6月芒种,麦收如火如荼。“麦收两怕,风吹雨大;快割快打,麦粒不撒。”传承至今的俗语里,反映了夏收的关键问题——天气:麦收要赶在麦子收获最佳时刻,若天气不好,便容易影响产量和质量。夏收如此,大田作物生产受制于天,更是自古如此。
但近年来随着科学技术进步,粮食生产逐渐从“靠天吃饭”走向“看天管理”。“抵御天气变化”的内涵虽未曾改变,但让仓廪充实、百姓受惠的现代气象服务已日渐深入农业生产每一个环节。
种子是农业的“芯片”。优良的品种,也能让作物具备更强的抵御天气能力。
2020年11月2日,在湖南衡阳市衡南县水稻基地,经测产验收,袁隆平院士团队试验的晚稻平均亩产911.7公斤,加上此前早稻测得平均亩产619.06公斤,双季稻亩产实现3061斤,成功突破亩产1500公斤的纪录。
“高产、抗病、抗寒、抗倒是第三代杂交水稻相比前两代普遍具备的优势特征,也是这次测产在极端天气的不利条件下还能够破纪录的关键原因。”湖南杂交水稻研究中心研究员、第三代杂交水稻项目主持人李新奇说。
2020年,南方水稻产区曾遭遇极端低温寡照天气,但第三代杂交水稻品种表现相对稳定,显示出种子的优势。殊不知,给杂交稻制种带来挑战的,首先也是气候问题。
20世纪90年代,两系法制种出现了所谓的“369”现象,也就是1993年、1996年、1999年发生了因气候条件造成的大面积种子育性严重不纯事件。随后,气象团队系统分析了多年田间试验与历史气候数据,研究得到两系法不育系育性转换的温光条件与关系模式,确定了湖南省两系法杂交制种的适宜气候区域和生产时段。
“2000年2月,我带着气候区划成果去向袁老(袁隆平)汇报。袁老在我的电脑上看到安全区划图像一个葫芦,高兴地说:‘好!我们的制种基地就按照这个葫芦来画瓢!’”湖南省气象局总工程师汪扩军回忆。
随后,气象团队还针对超级稻超高产栽培建立气候适宜性与气象保障技术体系,开展相应研究,构建气象影响关系模型,确定了湖南53个制种基地所在县100米乘以100米精细化适宜地段及最佳播种期,制定相关规范,出版技术专著。一系列气象研究成为可以稳定应用的业务成果,确保了湖南超级稻大面积栽培实现高产稳产。
“气象保障在杂交稻、超级稻的制种和推广种植中发挥了关键和不可替代的重要作用。”2019年,袁隆平院士在接受采访时说。
在各地,包括海南南繁基地,天府现代种业园等,围绕种业的气象服务陆续开展。中国气象局今年也启动试点,计划通过一年时间,初步确定种业气象服务需求和服务流程,基本建立玉米、水稻种子气象服务指标,初步形成玉米、水稻种子生产关键生长发育阶段气象保障服务能力,为国家种子产业发展提供气象科技支撑。
面对不利天气,抓住时机提前防御,做到减损,即是增产。
今年2月,在大漠粮仓河套平原,气象工作者敏锐发现了天气不对劲——升温太快了。3月中下旬和4月下旬分别是河套平原小麦和玉米播种最佳季节。如果2月升温太快,田里冻土迅速消融,土壤水分过于饱和,田地变得泥泞不堪,便无法进行播种作业。冻土过早“解封”还会导致水分过早下渗,致使在玉米播种时墒情偏低。
发现2月平均气温比常年偏高4.8至6.3摄氏度后,巴彦淖尔市气象局和农业农村局联合指导农户3月初抢先播种,4月又采取多种措施保墒。现在,100多万亩小麦即将迎来丰收,300多万亩玉米长势正常。
去年,我国东北地区遭遇罕见的台风三连击。“巴威”来袭时,正值黑龙江中期玉米收灌浆期,若不及时采摘,就会变成“老玉米”。哈尔滨市呼兰区气象部门及时预警,让合作社赶在台风来临之前采摘了易倒伏的成熟黏玉米50亩14万棒,减少损失16.8万元。
走进中央气象台农业气象中心,可以看到全国农业气象服务专报、主要作物产量预报、北方冬麦区干热风预报、玉米高温热害预报等近30种农业监测预报服务产品。农业气象中心副主任李森介绍,这些产品将抵达国务院、国家发改委、农业农村部等部门,为国家粮食安全决策提供信息。
在全国大米主产区江西省,去年安义、广丰、湖口等县试点再生稻种植技术的农户,平均每亩试验田增收了上千元。
在江西省北部,以及较高海拔山区,由于种植双季水稻热量资源不足,一季水稻热量资源有余,“种一次、收两季,少做事、多收益”的再生稻受到农民追捧。但稻子何时播种,头季何时收割,收割时稻株保留多高给下一季稻子生长……都需要试验给出答案。
基于此,南昌农业气象试验站研究确定了头季稻播种育秧、收割期、留桩高度等三项再生稻种植关键技术,配合晒田控制无效分蘖、寒露风防御技术等,形成水稻丰产的气象密码。
该站高级工程师曾凯介绍,通过与粮食企业的合作,目前初步破解了再生稻高产关键气象适用技术,利用专门建设的实景监测系统在线分析,服务时效及精准度大幅提高,示范再生稻比传统一季稻每亩增产约600斤。
现代化气象监测手段与物联网结合,也给河南高标准农田农户带来可观效益。
在河南省尉氏县,当地专为优质小麦种植基地打造了物联网农业气象站、土壤墒情监测站、物联网虫情信息采集设备、植物病菌孢子捕捉仪等高科技装备。它们可以连续不间断监测作物生长环境,不间断自动采集作物生长土壤环境信息,自动诱捕、远程控制、自动远红外杀死害虫,自动采集空气中流动的孢子。这些数据可即时上传至管理平台,通过分析提出最佳管理建议。
制种、种植、储藏……守护粮食安全的每一个环节,气象科技还将走得更远。