天津市設施種植業(yè)氣象災害風險分析及對策

黎貞發(fā)，李 春

（天津市氣候中心，天津 300074）

設施農(nóng)業(yè)是通過改變局地小氣候條件實現(xiàn)作物的反季節(jié)生產(chǎn)。天津市大多數(shù)溫室為不加溫節(jié)能溫室，所以溫室的安全、高效生產(chǎn)與天氣氣候條件密切相關。近年來，設施農(nóng)業(yè)發(fā)展迅速，但沒有較深入地分析本地氣候，尤其是災害性天氣的影響特點，防災減災措施也有待加強與完善，設施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)受氣象災害影響的問題突出，需要及時研究與總結。本文在對天津市設施農(nóng)業(yè)調(diào)研的基礎上，重點對影響天津市設施種植業(yè)的氣象災害風險狀況進行分析，以便從設施溫室設計、標準制定及災害預警服務等方面提出可行的減災對策。

1 調(diào)研的基本情況

調(diào)研主要對象為天津市節(jié)能日光溫室。調(diào)研地點包括薊縣的侯家營、寶坻區(qū)的新開口、武清區(qū)的黃花店、靜海縣的李家灣、西青區(qū)的第六埠、東麗區(qū)的華明鎮(zhèn)及北辰區(qū)的雙街等設施農(nóng)業(yè)區(qū)。調(diào)研內(nèi)容有溫室類型與結構、主要氣象災害及影響，以及氣象防災減災措施等。通過調(diào)研與分析，初步了解天津市設施種植業(yè)可能遇上的氣象災害及其問題，并對存在的氣象災害風險進行了簡單分析與評估。

2 主要氣象災害及風險分析

2.1 設施種植生產(chǎn)季氣象災害特點

通過統(tǒng)計天津市設施農(nóng)業(yè)主要生長季（當年9月-翌年5月）的逐旬最低氣溫、日照時數(shù)和最大風速的變化，得出以下結果：旬平均最低氣溫在11月下旬-3月上旬，低于0℃，其中12月中旬-2月上旬在-5℃以下，年內(nèi)最低值出現(xiàn)在1月中旬為-8.5℃。生產(chǎn)季內(nèi)平均日照時數(shù)為6.9 h，11月中旬-1月中旬的平均日照時數(shù)不足6 h，12月下旬的日照時數(shù)為5.3 h，為年內(nèi)最低值。平均最大風速的變化規(guī)律在日光溫室生產(chǎn)季內(nèi)總體呈增加趨勢，秋冬季風速相對較小，春季為大風頻發(fā)期，平均最大風速均在6 m/s以上，以4月下旬最為明顯，達到7.66 m/s。

2.2 影響設施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主要氣象災害

2.2.1 持續(xù)低溫和極端低溫

低溫是制約日光溫室生產(chǎn)的首要因素，而持續(xù)低溫和極端低溫則是低溫災害的兩個主要表現(xiàn)形式。統(tǒng)計表明：寶坻、寧河和漢沽是全市3個主要的持續(xù)低溫發(fā)生區(qū)縣，低于-10℃的連續(xù)低溫事件平均每年發(fā)生1.1次以上，也就是說，這3個區(qū)縣幾乎每年都會發(fā)生低于-10℃的持續(xù)低溫事件，其它區(qū)縣每年在0.5～0.8次之間。另外，歷史極端最低值在-17～-23.3℃之間，以降雪后的低溫影響對設施農(nóng)業(yè)最為不利。

2.2.2 大風

天津市東部沿海的塘沽、大港和漢沽的大風日數(shù)最多，每個生長季分別有32.1 d、26.4 d和18.1 d出現(xiàn)大于12 m/s的大風，北部薊縣的大風日數(shù)最少，平均每年只有0.7 d出現(xiàn)大風。

2.2.3 連陰天和低溫寡照

寶坻、薊縣和武清為低溫寡照最常發(fā)生的3個區(qū)縣，年均發(fā)生次數(shù)大于3次，塘沽和大港的發(fā)生次數(shù)全市最少，每年為1.6次。

通過對氣象條件的季節(jié)分析認為，對日光溫室生產(chǎn)有不利影響的低溫事件主要集中在冬季的3個月內(nèi)，寡照則主要集中在11月、12月和1月。所以，12月和1月是日光溫室生產(chǎn)的關鍵時期，這也正值春節(jié)前期，市場對果蔬等農(nóng)產(chǎn)品的需求量大增，產(chǎn)品價值最高，所以，這一時段必須加強管理，應以保溫和補光為主要措施。

3 不同設施類型主要氣象災害與風險

近年建造的園藝設施以日光溫室為主，可以分為簡易型和節(jié)能型兩種，大多為不加溫溫室，依靠太陽輻射增溫，氣象災害主要是低溫災害，包括強降溫引起的極端最低溫度、持續(xù)低溫以及寡照引起的持續(xù)低溫；除此之外的災害還有強降雪、大風、寡照及夏季暴雨等。與山東和河北南部不同，天津冬季溫度較低，而且持續(xù)低溫時間長，但光照較好，如果不能充分考慮本地氣候，尤其是設施農(nóng)業(yè)氣象災害特點，因地制宜設計園藝設施和安排茬口搭配，將不可避免災害影響甚至絕收。結合調(diào)研，對天津市幾種典型日光溫室的氣象災害風險進行簡單的分析。

3.1 簡易日光溫室（也稱一代溫室）

主要分布在靜海、西青、武清等早期建設的日光溫室，由于其墻體較薄，采光和保溫性不足，尤其是后墻體為磚墻的溫室，容易受極端低溫災害影響，冬季只能種植耐寒性葉菜，但也容易遭受強降雪及大風災害。

3.2 節(jié)能型二代日光溫室

目前是新建溫室的主流，有些溫室采用了較厚的土墻和耕作層下沉的設計，有較好的保溫和蓄熱作用，抗低溫災害能力強，可以越冬種植果菜，但普遍存在排水設計不足，易受夏季暴雨影響，暴雨災害風險較大。而且采用土墻占地較多，大面積推廣困難。

天津市多數(shù)溫室為磚墻內(nèi)保溫結構設計，從實踐看，大多采用引進外地溫室建造技術設計，普遍存在后屋面結構簡單、后墻保溫差及漏風等問題，導致溫室保溫性差和蓄熱能力弱，極易遭受低溫的影響，不能正常生產(chǎn)越冬果菜，有些在冬季改種芹菜等葉菜，建筑成本高，效益低。

3.3 節(jié)能型三代及以上高標準日光溫室

由于這類溫室采光好，溫度適宜，作物生長快，產(chǎn)量高，如北辰雙街鎮(zhèn)、農(nóng)科院現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園區(qū)等設施農(nóng)業(yè)溫室屬此類。但也存在由于后屋面過薄、通風口設計不合理、墻體蓄熱性差等不足，在溫度較低的月份，容易遭受大風降溫天氣的影響，低溫災害風險高。

4 問題與建議

以上分析不難發(fā)現(xiàn)，天津市設施園藝生產(chǎn)期間的低溫災害風險最高，而目前溫室設計普遍存在保溫性和蓄熱能力較差，需要加以解決。為此提出如下建議。

4.1 加強溫室設計及試驗研究

新建溫室普遍存在墻體厚度不夠、沒有后墻保溫層、后屋面薄、墻體蓄熱和塑料膜透光性差等不足，應該加強適合天津市氣候特點進行溫室的試驗研究和溫室標準化制定，提高溫室建造水平，降低低溫災害的威脅。

4.2 加強設施農(nóng)業(yè)基地建設的氣候可行性論證

天津市要提高設施農(nóng)業(yè)的規(guī)?；N植水平，需要根據(jù)種植作物生長發(fā)育指標要求、種植茬口搭配、管理水平以及當?shù)貧夂驐l件，在基地建設之初應該開展氣候可行性論證，提前進行溫室規(guī)劃設計與風險評估，避免或減少氣象災害的影響，達到安全高效生產(chǎn)。

4.3 加強設施農(nóng)業(yè)氣象監(jiān)測和災害預警能力

近年來，天津市氣象部門十分重視設施農(nóng)業(yè)氣象監(jiān)測與災害預警服務能力建設，完成了市區(qū)（縣）兩級設施農(nóng)業(yè)氣象服務平臺建設，希望在此基礎上，繼續(xù)加強設施農(nóng)業(yè)氣象服務指標的研究，加強設施農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術的應用，進一步提高氣象災害的監(jiān)測預警能力。