中国农业气象发展史Zhongguo nongye qixiang fazhanshidevelopment of agrometeorology in China

中国农业有悠久的历史， 劳动人民在长期生产实践中积累了丰富的农业气象知识和经验， 为世界农业科学的发展做出了重大贡献。早在殷商时代，农业气象知识就开始萌芽， 经过数千年的不断积累和丰富， 逐渐建立了农业气象学科和农业气象业务。今天， 农业气象学已成为现代农业科学的 一个重要组成部分。
中国古代农业气象知识的萌芽 秦代以前， 是农业气象知识开始萌芽的时期。在长期农业实践中，逐步形成了农时的概念，提出了唯物的气象与气象灾害观点。
在殷商(公元前16世纪到公元前11世纪)甲骨卜辞中有不少占卜雨水、年景的，如“黍年有足雨”、“雨不足辰，不隹（惟）年𡆥（祸）”、“帝令雨弗其足年”等。有的则是涉及水旱灾害的，如“□水弗（害）禾”，“帝其不我𦮥（旱）”(见彩图6)。
西周时代(公元前11世纪至公元前8世纪)关于农时的记载渐多。如《诗经》的《豳风·七月》中就有“春日载阳……爰求柔桑，”“四月秀葽，五月鸣蜩，”“六月食鬰及薁”，“七月食瓜”，“八月剥枣”，“九月肃霜”，“十月穫稻”等。
春秋时代(公元前770年～公元前476年)已用简单的仪器——土圭测日影定节气。开始只有夏至、冬至、春分、秋分四个节气，在《尚书·尧典》中称为“日中”、“日永”、“宵中”、“日短”。《尚书·洪范》中谈到气象与农业生产的关系，指出：雨、暘（晴）、燠（暖）、寒、风“五者来备，各以其敍，庶草蕃廡。”也就是说风调雨顺才能丰收， 已认识到温度、降水、风对农作物有重要影响。《左传》中有“分”、“至”、“启”、“闭”的记载，“分”指的是春分、秋分，“至”指的是夏至、冬至，“启”指的是立春、立夏，“闭”指的是立秋、立冬。这时定出的节气已有八个。《管子·幼官篇》中还有三十个节气的记载。另据《史记·秦本纪》，“伏”起于秦德公二年(公元前676年)，说明当时对盛夏高温季节已有了清楚的认识。孟轲(约前372～前289)说过：“不违农时，谷不可胜食也。”说的是不误农时，粮食就会吃不完。荀况(约前313～前238)也曾说：“春耕、夏耘、秋收、冬藏四者不失时，故五谷不绝，而百姓有余食也。”《吕氏春秋》中有关农业的几篇著作也贯穿了重农时的思想，如《审时》篇专门讨论农时问题，文中详述了得时、先时、失时对禾、黍、稻、麻、菽、麦等作物生长发育、产量、品质的影响，是一篇记述作物与气象关系的著作。这一时期节气和物候在农业上的应用已很广泛。“冬至后五旬七日菖始生。菖者， 百草之先生者也，于是始耕，”(《吕氏春秋·任地》)就是以节气、物候确定适宜农时的一个例子。
农业气象知识的不断积累丰富 自秦至清代，二十四节气和七十二候日臻完善，并广泛应用于全国，因地制宜的农业气候概念逐渐形成。对作物与气象关系的认识和小气候利用调节方面的知识更为丰富， 出现防御气象灾害和预测农业丰歉的技术方法。
秦汉时代(公元前221至公元220年) 耕作日趋精细，对农时的划分也要求更加准确。二十四节气和七十二候的形成是这一时期的重要成就。汉代农学家氾胜之指出：“凡耕之本，在于趣时和土，务粪泽，早锄早获。”并且说“得时之和，适地之宜， 田虽薄恶，收可亩十石”，进一步总结和阐述了农时在农业上的意义和作用。二十四节气形成于秦汉之际。西汉《淮南子·天文训》中开始有二十四节气的完整记载。书中以北斗星的方位定节气。在《周髀算经》里记载以日影定节气，书中详细地介绍了节气的测定和计算方法，并对节气做了如下的解释：“二至者寒暑之极，二分者阴阳之和，四立者生长收藏之始，是为八节，节三气，三而八之，故为二十四”，阐明了节气、气候和农事的关系。二十四节气反映地球与太阳的关系，已经抓住了季节、气候形成的本质，得到广泛采用。《淮南子·时则训》中物候记载与《吕氏春秋·十二纪》中的大同小异，物候按月编排， 每月候应多少不规则，总数在八十个以上。在《易纬通卦验》中候应已按节气编排，但每个节气的候应多少仍不定。在《逸周书·时训解》中才开始按五日一候，每个节气三候，全年二十四节气七十二候。关于作物与气象条件关系方面，《氾胜之书》中谈到“种麦得时无不善。夏至后七十日可种宿麦。早种则虫而有节，晚种则穗小而少实”，“黍心未生，雨灌其心，伤无实”，“黍心初生，畏天露”等等。说明当时对作物与气象的关系已有较深入的认识。
中国在公元前二世纪末和公元一世纪为少雨时期，旱灾频繁，对农业威胁很大。这一时期出现了较丰富的耕作保墒、积雪收墒、抗旱播种、抗旱栽培经验。《氾胜之书》中详细地介绍了各种作物的区田法，即深挖坑，集中施肥、浇水，抗旱播种， 抗旱栽培。这一方法以后为广大干旱缺水地区所沿用。书中还总结了土壤水分季节变化规律和适耕的季节， 以及雪后镇压、积雪收墒的经验。在利用和改良农田小气候方面积累了丰富的经验。秦始皇令人于骊山坑谷的温处种瓜，是利用地形小气候的一个事例。汉成帝时在长安建“四时之房”，室内以火取暖，种植冬生葱、韭等蔬菜是中国利用人工小气候环境进行温室生产最早的记载。在《氾胜之书》中已经有以水调节农田温度的技术， 书中指出：“天旱， 以流水浇之， ……无流水，曝井水杀其寒气以浇之”。在讲到稻田灌溉时指出，春天开始种稻的时候， 稻需要一定的温度， 灌水时要“缺其塍， 令水道相直”，以保持水田温度。夏至后天气暑热， “令水道相错”， 以降低水田温度。这一时期还出现了根据天气变化或物候变化预测未来农业收成的技术。《师旷占》中有依月色占雨水多少，依风向占谷之丰歉。并根据物候，预测来年适宜种植的作物。“杏多实不虫者，来年秋禾善。五木者五谷之先，欲知五谷但视五木，择其木盛者来年多种之。万不失一也”。这可算是农业气象预报知识的萌芽。
西晋至元代已经注意地区之间农业气候的差异和农时的不同， 因地因时制宜的观念开始形成， 并出现一些新的农时节令名称。北魏(公元386～534年)贾思勰十分强调按农时节令安排农业生产，指出：“顺天时， 量地利， 则用力少而成功多。任情返道， 劳而无获。”他把各种作物的播种期定出上时、中时、下时，按月份、节气、物候相互参照定农时。例如种麻， 以“夏至前十日为上时，至日为中时，至后十日为下时”。种谷以 “ 二月上旬及麻、菩杨生种者为上时， 三月上旬及清明节、桃始花为中时， 四月上旬及枣叶生、桑花落为下时”。宋代陈旉在《农书》中讲到农时重要性时指出：“万物因时受气， 因气发生，”指出各年之间气候有变化， “农事必知天地时宜”，才能得到满意的收成。元代《王祯农书》中进一步发挥了这一思想， 指出因气候的不同， 农时节令不能一成不变， 要因地而异。王祯还设计了一个授时指掌活法图， 按二十四节气、七十 二候逐一编排农事，成为一种较系统的农业气候历。
在农时节令方面， 这一时期出现了入梅、出梅、九九、二十四番花信风等。晋代周处所撰《风土记》里有“更夏至霖霪。至前为黄梅， 先时为迎梅， 及时为梅雨， 后时为送梅雨” 的记载。宋代周敦颐的《通书》里更明确以“芒种后逢壬日或庚日或丙日进梅”，“闽人以壬日进梅， 前半月为立梅， 立梅有雨主旱”。说明当时对梅雨的规律及地区差异已有所认识。梅雨是中国长江中下游重要天气过程， 对这一地区的农业影响很大。九九是用以反映冬季寒冷季节变化的节令。《荆楚岁时记》中有“冬至次日起至九九八十一日为寒尽”的记载。书中还提到“始梅花，终楝花， 凡二十四番花信风”。而宋人程大昌著《演繁露》中指出， 每年自小寒至谷雨共八个节气， 每个节气三候， 每候有一种花卉，共二十四种花的物候， 称为二十四番花信风。它是又一种物候历。以上这些节令都是在二十四节气基础上发展起来的。南宋吕祖谦所做的物候观测记载(1180～1181年)是世界上最早的实际观测物候记录。
在防御气象灾害方面， 比较重要的成就是关于熏烟防霜冻的技术。《齐民要术》中有：“凡五果， 花盛时遭霜， 则无子。常预于园中， 往往贮恶草生粪。天雨新晴， 北风寒切， 是夜必霜， 此时放火作煴， 少得烟气， 则免于霜矣。”对于霜冻发生的时期、天气过程，对果树的危害、熏烟防霜的方法论述都很精辟。
这一时期在小气候利用方面也有所发展。唐代陆羽在《茶经》中指出茶树适于阳崖阴林的小气候环境。已经懂得利用温泉水采暖在寒冷季节生产黄瓜等喜温蔬菜。唐代诗人王建“内园分得温汤水，二月中旬已进瓜”的诗句就是真实的写照。元代已经利用风障效应在早春进行蔬菜保护地栽培。《王祯农书》在谈到种韭时写道：“就旧畦内， 冬月以马粪覆阳处， 随畦以薥黍篱障之， 用遮北风。至春， 其芽早出， 长可二三寸， 则割而易之。”书中还介绍了调节蚕室小气候的经验。宋代已知道大的水体有调节温度的作用， 在太湖的洞庭山种植柑桔。
明清时期 更注意地区之间农业气象的差异， 趋利避害的思想得到发展， 作物气象知识和防御气象灾害的技术有所提高，小气候在农业上的利用更加广泛。大型综合性农书《农政全书》和《授时通考》都很重视农时。《农政全书》有授时和占候两卷， 集中记述了农业气象知识。明代马一龙提出了趋利避害的思想，指出：“知时为上”， “知其所宜， 用其不可弃”， “知其所宜，避其不可为”。明代王象晋著的《群芳谱》就作物对气候的适应性讨论了作物种植区域和引种问题，“凡花卉蔬果， 所产地土不同， 在北者则耐寒， 在南者则喜暖，故种植浇灌彼此殊功， 开花结实先后亦异， 高山平地早晚不侔， 在北者移之南多茂， 在南者移之北易变”。明清时期多熟制得到广泛的发展， 农业气候资源的利用较为充分。《农政全书》中谈到， 当时上海地区已广泛实行麦棉套种。清代包世臣撰《齐民四术》中提到间作稻。据《福州通志》记载， 福建当时已有麦稻一年三熟的种植制度， 而杨屾的《修齐直指》中更有菜粮间套种两年多收之法。
这一时期对作物与气象关系的认识也有所加深。马一龙考察了水稻秕谷的原因指出：“稻花必在日色中始放， 雨久则闭其窍而不花， 风烈则损其花而不实。二者皆秕谷之患也。”徐光启分析了棉花早种死苗的原因，“深求其故所以不禁寒冻者， 大抵在于根浅。”徐光启还分析了棉花蕾铃脱落与气象条件的关系， 指出：“郁蒸”(不通风， 空气湿度大)和“燥”（高温）是引起棉花蕾铃脱落的原因。
明清时期中国的气候正处于低温年代， 比历史平均值约低2℃，对农业生产有不小的影响。这一时期防御寒害、冻害的技术有所发展。《农政全书》中曾介绍将蚕豆套种到棉田， 冬季不拔棉秸“用以拒霜”。在果园的西北种竹以御风， 则不致冻损。这些都是利用风障、防护林以防霜冻的方法。清代《补农书》里介绍了水稻灌水防霜的经验。这一时期熏烟防霜技术已推广用于桑园和大田。
在农田小气候利用和改良方面， 明清时期也有不少好经验。除前面提到的果园迎风面种竹和棉田套种蚕豆以外， 《农政全书》中还介绍了风障与阳畦相结合种植韭菜、菠菜、菘等蔬菜的经验。清代杨巩在《农学合编》 中提到在茶园中夹种桂、梅、辛夷、玉兰、玫瑰、苍松、翠竹， 既可避寒风、防霜冻， 又可阻挡阳光的直射， 足见这一时期农田小气候知识与科技水平的发达。此外， 在农业气象占验、预报方面内容也很丰富， 但多以农谚形式在民间广泛流传。《农政全书》等农书中收录甚多。
明清时期中国开始较系统地观察和积累气象资料。明成祖(1403～1424年)曾下令各地每年向朝廷报告雨量以估量各地农业丰歉。清代雍正二年(1724年)起在北京皇宫中系统地观测记录降雨的起止时间， 名《晴雨录》， 到光绪二十九年(1903年)止， 持续了180年之久。此外， 当时南京、杭州、苏州等地也有雨日的记载。这一时期随着西方科学技术知识传入中国，现代气象科学技术也开始与中国农业气象知识和经验融合。清代乾隆八年(1743年)法国人开始在北京做气象观测。清代道光二十一年(1841年)俄国人开始在北京进行系统的气象观测。1873年法国人在上海建立徐家汇气象台。1879年华蘅芳等译著《测候丛谈》，将西方气象科技较系统地介绍到中国。1895年日本在台北、台中、台南、恒春、澎湖等建测候所。1907年上海新学会出版社出版《农学全书——气象学》(见彩图1)。
农业气象学科和农业气象业务的建立 近代气象科学理论和气象观测技术传入中国后， 开始应用于农业。1911年辛亥革命以后，以气象观测资料为基础的现代气象学在中国发展起来。1912年中国政府开始建立气象台， 同时一些农业试验场也开始设农业测候所(如直隶农事试验总场农业测候所，江苏省南通县的军山测候所)，积累气象资料为农业服务，为农业气象学在中国的发展打下了初步基础。1921年竺可桢发表了《论我国应多设气象台》，呼吁发展气象事业为农业、航空、航海等国民经济服务； 1922年发表了《气象与农业之关系》，积极倡导农业气象科学研究。1935年陈遵妫的《农业气象学》专著出版。在一些农业气象学先驱者的倡导下，现代农业气象学在中国得到发展。不过四十年代以前还多限于将气象学知识应用于农业，对于气象与农业的相互关系研究尚少，且多停留在定性叙述上。此后，研究领域渐趋扩大，如涂长望等发表《华中四省之农业与气候》论文。1945年涂长望等在《农报》上发表了《农业气象之内容及其研究途径述要》，提出农业气象研究应着重于农业物候、气候适应性等内容， 并对此作了比较全面而系统的论述。总的说来，1949年以前农业气象科学的发展较为迟缓。
中华人民共和国成立以后，农业气象事业随着中国农业的复苏而迅速发展， 全国成立了专门的农业气象研究、业务和教学机构， 有组织、有计划地进行农业气象研究、服务和人材培养，农业气象科学技术水平迅速提高。1953年由中国科学院地球物理研究所与华北农业科学研究所合作，建立了中国第一个农业气象研究机构——华北农业科学研究所农业气象组。1957年改为中国农业科学院农业气象研究室， 由中国农业科学院、中国科学院和中央气象局联合组建。中央气象局1955年在台站处农业气象组的基础上成立了农业气象科(1956年改为农业气象处),1957年在全国建立了10个农业气象试验站， 1958年成立农业气象研究室，1983年扩充成立农业气象研究所。50年代以来全国各地农业科研和气象系统陆续设立农业气象研究和业务机构。在专业人材培训方面， 1953年在江苏丹阳、1954年在南京、北京先后举办农业气象讲习班。1956年在北京农业大学创办农业气象专业， 以后沈阳农学院、广西农学院、南京气象学院等相继成立农业气象系（专业），开始有计划地培训农业气象人材。1958年10月在南京召开了第一届全国农业气象工作会议，对推动全国农业气象科学技术发展起了积极作用。与此同时， 林业气象工作也开展起来， 1958年在成都召开了第一届全国森林防火和森林气象学术会议， 1963年在沈阳召开了第二届全国森林气象学术讨论会。为适应中国农业气象学的发展，1962年中国气象学会成立了农业气象专业委员会。1981年， 中国农学会成立了农业气象研究会。
在50年代主要进行了一些农业气象学的基础研究，如作物生育对温度、光照、水分的要求； 农业气象观测和研究方法的探讨： 农业措施的农田小气候效应；土壤水分， 土壤蒸发；农业气候资源的分析、农业气象灾害和森林防火气象等方面的研究。其中在南亚热带选择橡胶宜林地，防御橡胶寒害、风害，实现橡胶北移等方面的研究成效较为显著。50年代末、60年代初加强了对农业气象灾害发生规律、预报和防御措施的研究，例如对御防旱涝、霜冻、冻害、干热风、寒露风等项的研究。1964年竺可桢发表了《论我国气候的几个特点及其与粮食作物生产的关系》一文，较系统地论述了按各地气候特点进行粮食作物合理布局的问题，引起了有关部门的重视。同年， 中国气象学会召开了全国农业气候区划会议， 推动了农业气候资源调查和分析研究。70年代以后，随着中国农业现代化事业的迅速发展和学科间的相互渗透，农业气象事业也有了新的进展。人工气候箱、人工气候室、电子计算机、遥感技术逐渐在农业气象研究中应用，运筹学、系统工程、模糊数学等用来进行农业气象研究，这门学科已从定性的分析向定量研究发展， 出现了多种农业气象数学模式的研究，并在农业气象预报、气候生产力鉴定等方面应用；开始注意用生态学的观点研究天气、气候与农业的相互关系； 全国开展了农业气候资源的分析区划和作物产量的气象预测预报研究：在杂交水稻推广中的气象问题以及低温冷害、寒露风、干热风的危害机理、时空分布、防御途径等方面的研究都有较大进展。此外， 在农田小气候、农业地形气候、作物气候生产潜力、林业气象以及畜牧气象等方面的研究和应用都逐渐开展起来。70年代末80年代初中国气象学会农业气象专业委员会和中国农学会农业气象研究会多次召开各种专题学术讨论会，如讨论农业气候区划、农业气象预报、农业气象灾害等。与此同时， 先后创办了《农业气象》、《国外农学——农业气象》等定期刊物， 出版了不少论文集， 译文集和专著，对总结交流研究成果，提高学术水平起了推动作用。