農(nóng)業(yè)氣象學(xué)是研究氣象條件與農(nóng)業(yè)相互關(guān)系及其規(guī)律的一門(mén)學(xué)科,既是基礎(chǔ)農(nóng)學(xué)的學(xué)科之一,也是一門(mén)交叉邊緣學(xué)科。經(jīng)過(guò)六十多年的發(fā)展,中國(guó)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)氣象學(xué)研究逐步形成完善的學(xué)科體系,取得一大批重大成果。
未來(lái)農(nóng)業(yè)氣象學(xué)將在農(nóng)業(yè)氣候與農(nóng)業(yè)布局優(yōu)化、生物氣象與農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展、農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害與風(fēng)險(xiǎn)管理、農(nóng)業(yè)小氣候與工廠化農(nóng)業(yè)、農(nóng)業(yè)氣象信息與智慧農(nóng)業(yè)等重點(diǎn)領(lǐng)域發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。
回顧60年 農(nóng)業(yè)氣象學(xué)成就斐然
作為一門(mén)基礎(chǔ)農(nóng)學(xué)學(xué)科,農(nóng)業(yè)氣象學(xué)60多年的研究發(fā)展軌跡表明:農(nóng)業(yè)氣象研究始終堅(jiān)持需求和問(wèn)題導(dǎo)向,在解決農(nóng)業(yè)生產(chǎn)重大需求和科學(xué)問(wèn)題中不斷得到發(fā)展;始終堅(jiān)持跟蹤國(guó)際學(xué)科發(fā)展前沿,不斷完善農(nóng)業(yè)氣象研究理論和方法,使農(nóng)業(yè)氣象實(shí)現(xiàn)了從解釋科學(xué)到試驗(yàn)科學(xué)的質(zhì)的飛躍;始終堅(jiān)持吸收最新科學(xué)技術(shù)發(fā)展成果,不斷派生出新興交叉和邊緣學(xué)科分支,如小氣候到設(shè)施農(nóng)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(nóng)業(yè)水文氣象到旱作農(nóng)業(yè),農(nóng)業(yè)氣象到農(nóng)業(yè)環(huán)境等。
在學(xué)科發(fā)展的同時(shí),農(nóng)業(yè)氣象研究也取得了一大批重大成果,在生產(chǎn)中發(fā)揮了重大基礎(chǔ)和戰(zhàn)略作用。
20世紀(jì)50年代,為打破國(guó)外封鎖,引種巴西三葉橡膠樹(shù),以保障戰(zhàn)略需求。依據(jù)氣候、小地形原理,創(chuàng)造性地提出防寒植膠的建議,將國(guó)際橡膠種植的北界定義在了北緯32°,對(duì)中國(guó)橡膠事業(yè)的發(fā)展作出重要貢獻(xiàn)。
20世紀(jì)60—70年代,中國(guó)農(nóng)業(yè)遭受大面積氣象災(zāi)害,圍繞糧食生產(chǎn)的間作套作復(fù)種中的光熱資源利用、干旱、干熱風(fēng)和低溫冷害防御等方面創(chuàng)新性地開(kāi)展研究,提出了種植制度和農(nóng)業(yè)氣象防災(zāi)減災(zāi)技術(shù)等成果,在生產(chǎn)中發(fā)揮了重要的作用。
20世紀(jì)80年代,為有效解決糧食安全問(wèn)題,全國(guó)農(nóng)業(yè)氣候資源利用及區(qū)劃、作物和畜牧農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃;干旱、低溫冷害等主要?dú)庀鬄?zāi)害防御;農(nóng)田、人工環(huán)境小氣候、畜牧氣象;北方旱地農(nóng)業(yè);氣候波動(dòng)與氣候變化等,一批研究成果在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)決策和生產(chǎn)中應(yīng)用,有效支撐了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)宏觀布局和生產(chǎn)發(fā)展。同期,建立了農(nóng)業(yè)氣象觀測(cè)與試驗(yàn)站網(wǎng),農(nóng)業(yè)氣象業(yè)務(wù)開(kāi)始與國(guó)際同步。
20世紀(jì)90年代,在世界農(nóng)業(yè)氣候與作物氣候圖集、農(nóng)業(yè)應(yīng)對(duì)氣候變化、旱地農(nóng)業(yè)、農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警與防控等方面取得重大科研突破,作物模擬模型的應(yīng)用與自主研發(fā)成果顯著。
進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái),生物技術(shù)和信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)氣象研究中得到重視和廣泛應(yīng)用,《農(nóng)業(yè)氣候資源數(shù)字化圖集》、農(nóng)業(yè)溫室氣體減排、設(shè)施環(huán)境控制與植物工廠、災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)管理等領(lǐng)域陸續(xù)取得重大成果,為新世紀(jì)農(nóng)業(yè)的轉(zhuǎn)型發(fā)展奠定了科學(xué)基礎(chǔ)。
60多年來(lái),中國(guó)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)氣象學(xué)科碩果累累,在全國(guó)農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃、農(nóng)業(yè)氣候資源開(kāi)發(fā)利用、農(nóng)業(yè)氣象產(chǎn)量預(yù)報(bào)與遙感估產(chǎn)、氣候變化農(nóng)業(yè)影響、溫室氣體排放測(cè)定與國(guó)家清單、旱作農(nóng)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)與區(qū)域治理、農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害防御技術(shù)、都市型設(shè)施園藝等獲得多項(xiàng)國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng),所發(fā)表的論文、著作、專(zhuān)利、標(biāo)準(zhǔn)等重大技術(shù)成果在保障國(guó)家糧食安全、促進(jìn)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展中發(fā)揮著基礎(chǔ)性、關(guān)鍵性的科技支撐作用。
學(xué)科發(fā)展展望 新時(shí)期發(fā)揮新作用
加快農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化轉(zhuǎn)型發(fā)展和農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革,推進(jìn)農(nóng)業(yè)綠色化和優(yōu)質(zhì)化發(fā)展,是當(dāng)前及今后一段時(shí)期農(nóng)業(yè)發(fā)展的主要任務(wù)。同時(shí),全球范圍內(nèi)的農(nóng)業(yè)科技革命方興未艾,生物技術(shù)、信息技術(shù)、新材料和先進(jìn)制造等領(lǐng)域的科學(xué)技術(shù)不斷向農(nóng)業(yè)領(lǐng)域滲透。隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展,中國(guó)也必將逐步成為世界科學(xué)中心之一。
展望未來(lái),作為基礎(chǔ)和邊緣交叉學(xué)科,農(nóng)業(yè)氣象學(xué)將迎來(lái)又一次發(fā)展機(jī)遇,并在以下重點(diǎn)領(lǐng)域發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。
農(nóng)業(yè)氣候與農(nóng)業(yè)布局優(yōu)化。綜合農(nóng)業(yè)氣候資源和氣候變化農(nóng)業(yè)影響的研究成果,圍繞糧食生產(chǎn)功能區(qū)、重要農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)保護(hù)區(qū)和特色農(nóng)產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)區(qū)建設(shè),重點(diǎn)研究區(qū)域氣候生產(chǎn)潛力、氣象條件與品質(zhì)、氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)等內(nèi)容,提出“三區(qū)”建設(shè)布局空間優(yōu)化方案、技術(shù)措施和政策建議。
農(nóng)業(yè)氣象與農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展。圍繞農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展和循環(huán)發(fā)展需求,重點(diǎn)研究農(nóng)業(yè)氣候資源承載力與種植制度、氣象條件與投入品、病蟲(chóng)害氣象、小氣候與環(huán)境基準(zhǔn)、農(nóng)業(yè)溫室氣體減排等內(nèi)容,提出不同區(qū)域基于生產(chǎn)功能、氣候資源承載力和生態(tài)系統(tǒng)環(huán)境容量的種植制度紅綠燈制度,建立循環(huán)農(nóng)業(yè)模式和綠色技術(shù)體系。
農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害與風(fēng)險(xiǎn)管理。圍繞氣候變化導(dǎo)致極端天氣氣候事件頻發(fā)重發(fā)的特點(diǎn),加強(qiáng)農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)管理的科學(xué)研究,在不確定的氣候風(fēng)險(xiǎn)中,重點(diǎn)關(guān)注常態(tài)的農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害和突發(fā)的、超出閾值的災(zāi)害,完善結(jié)構(gòu)避災(zāi)、工程防災(zāi)、生物抗災(zāi)、技術(shù)減災(zāi)、制度賑災(zāi)的理論方法和技術(shù)研究,支撐農(nóng)業(yè)和農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定發(fā)展。
農(nóng)業(yè)小氣候與工廠化農(nóng)業(yè)。圍繞設(shè)施農(nóng)業(yè)、都市農(nóng)業(yè)和動(dòng)植物工廠等發(fā)展需求,重點(diǎn)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(duì)動(dòng)植物生長(zhǎng)發(fā)育的影響、制約和應(yīng)激響應(yīng)等,同時(shí)研究動(dòng)植物生產(chǎn)對(duì)人工環(huán)境的影響,建立不同類(lèi)型工廠化農(nóng)業(yè)高效、優(yōu)質(zhì)、安全、綠色生產(chǎn)環(huán)境控制模式與技術(shù)體系。
農(nóng)業(yè)氣象信息與智慧農(nóng)業(yè)。圍繞智能感知和決策支持,充分吸收生物科學(xué)和信息科學(xué)的最新成果,強(qiáng)化作物模型的開(kāi)發(fā)應(yīng)用,提高作物模型對(duì)作物生長(zhǎng)環(huán)境、管理、基因相互作用的解釋性,研發(fā)基于現(xiàn)代IT技術(shù)的農(nóng)業(yè)氣象監(jiān)測(cè)、預(yù)報(bào)預(yù)警、影響評(píng)估、決策支持、風(fēng)險(xiǎn)管理、應(yīng)對(duì)技術(shù)措施等一體化解決方案,指導(dǎo)不同基因型品種環(huán)境適應(yīng)性篩選、智能灌溉施肥施藥等,發(fā)展氣候智慧型農(nóng)業(yè)模式與技術(shù)。
隨著新理論和新技術(shù)的不斷涌現(xiàn),農(nóng)業(yè)氣象學(xué)這門(mén)古老的基礎(chǔ)和邊緣交叉學(xué)科將不斷吸收其他學(xué)科的發(fā)展結(jié)果,融合和派生出新的學(xué)科分支,也必將在新時(shí)期農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展中發(fā)揮新的更大作用。
?。ㄗ髡呦抵袊?guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院副院長(zhǎng))