北方日光溫室精細化農用天氣預報及綜合調控技術研究

孫立德++馬成芝++高鵬++梁志兵++陳艷秋

摘要 該項研究歷時15年，積累了日光溫室氣象觀測數據集和發布精細化農用天氣預報，找出了日光溫室降雪預警和分級標準及風損棚膜的指標，完善了棚內主要蔬菜凍害指標及大棚青椒病蟲發生氣象條件；采用模糊綜合評價方法定量評價出建平、北票、喀左、凌源為遼寧設施蔬菜優勢產區；采用概率矩陣評估模型原理，定量評價出氣象為設施農業服務經濟效益投入產出比為1∶65.6。

關鍵詞 日光溫室；農用天氣預報；調控技術

中圖分類號 S625 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2015）18-0196-01

Refinement Agricultural Weather Forecast and Comprehensive Control Technology of Northern Greenhouse

SUN Li-de 1 MA Cheng-zhi 1 GAO Peng 1 LIANG Zhi-bing 1 CHEN Yan-qiu 2

（1 Liaoning Kazuo Meterorological Bureau，Kazuo Liaoning 122300； 2 Liaoning Province Meteorological Observatory）

Abstract The study lasted 15 years，accumulated a sunlight greenhouse meteorological observation data sets and issued elaborating agricultural weather forecast，found out the sunlight greenhouse snow warning and classification standard and shed plastic films of wind damage indicator.Improved the main vegetables cold injury index and green peppers diseases and pests occurrence of meteorological conditions.Used fuzzy comprehensive to evaluate method quantitative evaluation of Jianping，Beipiao，Kazuo and Lingyuan as Liaoning facilities advantageous region of producing vegetables.On the principle of probability matrix evaluation model，a quantitative evaluation of meteorological service for facility agriculture economic input-output ratio was 1∶65.6.

Key words sunlight greenhouse；agricultural weather forecast；controlling technique

1 研究方法

目前，喀左縣有溫室大棚自動氣象站18個，在全國率先實現溫室小氣候分片對比試驗，其觀測密度達到同類研究國內領先水平?？ψ罂h氣象局從2001年1月開始對日光溫室進行氣象觀測，每天觀測3次，按4次平均計算，冬季（11月至翌年2月）每月中旬10 d，每天觀測24次。依據獲得的第一手資料，采用多元回歸、模糊數學、灰色系統預測等方法建立預報方程，開展日光溫室精細化農用天氣預報（棚內小氣候預報、作物發育期預報、主要病蟲發生氣象等級預報、掀蓋簾子時間預報、加溫補光預報、通風時間預報、二氧化碳濃度預報、太陽能輻射量預報、災害性天氣微尺度警報等），充分利用天氣圖和模式識別技術，開展了日光溫室氣溫、相對濕度、日照時數等分片預報（把喀左縣分成東、南、西、北4片），使日光溫室生產逐步實現“看天管理”[1-4]。

2 研究結果

2.1 找出棚內小氣候與觀測場大氣候的關系

根據15年喀左縣日光溫室栽培蔬菜小氣候系統觀測資料分析，找出了棚內小氣候與觀測場大氣候的定量關系，包括日變化、旬變化、月變化及年變化規律；采用數學方法建立預報方程，開展日光溫室、塑料大棚精細化農用天氣預報，還找出了日光溫室尖椒、茄子、黃瓜、番茄、青椒、葡萄、草莓等生育期氣象指標[5-7]。

2.2 找出日光溫室降雪預警和分級標準及風損棚膜的指標

對24 h出現5.0～7.4 mm降雪、7.5～9.9 mm降雪、10.0～19.9 mm降雪、20 mm以上降雪分別發布暴雪藍色、黃色、橙色、紅色預警；還找出了風速16.5 m/s時可刮壞棚膜，風速25.1 m/s可刮壞大棚棉被的指標[8-10]，為保險部門理賠提供了科學依據。

2.3 評價出氣象為設施農業服務的產投比

采用概率矩陣評估模型原理定量評價出氣象為設施農業服務投入產出比為1∶65.6。采用模糊綜合評判方法（選擇濕潤指數、植被覆蓋指數、相對濕度、平均氣溫等指標），定量評價出北票、建平、喀左、凌源為遼寧設施蔬菜優勢產區。

2.4 完善了日光溫室蔬菜凍害指標

當氣溫降到0.5 ℃青椒開始受凍害，在-1.5 ℃凍害嚴重，全棚植株死亡。茄子在-1.1 ℃出現生長點葉片、花蕾凍死現象；9月下旬至10月中旬暖棚夜間不蓋簾的情況下，棚外日最低氣溫≤-3 ℃棚內茄子受輕度凍害；棚外日最低氣溫≤-5 ℃茄子重度凍害；當棚外日最低氣溫≤0 ℃時，棚內氣溫已在5 ℃以下，需發布茄子凍害預警信號。當棚內最低氣溫在3.4 ℃番茄生長緩慢，甚至停止生長，葉片發黃，果實大量脫落。endprint

2.5 完善了日光溫室青椒主要病蟲發生氣象指標

一是高溫、低濕的氣象條件易誘發青椒病毒病，低溫、高濕對病毒病有抑制作用。初發期平均氣溫、最高氣溫、最低氣溫、相對濕度分別為20.4 ℃、29.2 ℃、15.2 ℃、88%，盛發期平均氣溫、最高氣溫、最低氣溫、相對濕度分別為20.0 ℃、28.6 ℃、16.2 ℃、91%。二是低溫、高濕的氣象條件是霜霉病發病的先決條件。初發期平均氣溫、最高氣溫、最低氣溫、相對濕度分別為15.4 ℃、30.5 ℃、10.1 ℃、95%，盛發期平均氣溫、最高氣溫、最低氣溫、相對濕度分別為17.3 ℃、30.4 ℃、9.8 ℃、92%。三是灰霉病初發期平均氣溫、最高氣溫、最低氣溫、相對濕度分別為12.2～15.1 ℃、26.8 ℃、9.5 ℃、93%，灰霉病盛發期平均氣溫、最高氣溫、最低氣溫、相對濕度分別為（下轉第203頁）

（上接第196頁）

18.0 ℃、30.5 ℃、11.2 ℃、91%。四是25～30 ℃最適白粉虱成蟲活動，低溫（≤7.5 ℃）、高溫（≥40 ℃）均能抑制成蟲活動。五是白粉病屬于高溫低濕引起的病害，其初發期和盛發期的氣溫為23.9、27.4 ℃；最高氣溫為35.1、38.2 ℃；最低氣溫為16.0、17.9 ℃；相對濕度為80%、66%。六是氣溫23.1～28.6 ℃、濕度60%～70%最適合薊馬的活動。還組建了薊馬發生程度灰色GM（1，1）模型：■ ■■=65.1321 e-0.067 81k+66.116 1。經5年試報對了4年，準確率達80%。

3 推廣氣象綜合調控技術

3.1 地溫、氣溫調控

在溫室大棚前沿張掛1 m左右的防寒裙，可提高氣溫1.2 ℃，5～20 cm地溫提高0.4～0.6 ℃，解決棚內前沿地溫偏低的實際問題。

3.2 光照調控

選擇河北的棚膜（透光率為71%）進行大面積推廣，可起到增加棚內太陽輻射、提高氣溫、降低濕度的作用。推廣反光幕提高光照強度。

3.3 濕度調控

指導棚戶采用滴灌，選擇晴好天氣澆水。在噴施藥劑方面多采用煙劑、粉劑，降低棚內相對濕度；減輕病害發生程度。

3.4 高溫悶棚處理

處理后，棚內青椒不但長勢強壯，抗病能力強，而且土壤中的各種線蟲、土傳病菌、地下害蟲、雜草種子等得到了有效的殺滅，平均增產24.6%。

3.5 秸稈生物降解技術應用

秸稈生物降解技術可增加棚內二氧化碳，整個生育期5～30 cm地溫平均提高1.3 ℃。利用日光溫室精細化農用天氣預報和氣象調控技術，大大減少農藥的使用量、減輕了對環境的污染，生態效益明顯，為喀左縣成功創建國家級蔬菜出口安全生產示范區做出了積極貢獻[11-14]?？ψ罂h氣象局某大棚試驗戶的尖椒、青椒選送北京超市做展示品，銷往2家大超市。

4 結論與討論

（1）通過15年觀測試驗，積累了日光溫室氣象觀測數據指標集和發布精細化農用天氣預報，找出了棚內尖椒、茄子、青椒、黃瓜、番茄、草莓等生育期氣象指標；找出日光溫室降雪預警和分級標準；定量評價出氣象為設施農業服務經濟效益投入產出比；完善了青椒病蟲發生氣象條件及棚內主要蔬菜凍害指標，推廣了綜合氣象調控技術，收到了較好的經濟、社會、生態效益[15-17]。

（2）日光溫室精細化農用天氣預報技術，在遼寧省及相似氣候區的縣氣象局，如有日光溫室3年以上系統氣象觀測數據，采用歐氏距離方法，計算出推廣地與喀左的一個差距數，推廣地就可以發布本地日光溫室農用天氣預報。利用數值天氣預報產品，預測本地未來3～5 d的災害性天氣，提前向農業技術人員和農民發布預警，以服務于減災增收[18]。

5 參考文獻

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