中圖分類號:S166 文獻標志碼:C DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2025.12.050
五原縣位于內(nèi)蒙古西部,地處河套平原腹地。作為設(shè)施農(nóng)業(yè)重點發(fā)展區(qū)域,五原縣初步形成集日光溫室、大中拱棚等多設(shè)施類型于一體的設(shè)施農(nóng)業(yè)配套生產(chǎn)體系。2024年,五原縣規(guī)?;展鉁厥覉@區(qū)總面積達 783.33hm2 ,利用率達 96% 。然而,因區(qū)域為中溫帶大陸性季風(fēng)氣候,干燥多風(fēng),無霜期較短,雨熱同季,災(zāi)害性天氣較多,威脅了設(shè)施農(nóng)業(yè)的發(fā)展。黃柿子是一種黃色的番茄(西紅柿),是五原縣特色經(jīng)濟作物之一,也是設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展的重點作物。黃柿子一年四季均可種植,受災(zāi)害性天氣的影響較大。因此,研究災(zāi)害性天氣對黃柿子設(shè)施生產(chǎn)的影響及防御措施具有非常重要的意義。
災(zāi)害性天氣及其影響
1.1寒潮
五原縣位于內(nèi)蒙古西部,無霜期較短,11一12月易出現(xiàn)不同程度的寒潮災(zāi)害。2022年11月27日11:30,當?shù)匕l(fā)布寒潮黃色預(yù)警,氣溫下降 10% 以上,最低氣溫為 -23°C ;2022年12月25日9:09,當?shù)貧庀笈_發(fā)布寒潮藍色預(yù)警, 48h 內(nèi)最低氣溫下降 8°C 以上,最低氣溫為 -21°C 。11—12月,黃柿子處于關(guān)鍵生長發(fā)育期,受寒潮影響較為顯著,因為其需要充足溫度維持正常生長發(fā)育。寒潮天氣出現(xiàn)后,黃柿子生長受阻,無法順利吸收水分和養(yǎng)分,極易早衰[1]。在苗期,寒潮帶來的低溫會嚴重阻礙黃柿子正常生長,導(dǎo)致黃柿子生育期延遲。同時,寒潮低溫冷害會導(dǎo)致黃柿子葉片光合作用受阻,伴隨葉片黃化、扭曲甚至部分葉肉枯死癥狀,最終出現(xiàn)萎蔫甚至干枯死亡情況,在開花結(jié)果期,寒潮帶來的低溫會影響黃柿子花芽分化、果實發(fā)育,導(dǎo)致其開花率、結(jié)果率均下降,著色不佳,最終影響產(chǎn)量和品質(zhì)。
1.2 大風(fēng)
大風(fēng)是五原縣黃柿子設(shè)施生產(chǎn)過程中主要災(zāi)害性天氣之一,主要發(fā)生在夏秋季,多為東北風(fēng)、西風(fēng)。2024年9月19日11:32,當?shù)貧庀笈_發(fā)布大風(fēng)藍色預(yù)警,風(fēng)力 3~4 級,陣風(fēng) 6~8 級或 7~8 級并可持續(xù)。2024年9月29日15:56,當?shù)匕l(fā)布大風(fēng)藍色預(yù)警,風(fēng)力為 3~4 級,陣風(fēng) 6~9 級。2024年10月20日8:52,當?shù)匕l(fā)布大風(fēng)藍色預(yù)警,風(fēng)力 4~5 級,陣風(fēng) 6~ 9級。大風(fēng)災(zāi)害對黃柿子設(shè)施生產(chǎn)的影響體現(xiàn)在對設(shè)施破壞與黃柿子植株損害方面。除直接刮落棚膜、刮倒棚架外,大風(fēng)還會直接吹落黃柿子的花果,吹斷莖稈和枝葉,導(dǎo)致根系土壤覆蓋不足,影響黃柿子結(jié)構(gòu)完整性,阻礙黃柿子生長[2]。同時,大風(fēng)天氣會加速空氣流動,導(dǎo)致設(shè)施內(nèi)濕度下降,干擾黃柿子根系吸收肥料與水分,導(dǎo)致黃柿子生長勢變?nèi)酢?/p>
1.3 沙塵暴
受蒙古氣旋影響,五原縣沙塵暴災(zāi)害天氣高發(fā),主要發(fā)生在春季、秋季。2023年4月10日11:51,當?shù)匕l(fā)布沙塵暴橙色預(yù)警,能見度小于 500m 并可能持續(xù)。2023年8月16日19:45,當?shù)匕l(fā)布沙塵暴黃色預(yù)警,能見度小于 1000m 。2024年2月17日21:30、2024年4月13日14:07,當?shù)叵群蟀l(fā)布沙塵暴黃色預(yù)警,能見度小于 1000m 。沙塵暴是攜帶細沙粉塵的強風(fēng),會直接摧毀棚膜或支架,造成黃柿子植株受損[3]。受沙塵暴天氣影響,棚膜可能會被吹掉,冷空氣大量進入棚內(nèi),干擾黃柿子的生長。除此之外,沙塵暴攜帶的細沙可能覆蓋在黃柿子表面和土壤表面,干擾黃柿子光合作用和呼吸作用,破壞土壤結(jié)構(gòu),影響黃柿子產(chǎn)量,甚至導(dǎo)致黃柿子死亡[4。
1.4冰雹降雪
五原縣黃柿子設(shè)施生產(chǎn)過程中會出現(xiàn)冰雹天氣,多出現(xiàn)在6—8月。2024年6月28日15:48、2024年8月3日16:06、2024年8月17日17:35,當?shù)叵群蟀l(fā)布冰雹橙色預(yù)警信號,6h內(nèi)冰雹災(zāi)害波及塔爾湖鎮(zhèn)、隆興昌鎮(zhèn)、新公中鎮(zhèn)、銀定圖鎮(zhèn)等多個地區(qū)。冰雹會破壞棚膜,導(dǎo)致大量冷空氣進入,引發(fā)黃柿子凍傷。在設(shè)施修補不及時的情況下,冰雹會砸向黃柿子,導(dǎo)致黃柿子葉片大量掉落,生長受阻甚至死亡。
五原縣黃柿子設(shè)施生產(chǎn)過程中還會出現(xiàn)降雪情況。2024年2月20日10:23,當?shù)匕l(fā)布間歇性降雪預(yù)報,最大降雪量在 0.8mm 以上且將持續(xù)。積雪過厚會壓壞設(shè)施結(jié)構(gòu),導(dǎo)致設(shè)施損壞。同時,積雪遮擋陽光,使設(shè)施內(nèi)光照不足,影響黃柿子的光合作用。
1.5霜凍
秋冬季,五原縣多出現(xiàn)霜凍天氣。2024年10月9日16:34,當?shù)匕l(fā)布霜凍藍色預(yù)警信號,地面溫度在冷空氣影響下降至 0°C ,局部伴有冷害。2024年10月25日15:13,當?shù)貧庀笈_發(fā)布霜凍藍色預(yù)警信號,最低溫度下降到 0°C 以下。霜凍可能導(dǎo)致地面溫度下降,迫使黃柿子進入休眠狀態(tài),干擾黃柿子的正常生長。同時,設(shè)施內(nèi)地面低溫環(huán)境下,黃柿子的光合作用與呼吸作用均受抑制,加之低溫凍害促使黃柿子葉片呈暗綠色或出現(xiàn)水浸斑,葉片邊緣失綠變紫,最終萎蔫、枯萎、死亡。霜凍會導(dǎo)致黃柿子口感變差,產(chǎn)量下降,并伴隨成熟期延長問題,影響黃柿子經(jīng)濟效益。
2 基于設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展的災(zāi)害性天氣防御措施
2.1寒潮防御措施
為充分發(fā)揮氣象服務(wù)在寒潮防御中的作用,氣象服務(wù)人員應(yīng)從黃柿子生長季著手,有針對性地完善寒潮防御服務(wù)體系。黃柿子的生長季通常為 60~90d 生長周期可以劃分為發(fā)芽期、幼苗期、開花著果期及結(jié)果期。黃柿子發(fā)芽期、幼苗期受寒潮天氣影響較大。黃柿子發(fā)芽期( 10~14d )多在冬季或早春。此時,寒潮天氣導(dǎo)致的棚內(nèi)溫度下降,會使黃柿子種子的生理活動受阻,發(fā)芽率不高,最終產(chǎn)量降低。因此,應(yīng)當完善氣溫預(yù)報體系,便于種植戶調(diào)整增溫方案。常見的增溫方法是覆蓋法,借助塑料薄膜、稻草簾輕輕覆蓋到棚室上方,并利用磚塊或泥塊壓住兩端,避免低溫對黃柿子發(fā)芽的影響。除覆蓋法以外,也可以進一步指導(dǎo)種植戶從種子處理時期著手,利用物理防凍法,將泡漲后的黃柿子種子在 0°C 條件下處理1~2d 后播種,或者將黃柿子種子在 1~5°C 低溫下放置 12~18h ,后轉(zhuǎn)移到 18~20°C 的高溫下放置2~6h ,重復(fù)多次變溫處理,提高黃柿子種子抗寒能力,有效預(yù)防寒潮。在黃柿子幼苗期(20d左右),寒潮天氣的出現(xiàn)會直接導(dǎo)致幼苗萎蔫干枯、生長勢衰弱,影響后期高產(chǎn)和優(yōu)質(zhì)目標達成。因此,應(yīng)從“0”時刻開始,從已有雷達、衛(wèi)星、自動氣象站的觀測數(shù)據(jù)中提取有價值的寒潮天氣信息,完善寒潮預(yù)報體系和寒潮預(yù)防指導(dǎo)體系,便于種植戶及時加固棚膜,縮短灌溉周期,將多層草苫(或保溫被)增蓋到棚室四周、棚腳、后墻等位置,安裝大燈泡(或煤塊爐)增溫設(shè)備,最大限度降低寒潮災(zāi)害的影響。
2.2 大風(fēng)防御措施
大風(fēng)天氣預(yù)報預(yù)警是黃柿子優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的保障,短時臨近大風(fēng)天氣預(yù)報是大風(fēng)天氣預(yù)警的重要技術(shù)保障[5]。因此,應(yīng)依托X波段雷達、雙偏振雷達、自動氣象站、衛(wèi)星等多源觀測大風(fēng)天氣的資料,借鑒中國氣象局短時臨近預(yù)報業(yè)務(wù)系統(tǒng)SWAN3.0與人工智能臨近預(yù)報系統(tǒng)“風(fēng)雷”,以風(fēng)力4~5級、陣風(fēng)6\~9級為標準,預(yù)報 2~12h 的大風(fēng)天氣,便于種植戶提前采取措施,包括使用加布套的壓膜繩在大風(fēng)來臨前壓緊棚膜、夜間覆蓋草苫、密閉通風(fēng)口與門口、加強肥水管理及修剪多余枝條葉片等。當?shù)卮箫L(fēng)天氣可發(fā)生在多個時期,覆蓋黃柿子生長全周期,不僅會毀損植株,而且會影響黃柿子種植棚室的溫濕度,干擾黃柿子健壯生長。因此,可以借助現(xiàn)代算法資料,外推預(yù)報大風(fēng)對流系統(tǒng)歷史移動路徑與可能受到影響的區(qū)域,指導(dǎo)相應(yīng)區(qū)域的黃柿子種植者在種植前選擇抗風(fēng)品種、避開空曠地帶、建設(shè)防風(fēng)屏障并適當增加種植密度,促使黃柿子植株之間相互支撐,最大限度減少大風(fēng)危害。
2.3沙塵暴防御措施
五原縣位于大陸性季風(fēng)氣候區(qū),干濕空氣、冷暖空氣頻繁交匯,經(jīng)常出現(xiàn)沙塵暴等天氣,不利于黃柿子設(shè)施生產(chǎn)?;诖耍梢钥焖俑碌母叻直媛噬硥m暴天氣數(shù)值集合預(yù)先通報為基礎(chǔ),進一步縮短預(yù)報周期,預(yù)報 2~12h 的沙塵暴天氣,便于黃柿子種植戶提前在植株上覆蓋一層保護膜或者在棚室上方罩防塵網(wǎng),減少沙塵對黃柿子植株的直接沖擊。在短時觀測沙塵暴資料的支持下,開展沙塵暴天氣數(shù)值模式的積分計算。沙塵暴天氣數(shù)值積分計算多涉及對當?shù)厣硥m暴天氣頻率、持續(xù)時間、強度的量化,在收集歷史沙塵暴天氣、每次沙塵暴強度與持續(xù)數(shù)據(jù)信息的基礎(chǔ)上,累加每年沙塵暴天氣并除以年數(shù),獲得平均沙塵暴天氣,根據(jù)沙塵暴持續(xù)數(shù)據(jù)給予適宜的積分值。同理,根據(jù)能見度降低的程度,評估當?shù)厣硥m暴強度,并賦予不同積分值。累加沙塵暴持續(xù)時間、強度積分值,獲得總的沙塵暴天氣積分。隨后,以能見度小于1000m 為標準,準確預(yù)報沙塵暴天氣,便于種植者恰當防范,如在操作行鋪設(shè)稻谷殼,膜下灌溉少量水,及時摘除病葉、蟲葉,及時清掃沙塵顆粒等,降低沙塵暴天氣對黃柿子生長的影響。
2.4冰雹降雪防御措施
冰雹降雪主要危害黃柿子開花著果與結(jié)果時期。在黃柿子開花著果期( 50~60d ),冰雹天氣的出現(xiàn)會直接導(dǎo)致黃柿子落花落果,影響黃柿子產(chǎn)量。因此,應(yīng)完善冰雹預(yù)報體系,著重預(yù)測冰雹天氣發(fā)生時期和持續(xù)時間,便于種植戶提前做好設(shè)施加固,降低冰雹災(zāi)害影響[。在黃柿子結(jié)果期( 50~70d ),冰雹、降雪天氣的出現(xiàn)均會影響黃柿子品質(zhì)。因此,應(yīng)完善冰雹、降雪天氣的預(yù)報體系。其中,冰雹天氣預(yù)報標準是出現(xiàn)直徑 5mm 以上的冰雹,降雪預(yù)報標準是降雪量在 0.8mm 以上。指導(dǎo)種植戶預(yù)先開展棚膜加蓋、主要承重部位加裝固定件、防護網(wǎng)安裝、植株修剪、棚膜支架加固及澆水等措施,保證黃柿子優(yōu)良品質(zhì)要求的達成。
2.5霜凍防御措施
在黃柿子開花著果期與結(jié)果期,受霜凍影響較大,因此健全現(xiàn)代霜凍天氣預(yù)報預(yù)警網(wǎng)絡(luò)意義重大[7。相關(guān)人員應(yīng)根據(jù)黃柿子開花著果期與結(jié)果期特點,參與建立健全霜凍天氣預(yù)報預(yù)警網(wǎng)絡(luò)。健全的霜凍天氣預(yù)報預(yù)警網(wǎng)絡(luò)以微博、微信、電視及電臺為樞紐,以數(shù)據(jù)庫技術(shù)、無線網(wǎng)技術(shù)為支撐,以黃柿子物候預(yù)測模式庫為中心,確保黃柿子生物學(xué)與氣象學(xué)逐一對應(yīng),可以為黃柿子氣候?qū)崨r全方位預(yù)先測報提供支持。在健全霜凍天氣預(yù)報預(yù)警網(wǎng)絡(luò)的同時,服務(wù)人員可以根據(jù)黃柿子一年四季均可種植的特點,結(jié)合春、夏、秋、冬不同季節(jié)黃柿子種植與生長情況,逐步整合具有當?shù)靥攸c的黃柿子生長周期物候要素網(wǎng)絡(luò),為基于霜凍天氣規(guī)避的黃柿子播種時期調(diào)整、黃柿子生長期棚膜加固修補等操作提供指導(dǎo)。例如,在當?shù)厮獌鎏鞖鈱?dǎo)致地面最低溫度下降到 0°C 以下時,可依托霜凍天氣預(yù)報預(yù)警網(wǎng)絡(luò),在線向塔爾湖鎮(zhèn)、隆興昌鎮(zhèn)、新公中鎮(zhèn)及銀定圖鎮(zhèn)等重點村鎮(zhèn)黃柿子種植戶、區(qū)域農(nóng)業(yè)主管領(lǐng)導(dǎo)、農(nóng)村氣象信息員等發(fā)送信息,確保霜凍天氣信息第一時間傳遞到種植端,便于種植端恰當采取加蓋草簾或保溫被、清潔棚膜保證進光量、提前灌溉、貯水池貯熱等措施,最大限度發(fā)揮霜凍天氣預(yù)報預(yù)警網(wǎng)絡(luò)服務(wù)在當?shù)攸S柿子設(shè)施生產(chǎn)中的預(yù)警作用。
3結(jié)語
及時而有效的天氣預(yù)報對設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展具有重要的影響。五原縣災(zāi)害性天氣主要有寒潮、大風(fēng)、霜凍、冰雹降雪及沙塵暴等。不同災(zāi)害性天氣對黃柿子設(shè)施生產(chǎn)的影響不同。當?shù)貧庀蠓?wù)人員應(yīng)圍繞黃柿子生長季,根據(jù)寒潮、大風(fēng)、霜凍、冰雹降雪及沙塵暴對黃柿子設(shè)施生產(chǎn)的影響,完善寒潮、冰雹降雪氣象預(yù)報服務(wù)體系,健全霜凍天氣預(yù)報預(yù)警網(wǎng)絡(luò),并創(chuàng)新應(yīng)用短時臨近天氣預(yù)報技術(shù),縮短大風(fēng)、沙塵暴天氣的預(yù)報周期,為黃柿子高產(chǎn)高質(zhì)提供充足、準確的氣象數(shù)據(jù)支持。
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(責任編輯:張春雨)