尋甸農(nóng)業(yè)氣候資源初步分析

董思平　王占良　趙麗芬　黃初龍　耿瓊　鄧祥　胡衛(wèi)芬

摘 要：農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，是以生態(tài)經(jīng)濟(jì)科學(xué)為基礎(chǔ)，因地制宜地調(diào)整農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的一個(gè)循序漸進(jìn)的長期過程。對地處昆明北部的尋甸縣來說，氣候資源非常豐富，氣候立體，氣候類型較多，氣候?qū)r(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的影響極大。利用尋甸多年氣象觀測資料，對尋甸縣光能資源、熱量資源、降水資源進(jìn)行詳細(xì)分析，從而為尋甸縣農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)調(diào)整及特色農(nóng)業(yè)發(fā)展提供一些可供參考的建設(shè)性意見、建議，是一項(xiàng)有意義的基礎(chǔ)性工作。

關(guān)鍵詞：農(nóng)業(yè)；氣候資源；分析

尋甸縣位于東經(jīng)102°41′～103°33′，北緯25°20′～26°01′，在昆明市東北部，橫跨金沙江、南盤江兩流域之間。東臨馬龍縣、沾益縣、會澤縣，有公路穿山越嶺相連；西與富民縣、祿勸縣相依；北與東川、會澤縣接壤，有東川鐵路相通；南接嵩明縣，川原平衍。全縣土地總面積3598平方公里，從東到西縱距80余公里，由南至北綿延60余公里。由于地形高差大，氣候?qū)俚途暩咴撅L(fēng)氣候，冬春兩季受平直西風(fēng)環(huán)流控制，大陸季風(fēng)氣候明顯，干旱少雨；夏秋季主要受太平洋西南或印度洋東南暖濕氣流控制，海洋季風(fēng)突出，多雨，涼爽潮濕。5～10月為雨季，11月至次年4月為旱季。尋甸回族彝族自治縣是首批“云南省高原特色農(nóng)業(yè)示范縣”和“昆曲綠色經(jīng)濟(jì)示范帶”縣區(qū)農(nóng)業(yè)大縣之一。全縣在冊耕地面積49.85萬畝，占國土總面積的28.56，耕地面積全市第一。2012年全縣人口543767人，其中：非農(nóng)業(yè)人口48535人，農(nóng)業(yè)人口495232人，農(nóng)業(yè)人口占91.07。尋甸要跨越，關(guān)鍵在農(nóng)業(yè)。豐富的氣候資源對尋甸縣農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)布局、結(jié)構(gòu)調(diào)整、特色發(fā)展至關(guān)重要。

一、光能資源

“萬物生長靠太陽”，太陽光是地球上一切生命活動的源泉。

1.日照時(shí)數(shù)和日照百分率

各地日照時(shí)數(shù)長短與地理緯度、地形、山脈的遮蔽和陰雨日數(shù)多少等有密切關(guān)系。尋甸日照時(shí)數(shù)全年平均為2059.8h。與尋甸接壤的東川、祿勸、富民、嵩明日照時(shí)數(shù)全年平均分別為：2191.0h、1988.2h、2129.5h、1867.5h。

2.太陽總輻射

尋甸大部地區(qū)的海拔高度在1500米～2000米之間，日照比較豐富。雨季多為陣性降雨，太陽散射輻射強(qiáng)，太陽總輻射量也較大。理想大氣的太陽輻射量以夏季所占比例最大，春季次之，尋甸縣實(shí)際上地面獲取的太陽總輻射量是春季最大，為1442 MJ/㎡，占全年太陽總輻射量的33%；冬季次之，為1068MJ/㎡，占全年太陽總輻射量的24%；夏季僅為1032 MJ/㎡，占全年太陽總輻射量的23%；秋季最少，為898MJ/㎡，占全年太陽總輻射量的20%。年總輻射量的月季分布是：3月最大，為524 MJ/㎡，4月次之，5月居第三，最小出現(xiàn)在10月和11月，一般在300MJ/㎡以下，年內(nèi)其余7個(gè)月的總輻射量介于300～400MJ/㎡之間。

尋甸一年中，3月份日照時(shí)間最長，平均為243.4h；9月份日照時(shí)間最短，平均為115.9h。年日照百分率為47%，3月份最高，平均為66%；7月份由于陰雨天氣的影響，日照百分率最低，平均為29%。按照各種植物生育條件對光照要求，日照百分率在60%以上為“高照”，45%～60%為“中照”，因此，6～10月份尋甸平均日照百分率歸為“低照”，不過均在20%以上，且平均日照時(shí)數(shù)合計(jì)為629.8h，能滿足煙葉、水稻、馬鈴薯、玉米等大春作物干物質(zhì)沉淀至成熟收采。

3.光能生產(chǎn)潛力

光能生產(chǎn)潛力是指理想的作物群體在水、熱、肥等其他農(nóng)業(yè)條件充分滿足作物需要的前提下，光能利用率達(dá)到一定水平時(shí)所能形成的農(nóng)作物最大產(chǎn)量。光能生產(chǎn)潛力，可根據(jù)公式Y(jié)=14.99×∑Q×E計(jì)算。Y為光能生產(chǎn)潛力（千克/畝），∑Q為太陽輻射量（MJ/㎡）， E為光能利用率。若取光能利用率為1%，則尋甸縣平均光能生產(chǎn)潛力為666千克/畝。尋甸縣以49.85萬畝總耕地面積計(jì)算應(yīng)生產(chǎn)農(nóng)作物的干物質(zhì)3.32億斤，取經(jīng)濟(jì)系數(shù)0.4計(jì)算，可生產(chǎn)糧食1.328億斤，這個(gè)數(shù)字與實(shí)際產(chǎn)量相比，尋甸縣的太陽輻射能的利用率是相當(dāng)?shù)偷?。?jù)《云南農(nóng)業(yè)地理》介紹，目前全省光能利用率在水稻上只有0.2%～0.7%，小麥上僅有0.1%～0.4%。與國內(nèi)和世界上一些光能利用率已達(dá)3%的高產(chǎn)區(qū)相比，尋甸縣農(nóng)業(yè)增產(chǎn)的潛力巨大。

二、熱量資源

熱量是一切農(nóng)作物不可或缺的主要?dú)庀髼l件之一。通常用各種溫度指標(biāo)來表述溫度高低、變化規(guī)律和積溫多少。熱量直接影響農(nóng)作物的發(fā)育生長和產(chǎn)量高低。尋甸縣熱量資源較為豐富，日平均氣溫≥10℃的年積溫介于4330～5648℃之間，一般均能滿足亞熱帶、溫帶糧食及經(jīng)濟(jì)作物正常生長發(fā)育的需要。冬季年平均最低氣溫為2.2℃，年極端最低氣溫平均值為-4.8℃，作物越冬條件較好，對于增加農(nóng)業(yè)復(fù)種指數(shù)，提高作物產(chǎn)量，發(fā)展名、特、優(yōu)農(nóng)產(chǎn)品特別有利。用溫度作標(biāo)志的熱量資源有：四季溫度、平均氣溫和極端氣溫、農(nóng)業(yè)指標(biāo)溫度、低溫及凍土、無霜期等。

1.四季溫度

根據(jù)尋甸縣自然生態(tài)系統(tǒng)特征、農(nóng)事活動、物候現(xiàn)象，選用日平均氣溫≥20℃為夏季，≤10℃為冬季，10～20℃的升溫階段為春季，20～10℃的降溫階段為秋季，以此來衡量作物生長季的長短。尋甸縣春季起止日期多年平均為2月11日至6月13日，歷時(shí)123天，占全年天數(shù)的34%；夏季起止日期多年平均為6月14日至7月21日，歷時(shí)38天，占全年天數(shù)的10%；秋季起止日期多年平均為7月22日至11月19日，歷時(shí)121天，占全年天數(shù)的33%；冬季起止日期多年平均為11月20日至2月10日，歷時(shí)83天，占全年天數(shù)的23%。為便于統(tǒng)計(jì)分析和比較，統(tǒng)一以2～5月為春季，6～7月為夏季，8～11月為秋季，12～次年1月為冬季，以此描述尋甸縣四季氣候特征。尋甸氣候正可謂：夏無酷暑、冬無嚴(yán)寒、春意盎然、秋高氣爽。

2.平均氣溫和極端氣溫

（1）年平均氣溫的時(shí)間分布。從尋甸1959～2014年尋甸年平均氣溫變化趨勢來看：1959～1991年間，尋甸氣溫跌宕起伏，這主要是全球變暖變化前期，冷暖年交替出現(xiàn)，尋甸冬春兩季氣溫高低變化較大的原因。尋甸冬季溫度最高年與最低年可相差4.5℃，春季可相差4.7℃。夏季溫度對年均溫也有較大的正相關(guān)系數(shù)，但夏季溫度自身變化幅度小，所以對年均溫的影響次于冬春。1992年后，全球變暖背景基本確立下，尋甸年均溫雖有小幅激蕩，但總體呈上升變暖趨勢，年均溫上升率為0.185℃/y。

（2）氣溫日較差時(shí)間分布。氣溫日較差是指氣溫在一晝夜內(nèi)最高值與最低值之差。氣溫日較差反映了氣溫在一日之中的波動幅度，其大小對農(nóng)作物生長有很大影響，也是判斷一地氣候是否為大陸性的指標(biāo)。一般以日較差10℃為大陸性氣候與海洋性氣候的分界。尋甸氣溫日較差的年變化特點(diǎn)總的是：1～4月平均氣溫日較差大于14℃，是全年的高值區(qū)，其中3月最大，是15.4℃；6～10月平均氣溫日較差較小，各月均小于10℃，其中7月最小，是8.3℃；其余各月的氣溫日較差介于10～14℃之間。氣溫日較差大對于作物生長是有利的，白天溫度高，有利作物光合作用的進(jìn)行。夜間溫度低，作物呼吸消耗少，有利干物質(zhì)的積累。

（3）極端氣溫。尋甸縣極端最高氣溫為34.6℃，出現(xiàn)日期為：1960年4月30日、1963年5月31日；極端最低氣溫為-13.9℃，出現(xiàn)日期為：1977年2月9日、1983年12月29日。年內(nèi)極端最高最大值出現(xiàn)在5月，一般在30℃以上。一年中最熱月為4～7月，平均極端最高氣溫均大于29℃。年內(nèi)極端最低最大值出現(xiàn)在12月，一般在—3.5℃以下。一年中最冷月為12月～次年2月，平均極端最低氣溫均在-1.5℃以下。多年平均極端最低氣溫的高低對引種和能否栽種熱帶和亞熱帶作物有重要意義。對尋甸冬春糧食作物有危害的低溫，主要發(fā)生在2～3月，2月1～11日是出現(xiàn)低溫的高頻階段，2月12日到3月11日是出現(xiàn)低溫的低頻階段，3月11日后尋甸縣出現(xiàn)對冬春作物有害低溫的幾率較小。

3.農(nóng)業(yè)指標(biāo)溫度

農(nóng)作物的生長發(fā)育，要求滿足一定的積溫和保證率。農(nóng)業(yè)指標(biāo)溫度，就是指對農(nóng)事活動及農(nóng)作物生長發(fā)育具有指標(biāo)性的溫度。當(dāng)春季日平均氣溫穩(wěn)定通過0℃以后，土壤開始解凍，春天開始，前期回暖；冬季日平均氣溫降到0℃以下，土壤開始凍結(jié)。一年中，日平均氣溫高于0℃的持續(xù)期稱為“農(nóng)耕期”，這段時(shí)間的有效溫度都能被利用，也稱為“溫暖期”。春季當(dāng)日平均氣溫升到5℃時(shí)，多數(shù)木本植物開始萌芽生長；日平均氣溫高于10℃時(shí)期，農(nóng)作物進(jìn)入生長階段，稱為“作物生長期”；日平均氣溫高于15℃時(shí)期，農(nóng)作物的生育速度加快，稱為“作物活躍期”。 尋甸一年四季幾乎都為“溫暖期”。日平均氣溫穩(wěn)定通過10℃的作物生長期，始于2月12日，終于11月27日，期長289d，≥10℃積溫5005℃·d；。日平均氣溫穩(wěn)定通過15℃的作物生長期，始于3月19日，終于10月16日，期長212d，≥10℃積溫3896℃·d，日平均氣溫從10℃升到15℃間隔35天，這段時(shí)間適合大春作物的培育和移栽。

4.地溫和凍土

地溫即土壤溫度，他對農(nóng)作物的播種、生長發(fā)育有直接的關(guān)系，地面和地中溫度的變化與氣溫基本相同，只是日變化小于氣溫，它受土壤性質(zhì)的影響較為明顯。如尋甸1960～2014年地面年平均溫度為17.6℃，比平均氣溫14.8℃高2.8℃。尋甸縣平均地面土壤溫度的年內(nèi)分布特征是：5～8月為高值期，其值在23～24℃之間，說明春季（4～5月）地面土壤溫度的增熱速率是比較快的。從高值開始期5月降至最低次年1月，經(jīng)歷了8個(gè)月的時(shí)間，其主要降溫時(shí)段在8～12月。5～8月土壤溫度的高值期有利于夏秋作物的栽種。尋甸各月地表溫度均大于大氣溫度，表明尋甸縣地表應(yīng)是一個(gè)熱源，尤以整個(gè)夏秋作物生長期間的強(qiáng)度最強(qiáng)，所以尋甸縣地氣間的湍流熱交換方向是由地表傳向大氣的，有利于補(bǔ)償尋甸縣夏秋作物生長期內(nèi)的高溫不足。

5.無霜期

霜日：一日中近地層空氣會中的水汽在溫度≤0℃時(shí)，地面或近地物體上凝華成的白色的松脆冰晶即為霜日。無霜期是指一年中從春季最后一次霜凍（終霜）結(jié)束到當(dāng)年秋季第一次霜凍（初霜）來臨的這段時(shí)間的間隔天數(shù)。由于各年的天氣狀況不同，初、終霜日有差異，因此通常所說的無霜期是指從當(dāng)?shù)氐钠骄K霜日到平均初霜日之間的間隔天數(shù)。一年中的無霜期越長，喜溫作物可生長的時(shí)間就越長。尋甸縣的無霜日約319天，終霜期出現(xiàn)在3月，初霜期出現(xiàn)在10月份。

三、降水資源

大氣降水包括液態(tài)、固態(tài)兩種，是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的重要自然資源。尋甸農(nóng)田、山地用水基本來源是大氣降水。因此，大氣降水的數(shù)量、分配特點(diǎn)，決定著作物的種類、配制、耕作、灌溉制度及農(nóng)作物產(chǎn)量的穩(wěn)定性。

1.降水量和分配特點(diǎn)

尋甸縣大氣降水量的年、季變化比較顯著。尋甸1959～2014年歷年平均降水量為998.7 mm，最多年降水量1352.2mm（1991年）是最少年710.7mm（1992年）的1.9倍。尋甸降水的月變化也較大，7月份平均最多，為202.8mm，占全年降水量的20.3%；而12月份平均最少，為11.7mm，僅占年降水量的1.2%，約等于7月份降水量的3/50。雨季5～9月降水量811.7mm，占年降水量的80.1%。主汛期6～8月降水量582.9mm，占年降水量的57.5%。

6～8月主汛期內(nèi)，氣溫及降水量同時(shí)高值出現(xiàn)，呈現(xiàn)雨熱同季特征，這一時(shí)期正是作物生長旺盛、需水量最多的季節(jié)，有利于農(nóng)作物、樹木、花卉、蔬菜等充分利用降水和熱力資源，光合作用明顯，生長迅速。

2.降水的年際變率

由于季風(fēng)環(huán)流進(jìn)退有早有遲，持續(xù)時(shí)間有長有短，影響程度有強(qiáng)有弱，使逐年降水極不穩(wěn)定。用降水頻率及各級降水量出現(xiàn)的次數(shù)來表示歷年降水量變化程度的大小，頻率相差越大，說明年與年之間降水多寡的相差越懸殊，表示降水量穩(wěn)定性差。如尋甸1959～2014年56年的降水資料中，降水量901～1000mm的出現(xiàn)頻率最多，占到總數(shù)的39%，小于等于800mm的出現(xiàn)頻率最小，為5%，其余的介于14%～16%之間。值得注意的是，大于1200mm的出現(xiàn)頻率較高，說明尋甸年降水量突增頻率較大。

3.最大降水量和降水日數(shù)

據(jù)氣象部門統(tǒng)計(jì)，夏季降水量在10分鐘內(nèi)達(dá)10mm，一小時(shí)達(dá)30mm，一日達(dá)50mm以上，就定義為暴雨，對農(nóng)田土壤均有一定的破壞力。

四、氣候資源合理利用

1.光資源的利用

一般用日照時(shí)數(shù)、日照百分率間接地表示地面光能資源的狀況，但真正表示光能資源狀況的是太陽輻射。尋甸縣歷年日照時(shí)數(shù)平均為2059.8h，大春作物生長期需要的日照時(shí)數(shù)為1200h左右。尋甸縣年太陽總輻射為4440 MJ/㎡，作物生長期需要太陽總輻射2900MJ/㎡左右。日照百分率是指某地某段時(shí)間內(nèi)實(shí)際光照時(shí)數(shù)占該地在該段時(shí)間內(nèi)可照時(shí)間的百分比，它可以反映天空狀況（云、塵等現(xiàn)象）對光照時(shí)數(shù)的影響?？傮w講，尋甸縣光能資源是豐富的，提高光能利用率的潛力很大。提高光合作用效率是尋甸縣農(nóng)業(yè)高產(chǎn)的一個(gè)重要途徑，主要措施有：一是要采取合理的栽培技術(shù)措施，主要是種植密度要適宜，使陽光透過葉面間隙不因落到地上而白白浪費(fèi)；必須水肥充足，使農(nóng)作物生長旺盛。二是要充分利用生長季節(jié)，合理安排作物的茬口。采用田間套種和輪作耕種方法調(diào)整、改善農(nóng)田群體。

2.熱量源的利用

熱量因子一般用溫度表示，尋甸縣歷年平均氣溫為14.8℃，1959～2014年56年最暖年平均氣溫為16.3℃（2010年），最冷年平均氣溫為13.7℃（1971年），冷暖年相差2.6℃，一年中冷暖月相差16.2℃。各種農(nóng)作物在屬于過程中需要一定的熱量，所以只掌握溫度是不行的，如每年的熱量條件是不穩(wěn)定的，相差甚大，這就需要了解大于等于各界限溫度的積溫。尋甸全縣熱量資源基本能滿足大秋作物生長發(fā)育需要，除土壤狀況對作物生長發(fā)育有影響外，其他條件均處于次要地位。因此，人為地調(diào)節(jié)土壤狀況很有現(xiàn)實(shí)作用，如采用灌溉、松土、鎮(zhèn)壓、襲作、鋪地膜、大棚、施增溫劑等方法調(diào)節(jié)土壤溫度，為作物生長周期，對提高糧食產(chǎn)量有重要的保障作用。

3.降水資源的利用

尋甸縣的降水資源主要靠降水，多數(shù)年份的降水都不能滿足作物生長發(fā)育的需要。如何把有限的降水利用起來？這是我們應(yīng)該探討的課題。從多年的氣象資料分析，得出半干旱區(qū)農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量的高低，主要取決于降水量多少盒降水時(shí)段的分布。但是，我們經(jīng)常看到，絕大部分降雨白白地流掉了，農(nóng)作物僅僅利用了很少的一部分。即使是這樣，我們也要持續(xù)科學(xué)地蓄住地面的積水，以減少水土流失；同時(shí)，也要設(shè)法增加降水量，從目前科學(xué)水平和經(jīng)濟(jì)條件看，是讓空中增加部分降水量（用火箭實(shí)施人工增雨）；又要調(diào)節(jié)作物生長期，讓其與降水高峰期相吻合，以提高單位面積產(chǎn)量，主要措施有：

（1）旱地搞低作，他水我用。低作就是在植物生長的地方用人工挖溝或做墊渠，把高處的水借到低處，把其他地方不用或難以利用的水借給急需的作物。

（2）坡地搞壟作，前雨后用。目前尋甸縣土地大部分是坡地，坡地跑水嚴(yán)重，搞好坡地建設(shè)，把水蓄住，使前雨后用，可供以后農(nóng)作物生長。

（3）播種巧安排，付雨急用。要及時(shí)收聽收看天氣預(yù)報(bào)，掌握實(shí)時(shí)播種時(shí)機(jī)，使作物需水高峰期與降水高峰期相吻合，從而滿足作物生長對水分的需要。

4.降水資源的利用

根據(jù)尋甸縣氣候特點(diǎn)，要繼續(xù)加強(qiáng)以抗旱為重點(diǎn)的農(nóng)田基本建設(shè)，有水利條件的地方，搞好渠系配套，逐步做到旱能灌、澇能排，為農(nóng)作物穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)創(chuàng)造條件；同時(shí)，根據(jù)尋甸縣降水時(shí)空分布不均的特點(diǎn)，要培訓(xùn)抗旱耐旱良種，同時(shí)要擴(kuò)大抗旱耐旱作物的種植面積，走因地制宜的特色農(nóng)業(yè)道路。

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