洪山菜薹在什么日照条件下种出来最好吃?番茄对低温天气的耐受度是多少?高温会影响小龙虾生长吗?这些问题的答案,不一定来自大学实验室,而是来自武汉一气象站。
10月16日,九派新闻实地探访位于武汉市东西湖区慈惠街的武汉农业气象试验站的科学试验基地。在这片30亩的“科研版QQ农场”里,现代农业不再“只能靠天吃饭”,气象条件对作物的影响变得精确可测。
武汉市东西湖区气象局局长、武汉农业气象试验站站长易亮介绍,基地内目前种植了40多种农作物,配备了上百套观测仪器,每日会产生海量农田小气候监测信息,直接惠及武汉市的农民和涉农经营主体。
武汉农业气象气象试验站。图/受访者提供
【1】给作物进行“人生模拟”,提前应对农户遇到的各类问题
在人们的传统认知中,气象站主要负责天气监测。而如今的现代农业气象站已转型升级为农业“智慧中枢”,通过实时数据支撑农业生产实现精准化、科学化。
武汉现代农业气象试验基地内,各类作物分区种植、长势良好。四处分布的监测仪器表明,这并非普通农田,而是一处精密的农业气象试验与观测站点。从大气到田间作物小气候再到土壤,皆处于全面监测范围内。
水稻、玉米、蔬菜、太空莲、葡萄、中草药材、花卉等作物分别对应着特定的都市农业研究课题,部分粮油作物观测已持续30多年。例如对油菜的业务观测自90年代起延续至今,从未间断,堪称本土油菜的“生长档案”和“编年史”。
一片看似普通的“杂草地”,实则是武汉地区重要的中药材柳叶白前。易亮表示:“武汉市的柳叶白前占据国内中草药市场95%以上的份额,对其生长状况的观测及试验研究关系到白前的产量和品质。”
柳叶白前农业气象科研试验地块。图/九派新闻记者 阳丹
即使是看似“空闲”的地块,其实承担着农田土壤湿度监测任务;看似“凋零枯萎”的植株,或许正处于气象条件胁迫作物生长发育试验的关键观测阶段,正为现代农业提供特定条件下进行农田小气候调控的重要数据。
从过去的“看天吃饭”,到如今的精密监测、精准预报、精细服务、科学应对,农业与气象正在实现最优匹配。以洪山菜薹为例,试验基地通过系统观测不同气象要素对其生长发育的影响,有效提升其种植品质。
基地研究覆盖露天种植、设施种植、无土栽培、水产养殖等多个领域,力求全面涵盖农业生产各环节,切实解决武汉都市农业生产中的具体问题,助力农户科学应对天气气候变化。
2023年以来,武汉农试站联合市农业科学技术研究院启动专项研究,通过试验系统研究了气温、光照对还原糖,总酚,类黄酮和花青素等品质成分合成的影响,明确了气象条件与产品口感、营养品质等相关关系。
比如针对“洪山菜薹如何在全国推广种植”的产业需求,农业气象研究团队分别开展了分期播种对比试验、恩施高山地区不同海拔种植试验、气候因子对洪山菜薹生长发育调控机制研究、气象条件对洪山菜薹品质的影响研究,显著降低了异地扩种风险。今年,团队继续深化对洪山菜薹其他要素的研究,未来洪山菜薹的品质有望持续提升。
除自然种植区外,试验基地还设有大棚种植观测区,系统研究大棚环境控制及病虫害防治等问题,为设施农业生产经营者提供专业技术指导。
【2】气象数据精确到街道社区,可定点发布到区内农业主体,研发“天惠农”APP可一对一咨询专家
作为国家一级农业气象试验平台,该基地不仅拥有30亩野外试验田,还建有作物生理生化、水产养殖、人工气候调控、农业气象等四大实验室,可实现农作物全生育期、多维度观测与智能分析,集科研试验、业务观测、预报服务等功能于一体。
基地近百套仪器采集的观测数据,经过系统整理后,每日传送至气象部门和业务合作单位,同时推送至辖全市各类新型农业经营主体。
基地田间地头,布设了多种型号的农田小气候监测设备,持续自动采集温度湿度、光照强度、二氧化碳浓度、降水量、土壤湿度、监测植被指数、叶面积指数等多种数据,实时无线回传25公里外的东西湖区气象数据处理中心,用于分析评估气象条件对作物长势和生长发育状态的影响。
智慧农业作物长势监测仪,能够实时监测作物生长,精准反馈作物的生长状况,为科学种植提供依据。图/九派新闻记者 阳丹
其中,在一块待播油菜的空田旁的农业作物长势监测仪竟是最大亮点。易亮介绍,现有的农业观测能够实现业务自动化的,仍以田间小气候要素为主,农作物发育期、生长状况、生长量自动观测仍然是科研攻关重点,依赖人工观测,工作量较大。目前正在调试的监测设备是该农业气象监测领域先进机型之一,科研团队通过人工观测数据与供试智能监测设备的对比分析试验,推动观测技术向智能化发展。
现在进行的测试是从裸地、播种、出苗到成熟、收获整个全发育期的数据采集,就像调教AI一样,通过人工观测的数据,让智能观测真正“智慧”起来。这个机器有望替代繁琐重复的人工观测环节,让这些数字化观测设备进行实时精细化观测。
人工气候实验室。图/东西湖融媒
此外,运用湖北省气象局开发的“天惠农”APP为广大农户开展直通式气象服务。农户可获取所在农场的精准天气预报,各区气象局负责维护本区域农业气象信息。农户不仅能够接收气象资讯和种植建议,还可根据种植作物种类创建虚拟农场,获取定制化农业气象服务。种植过程中遇到的气候资源利用、灾害天气防御、气象灾害评估、天气指数保险分析等难题,还可通过平台直接向专家咨询。武汉农业气象试验站组建的蔬菜、林果、园艺、保险等专业气象专家团队成员,已在线解答了数百条农户提问。
“天惠农”APP可针对街道农场和作物品类推送精准农业气象服务资讯。图/应用端截图
“虽然我们每年都在观测这些作物,但是每一年的天气气候都在变化,作物长势和表现各不相同。”易亮说,“通过农业气象的研究可以让百姓趋利避害,充分利用有利的气象条件,发展农业生产,同时加强气象灾害防御,最大限度避免或减轻极端天气对农业造成的损失,这就是它意义所在。”
九派新闻记者 阳丹 余兆晨
【来源:九派新闻】
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