強降雪對設施草莓的影響及防御對策分析

柳軍　吳春龍　謝金花

摘 要：眾多災害性天氣對設施大棚草莓的生產影響較大，強降雪屬于災害性天氣現象之一，直接影響大棚草莓的生產操作與后期生長。該文分析了強降雪出現后，導致對大棚設施草莓生產的不利影響，分析了降雪后期的防范救災措施。重點從設施加固，棚內草莓植株栽培管理，在做好強降雪天氣前期預警工作等方面提出防御對策，為減少強降雪對大棚草莓生產的影響，提高農民收入，提供農業氣象使用措施與技術參考。

關鍵詞：長豐；草莓；強降雪；影響；防御對策

中圖分類號 S66 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2018）17-0132-03

設施農業屬于高投入高產出，資金、技術、勞動力密集型的農業產業[1]。它是利用人工建造的設施，使傳統農業逐步擺脫自然的束縛，走向現代工廠化農業、環境安全型農業、無毒農業的必由之路，同時也使農產品打破傳統農業的季節性，實現農產品的反季節上市，進一步滿足多元化、多層次消費需求的有效方法。設施農業已經成為中國農業種植業種效益最高的產業之一，設施作物生產對于氣候條件的依賴程度高，受農業氣象災害性天氣的影響較大。設施農業生產類型中，溫室栽培已成為設施農業的重要組成部分。溫室栽培區別于其他農業生產方式的主要特征在于作物栽培是在特殊的溫室或大棚內進行的。制約溫室作物生產的重要環境因子包括光照、溫度、濕度等，其中溫度是最為重要的環境因子之一[2]。合適的設施內農業小氣候條件，不僅有助于溫室內作物的健康生長發育，也有助于減少溫室作物農藥的使用量，從而獲得高品質的農產品。草莓是適于溫室種植的農作物品種之一，通過設施農業技術，提高了草莓的掛果量，延長了采摘期，增加了草莓產量，使得莓農獲得了極高的種植收益。

1 長豐設施草莓生產現狀

長豐草莓主要就是以水家湖鎮為中心的周邊區域種植的草莓。長豐水家湖鎮周邊得天獨厚的農業小氣候資源，使得該地域出產的草莓味美多汁，口味獨特，莓果暢銷國內外。草莓上市之際，各地客商紛至沓來，鮮果供不應求。正常年景，草莓生產穩定，貨源充足。由于草莓生育期長，從第1次采摘上市到莓果下市，約100d左右，中間基本跨越了整個冬季。長豐草莓正常開采時間在12月中下旬，此時長豐地區正好開始進入氣溫下降的冬季時節。

1.1 種植地域范圍及小氣候環境特征 長豐地處淮河以南，合肥以北，屬于江淮腹地，是江淮地區農業大縣，也是國家重要商品糧基地。地理坐標為東經116°52′～117°26′、北緯31°55′～32°37′，屬亞熱帶濕潤季風氣候，季風明顯、四季分明。冬季容易受被北方南下冷空氣和南方暖濕氣流影響，屬于易降雨（雪）地帶。常常處于冷暖空氣交匯的鋒面下方，每年冬春季節極易出現降雪天氣。一旦降雪強度或積雪厚度達到一定程度之后，對設施農業的產量和設施內作物后期生長均有巨大的影響。隨著近年農業生產技術的發展和農業種植結構的調整，以長豐水家湖鎮為中心，大力發展以設施大棚草莓種植為主的設施農業生產，逐步調整了農業產業結構。改變了過去大宗作物冬小麥和一季稻種植為主的農業生產方式，調整為以設施草莓種植為主，傳統大宗糧油作物為輔，兼顧蔬菜、經濟林果產業為特色的農業種植結構。如今，在長豐水家湖鎮周邊，逐步形成了大棚草莓為主要種植對象的設施農業。年種植面積均在4000hm2以上，并以此為輻射到周邊鄉鎮和鄰縣。

1.2 種植特點 水家湖鎮從最初數百畝草莓種植面積發展到如今萬畝的規模，并帶動了一批育種、育苗、銷售、物流企業的發展，創造了顯著的社會經濟效益。長豐草莓的品質卓絕，與當地農業小氣候資源和土壤質地可能有著密切聯系。通常水湖鎮草莓在當年9月育苗移栽，11月中下旬開始建棚防寒防低溫。農業生產種植過程中，以鋼管拱棚為主，2層被膜，12月中下旬至次年1、2月（春節期間）開始普遍上市，莓果采摘期可延續到次年4月前后。長豐草莓多年生產發展中，莓農逐步形成了以塑料大棚內嵌小拱棚這一適合當地特色的性價比高的農業設施形式為主；也有部分大戶或農業公司采取投入巨大的大型智能溫室設施，數量不多。種植品種也從原先比較單一的引進品種，凈化培育出了有當地特色的若干個品種。在種植過程中，種植戶們發現，冬季強降雪天氣常常是對草莓產量和收益影響最大的因素，其次是低溫。而近幾年來，強降雪天氣對設施大棚草莓的影響，日趨加大。草莓掛果成熟，采摘上市是不斷循環的。此時恰逢長豐地區冬季多雨雪天氣時節，草莓生育期中，會因為降雪前后的棚內小氣候變化而導致草莓受凍或生長進程放緩，植株生產力下降或暫停生長，漿果發育停止，嚴重的低溫導致凍死絕收等。因此，研究強降雪天氣對大棚草莓生長的農業小氣候條件變化，強降雪天氣導致棚內農業氣象要素改變，對指導草莓生長意義重大。

2 長豐草莓種植區冬季強降雪發生的主要天氣形勢

長豐地區引發冬季強降雪天氣主要是受寒潮天氣影響，來自高緯度地區的強冷空氣，在特定天氣形勢下，向中低緯度侵襲，造成沿途地區劇烈降溫、大風和雨雪天氣[3]。對設施農業而言，主要表現為溫度驟降對棚內農業小氣候因子發生明顯變化。

2.1 冬季侵襲長豐的冷空氣（寒潮）的路徑與類型 侵入我國的寒潮，主要是在北極地帶、俄羅斯的西伯利亞以及蒙古國等地暴發南下的冷高壓。當冷氣團積累一定的程度，氣壓增大到遠遠較南方高時，一有機會就向氣壓較低的南方泛濫、傾瀉，這就形成了寒潮。寒潮入侵我國主要有4條路徑：第1條是從西伯利亞西部進入中國新疆，經河西走廊向東南推進；第2條路徑是從西伯利亞中部和蒙古進入中國后，經河套地區和華中南下；第3條路徑是從西伯利亞東部或蒙古東部進入中國東北地區，經華北地區南下；第4條路徑是東路加西路：東路冷空氣從河套下游南下，西路冷空氣從青海東南下，2股冷空氣常在黃土高原東側以至于黃河、長江之間匯合，匯合時造成大范圍的雨雪天氣，2股冷空氣合并南下，出現大風和明顯降溫。而就水湖鎮所處地理位置及歷年觀測統計結果看，上述4種路徑的寒潮均能影響到長豐。

2.2 影響長豐的冷空氣（寒潮）氣候特征 寒潮的強度一般是冷空氣入侵后造成的降溫幅度大小來表示。根據中國氣象局制定的寒潮標準，結合安徽省地理位置、凍害情況，安徽省的寒潮標準規定：凡影響安徽省的冷空氣，其強度達到以下2條標準中的1條，即為1次寒潮過程：（1）日平均（24h）氣溫下降下降8℃或8℃以上，且當日或次日的日極端最低氣溫≤5℃；（2）日平均（48h）氣溫下降10℃或10℃以上，且當日或次日的日極端最低氣溫≤5℃。根據長豐1978—2017年近40年資料分析，其每年影響長豐地區的寒潮次數以及分月分布情況如圖1所示。

由圖1可知，1978—2017年影響長豐的寒潮次數呈略微減少的趨勢，線性系數為-0.027次/10年。由圖2可知，在54次寒潮過程中，1月份發生4次，2月份發生16次，3月份發生11次，4月份發生2次，10月份發生1次，11月份發生14次，12月份發生6次；即2月份最多，次多的是11月份和3月份，10月份最少，次少的是4月份和1月份。

2.3 形成強降雪的觸發條件 在合適的寒潮天氣（或強冷空氣）侵襲過程中，如果遇到適宜的水汽輸送結合條。就極易形成大規模的降雪。在長豐水湖鎮地區，每年的11月中旬到3月下旬，均有可能出現降雪天氣，根據歷史資料將長豐地區年降雪量進行匯總（圖3）。

3 強降雪后誘發的草莓生產災害

強降雪一旦發生，初期危害尚不明顯，但隨著降雪時間的持續以及積雪厚度的增加，設施草莓受害的風險急劇升高。主要體現在以下2個方面，一是設施大棚的抗壓風險增大，二是棚內農業小氣候因子迅速改變，二者相互關聯，密切相關。

根據暴雪氣象災害分級標準，強降雪后形成雪災可分為輕度雪災、中度雪災、重度雪災和特大雪災4個等級，輕度雪災：5.0mm≤24h<7.5mm；中度雪災：7.5mm≤24h<10.0mm；重度雪災：10.0mm≤24h<20.0mm；特大雪災：24h降雪>20.0mm。長豐地區強降雪前期往往伴隨有低溫降水現象，統計上采用日天氣現象中有降雪，同時用代表24h雨雪總量的降水量作為衡量指標。1978—2018年長豐縣雪災出現頻次見表1。

3.1 積雪導致大棚設施損毀 強降雪發生之后棚舍頂部積雪迅速增加，單位面積承重壓力增大，如不及時清除積雪，或者清除積雪速度低于積雪增加速度，大棚很容易坍塌，連棟溫室受災更為顯著。長豐草莓種植所用多為塑料大棚，其結構主要是以鍍鋅管為骨架支撐，覆以聚乙烯薄膜，透光，成本降低。冬季氣溫低時候，內部再建1～2層小拱棚覆蓋。由于鍍鋅管自身材料特性，決定其在大跨度上承壓有限。當棚頂積雪厚度超過10cm，棚舍無法承受積雪重量，容易出現破膜或坍塌。即使積雪不至于壓塌，但覆蓋的積雪不能及時清除，也影響薄膜透光性，從而影響棚內草莓的光合作用，植株干物質積累減少或停滯，造成草莓糖分轉化受影響，口感變差，品質下降。

3.2 引發大風和棚內降溫次生農業氣象災害 降雪天氣發生后，易引發其他農業氣象災害，比如大風和降溫。降雪前后，容易伴隨大風。大風主要是其本身有很強的動量動能，容易給大棚造成破壞。寒潮來臨之際，草莓生產區的各類棚舍容易被大風刮破薄膜，形成貫穿風，導致整座大棚被吹毀。而一旦大棚受損后，形成的高速氣流，加快棚內熱量傳輸，造成氣溫急劇下降，很快降到與室溫齊平，這對棚內草莓植株生長極為不利[4]。棚內氣溫下降后，草莓生長停滯，輕則品質降低，延緩成果上市時間；重則植株受凍害減產，甚至死苗絕收。

3.3 強降雪導致棚內小氣候變化災害 強降雪發生后，隨著時間的持續，還容易帶來棚內光照和濕度的變化。長豐莓農多采用聚乙烯薄膜為大棚覆蓋物，特點是透明采光性好，缺點是機械強度不足。隨著積雪覆蓋的時間延長，透光性變差，植株不能獲得充分光照，生產能力下降。1座大棚就是1個微型的生態小氣候系統，光照不足，首先是光合作用能力下降，然后是棚內氣溫降低，二氧化碳和水汽上升。蜜蜂（為草莓授粉的蟲媒）活力下降，授粉效率降低，植株掛果數量減少，草莓病蟲害的風險也大大上升。

長豐冬季草莓生產受降雪因素的影響必須給予高度關注，積極探索如何有效地避免其不利影響。強降雪后期的積雪消融，可以有效補充土壤底墑，對于大田作物冬小麥和油菜而言弊大于利，對于草莓種植戶來說，當積雪深度超過5cm，后期天氣沒有明顯好轉時，就應當高度重視，及時采取抗雪災措施。

4 小結與討論

總的來說，強降雪一是對草莓設施大棚機械系的破壞作用，設施頂部積雪過量，壓塌、壓毀棚室；二是遮擋陽光，太陽光線進入設施內嚴重不足，氣溫下降，草莓光合作用不能正常進行，影響草莓的生長發育，并誘發各類病蟲害。

草莓生產過程中，除了冬季強降雪外，其他災害的影響也不容忽視。冬季大風，連續陰雨，霧霾頻發，都是不可忽視的因素。本文僅從強降雪方面做了粗略探討，分析了雪災的影響，對了解長豐草莓設施農業防范農業氣象災害提供一定的借鑒。但是，實際生產中，從開始環節就要注重對農業氣象災害的防范和應對，尤其是在設施農業布局的時候就要考慮規模和分布[5]。對多個氣象災害可能同時發生所產生的災害，本文還未給予充分考慮。冬季氣象災害對設施草莓生產的影響，尤其是當強降雪、大風、低溫冰凍天氣長期持續，這些不利氣象因子同時出現的時候，造成的農業氣象災害后果如何，都需要收集數據，從各種災害的耦合角度，結合草莓受災后果品生理化驗，分析指標變化，以發現草莓氣候品質的內在特征。

參考文獻

[1]高浩，黎貞發，潘學標.中國設施農業氣象業務服務現狀與對策[J].中國農業氣象，2010，31（3）：402-406.

[2]陳思寧，黎貞發，劉淑梅.設施農業氣象災害研究綜述及研究方法展望[J].中國農學通報，2014，30（20）：302-307.

[3]祝青林，王麗娜，徐梅，等.大連冬季設施農業氣象災害風險及趨勢分析[J].中國農學通報，2015，31（26）：235-240.

[4]楊再強，張婷華，黃海靜，等.北方地區日光溫室氣象災害風險評價[J].中國農業氣象，2012，34（3）：342-349.

[5]李德，楊太明，劉瑞娜，等.安徽省設施農業冬季低溫風險分析和區劃[J].中國農業氣象，2013，34（6）：703-709.

（責編：張宏民）