食用玫瑰農業氣象服務體系構建

張 超，王鵬云，黎成超

(1.云南省氣象服務中心，云南昆明 650034；2.成都信息工程大學，四川成都 610225；3.昆明市氣象局，云南昆明 650034)

隨著全球氣候變暖，極端天氣氣候事件日益增多，農業氣象災害頻繁發生。2014年中央1號文件明確提出了“完善農村基層氣象防災減災組織體系，開展面向新型農業經營主體的直通式氣象服務”。為此，中國氣象局開始實施農業氣象服務體系和農村氣象災害防御體系2個體系工程。云南省農業氣象災害具有種類多、分布廣、發生頻率高、持續時間長、次生災害嚴重等特征，對農業生產的影響較大，給農業生產帶來了新的挑戰，因此氣象災害監測、預警和防御已成為提高農業經濟效益的重要途徑。

食用玫瑰為薔薇科薔薇屬落葉直立灌木，有叢生性，枝條粗壯，莖節的表皮上滿生刺瘤[1]。我國是食用玫瑰的原產地。食用玫瑰在我國已有上千年的種植歷史，被廣泛應用于化妝、美容、食品、制茶、制酒及中藥等方面[2-3]。

云南省花卉資源極為豐富，因其具有低緯高原良好的氣候條件和產業基礎，為云南省食用花卉產業的發展提供了良好的條件。目前，食用玫瑰種植、產品加工等方面已積累了較為成熟的技術，云南省食用玫瑰種植面積已超過1 333.33 hm2[4]。種植區域主要分布在安寧市八街，玉溪市通海縣、易門縣，楚雄州祿豐縣、牟定縣，紅河州瀘西縣，大理州彌渡縣、鶴慶縣，曲靖市的宣威市、馬龍縣，麗江市玉龍縣，文山州丘北縣等地區[5]。昆明地區主栽品種為安寧八街玫瑰、富民金邊玫瑰、百葉玫瑰、墨紅玫瑰等，主要分布在安寧市、富民縣、石林縣等地區，屬于高原特色農業。

云南省食用玫瑰生產中的主要氣象問題是生長氣候適應性與農業氣象干旱防控，這些問題給產業化生產帶來了新的挑戰，因此低溫、干旱等農業氣象災害監測、預警和防御已成為提高食用玫瑰效益的重要途徑。針對上述問題，筆者在調查食用玫瑰產業化生產需求的基礎上，建立食用玫瑰田間農業氣象監測自動監測站，進行食用玫瑰的生長適應性分析和農業氣象災害監測，建立直通式氣象服務體系，旨在為“三農”氣象服務提供技術支撐。

1 技術流程

食用玫瑰氣象直通式服務技術流程如圖1所示。以田間農業氣象自動氣象監測站采集的氣象數據為基礎，采取GSM/GPRS無線傳輸方式，將氣象數據系統歸入數據庫，再根據食用玫瑰的的生長特征，分析不同時期食用玫瑰的生長適應性，并與天氣預報資料相結合，利用相關指標和模型，進行低溫、干旱等農業氣象災害的監測預警，逐步完善業務服務平臺，最終形成氣象信息到農戶的“直通式”氣象服務，實現氣象防災減災信息的有效傳遞。

2 農業氣象自動監測站實景觀測設備建設

目前，食用玫瑰田的氣象災害監測預警和氣象服務保障體系依然相對滯后，在產業化生產中低溫和干旱是影響食用玫瑰生產效益的主要農業氣象災害。因此，針對監測預警設施滯后的問題，進行田間農業氣象自動監測站建設，是實現食用玫瑰由傳統農業向現代高原特色農業轉型升級的基礎。根據玫瑰生產基地的地形、地貌特點，建立用于觀測氣溫、降水量、空氣濕度和葉片溫度、葉片濕度、土壤濕度等要素的自動氣象站和實景觀測設備，實時監測天氣氣候、土壤和食用玫瑰生長狀況，為農業氣象服務提供基礎數據。

3 氣象服務方式

3.1適應性分析李曉萍等[6]對玫瑰生長適應性的研究結果表明，玫瑰耐寒、耐旱，生態適應性強，對溫度和光照適應范圍較廣。玫瑰的適應性強還表現在對土壤酸堿度適應的寬幅性方面，適宜在微酸性至微堿性的多種土壤上栽培，營養生長和生殖生長正常，但要有足夠的土層厚度及較大的空氣濕度和土壤水分。

圖1 技術流程Fig.1 The technical process

云南地處低緯高原，地理位置特殊，地形地貌復雜，氣候多樣性特征顯著，造成干濕季分明的氣候特征，大部分地區5—10月的雨季降水量約占全年的85%以上，每年11月至次年4月干季降雨量占全年的15%左右，所以每年都會有不同程度的干旱災害發生。食用玫瑰生長過程中水分不足是導致食用玫瑰生產條件、種植制度、品種布局受到影響的主要因素，直接制約著食用玫瑰生產的可持續發展。

雖然食用玫瑰有一定的耐旱能力，但在水分嚴重不足時，生長速度慢，生長表現不良，并且極易因干旱而造成植株死亡。此外，冬季的低溫、春季的倒春寒等低溫災害也會給食用玫瑰造成較大危害。因此，根據本地食用玫瑰的生長特性，逐步建立了生長期環境溫度、土壤濕度等適應性指標，為農業氣象災害的監測、預警提供依據。

3.2氣象災害監測預警在食用玫瑰農業氣象災害監測預警服務中，主要針對政府、農業生產部門和生產企業，建立了決策層和生產層2個服務體系。決策層采用網絡傳輸方式，將各種產品發送到決策者個人計算機上，而生產層則借助用戶手機、田間電子顯示屏等，采用GSM/GPRS無線傳輸方式，將各種產品發送給用戶。用戶則根據所提供的氣象信息服務產品，進行生產基地環境的調節和控制。

農業氣象監測預警服務的關鍵是與數值天氣預報產品連接，提供3 h、6 h、24 h和3 d、10 d的溫度、降水量等天氣預報產品，并結合低溫、干旱的適應性指標，提供相應農業氣象災害預警產品。

食用玫瑰對土壤水分(即土壤濕度)的要求比較嚴格，土壤相對濕度通常控制在70%左右。若土壤濕度過高，會導致土壤內空氣含量低，易造成根部出現腐爛；若土壤濕度過低，則會導致玫瑰出現凋萎。針對土壤濕度的問題，在田間建立自動氣象站，每10 min檢測1次玫瑰根系分布區土壤濕度，再根據玫瑰的需水量，通過業務服務平臺分析，借助手機、計算機網絡等傳輸信息，生產企業接收信息以后，只要土壤濕度低于60%，就會開啟滴灌系統，在滴灌的過程中也不斷地監測土壤濕度，只要土壤濕度在70%以上，就通過手機、計算機網絡通知生產企業關閉滴灌系統，采用滴灌方式比傳統的灌溉方式可以節約70%左右的水分。

3.3服務平臺建設食用玫瑰的氣象服務體系中，采用Access技術，建立本地數據庫，主要包括基礎臺站信息庫、大監站和自動站信息庫、指標庫、算法生成的衍生數據庫，為服務平臺提供數據支持。在實際應用過程中，建立基地自動氣象站—數據自動采集和傳輸—氣象信息分析—服務和產品發布—用戶反饋的直通式氣象服務體系，實現食用玫瑰生產過程中氣象信息的有效傳遞。業務服務平臺開發的目標是整合現有農業氣象災害監測、預警成果和業務技術，提高農業氣象災害監測、預警業務現代化水平，還可以將該平臺與省、地(州、市)級業務、預報、服務系統連接，提取氣象實況、預報等各種數據，再加上系統在本地田間自動站錄入的土壤濕度、溫度等數據，在此基礎上，利用服務平臺中的計算方法進行數據分析、作物生長分析、低溫分析預警、干旱分析等，產生各種分析產品提供給用戶。

食用玫瑰氣象服務體系的建立，是以互聯網為載體，將大氣科學與高原特色的現代食用玫瑰產業深度融合，將氣象數據信息、氣象災害監測防御傳遞到食用玫瑰生產種植全程中，提高生產效率，降低災害風險，突破了傳統氣象科技應用方式，建立面向新型農業經營主體的、多樣化、直通式網絡服務模式，這對于有效防御氣象災害、提升食用玫瑰產業的發展能力具有重要的現實意義。

建立食用玫瑰氣象服務保障體系，完善氣象監測預警機制，可以滿足食用玫瑰基地干旱監測和智能節水灌溉等精準化作業，滿足高原特色農業實現智能化、網絡化、精細化、信息化等需求。

4 應用及前景

云南省擁有得天獨厚的溫帶、亞熱帶氣候資源，大多數地區食用玫瑰花期為3—11月，而山東、黑龍江等省只在4—10月，較云南的花期短2個月以上，這意味著單產遠遠低于云南省[7]。然而，云南食用玫瑰種植科技水平低，主要以大棚或露地種植為主，生產基地設施設備簡易，自動灌溉系統較少，設施的建造標準低，絕大部分地區很難利用光、溫、水、氣等環境指標進行綜合調節控制。因此，食用玫瑰氣象服務體系的建設十分必要，具有較大的應用前景。

該研究結合氣象部門的“三農”氣象服務、高原特色農業氣象服務等工作需要，分析了食用玫瑰氣象服務方法，并在食用玫瑰生產基地進行應用，對高原特色農業“云花”業務服務體系建設進行了應用性探索，為高原特色農業其他特色品牌氣象服務體系的建設提供了新的思路和方法。

5 小結

(1)食用玫瑰生產是受農業氣象災害威脅較大的高原特

色農業之一。要加快傳統高原特色農業向現代農業的轉型升級，必須建立食用玫瑰的氣象服務體系。

(2)食用玫瑰氣象服務體系是以網絡為載體，將大氣科學與高原特色的現代食用玫瑰產業深度融合，將氣象數據信息、氣象災害監測防御傳遞到食用玫瑰生產種植全程中，提高生產效率，降低農業氣象災害的危害。

(3)食用玫瑰氣象信息服務平臺的建立，不僅可以整合現有農業氣象災害監測、預警成果和業務技術，提高農業氣象災害監測、預警業務現代化水平，而且可以逐步建立玫瑰生長的氣象適應性指標和模型，給用戶和決策者提供優質食用玫瑰生長條件的氣象服務。

[1] 馬猛華，崔波，于海峰，等.玫瑰花的研究進展[J].山東輕工業學院學報，2008，22(4)：38-42.

[2] 楊新征，楊德，張躍華.玫瑰的價值及開發前景[J].新疆農業科學，2004,41(2)：110-112.

[3] 陸繼亮.云南食用玫瑰產業發展后市可期[J].中國花卉園藝，2011(15)：31.

[4] 錢霓.云南食用玫瑰年產值3000萬種植面積超5000畝[EB/OL].(2012-05-11)[2015-06-02].http://finance.yunnan.cn/html/2012-05/11/content_2192039.htm.

[5] 楊愛寬.安寧八街食用玫瑰產業的現狀及發展[C]//農村農業改革創新與農業現代化論文選編.昆明：云南省科學技術協會，2014.

[6] 李曉萍，陳建軍，劉永富，等.野生玫瑰生態適應性的研究[J].吉林林業科技，2008,37(3):6-8.

[7] 任建青，葉玉，王藝，等.昆明高原特色食用玫瑰產業生產現狀及發展前景[J].中國園藝文摘，2015(10)：63-65.

名詞解釋

平均引文數：指來源期刊每一篇論文平均引用的參考文獻數。

平均作者數：指來源期刊每一篇論文平均擁有的作者數，是衡量該期刊科學生產能力的一個指標。

地區分布數：指來源期刊登載論文所涉及的地區數，按全國31個省市計(不包括港澳臺)。這是衡量期刊論文覆蓋面和全國影響力大小的一個指標。

機構分布數：指來源期刊論文的作者所涉及的機構數。這是衡量期刊科學生產能力的另一個指標。

海外論文比：指來源期刊中，海外作者發表論文占全部論文的比例。這是衡量期刊國際交流程度的一個指標。

基金論文比：指來源期刊中，各類基金資助的論文占全部論文的比例。這是衡量期刊論文學術質量的重要指標。