摘 要 通辽市是内蒙古重要的农牧业基地,然而当地农业生产面临气象灾害频发的挑战。为给通辽市农业生产提供精准有力的气象保障,实现农业生产的稳产高产和可持续发展,在分析通辽市农作物种植结构和气象特征的基础上,剖析当前农业气象服务在满足种植业需求方面存在的农业气象监测站点空间分布不均、农业气象预警信息发布渠道单一化、农业气象灾害风险评估模型精度有待提升、农业气象信息服务内容针对性不强等问题,提出优化气象监测站点布局、拓展预警信息发布渠道、改进灾害风险评估模型、开展个性化服务等对策建议。
关键词 农作物种植;农业气象服务;内蒙古通辽市
中图分类号:S165 文献标志码:C DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2024.22.026
通辽市地处内蒙古高原东南部,属中温带大陆性季风气候,光照充足,昼夜温差大,降水集中,适宜多种农作物生长[1]。近年来,通辽市大力发展现代农业,优化种植业结构,不断扩大农业生产规模。然而,农业气象灾害频发,给通辽市农业生产带来严重影响。为充分发挥农业气象服务在防灾减灾、提高农业生产效益中的作用,有必要针对当地主要农作物的种植需求,分析目前农业气象服务存在的问题,提出优化对策,从而更好地指导农业生产实践,保障粮食安全。
1 现状
近年来,通辽市大力发展现代农业,优化种植业结构,农业生产规模不断扩大,已成为内蒙古重要的商品粮生产基地。然而,由于地处我国农牧交错带,气候复杂多变,农业气象灾害频发,通辽市农业生产形势严峻。为更好地服务“三农”,通辽市积极开展农业气象监测预警,建立由国家基本站和区域自动气象站组成的农业气象监测网络,实现对全市范围内主要农作物生长发育全程的实时监测。同时,通辽市构建涵盖干旱、洪涝、冰雹、霜冻等主要气象灾害的预警体系,定期开展灾害风险评估,并通过短信、微信、电视、广播等多种渠道,向广大农户发布农业气象预警信息。在科技兴农的驱动下,通辽市农业气象服务取得了显著成效,为提升农业综合生产能力a35d38912cb9df0cbc6d32b195eed6f8、保障粮食安全提供了有力支撑。例如,通过开展测土配方施肥气象服务,指导农户科学施肥,农作物单位面积产量和品质得到明显提升;针对玉米大田,提供精细化种植指导,有效提高了玉米种植效益。但在快速发展的同时,通辽市农业气象服务面临监测不到位、预警不精准、服务不均等问题,迫切需要在体制机制、关键技术等方面持续创新,不断提升为农服务的能力和水平。
2 存在的问题
2.1 农业气象监测站点空间分布不均
通辽市地域辽阔,横跨科尔沁沙地、科尔沁草原和燕山山脉三大地理单元,区域内气候差异显著。目前,通辽市现有农业气象监测站点主要集中在中西部地区,东部和南部山区站点稀疏,难以准确反映局地小气候特征。以奈曼旗为例,该旗地势西高东低,两个地区农业气象学条件差异悬殊,但全旗仅有2个监测站点,远不能满足农业生产需求[2]。再以科左后旗为例,该旗南部山区海拔较高,气温偏低,而北部坨沼地区气温回升较快,现有站点布设不能反映南北差异,导致监测数据代表性不足。农业气象监测站点分布的不均衡性,影响了农业气象监测数据的准确性和连续性,削弱了农业气象服务的时效性和针对性。
2.2 农业气象预警信息发布渠道单一化
通辽市农业气象预警信息发布主要依托电视、广播等传统媒体,以及农业气象信息员“口传口”的方式,信息传播渠道相对单一,覆盖范围和受众面有限。农业从业人员多分布于村屯,常年与外界联系较少,获取农业气象预警信息的途径非常有限。虽然互联网基础设施日臻完善,但当地农民受文化水平制约,对新媒体的运用能力欠缺,通过网络获取农业气象预警信息的实效性不高。农业气象信息员作为预警信息的“最后一公里”,理应发挥沟通枢纽作用,但由于发布信息的标准化程度不高,缺乏图文并茂、通俗易懂的表达方式,可理解性和可操作性大打折扣[3]。此外,农业气象信息员数量有限,气象信息难以实现对广大农户的全覆盖。单一化的信息发布渠道,降低了农业气象预警信息的时效性和到达率,使得防灾减灾的最佳时机易与农时决策期错位,农业气象服务的实际成效大大折损。
2.3 农业气象灾害风险评估模型精度有待提升
农业气象灾害风险评估是农业气象服务的重要环节,通辽市现有的评估模型在精度方面还存在不足。以干旱风险评估为例,现有模型主要基于气象要素与作物生长之间的经验统计关系,忽视了土壤墒情、地下水位等多源数据的融合分析,难以准确刻画区域水分亏缺状况。再以霜冻风险评估为例,霜冻发生时间与频次取决于气温骤降的持续时间和幅度,以及近地面小气候环境,但目前采用的模型欠缺对气温落差和地形因子的考虑,导致估算结果与实际偏差较大。内蒙古农业大学的研究表明,通辽市农田小气候与区域气候之间存在明显差异,但现有模型大多基于区域气象站点数据展开,对农田尺度上的小气候效应缺乏刻画,使得灾害风险评估不能做到精准化[4]。农业气象灾害是影响通辽市农作物种植的关键限制因子,灾害风险评估的精度直接影响风险管控和调适策略的科学性,当前评估模型在多源数据融合、关键因子筛选等方面的不足,制约了通辽市农业气象服务水平的整体提升。
2.4 农业气象信息服务内容针对性不强
通辽市现有的农业气象信息服务内容普遍存在“千村一面”的问题,难以满足不同区域、不同作物的差异化需求。以奈曼旗玉米种植为例,该旗农田土壤以沙土和草甸土为主,保水保肥能力较差,玉米生育后期容易出现“枯尖”现象,但当前的农业气象信息服务对此缺乏针对性指导。科左后旗山区马铃薯种植受低温冷害威胁较大,而坨沼地区旱地小麦则更易受旱灾侵扰,但在农业气象信息服务中,对两类作物的抗逆需求并未予以明确区分。库伦旗草莓温室种植过程中,棚室小气候调控是保障草莓产量和品质的关键,但农业气象部门提供的服务对设施农业的特殊需求考虑不足。造成上述问题的主要原因在于,通辽市农业气象信息服务内容缺乏精准划分,对区域内农业生产的差异性把握不到位,提供的服务也就渐渐失去了“用武之地”。
3 对策建议
3.1 优化气象监测站点布局
针对通辽市农业气象监测站点分布不均的问题,需要开展站点布局优化工作。充分考虑区域地形、土壤、气候的空间异质性,采用多维环境因子叠加分析,科学划分农业气象监测分区。在此基础上,根据农作物种植面积和分布特点,对各监测分区进行站点数量配置。以奈曼旗为例,可根据当地东西部地区的差异,将全旗划分为两个监测分区,在现有2个站点的基础上,新增3~4个站点,力求在空间上实现全覆盖。对于地形起伏较大的科左后旗,可利用数字高程模型,划分出山区、丘陵区两个监测分区,分别配置站点,提高各地形单元监测数据的代表性。在布设新站点时,要充分听取当地农业专家和种植大户的意见建议,做到因地制宜、精准设站。站点建成后,要加强运行维护,定期开展监测仪器的标定和数据质量核查,并及时更新和补充监测设备,确保监测数据的连续性和可靠性。此外,鼓励社会资本参与农业气象监测站建设,探索“政府主导、多方参与”的建设模式,逐步构建“区域站+基准站+园区站+农户站”的站点网络。通过优化布局,努力建成“组网科学、结构合理、站点统一、功能完备”的农业气象立体监测体系。
3.2 拓展预警信息发布渠道
为解决通辽市农业气象预警信息发布渠道单一的问题,需要开辟多元化的信息传播途径。1)与移动运营商合作,依托移动、联通、电信的基站网络,建立覆盖全市范围的农业气象预警信息推送平台。以科左中旗为例,通过与移动公司合作,利用其基站向全旗农户手机定向推送文字、语音、图片等形式的预警信息,并嵌入链接,引导农户及时采取防灾措施。2)充分发挥新媒体优势,在微信、微博、抖音等平台开设官方账号,采用通俗易懂、图文并茂方式,向广大农户传递预警信息。同时,积极协调广播电视、报纸杂志等传统媒体加大预警信息发布力度,通过滚动播出、专题报道等方式,扩大预警信息覆盖面。3)开发掌上智慧农业APP,实现预警信息的实时更新和精准推送。以科左后旗为例,气象部门可与农业部门联合,开发农情APP,设置专门的预警信息发布模块,方便农户随时查询和接收预警信息。4)加强基层农业气象信息员队伍建设,通过业务培训和素质提升,打造一支懂农业、知气象的“农情通”队伍。建立覆盖镇、村的信息员网络,通过入户走访、张贴标语、广播播报等形式,将预警信息直接传递给农户,做到“农情村村知、预警户户通”。
3.3 改进灾害风险评估模型
为应对通辽市农业气象灾害风险评估模型精度有待提升的问题,迫切需要对模型进行改进和创新。1)在数据源选择上,要综合考虑气象、土壤、作物、地形等多源数据,兼顾数据的时空分辨率和覆盖范围。以科左中旗玉米干旱监测为例,在气象数据的基础上,引入土壤墒情、作物长势、灌溉状况等数据,构建多要素干旱监测指标体系,增强旱情识别和预警的物理机理性。在霜冻灾害预警中,可充分利用通辽市181个国家基本站和区域自动气象站的逐小时气温数据,结合高分辨率数字高程模型,构建基于地形订正的气温空间插值模型,提高气温的估算精度。2)在风险评估模型的构建上,可融合机器学习、深度学习等人工智能方法,挖掘多源数据中蕴含的复杂关联规律,克服经验统计模型的局限性。以内蒙古农业大学构建的玉米病虫害智能识别模型为例,该模型综合利用气象数据、玉米长势数据和病虫害发生数据,采用支持矢量机算法,对玉米病虫害发生程度进行智能评估,取得了良好效果[5]。3)加强农业气象灾害风险评估模型的本土化适用性研究,针对通辽市不同区域、不同作物,开展模型参数率定和阈值调整,提高模型对区域农业气象灾害特点的刻画能力。4)建立模型预警效果评估机制,及时总结预警偏差原因,不断对模型进行优化升级,在提高预警时效性的同时,提高模型的准确性。
3.4 开展个性化服务
针对通辽市农业气象信息服务内容针对性不强的问题,需要开展个性化服务模式的探索和实践。1)深入调研区域内主要农作物种植布局和生育特性,明确不同作物对农业气象服务的差异化需求。在此基础上,建立一村一策、一作一策的个性化服务方案库。以奈曼旗玉米种植为例,针对不同土壤类型的玉米田,制订差异化的农业气象服务方案,对于沙土地,重点加强墒情和肥力的动态监测,适时提供灌溉和施肥指导;对于草甸土地,加强苗期低温等逆境监测预警,指导农户采取适宜的防灾减损措施。在科左后旗,可针对山区和坨沼地区的马铃薯种植制订不同服务策略,对于山区,突出冷害预警和大棚种植技术指导;对于坨沼地区,侧重病虫害监测预报和化学防治指导。2)积极拓展服务对象和内容,将设施农业纳入服务范畴。以库伦旗草莓设施种植为例,可借助物联网技术,在草莓大棚内布设监测设备,实时采集光照、温湿度、二氧化碳浓度等环境参数,研发温室小气候智能调控模型,指导农户优化大棚管理,提高草莓产量和品质。3)充分发挥农业气象专家的作用,组建覆盖农业领域各专业的专家团队,通过“专家+基层农技人员”的方式,因地制宜开展技术培训和指导服务。建立农户反馈机制,及时收集种植户对农业气象服务产品的意见建议,持续改进服务供给,提高服务的精准性和实效性。
4 结语
通辽市农业气象服务优化策略研究,对于提升农业综合生产能力、保障粮食安全具有重要意义。未来,在完善农业气象监测网络、拓宽预警信息发布途径、革新灾害风险评估技术、深化个性化服务内涵等方面,还需要持续发力。可借助物联网、云计算、大数据等现代信息技术手段,推动农业气象监测由静态向动态转变,并提高农业气象服务产品的精细化、智能化水平,为广大农户提供更加专业、高效、优质的服务。同时,加强农业气象业务部门与气象科研院所、农业院校的深度合作,强化关键技术攻关和人才培养,不断开创通辽市农业气象服务新局面。
参考文献:
[1] 矫丽娜,叶建全,殷凤珍,等.通辽市农业生产社会化服务探析[J].现代农业科技,2021(16):239-241.
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[3] 罗恒欢.通辽市科尔沁区玉米浅埋滴灌灌溉制度及农业节水潜力分析[D].晋中:山西农业大学,2021.
[4] 纪圆明.通辽市主要气象灾害对旅游业的影响及防御对策[J].农业灾害研究,2023,13(4):85-88.
[5] 雷刘功,袁惠民.中国农业年鉴[M].北京:中国农业出版社,2016.
(责任编辑:张春雨)
作者简介:赵文博(1989—),本科,工程师,主要从事综合气象观测、装备保障、预报预测、气象服务等。E-mail:hjsdhfuij@163.com。