農業(yè)氣象學是研究氣象條件與農業(yè)相互關系及其規(guī)律的一門學科,既是基礎農學的學科之一,也是一門交叉邊緣學科。經過六十多年的發(fā)展,中國現代農業(yè)氣象學研究逐步形成完善的學科體系,取得一大批重大成果。
未來農業(yè)氣象學將在農業(yè)氣候與農業(yè)布局優(yōu)化、生物氣象與農業(yè)綠色發(fā)展、農業(yè)氣象災害與風險管理、農業(yè)小氣候與工廠化農業(yè)、農業(yè)氣象信息與智慧農業(yè)等重點領域發(fā)揮越來越重要的作用。
回顧60年 農業(yè)氣象學成就斐然
作為一門基礎農學學科,農業(yè)氣象學60多年的研究發(fā)展軌跡表明:農業(yè)氣象研究始終堅持需求和問題導向,在解決農業(yè)生產重大需求和科學問題中不斷得到發(fā)展;始終堅持跟蹤國際學科發(fā)展前沿,不斷完善農業(yè)氣象研究理論和方法,使農業(yè)氣象實現了從解釋科學到試驗科學的質的飛躍;始終堅持吸收最新科學技術發(fā)展成果,不斷派生出新興交叉和邊緣學科分支,如小氣候到設施農業(yè)和植物工廠,畜牧氣象到畜禽環(huán)境工程,氣候資源到氣候變化,農業(yè)水文氣象到旱作農業(yè),農業(yè)氣象到農業(yè)環(huán)境等。
在學科發(fā)展的同時,農業(yè)氣象研究也取得了一大批重大成果,在生產中發(fā)揮了重大基礎和戰(zhàn)略作用。
20世紀50年代,為打破國外封鎖,引種巴西三葉橡膠樹,以保障戰(zhàn)略需求。依據氣候、小地形原理,創(chuàng)造性地提出防寒植膠的建議,將國際橡膠種植的北界定義在了北緯32°,對中國橡膠事業(yè)的發(fā)展作出重要貢獻。
20世紀60—70年代,中國農業(yè)遭受大面積氣象災害,圍繞糧食生產的間作套作復種中的光熱資源利用、干旱、干熱風和低溫冷害防御等方面創(chuàng)新性地開展研究,提出了種植制度和農業(yè)氣象防災減災技術等成果,在生產中發(fā)揮了重要的作用。
20世紀80年代,為有效解決糧食安全問題,全國農業(yè)氣候資源利用及區(qū)劃、作物和畜牧農業(yè)氣候區(qū)劃;干旱、低溫冷害等主要氣象災害防御;農田、人工環(huán)境小氣候、畜牧氣象;北方旱地農業(yè);氣候波動與氣候變化等,一批研究成果在農業(yè)生產決策和生產中應用,有效支撐了農業(yè)生產宏觀布局和生產發(fā)展。同期,建立了農業(yè)氣象觀測與試驗站網,農業(yè)氣象業(yè)務開始與國際同步。
20世紀90年代,在世界農業(yè)氣候與作物氣候圖集、農業(yè)應對氣候變化、旱地農業(yè)、農業(yè)氣象災害監(jiān)測預警與防控等方面取得重大科研突破,作物模擬模型的應用與自主研發(fā)成果顯著。
進入21世紀以來,生物技術和信息技術在農業(yè)氣象研究中得到重視和廣泛應用,《農業(yè)氣候資源數字化圖集》、農業(yè)溫室氣體減排、設施環(huán)境控制與植物工廠、災害風險管理等領域陸續(xù)取得重大成果,為新世紀農業(yè)的轉型發(fā)展奠定了科學基礎。
60多年來,中國現代農業(yè)氣象學科碩果累累,在全國農業(yè)氣候區(qū)劃、農業(yè)氣候資源開發(fā)利用、農業(yè)氣象產量預報與遙感估產、氣候變化農業(yè)影響、溫室氣體排放測定與國家清單、旱作農業(yè)關鍵技術與區(qū)域治理、農業(yè)氣象災害防御技術、都市型設施園藝等獲得多項國家科技進步獎,所發(fā)表的論文、著作、專利、標準等重大技術成果在保障國家糧食安全、促進現代農業(yè)發(fā)展中發(fā)揮著基礎性、關鍵性的科技支撐作用。
學科發(fā)展展望 新時期發(fā)揮新作用
加快農業(yè)現代化轉型發(fā)展和農業(yè)供給側結構性改革,推進農業(yè)綠色化和優(yōu)質化發(fā)展,是當前及今后一段時期農業(yè)發(fā)展的主要任務。同時,全球范圍內的農業(yè)科技革命方興未艾,生物技術、信息技術、新材料和先進制造等領域的科學技術不斷向農業(yè)領域滲透。隨著中國經濟的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展,中國也必將逐步成為世界科學中心之一。
展望未來,作為基礎和邊緣交叉學科,農業(yè)氣象學將迎來又一次發(fā)展機遇,并在以下重點領域發(fā)揮越來越重要的作用。
農業(yè)氣候與農業(yè)布局優(yōu)化。綜合農業(yè)氣候資源和氣候變化農業(yè)影響的研究成果,圍繞糧食生產功能區(qū)、重要農產品生產保護區(qū)和特色農產品優(yōu)勢區(qū)建設,重點研究區(qū)域氣候生產潛力、氣象條件與品質、氣象災害風險等內容,提出“三區(qū)”建設布局空間優(yōu)化方案、技術措施和政策建議。
農業(yè)氣象與農業(yè)綠色發(fā)展。圍繞農業(yè)綠色發(fā)展和循環(huán)發(fā)展需求,重點研究農業(yè)氣候資源承載力與種植制度、氣象條件與投入品、病蟲害氣象、小氣候與環(huán)境基準、農業(yè)溫室氣體減排等內容,提出不同區(qū)域基于生產功能、氣候資源承載力和生態(tài)系統環(huán)境容量的種植制度紅綠燈制度,建立循環(huán)農業(yè)模式和綠色技術體系。
農業(yè)氣象災害與風險管理。圍繞氣候變化導致極端天氣氣候事件頻發(fā)重發(fā)的特點,加強農業(yè)氣象災害風險管理的科學研究,在不確定的氣候風險中,重點關注常態(tài)的農業(yè)氣象災害和突發(fā)的、超出閾值的災害,完善結構避災、工程防災、生物抗災、技術減災、制度賑災的理論方法和技術研究,支撐農業(yè)和農村經濟的穩(wěn)定發(fā)展。
農業(yè)小氣候與工廠化農業(yè)。圍繞設施農業(yè)、都市農業(yè)和動植物工廠等發(fā)展需求,重點研究人工控制條件下光照、溫度、CO2等氣象要素及其耦合狀況對動植物生長發(fā)育的影響、制約和應激響應等,同時研究動植物生產對人工環(huán)境的影響,建立不同類型工廠化農業(yè)高效、優(yōu)質、安全、綠色生產環(huán)境控制模式與技術體系。
農業(yè)氣象信息與智慧農業(yè)。圍繞智能感知和決策支持,充分吸收生物科學和信息科學的最新成果,強化作物模型的開發(fā)應用,提高作物模型對作物生長環(huán)境、管理、基因相互作用的解釋性,研發(fā)基于現代IT技術的農業(yè)氣象監(jiān)測、預報預警、影響評估、決策支持、風險管理、應對技術措施等一體化解決方案,指導不同基因型品種環(huán)境適應性篩選、智能灌溉施肥施藥等,發(fā)展氣候智慧型農業(yè)模式與技術。
隨著新理論和新技術的不斷涌現,農業(yè)氣象學這門古老的基礎和邊緣交叉學科將不斷吸收其他學科的發(fā)展結果,融合和派生出新的學科分支,也必將在新時期農業(yè)轉型發(fā)展中發(fā)揮新的更大作用。
?。ㄗ髡呦抵袊r業(yè)科學院副院長)