黃驊大棚蔬菜主要?dú)庀鬄?zāi)害特征

劉金玉,孫愛(ài)良,董航宇

(1.南京信息工程大學(xué)公共管理學(xué)院,南京 210044; 2.滄州市氣象局,河北滄州 061001;3.黃驊市氣象局,河北黃驊 061100; 4.河北省氣象科學(xué)研究所,石家莊 050021)

黃驊大棚蔬菜主要?dú)庀鬄?zāi)害特征

劉金玉1,2,孫愛(ài)良3,董航宇4

(1.南京信息工程大學(xué)公共管理學(xué)院,南京 210044; 2.滄州市氣象局,河北滄州 061001;3.黃驊市氣象局,河北黃驊 061100; 4.河北省氣象科學(xué)研究所,石家莊 050021)

根據(jù)河北省黃驊市設(shè)施蔬菜種植物候期及管理特點(diǎn),對(duì)1990—2012年23a間的大風(fēng)、溫度、天氣現(xiàn)象等氣象資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,得出了影響黃驊市大棚蔬菜生產(chǎn)的大風(fēng)、強(qiáng)降溫造成的凍害、大霧、連陰天、大雪等主要?dú)庀鬄?zāi)害的天氣特征,并對(duì)這些氣象災(zāi)害的防御提出了合理性建議。

設(shè)施蔬菜;氣象災(zāi)害;黃驊

黃驊市位于河北省東部,瀕臨渤海,屬于暖溫帶季風(fēng)氣候區(qū)。隨著種植結(jié)構(gòu)的調(diào)整和高效農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展,黃驊市近年來(lái)設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展很快,共有各類溫室大棚、拱棚18000多座,年產(chǎn)各類瓜果、蔬菜12萬(wàn)t,是京津地區(qū)重要的菜籃子供應(yīng)地。在種植方面,春秋棚占85%以上,其他則相對(duì)較少,占15%左右。在大棚蔬菜種植過(guò)程中,大風(fēng)、低溫冷害、寡照、大雪等各類氣象災(zāi)害發(fā)生較多,每年都給設(shè)施大棚蔬菜生產(chǎn)造成較大損失。研究影響黃驊市設(shè)施大棚蔬菜生產(chǎn)的氣象災(zāi)害的特征,在此基礎(chǔ)上提出防御措施,為促進(jìn)當(dāng)?shù)卦O(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展提供參考和依據(jù)。

1 資料來(lái)源及研究方法

使用黃驊市國(guó)家基本氣象觀測(cè)站1990—2012年23a大風(fēng)、強(qiáng)降溫、能見(jiàn)度、天氣現(xiàn)象等氣象資料,采用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法,對(duì)本市設(shè)施大棚蔬菜生長(zhǎng)主要季節(jié)(10月至翌年3月)的氣象資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,得出影響黃驊市設(shè)施大棚蔬菜生產(chǎn)期間氣象災(zāi)害的基本特征。并根據(jù)相應(yīng)時(shí)段大棚蔬菜生產(chǎn)對(duì)氣象條件的要求,提出了相應(yīng)的防御建議。

圖1 黃驊市1990—2012年(10月至翌年3月)大風(fēng)日變化圖 (直線為趨勢(shì)線,下同)

2 主要?dú)庀鬄?zāi)害

2.1 大風(fēng)

大風(fēng)災(zāi)害在黃驊市冬、春季節(jié)對(duì)設(shè)施蔬菜生產(chǎn)影響最大,主要是對(duì)設(shè)施造成破壞,若防御不當(dāng),輕者刮飛、刮破棚膜和草苫,嚴(yán)重者將整個(gè)設(shè)施徹底破壞造成經(jīng)濟(jì)損失。通常,冬、春季節(jié)大風(fēng)常與降溫相伴,往往還會(huì)使棚內(nèi)蔬菜遭受凍害,甚至絕產(chǎn)。

圖1為黃驊市1990—2012年(10月份至翌年3月份)大風(fēng)日變化圖。大風(fēng)日總體呈明顯減少趨勢(shì),1996、2001年出現(xiàn)兩個(gè)峰值,分別為8d和9d,2004—2008年連續(xù)5a大風(fēng)日為零。3月大風(fēng)日最多,共34d;其次是2月和11月,分別為17、11d;其余月份均少于10d(見(jiàn)表1)。

表1 黃驊市1990年—2012年大風(fēng)日累計(jì)月分布

2.2 強(qiáng)降溫

大幅度的降溫,會(huì)使設(shè)施內(nèi)的溫度降到蔬菜生長(zhǎng)的適宜溫度以下,發(fā)生冷害和凍害。按照強(qiáng)降溫的統(tǒng)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)[1],以日最低氣溫≤5℃,且該日最低氣溫24h內(nèi)下降≥8℃或者48h內(nèi)最低氣溫下降≥10℃作為一次強(qiáng)降溫過(guò)程進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。1990—2012年,黃驊市共發(fā)生強(qiáng)降溫14次,平均每年發(fā)生0.6次;1990年代共發(fā)生9次, 2000年至2012年僅發(fā)生5次,總體呈明顯減少趨勢(shì)。從月分布來(lái)看,1月最多,5次,其次為12月,4次,10月未發(fā)生強(qiáng)降溫過(guò)程。

2.3 低溫冷害

極端最低氣溫的高低是決定設(shè)施整體布局、結(jié)構(gòu)及種植品種的重要參考指標(biāo)[2],極端最低氣溫的高低,持續(xù)時(shí)間的長(zhǎng)短對(duì)設(shè)施內(nèi)蔬菜生產(chǎn)及管理措施影響極大[3]。1990年以來(lái),黃驊市年極端最低氣溫呈逐年升高的趨勢(shì) (見(jiàn)圖2),其間極端最低溫度值為-18.2℃,出現(xiàn)在1990年,其余大部分年份在-10.0～-16.0℃之間變動(dòng),占78%,小于-16.0℃的年份占13%,大于-10.0℃的年份占9%。年極端最低氣溫逐年升高,一方面降低了因溫度過(guò)低而造成的冷害、凍害的發(fā)生次數(shù)及危害程度,另一方面也減少了設(shè)施內(nèi)人工加溫的次數(shù),有利于生產(chǎn)成本的降低,對(duì)發(fā)展設(shè)施大棚蔬菜生產(chǎn)有利。

圖2 黃驊市1990—2010年年極端最低溫度變化趨勢(shì)圖

2.4 寡照

按照魏瑞江[4]對(duì)寡照天氣的確定標(biāo)準(zhǔn),以連續(xù)3d無(wú)日照,或4d中有3d無(wú)日照,且另外一天日照時(shí)數(shù)≤3h為輕度寡照災(zāi)害;連續(xù)4～7d無(wú)日照或連續(xù)7d日照時(shí)數(shù)≤3h為中度寡照災(zāi)害;超過(guò)7d無(wú)日照,或連續(xù)10d以上日照時(shí)數(shù)≤3h為重度寡照災(zāi)害。造成寡照的天氣過(guò)程主要有大霧和連陰 (雨、雪)天氣。

連續(xù)的寡照天氣過(guò)程,一方面使植株得不到光照,長(zhǎng)勢(shì)緩慢,同時(shí)由于較長(zhǎng)時(shí)間得不到太陽(yáng)輻射也會(huì)使棚室內(nèi)的溫度不能回升,產(chǎn)生冷害或凍害;另一方面,除直接造成危害外,在寡照天氣情況下,由于長(zhǎng)時(shí)間不能進(jìn)行揭苫,使得設(shè)施內(nèi)通風(fēng)換氣不良,有害氣體積聚而產(chǎn)生氣害,造成各種低溫病害發(fā)生流行[5]。

2.4.1 大霧 按照有效能見(jiàn)度小于1000m的標(biāo)準(zhǔn)[6]且造成寡照,統(tǒng)計(jì)黃驊市1990—2012年(10月至翌年3月)造成寡照的大霧日 (見(jiàn)圖3),從圖中可明顯看出,大霧日呈明顯下降趨勢(shì),且斜率高達(dá)-0.4457。另外通過(guò)統(tǒng)計(jì)黃驊市1990—2012年大霧日月分布(見(jiàn)表2)發(fā)現(xiàn),在設(shè)施大棚蔬菜生長(zhǎng)季節(jié)內(nèi),以12月出現(xiàn)大霧日最多,為93d,平均每年4～5d,其次為11月和1月,分別為66d和52d。

圖3 黃驊市1990—2012年(10月至翌年3月)造成寡照的大霧日變化

表2 黃驊市1990—2012年造成寡照的大霧日累計(jì)月分布 d

2.4.2 連陰天 統(tǒng)計(jì)黃驊市1990—2012年由連陰天引起的寡照災(zāi)害的發(fā)生情況 (見(jiàn)表3),可以看出,除10月和3月相對(duì)較少外,其余月份寡照災(zāi)害均出現(xiàn)次數(shù)較多,重度寡照災(zāi)害12月較多,平均每年0.2次,輕度災(zāi)害除3月較少外,其余月份出現(xiàn)次數(shù)相差不大,平均每年發(fā)生2～3次。從年度分布來(lái)看,2000年以后,各種程度的寡照災(zāi)害有增多趨勢(shì),這與近年來(lái)黃驊境內(nèi)大量引進(jìn)化工企業(yè)有關(guān)。通常情況下,連續(xù)陰天寡照天氣都伴隨著強(qiáng)降溫天氣過(guò)程,使設(shè)施內(nèi)的蔬菜長(zhǎng)勢(shì)進(jìn)一步減弱,抗逆性降低,更容易遭受冷害和凍害。

表3 黃驊市1990—2012年(10月至翌年3月)由連陰天引起的不同等級(jí)寡照災(zāi)害 次

2.5 降雪

大雪對(duì)設(shè)施大棚蔬菜的影響,主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面[7],一是對(duì)大棚的破壞作用,二是遮擋作用。由表4可以看出,黃驊市降雪主要出現(xiàn)在11月至翌年3月,占92.4%,其余月份占7.6%,其中又以12月至翌年2月最多,以降水量大于1mm的統(tǒng)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),對(duì)1990—2012年23 a的年降雪日進(jìn)行統(tǒng)計(jì)(見(jiàn)圖4),可以看出,年降雪日最多20d,最少為2d,其余年份多在5～15d之間,從變化趨勢(shì)看大體可分為兩個(gè)階段,1990—1999年呈下降趨勢(shì),2000年以后則降雪日有增加趨勢(shì)。

表4 黃驊市1990—2012年超過(guò)1mm降雪日累計(jì)月分布 d

圖4 黃驊市1990—2012年(10月份至翌年3月份)超過(guò)1mm降雪日變化趨勢(shì)

3 結(jié)論

3.1 設(shè)施蔬菜生長(zhǎng)季內(nèi),極端最低氣溫呈緩慢升高的趨勢(shì),其年際間波動(dòng)較大,多數(shù)在-16.0～-10.0℃之間波動(dòng),由極端低溫對(duì)設(shè)施蔬菜造成的冷害和凍害也有所減輕;強(qiáng)降溫天氣過(guò)程發(fā)生次數(shù)呈明顯減少趨勢(shì),年代間差異較大;大風(fēng)天氣過(guò)程發(fā)生次數(shù)減少趨勢(shì)明顯;由大霧造成的寡照災(zāi)害有逐年減少的趨勢(shì),由連陰天造成的寡照災(zāi)害有增多的趨勢(shì),年內(nèi)以12月最為嚴(yán)重;大雪天氣過(guò)程進(jìn)入21世紀(jì)的前10年較20世紀(jì)90年代有增加的趨勢(shì)。

3.2 針對(duì)影響黃驊市設(shè)施蔬菜發(fā)展的大風(fēng)、強(qiáng)降溫造成的冷害或凍害、極端低溫、寡照、大雪等主要?dú)庀鬄?zāi)害的變化特征,對(duì)黃驊市設(shè)施蔬菜發(fā)展進(jìn)行合理規(guī)劃,可以最大程度地利用氣候資源,減少災(zāi)害損失。一是調(diào)整種植結(jié)構(gòu)、主動(dòng)規(guī)避各類災(zāi)害性天氣的影響,例如,針對(duì)寡照天氣增多的趨勢(shì),可以增加短日照的蔬菜品種或綠葉蔬菜種植面積,或者增加各類食用菌的種植等措施。二是增加設(shè)施投入,建設(shè)高質(zhì)量的溫室,增強(qiáng)抗擊風(fēng)災(zāi)和雪災(zāi)的能力;增加必要的補(bǔ)光、加溫設(shè)備,當(dāng)遇到寡照、強(qiáng)降溫天氣到來(lái)時(shí),能夠及時(shí)的進(jìn)行補(bǔ)光增溫。三是建立預(yù)警機(jī)制,在各種災(zāi)害性天氣將要到來(lái)之前,及時(shí)將這些信息傳達(dá)到設(shè)施大棚蔬菜管理者手中,使之有針對(duì)性的采取各類防御措施,最大程度減少災(zāi)害損失。

[1] 河北省氣象局.河北省天氣預(yù)報(bào)手冊(cè)[M].北京:氣象出版社,1987:40.

[2] 白青,張亞紅,傅理.極端低溫條件下日光溫室保溫性能分析[J].西北農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2010,19 (11):154-160.

[3] 徐鳳霞,王琪珍.低溫寡照對(duì)溫室大棚蔬菜的影響及其防御對(duì)策討論 [J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技, 2007(21):15-16.

[4] 魏瑞江.日光溫室低溫寡照災(zāi)害指標(biāo)[J].氣象科技.2003,31(1):50-53.

[5] 趙培寶,任愛(ài)芝,秦永紅.災(zāi)害性天氣對(duì)日光溫室蔬菜的危害及應(yīng)對(duì)措施 [J].農(nóng)村科技開(kāi)發(fā), 2003(3):17.

[6] 中國(guó)氣象局.地面氣象觀測(cè)規(guī)范[M].北京:氣象出版社,2003:38.

[7] 王步興,李英梅,陳志杰,等.冬春日光溫室蔬菜常見(jiàn)自然災(zāi)害及其應(yīng)對(duì)策略 [J].西北園藝,2011(03):6-7.

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1006-4354(2013)06-0031-04

2013-09-16

劉金玉(1967—),女,河北泊頭人,學(xué)士,高工,從事大氣科學(xué)、科技服務(wù)、氣候變化和政策研究。