遼西地區(qū)設(shè)施農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)技術(shù)探研

劉志鵬 劉鵬飛 姚維華 謝華光 畢明林

摘要：設(shè)施農(nóng)業(yè)是遼西地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要支柱產(chǎn)業(yè)之一，受氣象條件影響密切，通過對(duì)氣象環(huán)境監(jiān)測(cè)研究，加強(qiáng)對(duì)溫室災(zāi)害預(yù)警技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用，不斷提高設(shè)施農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)水平，做到切實(shí)有效的提高設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：設(shè)施農(nóng)業(yè)；日光溫室；災(zāi)害；氣象服務(wù)

中圖分類號(hào)： S626；X43 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A DOI編號(hào)： 10.14025/j.cnki.jlny.2018.22.074

設(shè)施農(nóng)業(yè)已逐步成為我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要組成部分，日光溫室作為設(shè)施農(nóng)業(yè)的主體，其作物生產(chǎn)與氣象條件有著密切的關(guān)系。準(zhǔn)確掌握氣象災(zāi)害區(qū)域性發(fā)生規(guī)律，掌握地方日光溫室大棚小氣候變化規(guī)律和室內(nèi)溫濕度預(yù)測(cè)，以及不同溫室作物病蟲害發(fā)生的氣象條件，是日光溫室成功生產(chǎn)的保證，及時(shí)、準(zhǔn)確的日光溫室氣象服務(wù)對(duì)實(shí)現(xiàn)高效、安全的日光溫室生產(chǎn)有著重要的保障。氣象服務(wù)技術(shù)在日光溫室作物生產(chǎn)中是不可或缺的，對(duì)溫室大棚農(nóng)業(yè)生產(chǎn)具有指導(dǎo)意義和實(shí)用價(jià)值。

1設(shè)施農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

近年來，隨著信息技術(shù)以及數(shù)值天氣預(yù)報(bào)、自動(dòng)氣象觀測(cè)等現(xiàn)代氣象技術(shù)的不斷發(fā)展應(yīng)用，氣象部門在氣象服務(wù)等方面有了長(zhǎng)足的發(fā)展。在此基礎(chǔ)上，氣象為農(nóng)服務(wù)正逐步向?qū)I(yè)化和定量化方向發(fā)展，日光溫室的氣象服務(wù)技術(shù)也得到迅速發(fā)展。自20世紀(jì)80年代末開展針對(duì)日光溫室的氣象服務(wù)以來，日光溫室的氣象服務(wù)技術(shù)水平已得到大幅提高。目前，日光溫室的氣象服務(wù)已涵蓋了溫室氣象環(huán)境監(jiān)測(cè)、溫室氣象條件預(yù)測(cè)、溫室災(zāi)害預(yù)警、溫室作物生產(chǎn)管理以及農(nóng)產(chǎn)品的存儲(chǔ)運(yùn)輸?shù)缺姸喹h(huán)節(jié)。

2 氣象條件對(duì)設(shè)施農(nóng)業(yè)災(zāi)害的影響

影響遼西地區(qū)日光溫室農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的災(zāi)害天氣有很多，例如：陰雨寡照和低溫使作物易遭受凍害；強(qiáng)降雪和大風(fēng)天氣易使溫室設(shè)施遭受損壞；持續(xù)的陰雨雪天氣易使室內(nèi)形成低溫高濕環(huán)境導(dǎo)致作物病蟲害的發(fā)生。

2.1 氣象災(zāi)害種類

從溫室的氣象條件和環(huán)境氣象條件分析，以及環(huán)境氣象條件對(duì)溫室氣象條件的影響特征，主要的溫室內(nèi)氣象災(zāi)害的種類包括低溫災(zāi)害、高溫災(zāi)害、光照災(zāi)害、作物病蟲害等。

2.2氣象災(zāi)害指標(biāo)

依據(jù)實(shí)驗(yàn)研究，12月、1月和2月溫室內(nèi)、外平均氣溫相差約24.0℃。當(dāng)室內(nèi)溫度下降到4℃左右，可造成瓜果類蔬菜遭受凍害，由此確定：-20.0℃為大棚植物的低溫指標(biāo)； 12月～2月氣溫低，當(dāng)出現(xiàn)全陰天時(shí)，溫室內(nèi)熱量損失較快，溫度下降，蔬菜面臨凍害危險(xiǎn)，因此寒冷時(shí)期的全陰天對(duì)溫室構(gòu)成災(zāi)害。此外，11月～3月降雪量≥5.0mm的天氣過程對(duì)溫室有一定災(zāi)害，甚至壓垮基礎(chǔ)設(shè)施，造成損失；溫室生產(chǎn)期當(dāng)大風(fēng)≥6級(jí)時(shí)，對(duì)棚膜和保溫作用的草簾具有毀壞作用，從而危及室內(nèi)植物。

2.3 氣象災(zāi)害危害

設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中災(zāi)害性天氣對(duì)日光溫室大棚的影響及危害最為嚴(yán)重，當(dāng)強(qiáng)冷空氣過境、持續(xù)的陰天、強(qiáng)降雪，受室外低溫的影響，日光溫室在保溫措施不力的情況下將引發(fā)溫室低溫災(zāi)害。室外強(qiáng)低溫一般出現(xiàn)在連續(xù)的陰雨雪天氣后的2～3日，天氣晴好，冷空氣勢(shì)力和雪面輻射降溫最強(qiáng)的時(shí)候；高溫災(zāi)害一般發(fā)生在室外環(huán)境溫度較高、天空晴朗無云的天氣狀況下，一般而言，氣溫達(dá)到35℃～40℃時(shí)，大多數(shù)作物生長(zhǎng)緩慢甚至停滯；溫室病蟲害受溫濕度影響密切，通過觀測(cè)資料對(duì)比分析得知，溫室內(nèi)出現(xiàn)高溫、低溫時(shí)，蔬菜容易發(fā)生猝倒病。同時(shí)，低溫高濕的環(huán)境會(huì)導(dǎo)致灰霜病、霜霉病、疫病、晚疫病等多種病害的發(fā)生。據(jù)統(tǒng)計(jì)，長(zhǎng)時(shí)間的低溫寡照，加之室內(nèi)通風(fēng)條件差，相對(duì)濕度常在80%以上，夜間達(dá)90%以上，會(huì)導(dǎo)致溫室棚面結(jié)露，或形成水膜。這種低溫高濕條件下作物的發(fā)病率達(dá)30%，嚴(yán)重時(shí)可造成絕收。

3設(shè)施農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)技術(shù)

3.1溫室內(nèi)溫濕度預(yù)報(bào)

依據(jù)對(duì)遼西日光溫室小氣候變化規(guī)律的研究分析，得知影響日光溫室內(nèi)濕度變化的因子很多，如：室外最高氣溫，室外最低氣溫、室內(nèi)最高、最低氣溫、室外天氣狀況、日照時(shí)數(shù)、室外風(fēng)力、室內(nèi)外相對(duì)濕度等。通過對(duì)溫室內(nèi)作物生產(chǎn)期逐日觀測(cè)資料進(jìn)行相關(guān)性分析，選取室內(nèi)外顯著相關(guān)氣象要素作為預(yù)報(bào)相關(guān)因子，通過逐步回歸分析方法，得出溫室內(nèi)溫、濕預(yù)報(bào)方程。

3.2 氣象監(jiān)測(cè)與災(zāi)害預(yù)警

監(jiān)測(cè)與災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)分析、制作及信息發(fā)布等部分。各環(huán)節(jié)相互聯(lián)系，統(tǒng)一應(yīng)用。該系統(tǒng)主要由實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、產(chǎn)品制作以及信息發(fā)布三個(gè)子系統(tǒng)組成。其中，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通過農(nóng)田小氣候觀測(cè)站為產(chǎn)品制作獲取實(shí)時(shí)可靠的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，信息發(fā)布系統(tǒng)通過手機(jī)短信、廣播、顯示屏等途徑將信息產(chǎn)品及時(shí)發(fā)送給服務(wù)用戶，保證氣象為農(nóng)服務(wù)。

4 設(shè)施農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)技術(shù)展望

近年來，遼西地區(qū)日光溫室生產(chǎn)面積逐年擴(kuò)大，基本實(shí)現(xiàn)了集約化經(jīng)營(yíng)，并向高效、企業(yè)經(jīng)營(yíng)的方向轉(zhuǎn)變。快速發(fā)展的日光溫室對(duì)氣象為農(nóng)服務(wù)提出了越來越高的要求，同時(shí)也極大地推動(dòng)了氣象新技術(shù)、新成果的發(fā)展與應(yīng)用。伴隨著營(yíng)養(yǎng)控制、施肥、環(huán)境監(jiān)測(cè)、節(jié)水灌溉、計(jì)算機(jī)調(diào)控等高新技術(shù)逐漸應(yīng)用到日光溫室生產(chǎn)中，日光溫室氣象服務(wù)技術(shù)也將在溫室監(jiān)測(cè)預(yù)警、服務(wù)方式及服務(wù)內(nèi)容等方面得到更大的發(fā)展。

5 結(jié)語

近年來，遼西日光溫室生產(chǎn)發(fā)展迅速，已經(jīng)成為遼西地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要產(chǎn)業(yè)支柱之一。由上述研究分析得知，氣象條件對(duì)日光溫室生產(chǎn)及管理有著重要的影響，尤其是災(zāi)害性天氣對(duì)日光溫室的安全生產(chǎn)關(guān)系密切。因此，加強(qiáng)對(duì)災(zāi)害性天氣的監(jiān)測(cè)與預(yù)報(bào)預(yù)警，加強(qiáng)日光溫室氣象監(jiān)測(cè)以及溫室災(zāi)害預(yù)警服務(wù)技術(shù)是發(fā)展設(shè)施農(nóng)業(yè)的重要內(nèi)容。

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作者簡(jiǎn)介：劉志鵬，碩士，高級(jí)工程師，研究方向：氣象技術(shù)保障。