强降雪对设施草莓的影响及防御对策分析

柳军　吴春龙　谢金花

摘 要：众多灾害性天气对设施大棚草莓的生产影响较大，强降雪属于灾害性天气现象之一，直接影响大棚草莓的生产操作与后期生长。该文分析了强降雪出现后，导致对大棚设施草莓生产的不利影响，分析了降雪后期的防范救灾措施。重点从设施加固，棚内草莓植株栽培管理，在做好强降雪天气前期预警工作等方面提出防御对策，为减少强降雪对大棚草莓生产的影响，提高农民收入，提供农业气象使用措施与技术参考。

关键词：长丰；草莓；强降雪；影响；防御对策

中图分类号 S66 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2018）17-0132-03

设施农业属于高投入高产出，资金、技术、劳动力密集型的农业产业[1]。它是利用人工建造的设施，使传统农业逐步摆脱自然的束缚，走向现代工厂化农业、环境安全型农业、无毒农业的必由之路，同时也使农产品打破传统农业的季节性，实现农产品的反季节上市，进一步满足多元化、多层次消费需求的有效方法。设施农业已经成为中国农业种植业种效益最高的产业之一，设施作物生产对于气候条件的依赖程度高，受农业气象灾害性天气的影响较大。设施农业生产类型中，温室栽培已成为设施农业的重要组成部分。温室栽培区别于其他农业生产方式的主要特征在于作物栽培是在特殊的温室或大棚内进行的。制约温室作物生产的重要环境因子包括光照、温度、湿度等，其中温度是最为重要的环境因子之一[2]。合适的设施内农业小气候条件，不仅有助于温室内作物的健康生长发育，也有助于减少温室作物农药的使用量，从而获得高品质的农产品。草莓是适于温室种植的农作物品种之一，通过设施农业技术，提高了草莓的挂果量，延长了采摘期，增加了草莓产量，使得莓农获得了极高的种植收益。

1 长丰设施草莓生产现状

长丰草莓主要就是以水家湖镇为中心的周边区域种植的草莓。长丰水家湖镇周边得天独厚的农业小气候资源，使得该地域出产的草莓味美多汁，口味独特，莓果畅销国内外。草莓上市之际，各地客商纷至沓来，鲜果供不应求。正常年景，草莓生产稳定，货源充足。由于草莓生育期长，从第1次采摘上市到莓果下市，约100d左右，中间基本跨越了整个冬季。长丰草莓正常开采时间在12月中下旬，此时长丰地区正好开始进入气温下降的冬季时节。

1.1 种植地域范围及小气候环境特征 长丰地处淮河以南，合肥以北，属于江淮腹地，是江淮地区农业大县，也是国家重要商品粮基地。地理坐标为东经116°52′～117°26′、北纬31°55′～32°37′，属亚热带湿润季风气候，季风明显、四季分明。冬季容易受被北方南下冷空气和南方暖湿气流影响，属于易降雨（雪）地带。常常处于冷暖空气交汇的锋面下方，每年冬春季节极易出现降雪天气。一旦降雪强度或积雪厚度达到一定程度之后，对设施农业的产量和设施内作物后期生长均有巨大的影响。随着近年农业生产技术的发展和农业种植结构的调整，以长丰水家湖镇为中心，大力发展以设施大棚草莓种植为主的设施农业生产，逐步调整了农业产业结构。改变了过去大宗作物冬小麦和一季稻种植为主的农业生产方式，调整为以设施草莓种植为主，传统大宗粮油作物为辅，兼顾蔬菜、经济林果产业为特色的农业种植结构。如今，在长丰水家湖镇周边，逐步形成了大棚草莓为主要种植对象的设施农业。年种植面积均在4000hm2以上，并以此为辐射到周边乡镇和邻县。

1.2 种植特点 水家湖镇从最初数百亩草莓种植面积发展到如今万亩的规模，并带动了一批育种、育苗、销售、物流企业的发展，创造了显著的社会经济效益。长丰草莓的品质卓绝，与当地农业小气候资源和土壤质地可能有着密切联系。通常水湖镇草莓在当年9月育苗移栽，11月中下旬开始建棚防寒防低温。农业生产种植过程中，以钢管拱棚为主，2层被膜，12月中下旬至次年1、2月（春节期间）开始普遍上市，莓果采摘期可延续到次年4月前后。长丰草莓多年生产发展中，莓农逐步形成了以塑料大棚内嵌小拱棚这一适合当地特色的性价比高的农业设施形式为主；也有部分大户或农业公司采取投入巨大的大型智能温室设施，数量不多。种植品种也从原先比较单一的引进品种，净化培育出了有当地特色的若干个品种。在种植过程中，种植户们发现，冬季强降雪天气常常是对草莓产量和收益影响最大的因素，其次是低温。而近几年来，强降雪天气对设施大棚草莓的影响，日趋加大。草莓挂果成熟，采摘上市是不断循环的。此时恰逢长丰地区冬季多雨雪天气时节，草莓生育期中，会因为降雪前后的棚内小气候变化而导致草莓受冻或生长进程放缓，植株生产力下降或暂停生长，浆果发育停止，严重的低温导致冻死绝收等。因此，研究强降雪天气对大棚草莓生长的农业小气候条件变化，强降雪天气导致棚内农业气象要素改变，对指导草莓生长意义重大。

2 长丰草莓种植区冬季强降雪发生的主要天气形势

长丰地区引发冬季强降雪天气主要是受寒潮天气影响，来自高纬度地区的强冷空气，在特定天气形势下，向中低纬度侵袭，造成沿途地区剧烈降温、大风和雨雪天气[3]。对设施农业而言，主要表现为温度骤降对棚内农业小气候因子发生明显变化。

2.1 冬季侵袭长丰的冷空气（寒潮）的路径与类型 侵入我国的寒潮，主要是在北极地带、俄罗斯的西伯利亚以及蒙古国等地暴发南下的冷高压。当冷气团积累一定的程度，气压增大到远远较南方高时，一有机会就向气压较低的南方泛滥、倾泻，这就形成了寒潮。寒潮入侵我国主要有4条路径：第1条是从西伯利亚西部进入中国新疆，经河西走廊向东南推进；第2條路径是从西伯利亚中部和蒙古进入中国后，经河套地区和华中南下；第3条路径是从西伯利亚东部或蒙古东部进入中国东北地区，经华北地区南下；第4条路径是东路加西路：东路冷空气从河套下游南下，西路冷空气从青海东南下，2股冷空气常在黄土高原东侧以至于黄河、长江之间汇合，汇合时造成大范围的雨雪天气，2股冷空气合并南下，出现大风和明显降温。而就水湖镇所处地理位置及历年观测统计结果看，上述4种路径的寒潮均能影响到长丰。

2.2 影响长丰的冷空气（寒潮）气候特征 寒潮的强度一般是冷空气入侵后造成的降温幅度大小来表示。根据中国气象局制定的寒潮标准，结合安徽省地理位置、冻害情况，安徽省的寒潮标准规定：凡影响安徽省的冷空气，其强度达到以下2条标准中的1条，即为1次寒潮过程：（1）日平均（24h）气温下降下降8℃或8℃以上，且当日或次日的日极端最低气温≤5℃；（2）日平均（48h）气温下降10℃或10℃以上，且当日或次日的日极端最低气温≤5℃。根据长丰1978—2017年近40年资料分析，其每年影响长丰地区的寒潮次数以及分月分布情况如图1所示。

由图1可知，1978—2017年影响长丰的寒潮次数呈略微减少的趋势，线性系数为-0.027次/10年。由图2可知，在54次寒潮过程中，1月份发生4次，2月份发生16次，3月份发生11次，4月份发生2次，10月份发生1次，11月份发生14次，12月份发生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 形成强降雪的触发条件 在合适的寒潮天气（或强冷空气）侵袭过程中，如果遇到适宜的水汽输送结合条。就极易形成大规模的降雪。在长丰水湖镇地区，每年的11月中旬到3月下旬，均有可能出现降雪天气，根据历史资料将长丰地区年降雪量进行汇总（图3）。

3 强降雪后诱发的草莓生产灾害

强降雪一旦发生，初期危害尚不明显，但随着降雪时间的持续以及积雪厚度的增加，设施草莓受害的风险急剧升高。主要体现在以下2个方面，一是设施大棚的抗压风险增大，二是棚内农业小气候因子迅速改变，二者相互关联，密切相关。

根据暴雪气象灾害分级标准，强降雪后形成雪灾可分为轻度雪灾、中度雪灾、重度雪灾和特大雪灾4个等级，轻度雪灾：5.0mm≤24h<7.5mm；中度雪灾：7.5mm≤24h<10.0mm；重度雪灾：10.0mm≤24h<20.0mm；特大雪灾：24h降雪>20.0mm。长丰地区强降雪前期往往伴随有低温降水现象，统计上采用日天气现象中有降雪，同时用代表24h雨雪总量的降水量作为衡量指标。1978—2018年长丰县雪灾出现频次见表1。

3.1 积雪导致大棚设施损毁 强降雪发生之后棚舍顶部积雪迅速增加，单位面积承重压力增大，如不及时清除积雪，或者清除积雪速度低于积雪增加速度，大棚很容易坍塌，连栋温室受灾更为显著。长丰草莓种植所用多为塑料大棚，其结构主要是以镀锌管为骨架支撑，覆以聚乙烯薄膜，透光，成本降低。冬季气温低时候，内部再建1～2层小拱棚覆盖。由于镀锌管自身材料特性，决定其在大跨度上承压有限。当棚顶积雪厚度超过10cm，棚舍无法承受积雪重量，容易出现破膜或坍塌。即使积雪不至于压塌，但覆盖的积雪不能及时清除，也影响薄膜透光性，从而影响棚内草莓的光合作用，植株干物质积累减少或停滞，造成草莓糖分转化受影响，口感变差，品质下降。

3.2 引发大风和棚内降温次生农业气象灾害 降雪天气发生后，易引发其他农业气象灾害，比如大风和降温。降雪前后，容易伴随大风。大风主要是其本身有很强的动量动能，容易给大棚造成破坏。寒潮来临之际，草莓生产区的各类棚舍容易被大风刮破薄膜，形成贯穿风，导致整座大棚被吹毁。而一旦大棚受损后，形成的高速气流，加快棚内热量传输，造成气温急剧下降，很快降到与室温齐平，这对棚内草莓植株生长极为不利[4]。棚内气温下降后，草莓生长停滞，轻则品质降低，延缓成果上市时间；重则植株受冻害减产，甚至死苗绝收。

3.3 强降雪导致棚内小气候变化灾害 强降雪发生后，随着时间的持续，还容易带来棚内光照和湿度的变化。长丰莓农多采用聚乙烯薄膜为大棚覆盖物，特点是透明采光性好，缺点是机械强度不足。随着积雪覆盖的时间延长，透光性变差，植株不能获得充分光照，生产能力下降。1座大棚就是1个微型的生态小气候系统，光照不足，首先是光合作用能力下降，然后是棚内气温降低，二氧化碳和水汽上升。蜜蜂（为草莓授粉的虫媒）活力下降，授粉效率降低，植株挂果数量减少，草莓病虫害的风险也大大上升。

长丰冬季草莓生产受降雪因素的影响必须给予高度关注，积极探索如何有效地避免其不利影响。强降雪后期的积雪消融，可以有效补充土壤底墒，对于大田作物冬小麦和油菜而言弊大于利，对于草莓种植户来说，当积雪深度超过5cm，后期天气没有明显好转时，就应当高度重视，及时采取抗雪灾措施。

4 小结与讨论

总的来说，强降雪一是对草莓设施大棚机械系的破坏作用，设施顶部积雪过量，压塌、压毁棚室；二是遮挡阳光，太阳光线进入设施内严重不足，气温下降，草莓光合作用不能正常进行，影响草莓的生长发育，并诱发各类病虫害。

草莓生产过程中，除了冬季强降雪外，其他灾害的影响也不容忽视。冬季大风，连续阴雨，雾霾频发，都是不可忽視的因素。本文仅从强降雪方面做了粗略探讨，分析了雪灾的影响，对了解长丰草莓设施农业防范农业气象灾害提供一定的借鉴。但是，实际生产中，从开始环节就要注重对农业气象灾害的防范和应对，尤其是在设施农业布局的时候就要考虑规模和分布[5]。对多个气象灾害可能同时发生所产生的灾害，本文还未给予充分考虑。冬季气象灾害对设施草莓生产的影响，尤其是当强降雪、大风、低温冰冻天气长期持续，这些不利气象因子同时出现的时候，造成的农业气象灾害后果如何，都需要收集数据，从各种灾害的耦合角度，结合草莓受灾后果品生理化验，分析指标变化，以发现草莓气候品质的内在特征。

参考文献

[1]高浩，黎贞发，潘学标.中国设施农业气象业务服务现状与对策[J].中国农业气象，2010，31（3）：402-406.

[2]陈思宁，黎贞发，刘淑梅.设施农业气象灾害研究综述及研究方法展望[J].中国农学通报，2014，30（20）：302-307.

[3]祝青林，王丽娜，徐梅，等.大连冬季设施农业气象灾害风险及趋势分析[J].中国农学通报，2015，31（26）：235-240.

[4]杨再强，张婷华，黄海静，等.北方地区日光温室气象灾害风险评价[J].中国农业气象，2012，34（3）：342-349.

[5]李德，杨太明，刘瑞娜，等.安徽省设施农业冬季低温风险分析和区划[J].中国农业气象，2013，34（6）：703-709.

（责编：张宏民）