強(qiáng)降雪對(duì)設(shè)施草莓的影響及防御對(duì)策分析

柳軍　吳春龍　謝金花

摘 要：眾多災(zāi)害性天氣對(duì)設(shè)施大棚草莓的生產(chǎn)影響較大，強(qiáng)降雪屬于災(zāi)害性天氣現(xiàn)象之一，直接影響大棚草莓的生產(chǎn)操作與后期生長(zhǎng)。該文分析了強(qiáng)降雪出現(xiàn)后，導(dǎo)致對(duì)大棚設(shè)施草莓生產(chǎn)的不利影響，分析了降雪后期的防范救災(zāi)措施。重點(diǎn)從設(shè)施加固，棚內(nèi)草莓植株栽培管理，在做好強(qiáng)降雪天氣前期預(yù)警工作等方面提出防御對(duì)策，為減少?gòu)?qiáng)降雪對(duì)大棚草莓生產(chǎn)的影響，提高農(nóng)民收入，提供農(nóng)業(yè)氣象使用措施與技術(shù)參考。

關(guān)鍵詞：長(zhǎng)豐；草莓；強(qiáng)降雪；影響；防御對(duì)策

中圖分類號(hào) S66 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-7731（2018）17-0132-03

設(shè)施農(nóng)業(yè)屬于高投入高產(chǎn)出，資金、技術(shù)、勞動(dòng)力密集型的農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)[1]。它是利用人工建造的設(shè)施，使傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)逐步擺脫自然的束縛，走向現(xiàn)代工廠化農(nóng)業(yè)、環(huán)境安全型農(nóng)業(yè)、無毒農(nóng)業(yè)的必由之路，同時(shí)也使農(nóng)產(chǎn)品打破傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的季節(jié)性，實(shí)現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品的反季節(jié)上市，進(jìn)一步滿足多元化、多層次消費(fèi)需求的有效方法。設(shè)施農(nóng)業(yè)已經(jīng)成為中國(guó)農(nóng)業(yè)種植業(yè)種效益最高的產(chǎn)業(yè)之一，設(shè)施作物生產(chǎn)對(duì)于氣候條件的依賴程度高，受農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害性天氣的影響較大。設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)類型中，溫室栽培已成為設(shè)施農(nóng)業(yè)的重要組成部分。溫室栽培區(qū)別于其他農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式的主要特征在于作物栽培是在特殊的溫室或大棚內(nèi)進(jìn)行的。制約溫室作物生產(chǎn)的重要環(huán)境因子包括光照、溫度、濕度等，其中溫度是最為重要的環(huán)境因子之一[2]。合適的設(shè)施內(nèi)農(nóng)業(yè)小氣候條件，不僅有助于溫室內(nèi)作物的健康生長(zhǎng)發(fā)育，也有助于減少溫室作物農(nóng)藥的使用量，從而獲得高品質(zhì)的農(nóng)產(chǎn)品。草莓是適于溫室種植的農(nóng)作物品種之一，通過設(shè)施農(nóng)業(yè)技術(shù)，提高了草莓的掛果量，延長(zhǎng)了采摘期，增加了草莓產(chǎn)量，使得莓農(nóng)獲得了極高的種植收益。

1 長(zhǎng)豐設(shè)施草莓生產(chǎn)現(xiàn)狀

長(zhǎng)豐草莓主要就是以水家湖鎮(zhèn)為中心的周邊區(qū)域種植的草莓。長(zhǎng)豐水家湖鎮(zhèn)周邊得天獨(dú)厚的農(nóng)業(yè)小氣候資源，使得該地域出產(chǎn)的草莓味美多汁，口味獨(dú)特，莓果暢銷國(guó)內(nèi)外。草莓上市之際，各地客商紛至沓來，鮮果供不應(yīng)求。正常年景，草莓生產(chǎn)穩(wěn)定，貨源充足。由于草莓生育期長(zhǎng)，從第1次采摘上市到莓果下市，約100d左右，中間基本跨越了整個(gè)冬季。長(zhǎng)豐草莓正常開采時(shí)間在12月中下旬，此時(shí)長(zhǎng)豐地區(qū)正好開始進(jìn)入氣溫下降的冬季時(shí)節(jié)。

1.1 種植地域范圍及小氣候環(huán)境特征 長(zhǎng)豐地處淮河以南，合肥以北，屬于江淮腹地，是江淮地區(qū)農(nóng)業(yè)大縣，也是國(guó)家重要商品糧基地。地理坐標(biāo)為東經(jīng)116°52′～117°26′、北緯31°55′～32°37′，屬亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候，季風(fēng)明顯、四季分明。冬季容易受被北方南下冷空氣和南方暖濕氣流影響，屬于易降雨（雪）地帶。常常處于冷暖空氣交匯的鋒面下方，每年冬春季節(jié)極易出現(xiàn)降雪天氣。一旦降雪強(qiáng)度或積雪厚度達(dá)到一定程度之后，對(duì)設(shè)施農(nóng)業(yè)的產(chǎn)量和設(shè)施內(nèi)作物后期生長(zhǎng)均有巨大的影響。隨著近年農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展和農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)的調(diào)整，以長(zhǎng)豐水家湖鎮(zhèn)為中心，大力發(fā)展以設(shè)施大棚草莓種植為主的設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，逐步調(diào)整了農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。改變了過去大宗作物冬小麥和一季稻種植為主的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式，調(diào)整為以設(shè)施草莓種植為主，傳統(tǒng)大宗糧油作物為輔，兼顧蔬菜、經(jīng)濟(jì)林果產(chǎn)業(yè)為特色的農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)。如今，在長(zhǎng)豐水家湖鎮(zhèn)周邊，逐步形成了大棚草莓為主要種植對(duì)象的設(shè)施農(nóng)業(yè)。年種植面積均在4000hm2以上，并以此為輻射到周邊鄉(xiāng)鎮(zhèn)和鄰縣。

1.2 種植特點(diǎn) 水家湖鎮(zhèn)從最初數(shù)百畝草莓種植面積發(fā)展到如今萬畝的規(guī)模，并帶動(dòng)了一批育種、育苗、銷售、物流企業(yè)的發(fā)展，創(chuàng)造了顯著的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。長(zhǎng)豐草莓的品質(zhì)卓絕，與當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)小氣候資源和土壤質(zhì)地可能有著密切聯(lián)系。通常水湖鎮(zhèn)草莓在當(dāng)年9月育苗移栽，11月中下旬開始建棚防寒防低溫。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)種植過程中，以鋼管拱棚為主，2層被膜，12月中下旬至次年1、2月（春節(jié)期間）開始普遍上市，莓果采摘期可延續(xù)到次年4月前后。長(zhǎng)豐草莓多年生產(chǎn)發(fā)展中，莓農(nóng)逐步形成了以塑料大棚內(nèi)嵌小拱棚這一適合當(dāng)?shù)靥厣男詢r(jià)比高的農(nóng)業(yè)設(shè)施形式為主；也有部分大戶或農(nóng)業(yè)公司采取投入巨大的大型智能溫室設(shè)施，數(shù)量不多。種植品種也從原先比較單一的引進(jìn)品種，凈化培育出了有當(dāng)?shù)靥厣娜舾蓚€(gè)品種。在種植過程中，種植戶們發(fā)現(xiàn)，冬季強(qiáng)降雪天氣常常是對(duì)草莓產(chǎn)量和收益影響最大的因素，其次是低溫。而近幾年來，強(qiáng)降雪天氣對(duì)設(shè)施大棚草莓的影響，日趨加大。草莓掛果成熟，采摘上市是不斷循環(huán)的。此時(shí)恰逢長(zhǎng)豐地區(qū)冬季多雨雪天氣時(shí)節(jié)，草莓生育期中，會(huì)因?yàn)榻笛┣昂蟮呐飪?nèi)小氣候變化而導(dǎo)致草莓受凍或生長(zhǎng)進(jìn)程放緩，植株生產(chǎn)力下降或暫停生長(zhǎng)，漿果發(fā)育停止，嚴(yán)重的低溫導(dǎo)致凍死絕收等。因此，研究強(qiáng)降雪天氣對(duì)大棚草莓生長(zhǎng)的農(nóng)業(yè)小氣候條件變化，強(qiáng)降雪天氣導(dǎo)致棚內(nèi)農(nóng)業(yè)氣象要素改變，對(duì)指導(dǎo)草莓生長(zhǎng)意義重大。

2 長(zhǎng)豐草莓種植區(qū)冬季強(qiáng)降雪發(fā)生的主要天氣形勢(shì)

長(zhǎng)豐地區(qū)引發(fā)冬季強(qiáng)降雪天氣主要是受寒潮天氣影響，來自高緯度地區(qū)的強(qiáng)冷空氣，在特定天氣形勢(shì)下，向中低緯度侵襲，造成沿途地區(qū)劇烈降溫、大風(fēng)和雨雪天氣[3]。對(duì)設(shè)施農(nóng)業(yè)而言，主要表現(xiàn)為溫度驟降對(duì)棚內(nèi)農(nóng)業(yè)小氣候因子發(fā)生明顯變化。

2.1 冬季侵襲長(zhǎng)豐的冷空氣（寒潮）的路徑與類型 侵入我國(guó)的寒潮，主要是在北極地帶、俄羅斯的西伯利亞以及蒙古國(guó)等地暴發(fā)南下的冷高壓。當(dāng)冷氣團(tuán)積累一定的程度，氣壓增大到遠(yuǎn)遠(yuǎn)較南方高時(shí)，一有機(jī)會(huì)就向氣壓較低的南方泛濫、傾瀉，這就形成了寒潮。寒潮入侵我國(guó)主要有4條路徑：第1條是從西伯利亞西部進(jìn)入中國(guó)新疆，經(jīng)河西走廊向東南推進(jìn)；第2條路徑是從西伯利亞中部和蒙古進(jìn)入中國(guó)后，經(jīng)河套地區(qū)和華中南下；第3條路徑是從西伯利亞東部或蒙古東部進(jìn)入中國(guó)東北地區(qū)，經(jīng)華北地區(qū)南下；第4條路徑是東路加西路：東路冷空氣從河套下游南下，西路冷空氣從青海東南下，2股冷空氣常在黃土高原東側(cè)以至于黃河、長(zhǎng)江之間匯合，匯合時(shí)造成大范圍的雨雪天氣，2股冷空氣合并南下，出現(xiàn)大風(fēng)和明顯降溫。而就水湖鎮(zhèn)所處地理位置及歷年觀測(cè)統(tǒng)計(jì)結(jié)果看，上述4種路徑的寒潮均能影響到長(zhǎng)豐。

2.2 影響長(zhǎng)豐的冷空氣（寒潮）氣候特征 寒潮的強(qiáng)度一般是冷空氣入侵后造成的降溫幅度大小來表示。根據(jù)中國(guó)氣象局制定的寒潮標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合安徽省地理位置、凍害情況，安徽省的寒潮標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：凡影響安徽省的冷空氣，其強(qiáng)度達(dá)到以下2條標(biāo)準(zhǔn)中的1條，即為1次寒潮過程：（1）日平均（24h）氣溫下降下降8℃或8℃以上，且當(dāng)日或次日的日極端最低氣溫≤5℃；（2）日平均（48h）氣溫下降10℃或10℃以上，且當(dāng)日或次日的日極端最低氣溫≤5℃。根據(jù)長(zhǎng)豐1978—2017年近40年資料分析，其每年影響長(zhǎng)豐地區(qū)的寒潮次數(shù)以及分月分布情況如圖1所示。

由圖1可知，1978—2017年影響長(zhǎng)豐的寒潮次數(shù)呈略微減少的趨勢(shì)，線性系數(shù)為-0.027次/10年。由圖2可知，在54次寒潮過程中，1月份發(fā)生4次，2月份發(fā)生16次，3月份發(fā)生11次，4月份發(fā)生2次，10月份發(fā)生1次，11月份發(fā)生14次，12月份發(fā)生6次；即2月份最多，次多的是11月份和3月份，10月份最少，次少的是4月份和1月份。

2.3 形成強(qiáng)降雪的觸發(fā)條件 在合適的寒潮天氣（或強(qiáng)冷空氣）侵襲過程中，如果遇到適宜的水汽輸送結(jié)合條。就極易形成大規(guī)模的降雪。在長(zhǎng)豐水湖鎮(zhèn)地區(qū)，每年的11月中旬到3月下旬，均有可能出現(xiàn)降雪天氣，根據(jù)歷史資料將長(zhǎng)豐地區(qū)年降雪量進(jìn)行匯總（圖3）。

3 強(qiáng)降雪后誘發(fā)的草莓生產(chǎn)災(zāi)害

強(qiáng)降雪一旦發(fā)生，初期危害尚不明顯，但隨著降雪時(shí)間的持續(xù)以及積雪厚度的增加，設(shè)施草莓受害的風(fēng)險(xiǎn)急劇升高。主要體現(xiàn)在以下2個(gè)方面，一是設(shè)施大棚的抗壓風(fēng)險(xiǎn)增大，二是棚內(nèi)農(nóng)業(yè)小氣候因子迅速改變，二者相互關(guān)聯(lián)，密切相關(guān)。

根據(jù)暴雪氣象災(zāi)害分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，強(qiáng)降雪后形成雪災(zāi)可分為輕度雪災(zāi)、中度雪災(zāi)、重度雪災(zāi)和特大雪災(zāi)4個(gè)等級(jí)，輕度雪災(zāi)：5.0mm≤24h<7.5mm；中度雪災(zāi)：7.5mm≤24h<10.0mm；重度雪災(zāi)：10.0mm≤24h<20.0mm；特大雪災(zāi)：24h降雪>20.0mm。長(zhǎng)豐地區(qū)強(qiáng)降雪前期往往伴隨有低溫降水現(xiàn)象，統(tǒng)計(jì)上采用日天氣現(xiàn)象中有降雪，同時(shí)用代表24h雨雪總量的降水量作為衡量指標(biāo)。1978—2018年長(zhǎng)豐縣雪災(zāi)出現(xiàn)頻次見表1。

3.1 積雪導(dǎo)致大棚設(shè)施損毀 強(qiáng)降雪發(fā)生之后棚舍頂部積雪迅速增加，單位面積承重壓力增大，如不及時(shí)清除積雪，或者清除積雪速度低于積雪增加速度，大棚很容易坍塌，連棟溫室受災(zāi)更為顯著。長(zhǎng)豐草莓種植所用多為塑料大棚，其結(jié)構(gòu)主要是以鍍鋅管為骨架支撐，覆以聚乙烯薄膜，透光，成本降低。冬季氣溫低時(shí)候，內(nèi)部再建1～2層小拱棚覆蓋。由于鍍鋅管自身材料特性，決定其在大跨度上承壓有限。當(dāng)棚頂積雪厚度超過10cm，棚舍無法承受積雪重量，容易出現(xiàn)破膜或坍塌。即使積雪不至于壓塌，但覆蓋的積雪不能及時(shí)清除，也影響薄膜透光性，從而影響棚內(nèi)草莓的光合作用，植株干物質(zhì)積累減少或停滯，造成草莓糖分轉(zhuǎn)化受影響，口感變差，品質(zhì)下降。

3.2 引發(fā)大風(fēng)和棚內(nèi)降溫次生農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害 降雪天氣發(fā)生后，易引發(fā)其他農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害，比如大風(fēng)和降溫。降雪前后，容易伴隨大風(fēng)。大風(fēng)主要是其本身有很強(qiáng)的動(dòng)量動(dòng)能，容易給大棚造成破壞。寒潮來臨之際，草莓生產(chǎn)區(qū)的各類棚舍容易被大風(fēng)刮破薄膜，形成貫穿風(fēng)，導(dǎo)致整座大棚被吹毀。而一旦大棚受損后，形成的高速氣流，加快棚內(nèi)熱量傳輸，造成氣溫急劇下降，很快降到與室溫齊平，這對(duì)棚內(nèi)草莓植株生長(zhǎng)極為不利[4]。棚內(nèi)氣溫下降后，草莓生長(zhǎng)停滯，輕則品質(zhì)降低，延緩成果上市時(shí)間；重則植株受凍害減產(chǎn)，甚至死苗絕收。

3.3 強(qiáng)降雪導(dǎo)致棚內(nèi)小氣候變化災(zāi)害 強(qiáng)降雪發(fā)生后，隨著時(shí)間的持續(xù)，還容易帶來棚內(nèi)光照和濕度的變化。長(zhǎng)豐莓農(nóng)多采用聚乙烯薄膜為大棚覆蓋物，特點(diǎn)是透明采光性好，缺點(diǎn)是機(jī)械強(qiáng)度不足。隨著積雪覆蓋的時(shí)間延長(zhǎng)，透光性變差，植株不能獲得充分光照，生產(chǎn)能力下降。1座大棚就是1個(gè)微型的生態(tài)小氣候系統(tǒng)，光照不足，首先是光合作用能力下降，然后是棚內(nèi)氣溫降低，二氧化碳和水汽上升。蜜蜂（為草莓授粉的蟲媒）活力下降，授粉效率降低，植株掛果數(shù)量減少，草莓病蟲害的風(fēng)險(xiǎn)也大大上升。

長(zhǎng)豐冬季草莓生產(chǎn)受降雪因素的影響必須給予高度關(guān)注，積極探索如何有效地避免其不利影響。強(qiáng)降雪后期的積雪消融，可以有效補(bǔ)充土壤底墑，對(duì)于大田作物冬小麥和油菜而言弊大于利，對(duì)于草莓種植戶來說，當(dāng)積雪深度超過5cm，后期天氣沒有明顯好轉(zhuǎn)時(shí)，就應(yīng)當(dāng)高度重視，及時(shí)采取抗雪災(zāi)措施。

4 小結(jié)與討論

總的來說，強(qiáng)降雪一是對(duì)草莓設(shè)施大棚機(jī)械系的破壞作用，設(shè)施頂部積雪過量，壓塌、壓毀棚室；二是遮擋陽(yáng)光，太陽(yáng)光線進(jìn)入設(shè)施內(nèi)嚴(yán)重不足，氣溫下降，草莓光合作用不能正常進(jìn)行，影響草莓的生長(zhǎng)發(fā)育，并誘發(fā)各類病蟲害。

草莓生產(chǎn)過程中，除了冬季強(qiáng)降雪外，其他災(zāi)害的影響也不容忽視。冬季大風(fēng)，連續(xù)陰雨，霧霾頻發(fā)，都是不可忽視的因素。本文僅從強(qiáng)降雪方面做了粗略探討，分析了雪災(zāi)的影響，對(duì)了解長(zhǎng)豐草莓設(shè)施農(nóng)業(yè)防范農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害提供一定的借鑒。但是，實(shí)際生產(chǎn)中，從開始環(huán)節(jié)就要注重對(duì)農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害的防范和應(yīng)對(duì)，尤其是在設(shè)施農(nóng)業(yè)布局的時(shí)候就要考慮規(guī)模和分布[5]。對(duì)多個(gè)氣象災(zāi)害可能同時(shí)發(fā)生所產(chǎn)生的災(zāi)害，本文還未給予充分考慮。冬季氣象災(zāi)害對(duì)設(shè)施草莓生產(chǎn)的影響，尤其是當(dāng)強(qiáng)降雪、大風(fēng)、低溫冰凍天氣長(zhǎng)期持續(xù)，這些不利氣象因子同時(shí)出現(xiàn)的時(shí)候，造成的農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害后果如何，都需要收集數(shù)據(jù)，從各種災(zāi)害的耦合角度，結(jié)合草莓受災(zāi)后果品生理化驗(yàn)，分析指標(biāo)變化，以發(fā)現(xiàn)草莓氣候品質(zhì)的內(nèi)在特征。

參考文獻(xiàn)

[1]高浩，黎貞發(fā)，潘學(xué)標(biāo).中國(guó)設(shè)施農(nóng)業(yè)氣象業(yè)務(wù)服務(wù)現(xiàn)狀與對(duì)策[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)氣象，2010，31（3）：402-406.

[2]陳思寧，黎貞發(fā)，劉淑梅.設(shè)施農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害研究綜述及研究方法展望[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2014，30（20）：302-307.

[3]祝青林，王麗娜，徐梅，等.大連冬季設(shè)施農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)及趨勢(shì)分析[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2015，31（26）：235-240.

[4]楊再?gòu)?qiáng)，張婷華，黃海靜，等.北方地區(qū)日光溫室氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)氣象，2012，34（3）：342-349.

[5]李德，楊太明，劉瑞娜，等.安徽省設(shè)施農(nóng)業(yè)冬季低溫風(fēng)險(xiǎn)分析和區(qū)劃[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)氣象，2013，34（6）：703-709.

（責(zé)編：張宏民）