。由表2可知,各地月日照时数的年变化曲线呈单峰型,其中峰值出现在7或8月,最低值出现在2月。其中2~3月日照时数最少,平均每天约2h左右。有些年份此时期低温阴雨天气持续时间较长,对冬季作物后期生长和产量形成、早稻播种育秧、春作物生长等极为不利。从4月份开始各地日照时数逐渐增多,至7~9月是全年日照时数的高值期,平均有6h/d左右的日照,可满足作物生长。从10月起,各地日照时数逐渐减少。5~10月是早晚稻、玉米、甘蔗、花生、黄豆、果树等作物的重要生产季节,此时期日照比较充足,并和水热高峰值基本吻合,有利作物高产稳产。

1.1.3.3日照时数的季节变化。各地日照时数以夏季最多,秋季次之,春季再次之,冬季最少。

1.2热量资源

1.2.1年平均气温。各地年平均气温在20.9~21.9℃。气温年较差在15.2~16.6℃。

1.2.2各地月平均气温的年变化。由表3可知,南宁各地月平均气温随时间的变化趋势基本一致,都是1月最低,7月最高,2~7月气温逐渐增高,8~12月气温逐渐降低。年变化曲线呈单峰型。4~10月各地月均温基本上都在22℃以上,此时期的降水、日照也是全年高值期,即光、温、水高值期基本吻合,气候资源的有效性较大,有利水稻、甘蔗、花生等喜温、喜光作物的生长发育和提高产量。

1.2.3最冷月、热月气温。南宁各地最冷月(1月)平均气温介于11.6~13.0℃。各地最热月(7月)平均气温27.8~28.5℃。南宁夏季气温高,同时光照充足,降水丰沛,对喜光、喜热作物生长有利。

1.2.4喜温作物的越冬条件。如统计年极端最低气温>0℃的年数占总统计年数的百分数,则马山、上林、宾阳、隆安、武鸣、南宁市区、横县、邕宁等地的值分别为96%、88%、94%、96%、98%、90%、96%、94%,可见南宁各地年极端最低气温在0℃以上的概率较大,有利于香蕉、菠萝、荔枝、龙眼、芒果等热带水果和甘蔗安全越冬。

1.2.5各农业界限温度的初终日期、持续天数和积温。南宁市各地各界限温度的初终日、初终日间隔天数(亦称持续日数)、积温。南宁市各地气温变化的特点。①日平均气温稳定通过0℃的持续日数可反映一个地区农事季节的长短,称为农事期,0℃以下的持续日数称为越冬期。南宁市终年日均温在0℃以上,终年为农事期而无越冬期。各地≥0℃积温介于7657~8078℃。②南宁市各地日均温基本上在5℃以上,有的年份会出现日均温小于5℃的只有几日的低温期,可见喜凉作物生长期长,对喜凉作物的生长比较有利。各地日均温≥5℃积温介于7656~8078℃。各地日均温≥0℃积温与日均温≥5℃积温值相差极小。③日平均气温稳定通过10℃,是喜凉作物开始积极生长,喜温作物开始生长,玉米、黄豆等作物适宜播种的临界温度。因此常把日平均气温≥10℃的持续期称为喜温作物生长期,亦称温暖期。各地日均温≥10℃初日基本出现在2月上旬末~3月上旬初,南宁8站平均日期为2月16日;各地日均温≥10℃终日出现在下一年的1月上旬~2月中旬末,横县出现最晚(2月17日),南宁8站平均日期为1月14日;初终日持续天数8站平均为333d,初终日积温8站平均值为7527℃。南宁各地≥10℃持续期集中了全年91%以上的热量资源,且光热协调,雨热同季,对南宁市农业生产非常有利。④日平均气温稳定通过15℃,是喜温作物开始积极生长,早稻适宜移栽的界限温度。秋季日平均气温下降到15℃以下,喜温作物停止生长,晚稻灌浆停止。因此,通常把日平均气温≥15℃的持续期,称为喜温作物的积极生长期。各地日均温≥15℃初日出现在3月下旬,南宁8站平均日期为3月27日;各地日均温≥15℃终日出现在11月下旬~12月上旬初,南宁8站平均日期为11月28日;初终日持续天数8站平均为247d,初终日积温8站平均值为6223℃。

1.2.680%保证率的农业界限温度初终日期、持续日数和积温。上述农业界限温度的初终日期、持续日数及积温均是多年平均值,但从稳产高产考虑,农业上应采用80%保证率积温及其持续日期,以便能在农业生产中取得80%的成功。据文献分析,南宁80%保证率≥10℃的初日比平均初日偏迟16d,终日比平均终日偏早14d,持续日数比平均日数缩短30d,积温减少255℃;80%保证率≥15℃的初日比平均初日偏迟9d,终日比平均终日偏早13d,持续日数比平均日数缩短22d,积温减少214℃[1]。南宁各地80%保证率≥10℃积温、≥15℃积温均较多,持续时期较长,有利于作物的生长。

1.2.7各地初霜、终霜日、初终间日数、年霜日数、无霜期。由表6可见,各地平均初霜日期出现在12月下旬末~1月上旬初,各地平均终霜日期出现在1月上旬~中旬。各地霜期(即初终间日数)介于7~23d,8站平均为17d;各地无霜期介于342~358d,8站平均为348d。各地年霜日数介于1.8~4.8d,年霜日数8站平均为4d。因此,各地无霜期较长,年霜日数少,基本上终年适合喜温作物生长。

1.3水分资源

1.3.1各地年降雨量地域分布。南宁市各地年降雨量介于787~2307mm。其中,马山年降雨量介于1286~2307mm,历年平均值为1696mm;上林降雨量介于1160~2296mm,历年平均值为1682mm;宾阳年降雨量介于958~2033mm,历年平均值为1529mm;隆安年降雨量介于904~1759mm,历年平均值为1243mm;武鸣年降雨量介于796~1729mm,历年平均值为1257mm;江南区年降雨量介于828~1988mm,历年平均值为1309mm;横县年降雨量介于975~2057mm,历年平均值为1489mm;邕宁区年降雨量介于787~1870mm,历年平均值为1255mm。由此可见,南宁市年降雨量地域分布不均。

1.3.2降水季节分配。降水季节分布不匀,表现在:夏季(6~8月)为最多,占年降水量的44%~49%,几乎是年降水量的1/2;春季(3~5月)为次多,占年降水量的25%~29%;秋季(9~11月)较少,占年降水量的15%~19%;冬季(12~2月)最少,占年降水量的7%~11%。

1.3.380%保证率年降水量的地域分布。南宁市各地80%保证率年降水量在1013~1505mm。各地80%保证率年降水量按从少到多的排列顺序是邕宁区(1013mm)、武鸣县(1063mm)、隆安县(1095mm)、江南区(1166mm)、横县(1208mm)、宾阳县(1367mm)、马山县(1479mm)、上林县(1505mm)。

1.3.4主要作物生长季的降水量的保证率。南宁市双季稻、冬作季这3季作物的生长季大致是:早稻季为3~6月,晚稻季为7~10月,冬作季为11月~翌年2月[1]。根据有关试验资料,早稻季需水量为600mm,晚稻季需水量为650mm,冬作季需水量为150mm以上,才能获得较好的收成。南宁市各地各耕作季各级降水量的保证率如表7所示。从表7可见,南宁市只有马山县、上林县早稻季降水量达600mm的保证率分别在90%以上和80%以上,即早稻季降水供应的可靠程度较高,比较有利于早稻稳产高产;其余地方早稻季降水供应的可靠性较差。而各地的晚稻季降水量各地都不够充足;冬作季只有上林县降水量较充足,其余地方冬干较为严重。

1.4风能资源在常年风能资源较丰富的地区,选择有利的地形,利用风能发电,可以进行农副产品加工和提水等,具有一定的意义。因此,风能也可以作为一种农业气候资源[1]。一般认为,风力机可选择风速范围为3.5~20.4m/s,即相当于风力等级3~8级,在此范围内的风速称为“有效风速”。根据有效风速计算出的风能称为有效风能。据广西风能资源统计分析,横县年有效风能介于100~200kW•h/m2,其余县区小于100kW•h/m2。与广西其他地方的风能资源相比,南宁各地风能资源不丰富,可利用价值较小。

2南宁市农业气候资源合理利用的对策

(1)采用与南宁气候条件相适应的种植制度。从以上农业气候资源分析可知,南宁市气候条件优越,光热资源较丰富;水分资源虽不能充分满足农业生产要求,但相对广西一些地方而言也较为丰沛。南宁市气候条件比较适合喜温作物的生长发育和热带亚热带水果的生长。从种植制度来看,稻田可以实行一年三熟制,即双季稻加冬作,旱地可实行一年两熟制。

(2)发展外向型农业。由于地理区位优势突出和南亚热带农业自然资源丰富等条件,南宁市宜以发展外向型农业,即以出口创汇农业为主,加快建设现代化农业和高新技术产业为特色的优质农产品生产基地,重点发展优质米、优质冬季蔬菜、高产高糖甘蔗和木薯等。

(3)利用气候资源优势,做好区划工作,结合当地土壤条件合理布局经济作物和各种果树。据文献分析,南宁发展优质糖料蔗宜布局在横县、宾阳、隆安、邕宁、武鸣等县区;南宁比较适宜种植花生,且可在邕宁建立花生良种繁殖基地,改变花生品种老化问题;根据木薯喜温畏寒的特点,南宁木薯生产区宜布局在宾阳、横县、武鸣、马山、邕宁等地[2]。

(4)大力发展地方特色农业,地方气象部门应做好农业服务工作。南宁各地的气候条件和土壤质地条件等情况各异,有的作物在某地种植与其他地方相比,产量高,品质好,特别适合在当地种植。这就要求各地要做好包括气候条件、土壤质地条件、作物种植适应性等方面的调查研究工作,大力发展各地的特色农业,走特色农业致富之路。目前南宁市已初步形成了具有南亚热带特色和区域优势的农业产业,形成了粮食、蔗糖、水果、蔬菜、食用菌、畜牧、桑蚕、木薯、水产、商品林等10大特色优势产业。地方特色农业主要有:宾阳莲藕、果蔗、香米;横县大头菜、茉莉花、桑蚕、食用菌;马山金银花、旱藕;隆安板栗、香蕉;上林八角;邕宁那楼淮山等。但地方特色产业的开发潜力仍很大,应加大开发力度。

(5)太阳辐射年变化与热量、水分变化基本同步,配合较好,有利农作物稳产高产。根据此特点,调整玉米、甘蔗、水稻等喜光作物的播、插期,使其产量形成的关键期尽可能与光能高值期吻合,从而提高光能利用率,提高作物产量。

(6)充分利用南宁市丰富的光能资源,通过大力开展冬种、大力推广间套种来适当提高复种指数,以合理利用气候和土地资源。目前作物间套种模式已相对较成熟,如主栽作物甘蔗或木薯间套种西瓜,或花生,或大豆等。

(7)大力抓好水利设施建设。南宁需要水利设施、贮水蓄水才能确保早晚稻的生产用水;而南宁冬季光热资源较丰富,且冬季时间长,冬闲土地面积广,必须大力抓好水利设施建设,才能解决冬作物缺水的问题。

(8)南宁市虽然农业气候资源丰富,但每年均有农业气象灾害出现,诸如冷害、寒露风、霜冻、高温热害、涝灾等。当人们利用了气候资源,就会有气候灾害出现,而且利用气候资源越充分,灾害出现就会越多[2],因此,对气候资源的利用不是越充分越好,而是适宜为好。同时,气象部门应做好农业气象灾害的预报工作,农业生产部门要做好防御工作,以便做到趋利避害,适宜地利用气候资源。