蘇北沿海地區(qū)風災發(fā)生規(guī)律與大棚瓜菜防范對策

蘇生平，薛瑞祥，朱曉虎，周桂官

（1.東臺市蔬菜研究所，江蘇 東臺 224200；2.東臺市蔬菜栽培技術指導站，江蘇 東臺 224200；3.東臺市氣象局，江蘇 東臺 224200）

風災是沿海地區(qū)塑料大棚瓜菜生產(chǎn)中經(jīng)常發(fā)生的嚴重災害，一旦發(fā)生輕則造成瓜苗傷害，重則毀棚死苗，甚至絕收，損失慘重。以江蘇省東臺市為例，據(jù)估計近10年每年由于風災造成的瓜菜損失面積超過1 333.33 hm2，直接經(jīng)濟損失7 000萬元以上，間接經(jīng)濟損失達數(shù)億元。因此，依據(jù)氣象學、園藝學等綜合學科理論，研究沿海地區(qū)的大風成災原理，改進大棚設施，提高大棚抗風能力，尋求主動防災減災途徑具有非常重要的意義。

1 蘇北沿海地區(qū)大棚風災發(fā)生規(guī)律

1.1 蘇北沿海地區(qū)大風特征

蘇北地區(qū)東瀕黃海西襟湖蕩，受海洋性氣候影響較大。從2008－2011年大風事實來看，江蘇省的大風以冷鋒后的偏北大風最常見，占56.3%；臺風和雷雨冰雹大風次之。從大風的季節(jié)分布情況來看，冷鋒后偏北大風以冬季最為常見，春季次之；低壓大風均出現(xiàn)在春季。

冬春季大風的突發(fā)性在蘇北沿海地區(qū)較為突出，其以偏北風為主，出現(xiàn)頻率為82%，偏南風出現(xiàn)頻率為18%。冬春季季風受海洋與東北地面高低壓系統(tǒng)的交替影響，多由北方強冷空氣引發(fā)，并具有一定的間斷性、持續(xù)性、突發(fā)性和陣性，容易交替出現(xiàn)偏北、偏南大風，以及偏東海風與冰雹等強對流天氣，對大棚生產(chǎn)威脅較大。沿海地區(qū)大風出現(xiàn)1～2 h間斷的情況比較常見，持續(xù)5～10 h的情況也比較多。

1.2 蘇北沿海地區(qū)大棚風災成因

研究表明，蘇北沿海地區(qū)棚外出現(xiàn)6級風（風速≥14.5 m/s），大棚就有可能受災；7級風成災率達67%；8級風（風速≥20 m/s）成災率近80%，主要造成大棚棚架倒塌；當極大風速≥26 m/s，大棚瓜菜100%受災。由于沿海地區(qū)瓜菜大棚多為寬5～6 m的鋼架或竹架大棚，且棚間距一般在0.3 m左右，棚表面受風面積較大。棚外大氣流動形成風，而棚內(nèi)氣體則相對靜止，這兩種大氣流體對棚膜形成壓力差，使棚膜被棚外氣體牽扯鼓漲，同時棚面上的壓膜線對塑料棚面形成壓力，不斷阻撓其牽扯鼓漲活動；另一方面由于風速不均勻、時大時小，使棚膜形成不規(guī)則振動，不斷經(jīng)受起落摔打。此時，裙膜與頂膜結(jié)合部位重疊不嚴、棚北面底端與地面交界處壓土不嚴、棚膜與棚架結(jié)合部重疊過?。ㄉ儆?.5 m）、棚膜破洞的地方均會率先被大風突破，直至大風鼓破薄膜，拉倒棚架，破壞內(nèi)部塑料中小棚，將瓜苗莖蔓撕斷，使其中生長的作物受害。

當大棚覆蓋嚴密度被大風徹底破壞，必然影響棚內(nèi)溫度、濕度等各種氣象要素的量值和日變化，容易致使作物不能適應新環(huán)境而保持正常生長，以致作物受凍、失水，以及葉片、莖蔓及根系機械組織受傷甚至折斷，最終造成嚴重減產(chǎn)或絕產(chǎn)。

1.3 蘇北沿海地區(qū)春季大棚風災特點

1.3.1 發(fā)生時段相對集中

東臺及沿海地區(qū)大棚瓜菜生產(chǎn)季節(jié)前期2－4月份以東北風（即寒潮）為主，其中北風出現(xiàn)率80%左右，東南風出現(xiàn)率10%左右。因此，大棚風災于2－4月份發(fā)生較多，平均每年發(fā)生2～3起，占全年發(fā)生率55%左右。其大風高強度年最大風速（高于平均值1.5倍標準差）的重現(xiàn)期一般為3～5年。然而，近年來5月份發(fā)生率有所上升，占33%左右，可能與此時大棚管理上容易出現(xiàn)問題有關。4－6月份雖只出現(xiàn)平均4級左右的偏北或偏南風，但是期間海風或陣風由于受局部地形影響，如高樓片區(qū)或河灣等地方，“狹管效應”將風力放大，會形成7～8級以上“穿堂（巷）風”氣旋，進而造成風災。

1.3.2 發(fā)生地域相對集中

高大建筑群的城郊發(fā)生機率高于空曠遠郊，主要河流沿線發(fā)生機率高于其他區(qū)域。雖然沿海有成年林帶地區(qū)，高層建筑物密集地區(qū)平均風速比空曠地區(qū)明顯偏小，但是也容易形成狹長氣旋或風洞。由于沿海農(nóng)田林網(wǎng)結(jié)構、樹種及配置不一，地域河流走向及地勢不同，以及防風樹木有效防護距離不等，各區(qū)域因風成災機率也有所差異。

就東臺及沿海地區(qū)而言，盡管地勢平坦，但由于民居建筑物及防護林網(wǎng)建設水平不同，加之近幾年東臺及附近沿海風力發(fā)電場的建設，其各個區(qū)域大棚瓜菜風災發(fā)生率有一定的差異。有的地方發(fā)生機率較高，如東臺城郊因高大建筑物多，近10年共發(fā)生4起；有的地方則相對安全。1.3.3 大棚構型及布局對大棚受災影響較大

研究表明，鋼架大棚受災損失明顯小于竹架大棚，棚寬小于6 m的受災損失明顯小于棚寬大于6 m的；安裝卡槽的受災損失明顯小于無卡槽的；長寬比值大、周徑長的大棚，地面固定部分也多，其受災損失小于長寬比值小、周徑短的大棚。此外棚間距小于0.5 m的受災率較0.5～0.75 m的高出1～3倍，棚體長于150 m以上的受災率較100 m以下的高70%左右。

2 蘇北沿海地區(qū)大棚防風對策

2.1 優(yōu)化大棚瓜菜生產(chǎn)區(qū)域布局

一是專業(yè)部門要參照上海大棚氣象防風做法，編制好防風區(qū)劃。通過爭取科技立項，借助科學儀器和多點多年測試資料，通過測試、模型推演及技術論證，盡快編制和發(fā)布東臺地區(qū)大棚風災風險區(qū)劃圖。同時，引導瓜農(nóng)選擇在風災發(fā)生機率相對較小的遠郊和綠化較好的基本農(nóng)田區(qū)域種植大棚瓜菜。

二是改造陣風易發(fā)地段。特別是進一步優(yōu)化農(nóng)村居民點（中心村）及小城鎮(zhèn)建設規(guī)劃方案，盡量減少穿堂（巷）風的發(fā)生。科學編制農(nóng)村生產(chǎn)河道的建設規(guī)劃和綠化方案，想方設法杜絕河道“狹管效應”的發(fā)生。

三是要更新編制大棚瓜菜生產(chǎn)技術規(guī)范。補充完善大棚生產(chǎn)技術標準，指導瓜農(nóng)選擇恰當棚址，選擇地勢高燥、平坦、土質(zhì)好、交通便利、水源充足、南邊附近無高大建筑物的地區(qū)，注意避開風口地帶，如河道旁、自然地勢形成的風口地帶等。

四是要科技入戶，普及科學防風技術。指導瓜農(nóng)選擇正確的大棚方位，即棚區(qū)北面（尤其是東北面）附近最好具有高大的屏障（如樹林、樓房等）或者建在村莊的西南邊，利用這些屏障降低風速，可以有效保護棚體。另一方面，將傳統(tǒng)的南北向或東西向大棚改為東北—西南走向，適當增加棚間距和減小棚長（控制在60～100 m），以減少迎風面積，減小大風對棚膜的壓力。

2.2 加強農(nóng)田林網(wǎng)建設，完善區(qū)域防風帶

重點打造沿海灘涂防風林，以及骨干公路、河道沿線500 m范圍內(nèi)的防風林，建全農(nóng)村現(xiàn)有綠化林網(wǎng)，支持建設生態(tài)友好型大棚瓜菜生產(chǎn)示范園區(qū)，科學建設完善公益性綠化林園。

2.3 推廣應用先進的設施建設技術

一是選用合適的大棚材料。采取鋼架取代竹架，以鍍鋅不銹鋼管取代普通鋼管，以標準鋼架大棚取代自建式鋼架大棚。

二是優(yōu)化大棚結(jié)構。實施大規(guī)模統(tǒng)一布局，建設標準大棚園地，科學安排大棚走向、棚間距、棚間走道及防風墻的設置。要避免瓜糧間作，避免建無斜撐無縱向拉桿的簡易棚，避免建軟棚（橫向拉桿稀少，不用卡槽或無壓膜線）和長棚（棚長100 m以上）。按照國家標準鋼架大棚要求，設計安裝大棚棚體，選擇流線型棚面。其穩(wěn)定性好，壓桿（壓膜線）易壓牢，棚面薄膜不易破損。此外，帶肩大棚棚面弧度小，抗風能力差，一定要加強防風工作。

另一方面，大棚高度一般控制在1.8～2.0 m。大棚弧度以15°～20°為宜，過大，如呈半圓形，迎風面大，易遭風害；過小，影響膜的透光率和無滴膜水滴的下滑。尤其注意安裝兩側(cè)壓膜卡槽，并進行抗雪壓測試，有條件的優(yōu)先選用連棟大棚。此外，利用三角形穩(wěn)定原理在大棚骨架與骨架、骨架與地面之間增設臨時的或永久的拉線、支柱或骨架材料。

三是采用耐低溫、耐老化、抗拉力強、耐候性好的長壽無滴膜，以增強棚膜的抗撕扯能力，提高大棚的抗風能力。大棚生產(chǎn)結(jié)束后，要將薄膜洗干凈、晾干、卷好，放在通風、干燥、避光的地方，可延緩老化，延長使用壽命。此外，舊薄膜的張力太小，大風一吹易扯爛，不適宜做天膜，但可用于小拱棚。

2.4 加強科學管理，綜合提升風災防范能力

一是做好四件事。首先及時檢查修補棚膜，用棚膜黏合劑、專用黏合膠帶或透明膠帶及時修補棚膜破損部位，防止強風吹入棚內(nèi)，撕壞棚膜和造成溫度降低。其次加固或增加壓膜線，將壓膜線南端固定在地錨上，北端綁上石塊或沙袋墜在北墻外，隨時調(diào)節(jié)壓膜線的松緊，必要時應增加壓膜線。其三關閉風口。其四加設防風膜，在大棚后坡處設1層與棚膜同長、寬約1.5 m的薄膜，以東西方向設置在大棚頂部，然后把這塊棚膜的一邊（寬約20 cm）用土蓋嚴、壓實，放下草苫或保溫被，覆蓋防寒膜后，再用這塊薄膜把防寒膜蓋上，即可防止北風吹入防寒膜內(nèi)，避免將其鼓破，具有很好的防風效果。

二是采取特別措施。第一，對于附近有高大物體等特殊地段容易形成大風管道效應的大棚，未用壓膜卡槽的應加裝卡槽；同時增加壓膜繩數(shù)量或改用扁平壓膜帶和地錨，將拱棚出入口封堵嚴密，阻止氣流進入。第二，加強特殊大棚迎風面的防護。帶肩大棚北端為大棚受風侵襲的主要部位，應進一步固定薄膜，可用竹竿或細繩箍著，緊貼立柱；也可在棚北頭東邊加護1層舊薄膜（裙膜）起保護作用；或在棚頭封閉1層草簾、漁網(wǎng)或遮陽網(wǎng)以保護風口薄膜。經(jīng)常刮大風的地方，可在迎風面設立簡易風障，以減輕風害。此外杜絕在棚北頭開門，以免大風灌入扯膜毀棚，加重護膜負擔。第三，加裝防風網(wǎng)膜?？刹捎脡耗に芰暇W(wǎng)（最好用鉛絲），網(wǎng)膜長度視大棚拱形架長度而定。在棚架鋪上薄膜后，再壓上防風網(wǎng)，用鑰匙環(huán)把每個防風網(wǎng)連接成整體，最后用鐵樁將上下網(wǎng)固定。

2.5 主動提升警備，積極精準救災減災

首先，及時收看天氣預報并根據(jù)預報的風力大小采取合理的應對措施，這是預防風災的基礎。一般風力5級以上就必須考慮大棚的防風工作。要求管理人員做到3個不放風，即天氣不正?？赡艹霈F(xiàn)險情盡量不放風，大風天氣白天盡量不放風，大棚搶險人手不足盡量不放風。如果棚內(nèi)氣溫過高需要放風時，可小心放頂風，但頂部放風口不能開大，并要固定好放風口，放風20～30 min即可；一旦大棚進風，應迅速打開下風口排風，再封閉上風口，避免造成過大損失。

其次，對定植小苗的大棚，緩苗前實施完全封閉不通風管理；醒棵后晴暖天氣進行必要的抗寒鍛煉，如在溫暖天氣加大放風量，適當早放風，晚閉通風口等。在冷空氣來臨前，葉面噴灑磷酸二氫鉀，以增強植株的抗寒性。

其三，一旦發(fā)生風災，迅速采取應變措施。事先準備好備用棚膜等物資和搶險人員，在大風來臨之前，及時檢查棚室并修復棚膜破洞和實施6個突擊加固，即更新加固拉桿、壓膜繩及地錨，加固棚門斜撐及風障，加固迎風面棚膜與裙膜結(jié)合部、迎風面裙膜與地面結(jié)合部、迎風面封門膜與頂端壓土結(jié)合部，并及時關閉通風窗口。

對于已遭受風災的瓜菜大棚，一是及時補膜、換膜、加固棚膜。毀壞嚴重的舊棚膜要全部換成新膜，新棚膜出現(xiàn)的裂口或缺口要進行縫補或粘貼，保證棚膜的密閉性；檢修并恢復傾斜或折斷的拱桿、支架，更新恢復破損的壓膜繩、地錨及擋風屏障。二是加強田間管理。受災嚴重的地塊，可考慮毀茬改種其他作物；受災較輕的瓜田，應當扶苗培土，適當提高棚室內(nèi)溫度，噴施磷酸二氫鉀等葉面肥，促進瓜苗快速恢復生長。