設(shè)施農(nóng)業(yè)常見氣象災(zāi)害和氣象服務(wù)研究

冀春燕 王佳

摘 要：設(shè)施農(nóng)業(yè)是實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的重要舉措，是農(nóng)民增收的主要手段。全球氣候變化背景下，設(shè)施農(nóng)業(yè)對氣象服務(wù)提出了新的要求，但目前我國氣象服務(wù)水平較為落后，不能滿足設(shè)施農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展需求。綜述了我國設(shè)施農(nóng)業(yè)面臨的主要?dú)庀鬄?zāi)害，分析了設(shè)施農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)現(xiàn)狀與發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞：設(shè)施農(nóng)業(yè);氣象災(zāi)害;氣象服務(wù)

文章編號：1004-7026（2019）22-0098-02? ? ? ? ?中國圖書分類號：S166? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

設(shè)施農(nóng)業(yè)是利用現(xiàn)代工程技術(shù)創(chuàng)建的設(shè)施，利用土壤生物潛能，獲得速生高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)農(nóng)畜產(chǎn)品的高效農(nóng)業(yè)。設(shè)施農(nóng)業(yè)是封閉式農(nóng)業(yè)系統(tǒng)，由于玻璃材料的密閉作用，阻礙內(nèi)外物質(zhì)能量的交流，充分發(fā)揮氣候，土地、勞動力的效力。目前，我國已形成以溫室大棚、航天農(nóng)業(yè)、無土栽培為主體的設(shè)施農(nóng)業(yè)。廣義的設(shè)施農(nóng)業(yè)包括設(shè)施栽培和設(shè)施養(yǎng)殖。狹義的設(shè)施農(nóng)業(yè)主要包括溫室大棚與植物工廠。我國設(shè)施農(nóng)業(yè)主要類型分為簡易覆蓋型、簡易設(shè)施型、一般設(shè)施型和復(fù)雜設(shè)施型。

1? 設(shè)施農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)研究

針對設(shè)施農(nóng)業(yè)研究氣象災(zāi)害指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)測預(yù)警，是設(shè)施農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害管理的前提。侯偉構(gòu)建了棚栽西瓜不同生育期的低溫寡照氣象災(zāi)害等級指標(biāo)。郭小琴等采用雙條件約束確定農(nóng)業(yè)風(fēng)災(zāi)等級指標(biāo)。賀紅梅等建立了大棚內(nèi)外最低氣溫預(yù)報模型，確定了大棚蔬菜苗期等級指標(biāo)。

設(shè)施農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害風(fēng)評是設(shè)施農(nóng)業(yè)合理布局的重要手段，中國學(xué)者圍繞常見的設(shè)施農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害進(jìn)行風(fēng)評。陳思寧等確定黃瓜低溫冷災(zāi)害致災(zāi)指標(biāo)，對不同發(fā)育期黃瓜低溫冷害進(jìn)行風(fēng)評。

隨著控制技術(shù)不斷發(fā)展，智能化控制成為設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展新方向，設(shè)施農(nóng)業(yè)智能化控制主要集中于濕度等氣象因子。使用類似專家思維方式建立模型，智能控制的核心是控制算法，確保系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。常見的設(shè)施農(nóng)業(yè)智能化控制算法包括神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法等。設(shè)施農(nóng)業(yè)智能化控制具有廣闊的發(fā)展前景，目前中國設(shè)施農(nóng)業(yè)智能化控制技術(shù)在算法成本等方面相比國外先進(jìn)技術(shù)存在較大差距。

2? 設(shè)施農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害

設(shè)施農(nóng)業(yè)采用現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)工廠，以應(yīng)用設(shè)施為手段，為動植物生產(chǎn)提供適宜的環(huán)境條件，擺脫對自然環(huán)境的依賴，有效提高生產(chǎn)效率[1]。

氣象災(zāi)害主要包括臺風(fēng)、暴雪、冬季低溫陰雨、夏季高溫干旱等。臺風(fēng)是沿海城市的主要農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害，臺風(fēng)在登陸時常伴隨狂風(fēng)暴雨，極易造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。大風(fēng)會刮飛棚膜，降低大棚的保護(hù)性能，秋冬季期間大部分塑棚普遍受損嚴(yán)重，棚中作物受低溫危害嚴(yán)重。

日光溫室熱能主要來自太陽輻射，連陰雨天氣會導(dǎo)致地溫下降，進(jìn)而出現(xiàn)寒根，致使地上部分遭受低溫冷害。南方地區(qū)冬季低溫是制約冬季蔬菜栽培的主要因素。早春遇低溫陰雨天氣，棚內(nèi)濕度大，植株瘦弱，易發(fā)生病害，影響產(chǎn)品質(zhì)量。夏秋季天氣高溫、干旱，不利于大棚內(nèi)作物生長，大棚黃瓜等喜溫蔬菜只能采收到6月底。

設(shè)施大棚可以支撐一定的負(fù)載，如發(fā)生暴雪，棚頂積雪，會導(dǎo)致大棚垮塌，棚內(nèi)作物發(fā)生雪災(zāi)。各地冬季升溫明顯，北方氣候變暖導(dǎo)致極端暴雪頻率增加，南方減災(zāi)能力減弱，出現(xiàn)極端氣候事件造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。1998年浙江省遭遇大范圍暴雪，大棚單體鋼架被深厚積雪壓塌，農(nóng)場巨資引進(jìn)的現(xiàn)代化大型大棚被暴雪壓塌造成慘重?fù)p失。2001年陜西渭南市發(fā)生大雪，伴隨大降溫天氣，當(dāng)?shù)卦O(shè)施農(nóng)業(yè)蔬菜種植大村壓塌溫室10余座，溫棚設(shè)施大部分垮塌，造成嚴(yán)重?fù)p失。

針對當(dāng)前氣候變化下極端氣候事件頻發(fā)，設(shè)施農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)主要包括準(zhǔn)確的滾動天氣預(yù)報，提供各種農(nóng)業(yè)氣象指數(shù)，氣象信息及時送達(dá)，針對農(nóng)業(yè)專項(xiàng)氣象服務(wù)，如降水、風(fēng)速等專項(xiàng)預(yù)報，普及氣象防減災(zāi)知識等。

3? 設(shè)施農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)現(xiàn)狀

受全球氣候變化影響，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)受極端天氣的威脅日趨嚴(yán)重，農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)抵災(zāi)能力不足，設(shè)施農(nóng)業(yè)對氣象服務(wù)需求增加。中國氣象局要立足于現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)新需求，不斷更新氣象服務(wù)手段。①開展氣象服務(wù)，主要包括增加專項(xiàng)天氣預(yù)報服務(wù)，增加多種要素的預(yù)報，增加中長期預(yù)測服務(wù)產(chǎn)品，如為農(nóng)業(yè)提供月度長期滾動氣候預(yù)測，通過新農(nóng)網(wǎng)等多種形式發(fā)布到農(nóng)業(yè)決策部門。②建立氣象預(yù)報服務(wù)系統(tǒng)，如氣象局應(yīng)用VB等語言建立農(nóng)業(yè)氣象預(yù)報服務(wù)系統(tǒng)，給出設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)信息，直接應(yīng)用于指導(dǎo)設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，并取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。③加強(qiáng)與農(nóng)業(yè)部門的合作，加強(qiáng)農(nóng)業(yè)氣象信息溝通服務(wù)，通過科技實(shí)用項(xiàng)目轉(zhuǎn)化等多種方式，使氣象服務(wù)更有針對性。例如，天津市氣候中心增加設(shè)施農(nóng)業(yè)大棚氣象要素實(shí)時監(jiān)測設(shè)備，結(jié)合設(shè)施農(nóng)業(yè)需求，實(shí)時監(jiān)測溫室大棚氣象，采用基于Browser的架構(gòu)模式，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)地圖發(fā)布等功能，在天津市設(shè)施農(nóng)業(yè)得到應(yīng)用。

氣象部門在設(shè)施農(nóng)業(yè)服務(wù)方面取得了可喜成績，但仍存在諸多不足。短期天氣預(yù)報準(zhǔn)確率高，中長期氣候預(yù)測水平不高;多數(shù)氣象部門公開發(fā)布的氣象預(yù)報信息僅包含晴雨溫度要素;農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)發(fā)布系統(tǒng)未進(jìn)行大范圍推廣應(yīng)用;設(shè)施農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)系統(tǒng)僅為傳統(tǒng)方法集成;氣象部門與農(nóng)業(yè)部門合作僅限于技術(shù)推廣層面，對設(shè)施農(nóng)業(yè)作物生長中的生理特性了解較少，未涉及極端氣候下作物病害研究，限制了農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)水平。

4? 設(shè)施農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)發(fā)展措施

要加強(qiáng)對設(shè)施農(nóng)業(yè)的氣象服務(wù)措施研究，從建設(shè)過程等方面進(jìn)行精細(xì)化設(shè)施農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)，建設(shè)有針對性的農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)評估預(yù)警系統(tǒng)。

必須建立合理的農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)體制，出臺農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)文件，完善農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)工作機(jī)制?？萍既藛T學(xué)習(xí)制作發(fā)布?xì)庀蠓?wù)產(chǎn)品，加大農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)人才吸收力度，提高農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)人員的業(yè)務(wù)水平。

氣象為農(nóng)服務(wù)信息是通過信息平臺為農(nóng)戶發(fā)送天氣預(yù)報信息，建立功能多元化的農(nóng)業(yè)氣象監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)平臺，發(fā)揮及時發(fā)送預(yù)警信息的作用。建設(shè)氣象服務(wù)站設(shè)置自動氣象觀測站、應(yīng)急預(yù)警廣播站等，融入現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、安全生產(chǎn)等信息服務(wù)。充分發(fā)揮農(nóng)業(yè)災(zāi)害信息預(yù)警作用，在寒潮天氣中通過氣象應(yīng)急預(yù)警廣播等方式發(fā)布預(yù)警信息，指導(dǎo)農(nóng)戶防護(hù)災(zāi)害，避免設(shè)施農(nóng)業(yè)遭受經(jīng)濟(jì)損失。

農(nóng)業(yè)氣象監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)增加設(shè)施農(nóng)業(yè)氣候自動觀測站，結(jié)合當(dāng)?shù)刈匀毁Y源為溫室選址提供參考，使設(shè)施農(nóng)業(yè)最大限度地適應(yīng)當(dāng)?shù)貧夂?。開展設(shè)施環(huán)境中作物與溫度、光照、氣候等環(huán)境因子交互作用的研究，形成設(shè)施作物不同生育期與環(huán)境關(guān)系的指標(biāo)體系。建立并完善數(shù)據(jù)采集、預(yù)警預(yù)報系統(tǒng)，發(fā)布預(yù)警信息指導(dǎo)農(nóng)戶安排加固措施，提高農(nóng)業(yè)氣象防災(zāi)能力。增加農(nóng)業(yè)災(zāi)害的氣象專題服務(wù)，加強(qiáng)災(zāi)害天氣的風(fēng)險評估，包括寒流、連陰雨、冰雹、暴雪天氣的預(yù)報預(yù)警評估。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉伯華，張艷艷，張衛(wèi)中，等.氣象服務(wù)于設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展研究[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2019（19）：169-170.

[2]蔡冰.基于低溫寡照的江蘇省設(shè)施農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害風(fēng)險區(qū)劃研究[D].南京：南京信息工程大學(xué)，2011.