農業氣象服務在興和縣設施農業生產的應用研究

摘 要：設施農業氣象服務是將氣象監測、前置預警、氣象分析等結合起來為設施農業發展提供強有力的保障。為確保設施農業氣象服務實現高質量發展，結合農業氣象服務及興和縣設施農業發展現狀，重點分析農業氣象服務在興和縣設施農業生產中的應用，并給出提高設施農業氣象服務水平的相關對策，供同行進行參考。

關鍵詞：農業氣象服務；氣象數據；興和縣；設施農業；應用研究

中圖分類號：S16 文獻標志碼：B 文章編號：2095–3305（2024）11–0-03

設施農業是我國農業現代化發展領域的重要組成部分之一，涵蓋了設施農業建筑、機械化控制技術、育種技術、栽培技術、科學化管理等多領域。設施農業是具有現代化水平的種植模式，結合專門的保溫、降溫等設施設備，并借助人為方式營造小氣候環境，確保種植區的氣候條件符合不同種類農作物生長發育。

興和縣位于北緯黃金種植地帶，適宜無公害農產品生產。近年來，在政府部門的帶領下，興和縣以本地氣候資源為依托，積極發展設施農業，引導當地種植戶開展標準化設施生產及規模化經營，通過引進新技術和新品種，加快全縣綠色生產種植基地建設。全縣蔬菜種植面積穩定在10萬多畝，主要種植菠菜、芹菜、蔥頭、白蘿卜等10多個品種的蔬菜，產量達40萬t，

產值達4.8億元，每年約有8.83萬t蔬菜銷往北京市場，現有日光溫室445棟，鋼架大棚195棟。設施農業生產科技含量較高，機械化水平高，有利于提高農產品質量和產量，延長生長季節和實行反季節生產，降低傳統農業季節性生產的風險和增加市場競爭力，從而提高農業生產經濟的效益，已成為農業現代化發展中的重要發展方式和促進種植戶共同富裕的主要途徑之一。設施農業受氣候因素影響較大，氣象要素對設施農業的增產增收起著決定性作用。為了將不利天氣對設施農業的危害降到最低，需加大研究農業氣象服務在興和縣設施農業生產中的應用，為興和縣設施農業生產保駕護航。

1 農業氣象服務概述

1.1 農業氣象服務定義

農業氣象服務屬于綜合性氣象服務，將氣象技術手段與科學原理進行結合，為農業生產提供氣象信息、預報數據和專業化指導，協助種植戶作出科學決策，提高農產品質量，將災害風險降到最低。農業氣象服務主要包括收集、處理與分析氣象資料，氣象預報預警以及農業生產技術指導。收集、處理與分析氣象資料則是農業氣象服務的核心，通過氣象臺站和衛星遙感等方法采集溫、濕、雨等氣象資料；研究風速、光照等氣象參數，為農業生產提供基本支撐。通過分析這些氣象資料，總結氣象要素在時間、空間上的變異特征及潛在致災性，將氣象模式與預測方法進行結合來預警未來天氣變化，為種植戶制訂合理的種植、灌溉、施肥等管理方案。

1.2 農業氣象服務的發展歷程

農業氣象服務的發展過程可以追溯到20世紀初，傳統農業氣象服務多通過氣象觀測站，獲取天氣信息和預報數據。隨著氣象科技發展成熟，尤其是衛星遙感、氣象模型及信息技術等的應用，氣象服務質量顯著提升。現代化的農業氣象服務已成為天氣觀測、數據處理、預報、技術指導和信息傳播的綜合系統，能為種植戶提供個性化和準確化的農業生產服務[1]。

1.3 農業氣象服務技術手段

1.3.1 衛星遙感技術

衛星遙感技術可實現大范圍、全天候、高時空分辨率的地球表面觀測，提供多種氣象要素數據。在衛星遙感技術的作用下可獲取溫度、濕度、降水、云量、植被指數等信息，為農業氣象服務提供全面的數據支持。

1.3.2 氣象傳感器技術

氣象傳感器技術就是將傳感器安裝到地面、氣象站、無人機等平臺上，實時監控大氣溫度、濕度、風速等氣象要素，之后向中央服務器上傳采集到的數據信息，及時進行處理、分析。該技術手段可將高時空分辨率的氣象資料提供給種植戶，為種植戶提供具有個性化特征的氣象服務。

1.3.3 大數據與人工智能技術

利用大數據和人工智能技術處理氣象要素數據信息是未來農業發展趨勢。構建氣象大數據平臺和智能化決策體系，可為種植戶提供精準度高的天氣預報和生產指導，輔助種植戶做出科學決策。

1.3.4 數值模擬與預報系統

數值模擬與預報系統利用物理模型和計算機算法，對大氣環流、云量、降水等氣象過程進行模擬與預測的方法。該方法可為種植戶提供多種類型的氣象服務，如從短期天氣預報到長期氣候趨勢預測。

1.3.5 移動應用與決策支持系統

移動應用與決策支持系統將氣象數據和預報結果以直觀、易用的方式展現在種植戶的移動設備上，如智能手機、平板電腦等。種植戶可在任何時間、任何地點獲得氣象、預警通知等多種信息，這些信息可為農業生產進行技術指導與決策支持。

2 興和縣設施農業發展現狀

興和縣設施農業發展時間較早，2005年之前，為了確保冬季吃上新鮮蔬菜，興和縣民族團結鄉的種植戶借助日光溫室大棚、塑料大棚等設施在冬季種植西紅柿、黃瓜等多種蔬菜。經過多年發展，自2009年后，興和縣農業產業結構不斷調整，加上支農惠農政策的扶持，全縣設施農業得到發展，規模不斷擴大。截至2023年底，興和縣種植業設施不斷擴大，2024年新建大量塑料大棚，現已全部投入生產。種植品種主要是各種蔬菜和葡萄、櫻桃、草莓等。2024年興和縣繼續擴大設施種植業面積，引進江蘇德利爾現代農業集團有限公司，建設98個溫棚、2個玻璃日光溫室大棚；建成店子鎮溪灣農牧業種植專業合作社鋼架大棚50座。

3 農業氣象服務在設施農業生產中的應用

3.1 科學選擇種植時間

農業氣象服務將氣象數據信息提供給種植戶，使其了解區域內未來氣候變化情況，對設施農業種植時間進行調整，或對塑料大棚和溫室內的溫度、濕度等數據信息進行調整，將更為優質的環境提供給設施作物[2]。因此，興和縣氣象部門通過為種植戶提供精準度高、及時性強的農業氣象信息，可確保種植戶對種植時間及時調整，不僅可降低災害性天氣對設施農業的危害，還能減少經濟損失。農業氣象服務能夠為設施作物科學選擇種植時間提供有價值的參考依據，種植戶可根據興和縣氣象部門推送的農業氣象服務，如農業氣象服務專報、農業氣象旬月報等，從而選擇合適的時間種植設施作物，減少不利氣候條件帶來的負面影響，提高設施作物成活率。

3.2 調控棚內溫度

溫度與設施作物健康生長有著密切關系，種植戶必須對大棚內部的溫度進行合理控制。不同地區的晝夜溫差有較大差異，通常情況下，溫差過大會影響設施作物品質。種植戶需要及時了解氣溫變化，合理調節大棚內部溫度，使溫度保持穩定。興和縣夏季期間，白天棚內溫度會迅速升高，一旦溫度過高，部分設施作物會快速萎蔫，進而影響作物產量和品質。因此，種植戶應結合氣象服務了解一段時間內的天氣、氣候變化，并將隔熱膜、塑料膜和通風口及時打開，快速降低棚內溫度，將高溫對設施作物的影響降到最低。夜間溫度下降時打開隔熱膜，保存棚內熱量。冬季溫度較低，可結合設施作物生長需求將暖光燈打開，提升棚內溫度，為設施作物生長提供良好的生長環境，確保設施作物高產豐收[3]。

3.3 合理悶棚

設施作物種植中，大棚內部土壤會累積有害細菌和病毒，必須及時處理，一旦有害細菌和病毒達到一定程度，會引發嚴重的病蟲害，影響作物生長。噴灑農藥是清理土壤有害物質的傳統方式，但過度使用農藥，一方面會對環境產生破壞，使蔬菜有農藥殘留，與綠色健康農作物相違背，威脅食品安全；另一方面，土壤中有害細菌和病毒出現變異后，耐藥性會增強，不利于后續治理。

興和縣氣象部門可向種植戶提供及時、精準的氣象數據信息，讓種植戶在合適的氣象條件下悶棚。通過高溫悶棚的方式處理土壤中的有害細菌和病毒，避免使用農藥帶來的環境污染和食品安全問題。實施高溫悶棚需要棚內溫度達到70 ℃ ，種植戶需結合地方氣象服務信息，在高溫晴朗天氣下實施悶棚，清除土壤內有害細菌和病毒。悶棚完成后，需做好降溫處理，避免高溫中暑。

4 提高設施農業氣象服務水平對策

4.1 增強種植戶防災減災意識

興和縣氣象部門應對種植戶加強氣象防災減災培訓，以提升自身的防災減災意識。在面對自然災害時，種植戶具備必要的災害防御知識和技能十分重要，有助于降低災害性天氣對設施農業生產和種植戶生活的不利影響。

首先，培訓計劃需重點關注種植戶對不同類型氣象災害的認知和理解。提供詳盡的氣象災害知識，確保種植戶結合氣象預警信息進行判斷和應對，方便種植戶在災害性天氣到來之前及時采取措施，保護農作物和農田。

其次，培訓過程中重點解讀災害預警信息，使種植戶熟練掌握如何準確理解和應用氣象預警信息，從而采取針對性強的災害防范措施。再次，培訓時應重點培養種植戶的災害應急響應能力。種植戶需要學習在災害來臨時如何迅速做出反應，并采取緊急措施保護自身生命財產安全。應急響應應包含制定疏散路線、儲備和運用緊急物資、實施安全避險措施等。

最后，鼓勵種植戶參與社區及合作社組織的災害防御工作。組織種植戶參與災害防范演練、模擬演習和實地考察，使種植戶與專業機構和救援隊伍建立密切聯系，通過農業合作社、種植戶專業合作社等渠道共同開展災害防范工作，共享資源、經驗和技術，提高設施農業對災害性天氣的應對能力。

4.2 健全氣象信息服務體系

為促進設施農業發展，加大資金投入，引入和更新設備，健全氣象信息服務體系，是協助種植戶開展設施農業生產活動的必要措施。農業氣象公共服務體系建設同農業生產的關系較為密切，興和縣氣象部門需選擇科學有效的方法制訂出完善的戰略規劃，確保農業氣象服務質量大幅度提升。采取科學有效的方法不斷完善同農業氣象災害預警系統有關的農業氣象災害預警系統、農業氣象預報系統、農業氣象評估系統等，提高氣象災害預測監測水平，加大氣象觀測網站投資力度。健全農業氣象服務體系，拓寬農業氣象服務領域，使氣象信息在各個平臺中傳播通暢，避免出現農業氣象服務信息發布的“最后一公里”問題。

4.3 開發智能監控技術

首先，加大投入。搭建功能設施完善的農業氣象觀測站，有效監控災情信息，為農業防災減災起到預警作用[4]。例如，在興和縣設施農業種植區內，需要氣象部門對設施農業生產結構不斷進行調整，同時優化農業氣象服務能力。

其次，結合農業氣象觀測站服務能力和范圍進行合理布設，積極開發具有先進水平的智能監控技術，以實時監控氣候變化及設施作物生長發育情況。通過智能監控設備采集氣象信息，并及時傳回到平臺，技術人員在收集整理災情數據后，可借助氣象預報的方式進行傳播，將精準度高的氣象信息傳遞到種植戶手中，使其提前預防，將不利氣候條件對設施農業的危害降到最低[5]。定期總結監控報告信息，對監控技術持續優化，確保監控質量，加快設施農業健康發展。設施農業的現代化水平更高，對氣象服務質量的要求也更加嚴格。將不同類型的氣象觀測站應用到設施農業生產中，可凸顯災情監控的智能化特征，進而保障農業生產效率。

最后，結合農業氣象周報信息，總結農作物生長發育監測情況，而技術人員可根據監測信息開發出設施農業氣象服務產品，為防災減災工作的開展提供

保障[6]。

4.4 提高氣象預警水平

興和縣氣象部門在農業氣象服務中需嚴格根據設施農業實際需求不斷提高氣象預警水平，優化農業氣象服務模式，保證氣象服務方案滿足種植戶需求。每年夏季，興和縣干旱、高溫、大風、冰雹等災害性天氣頻繁出現，嚴重影響蔬菜生產供應。在災害性天氣出現前，需要氣象部門及時采取有效措施，降低自然災害對設施農業的危害。興和縣氣象部門還需根據地方指導意見和有關規定，明確農業氣象服務內容，利用小氣候監測站及時獲取監測點的氣象數據信息，利用設施農業環境預報模型給出大棚、溫室內的每小時精細化預報，為種植戶科學精準調控大棚和溫室內的氣象環境提供參考。還可以結合物聯網、“云+端”等技術為地方種植戶提供一體化的氣象服務模式，即智能監測+精準預報+定制化服務，不僅能夠提高預警水平，還能開啟定制化、差異化服務模式，凸顯設施氣象服務的個性化特征[7]。

參考文獻

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