災害性天氣對阜新市設施農業的影響

李凝 苑志國 孫可 楊曉彤 范野 趙軍

摘要 設施農業是農業生產系統的新模式，封閉性特征突出，利用玻璃、塑料薄膜或其他材料的密閉性，有效阻擋內外物質、能量和信息交換，構建穩定的環境條件，減少不利氣象條件對農作物的影響，充分發揮氣候、植物、資金、土地、勞動力的效力。根據阜新市氣象災害特征，分析了氣象災害對當地設施農業的影響，并給出了幾點提升設施農業氣象服務發展對策，降低氣象災害對設施農業生產的危害。

關鍵詞 氣象災害；設施農業；阜新市

中圖分類號：S316 文獻標識碼：B 文章編號：2095–3305（2023）02–0179-03

設施農業是我國現代化農業發展的重要組成部分，已逐漸實現了從簡單到復雜、功能簡單到復雜、粗放管理到集約化的水平轉變[1]。狹義上的設施農業包括塑料大棚、溫室、植物工廠[1]。近年來，隨著全球氣候變暖現象的不斷加劇，各種極端災害性天氣和氣候事件頻繁出現，嚴重危害設施農業生產。迄今為止，針對設施農業生產，國內外學者對其進行了研究，并得出了很多有意義的結論。國外發達國家開展設施農業研究的時間較早，多元化和穩定性的產業體系基本形成[3]。20世紀90年代，國內學者開始研究氣象條件與設施農業種植之間的關系[5～6]。李春等[7]結合天津4個郊區設施農業生產季的氣候資源和氣象災害，探討了設施農業氣象災害在氣候變化背景下的發生發展規律，得出了寡照對設施農業生產的影響最大；楊麗莉[8]通過探討酒泉市氣象災害特點及其對設施農業生產的影響，給出了相關防御對策，為設施農業發展提供氣象服務保障；祝青林等[9]根據國家基本氣象站觀測資料，在設施農業氣象災害標準的基礎上，分析了氣象災害的時空分布規律。

阜新市屬于北溫帶，受季風影響較為明顯，四季分明，春季氣溫回升較高，光照時數充足；夏季炎熱多雨、空氣濕潤，冬季寒冷漫長。設施農業是阜新市精準扶貧中的特色產業，為當地脫貧攻堅的開展提供了良好的渠道，當地越來越多的農民通過發展設施農業實現了脫貧致富的良好局面。設施農作物生長過程中與氣象、氣候條件關系密切。氣象條件是影響設施農業生產模式的最大因素，惡劣天氣的出現會加快病蟲害滋生、蔓延速率，影響農戶經濟。因此，分析災害性天氣對阜新市設施農業生產的影響，對該地設施農業生產、發展規劃，以及設施農業防災減災工作具有重要的指導意義[10]。

1 阜新市氣象災害特征

1.1 干旱

干旱是因長期無雨或少雨造成土壤水分不足、打破作物內的水分平衡，進而出現減產的氣象災害。干旱也指淡水總量偏少，很難滿足人們日常生產生活和經濟發展的長期氣候現象[11]。阜新市屬于北溫帶半干旱大陸性季風氣候，加上年內降水分布不均，極易引發季節性干旱，如春旱、夏旱、秋旱或季節性連旱，主要特點是發生頻率高、影響范圍廣、危害嚴重。阜新市春季、夏季和秋季極易發生干旱災害，對農業生產的危害較大。

對阜新市2000—2019年的干旱等級進行分析，其中春季干旱共有9次，特旱、重旱、中旱分別有4、3、2次，以特旱出現頻率最高；夏季干旱共有13次，特旱、重旱、中旱、輕旱分別有2、7、3、1次，以重旱出現頻率最高；秋季干旱共有8次，不同程度的干旱均為2次。干旱災害具有季節性變化規律，以夏季出現頻率最高，春季和秋季出現頻率相近。

1.2 大風

瞬時風速超過17 m/s或風力達8級或以上的風稱之為大風，主要特點是具有較強的破壞性，對農業生產的危害較大。2000—2019年，阜新市大風日數共有414 d，平均每年的大風日數為20.7 d，其中年大風日數的最高值為54 d（2002年），最低值只有7 d（2016年），高值約為低值的8倍，說明阜新市大風日數年際變化波動幅度較大。阜新市幾乎每個月都會有大風天氣，主要出現在每年的2—5、10—11月，以3—5月最為集中，占年大風日數的60.4%；7月大風天氣出現頻率最低，僅占2.7%。結合季節性分布情況，阜新市大風天氣主要集中在春季，累積出現250 d，占60.4%；其次是秋季，共出現73 d，占17.6%；冬季與夏季出現頻率相近，分別為49 d、42 d，占11.8%、10.1%，說明大風日數的季節性變化特征較為明顯。

1.3 暴雨洪澇

暴雨的降水強度較大，且雨勢兇猛，氣象學上將連續24 h降水量超過50 mm的天氣稱之為暴雨。2000—2019年，阜新市暴雨天氣主要在4—10月出現，且在每年的7—8月最為集中，該時期的暴雨日數約占全年的68%。從4月開始，暴雨日數開始逐月增加，尤以6月增加最為明顯，8月則達到最大，從9月開始下降明顯，11月—翌年3月幾乎沒有暴雨天氣出現。分析暴雨日數的季節性變化發現，阜新市年內暴雨天氣主要集中在夏季，占年內暴雨日數的80%；其次是秋季，占12%；春季較少，占8%；冬季沒有暴雨天氣出現。

1.4 冰雹

冰雹屬于強對流天氣，具有突發性、破壞力大、持續時間短、局地性強等特征，出現過程中往往伴隨著狂風驟雨、雷電等對流性天氣[12]。2000—2019年，阜新市冰雹日數共有21 d，年平均冰雹日數為1.05 d，其中年冰雹日數的高值為4 d（2008年），有6年沒有冰雹天氣出現，分別是2000—2001、2009—2011、2015年。分析阜新市年內冰雹日數變化情況發現，除了10月、12月—翌年4月，阜新市其余月份均有可能出現冰雹天氣，以5—6月出現頻率最高，占年內冰雹日數的76.2%。另外，冰雹日數還具有明顯的季節性變化特征，以夏季出現頻率最高，其次是春季，秋季相對較少，冬季則沒有冰雹天氣的出現。

1.5 寒潮

寒潮屬于自然天氣現象，是在特定的天氣形勢下，來自高緯度地區的寒冷空氣快速加強并逐漸侵入到中低緯度地區，使得沿途出現大范圍的降溫、大風和雨雪天氣。2000—2019年，阜新市寒潮天氣一般出現在9月—翌年年5月，以10月—翌年3月最多，尤以11月出現寒潮天氣的出現頻率最高，其次是12月。寒潮出現時大都伴隨降溫和暴雪天氣，對農業生產的影響較大。

1.6 霜凍

霜凍是常見的農業氣象災害，是由于空氣中的溫度在短時間內驟然下降，造成地表溫度不足0 ℃，使得農作物受損或死亡的現象。近20年阜新市多年平均霜凍日數為191.5 d，其中，年霜凍日數的最大值為222 d（2011年），最小值只有130 d（2019年），兩者相差92 d，說明阜新市霜凍日數年際變化波動幅度較大。每年9月下旬至10月中旬是初霜期時間，2月下旬至4月下旬則是終霜期時間。

2 阜新市氣象災害特征及其對設施農業的影響

2.1 干旱的影響

每年春季，阜新市氣溫快速上升，降水量和相對濕度均偏低，加上大風天氣，使農作物蒸騰和土壤蒸發速率不斷加快，加重春季旱情。盡管設施農業生長過程中不需要依靠自然降水量，只需日常灌溉即可。但有效降水不足會使徑流量減少，影響日常灌溉工作的正常開展，不利于設施蔬菜生長；夏季干旱往往伴隨高溫天氣，溫室大棚內的溫度比露地高，午后棚內溫度甚至超過40 ℃。高溫會使設施農作物葉片卷曲、邊緣焦枯，加快葉片失水速率，整片葉子萎蔫、葉片發黃，嚴重影響植株正常生長，不利于優質、高產作物的形成，有時甚至出現死棵、坐果不佳等問題，對生產影響較大；秋季干旱會影響秋收作物生長發育和產量。

2.2 大風的影響

大風天氣會機械損壞設施農作物。大風會刮起或掀翻覆蓋在溫室大棚外的棉氈或草簾，使棚膜受損，大風在短時間內會形成高速氣流，導致氣溫驟降，不利于棚內蔬菜的正常生長發育；大風還會使大棚內的溫度下降，瓜果蔬菜生長發育受阻，降低設施農業產量和品質。

2.3 暴雨洪澇的影響

暴雨天氣出現時，降水量較大會造成土壤濕度在短時間內快速上升，尤其是持續性暴雨天氣，若不能及時將設施農業中的積水排出，雨水則會填滿土壤空隙，大量陸生農作物根系會因缺氧而影響新陳代謝的正常進行，降低設施農業產量和品質，對農民帶來的影響幾乎是致命的。暴雨天氣還會引發洪澇災害，沖毀水庫堤壩、大棚，危害設施農業生長發育[13]。

2.4 冰雹的影響

一次強冰雹災害的出現大都具有毀滅性特征，嚴重危害設施農業生產。冰雹災害大都是伴隨龍卷風天氣出現的，可對設施農業產生機械性破壞，會刮起或掀翻草簾和棉氈，使棚膜遭受不同程度的損壞。冰雹還會破壞農作物枝葉、莖稈、果實，影響作物品質；若冰雹災害出現在開花坐果期，會加快落花落果率，造成果實嚴重減產；若幼果被冰雹砸傷，發育成熟后期將會出現雹傷，極易腐爛，果實的貯存性能下降，造成的經濟損失難以估量。

2.5 寒潮的影響

寒潮天氣主要是強冷空氣入侵，造成溫度驟降，不利于大棚內蔬菜的正常生長，輕則會降低棚內溫度，造成蔬菜生長過程停止；重則會出現凍害，降低瓜果蔬菜的品質以及產生的效益。寒潮出現時還會有暴雪天氣，對設施農業的危害主要體現在2個方面：一方面，暴雪會對設施農業產生機械性破壞，棚頂有大量積雪堆積會壓塌或壓壞棚室；另一方面，積雪遮擋會造成棚內光照不足，使作物不能正常開展光合作用，影響作物正常生長，推遲發育期，為各種病蟲害滋生和蔓延提供有利條件。

2.6 霜凍的影響

設施農業生產過程中受溫度氣象要素的影響較大，不同的設施農作物或同一農作物不同生長發育階段，對溫度條件的需求也不盡相同。若是因霜凍天氣而造成棚內溫度過低，則會減緩大部分設施農業的生長發育速率，極易引發冷害和凍害，甚至導致植株死亡，進而降低設施作物產量。

3 設施農業氣象服務發展對策

3.1 加快設施農業氣象服務推廣

提升整體設施農業氣象服務人員的水平，通過技術培訓不斷提升自身專業技能水平。在招聘中，將重點放在推廣人員的專業素質方面，確保推廣人員有較高的工作水平；加大推廣體系構建力度，提升整體氣象服務水平。氣象服務的開展需要不同環節的相互配合，相關部門應通過提升服務水平使推廣體系和管理辦法不斷完善，充分發揮氣象服務在設施農業生產中的作用，降低災害性天氣對設施農業的危害。

3.2 加強種植戶對設施農業氣象服務的認知

為了充分發揮氣象服務在設施農業生產中的作用，相關部門需提升種植戶對設施農業氣象服務的認知度。阜新市氣象部門可在當地加強對氣象服務的宣傳和教育，確保種植戶對氣象服務在設施農業中的重要性有一定的認知；還可以借助技術指導提升種植戶對氣象服務的重要性認識；還可構建設施農業氣象示范種植基地，通過區域示范帶頭作用，確保種植戶深刻全面了解設施農業氣象服務。

3.3 引入先進的氣象監測技術

為了進一步提升氣象服務產品和氣象服務質量，相關部門需加強農業氣象基礎工程設施建設；做好智慧設施農業發展工作，在互聯網技術基礎上構建氣象要素監測和預報預警機制，有效監測植物生長發育中的各種氣象災害，并及時采取科學、有效的解決辦法將災害性天氣對設施農業的危害降到最低；科學搭配不同學科組成和專業結構，組建成一支優秀的技術服務團隊，深入田間獲取農作物生長的第一手資料[14]。

3.4 提升設施農業氣象服務技術措施

強大的技術手段是設施農業氣象服務順利開展的前提條件。為了有效提升氣象服務水平，需在設施農業發展中做好全面規劃，確定技術發展目標，提升設施農業整體氣象服務質量。另外，在技術發展中，氣象部門還需積極引進和培養人才，提升服務能力；積極借鑒其他地區的先進技術和經驗，并根據阜新市設施農業發展實際，盡快形成與當地相適應的設施農業技術，提升設施農業的系統化和現代化水平。

3.5 不斷完善現代農業氣象服務網絡體系

阜新市氣象部門還需不斷完善氣象預警信息發布平臺，一旦遇到重大災害性天氣現象，可通過該平臺向當地領導、農村氣象信息員、農業種植大戶發送預警信息，每天結合傳統媒體和新媒體平臺，如電視天氣預報節目、電臺、報紙、網絡、微信、微博等，向廣大農戶發送氣象信息；構建起農村氣象信息員隊伍；加大資金投入力度，適當增加氣象信息預警電子顯示屏發布系統在設施農業園區、重點村鎮和種植大戶的布設密度，確保重大氣象災害預警信息可第一時間傳遞到每位農民手中；借助多種載體，如電話傳真、廣播系統等，發布氣象預警信息。

4 結束語

隨著社會經濟的高質量發展，農業生產在經濟發展中占據的比重不斷增大。設施農業屬于封閉式農業系統，因玻璃材料的密封作用突出，可阻礙內外物質能量的交換，以將氣候、土地和勞動力效力充分發揮出來。我國是農業生產大國，作為我國的基礎性產業，農業有效促進了社會經濟的快速發展。設施農業也屬于農業生產方面的范疇，生長發育中受氣候條件的影響較大。阜新市每年都會有不同種類的氣象災害出現，對設施農業產生了不同程度的影響。當地氣象局應根據氣象災害發生發展規律及其對設施農業的影響，積極采取科學、有效的氣象服務對策，以將不利氣候條件對設施農業的危害降至最低，從而推動當地設施農業持續、健康發展。

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責任編輯：黃艷飛

Influence of Disastrous Weather on Protected Agriculture in Fuxin City

Li Ning et al（Fuxin Meteorological Bureau of Liaoning Province， Fuxin， Liaoning 123000）

Abstract Facility agriculture is a new mode of agricultural production system with prominent sealing characteristics. By using the airtight properties of glass， plastic film or other materials， it can effectively block the exchange of internal and external materials， energy and information， thus building stable environmental conditions， reducing the impact of adverse meteorological conditions on it， and giving full play to the effectiveness of climate， plants， funds， land and labor. According to the characteristics of meteorological disasters in Fuxin City， this paper analyzes the impact of meteorological disasters on local facility agriculture， and puts forward several countermeasures to improve the development of meteorological services for facility agriculture， so as to reduce the harm of meteorological disasters to the production of facility agriculture.

Key words Meteorological disaster facilities; Agricultural impact countermeasures; Fuxin City

作者簡介 李凝（1982—），女，遼寧阜新人，副高級工程師，本科，主要從事農業氣象和氣候資源研究和利用工作。

收稿日期 2022-10-30