刘江邓斌李威刘艺
(1长丰县气象局,安徽长丰 231100;2合肥市气象局,安徽合肥 230041)
长丰县位于江淮之间北部地区,地理位置为北纬 31°55′~32°37′、 东经 116°52′~117°26′。 高温、大雾、大风和低温冰冻等灾害天气常对设施草莓生产造成严重的影响。随着气候变暖,长丰县草莓种植过程中灾害性天气频发,对草莓生产生长构成严重威胁,在一定程度上影响了草莓产业的发展。本研究分析长丰县主要气象灾害性天气及其特点,总结气象灾害对设施草莓生产的影响,针对长丰县灾害性天气气候规律提出防御措施,为设施草莓生产及科学防御气象灾害提供建议,以期为长丰县草莓生产发展提供参考,对提高该县草莓产量及促进该县由草莓大县向草莓强县迈进具有积极意义。
本研究所用数据为长丰县气象局观测站的数据资料,研究时间序列为1980—2018年。大棚草莓主要分布在境内水湖、左店、义井、杜集、罗塘等乡镇。查阅30年的整编资料可知,长丰县历年平均气温为15.6℃,降水量为953.8 mm,日照百分率为46%。研究主要采用线性分析法、Mann-Kendall(M-K)检验法对灾害性天气的气候特征进行研究。
2.1.1 高温灾害。高温是一天中出现最高气温≥35℃的天气[1]。受气候变暖影响,长丰县境内高温灾害性天气使旱情加重,对设施草莓种植生产危害严重。2013年夏季长丰县境内发生了历史上最严重的晴热高温少雨天气,给草莓设施农业生产造成了巨大损失。
1980—2018年长丰县高温日数为522.0 d,年平均13.4 d,多出现在7月、8月,各占总数的50%、35.7%。由图1可知,2013年高温日出现最多,为38d;1992年无高温日。近39年高温日数略呈现上升的趋势,气候倾向率为4.66 d/10 a。用M-K检验法对高温日数年变化趋势进行检验,UF、UB曲线相交于2000年,即高温日数出现了由少变多的突变,在2004年突破α=0.05的显著水平线,上升显著。
长丰县高温天气一般是出现在7—9月,正处于草莓育苗生长定植期。当温度达到30℃以上时,草莓根系生长受到抑制,无新叶长出,老叶会发生灼伤和焦边现象。梅雨期的连阴雨天气会导致草莓发育期迟缓,部分草莓根系腐烂。当温度达到36℃以上时,会导致草莓苗死亡。草莓炭疽病出现最适宜温度为28~32℃。
2.1.2 大雾灾害。大雾是由大量微小水滴悬浮在空中而使能见度<1.0 km的现象[2]。1980—2018年长丰县大雾日数为582.0 d,年平均14.9 d。由图2可知,1986年大雾日最多,为24 d;1995年最少,为8 d。近39年长丰县大雾日数减少,气候倾向率为-1.41d/10a。从M-K检验来看,UF值先升后降,UF和UB曲线相交于1988年,即大雾日数出现了由多变少的突变,此后大雾日数波动变化,1995年突破α=0.05的显著水平线,下降显著。
长丰县出现雾、轻雾的日数多,大部分在秋冬季出现。雾日天气意味着光照条件不足,光照强度和气温较低且湿度大,严重影响草莓的光合作用,白粉病和灰霉病的发病率也升高。在花期遇到雾天,会影响传粉授粉,造成草莓坐果率降低、畸形果增多,降低草莓的产量和质量。
2.1.3 大风灾害。1980—2018年长丰县共有大风日数为77.0 d,年均1.97 d。图3为长丰县大风日数年变化趋势,1983年、1988年、1995年最多,均为6 d;1980—2018年间长丰县大风日数呈减少趋势,气候倾向率为-1.0 d/10 a。
在大风天,草莓大棚容易被大风掀翻损坏;露天草莓育苗期遇大风会造成植株折损,生长期间遇大风会造成损叶和折秆。同时,被损毁的大棚内外气流骤变,导致棚内气温骤降,对棚内植株生长不利,从而影响草莓的产量。因此,大风气象灾害对设施草莓生产的影响是不可忽视的。
2.1.4 低温冰冻。1980—2018年长丰县降雪日数为355.0 d,年平均9.1 d。从图4可以看出,1984年出现最多(19 d),2007年无降雪日,降雪日数呈现逐渐减少趋势,气候倾向率为-0.91 d/10 a。长丰县观测站积雪深度建站以来最大记录出现在2008年1月28日,为34 cm。由M-K检验结果可知,UF值1980—2018年出现下降趋势,UF和UB合计有5个交点,1980—2018年间降雪日数呈波动变化,下降趋势不显著。长丰县降雪日数逐渐减少主要是由于全球气候变暖影响。
强降雪会造成大棚顶部有积雪,当雪深超过10 cm时,草莓大棚很容易坍塌,积雪堆积时间长也影响大棚内草莓光合作用。草莓种植户要及时清除大棚上的积雪,以防压塌棚体、压坏棚膜。雪后气温下降,草莓大棚易出现结冰。从图5可以看出,近39年极端最低气温呈升高趋势。据记录,近39年中最低气温出现在1991年12月29日,只有-18.5℃,为雪后第二天出现。低温天气会影响到大棚外部温度,也可使棚内气温骤降,草莓很容易受冻害而导致减产。
温度、降水及光照条件是影响长丰县设施草莓产量的主要气象因素[3-4]。2007—2018年长丰县设施草莓平均产量总体上呈上升趋势(图6),其与气象条件的关系见表1。因此,长丰县草莓关键生长期间的温度、降水及光照条件是影响长丰县设施草莓产量的主要气象因素。
表1 2007—2018年长丰县草莓平均产量与气象条件的关系
综上所述,根据长丰县多年气候资料和设施草莓种植特点,经田间调查、统计归纳,得出设施草莓生长期主要气象灾害,建立了设施草莓农业气象灾害预警指标[5],并提出主要灾害性天气的防御措施(表 2)。
表2 设施草莓农业气象灾害预警指标及防御措施
设施草莓生产过程中,除了上述灾害性天气外,连阴雨的影响也不可忽视。本研究仅从高温、大雾、大风和低温冰冻等方面进行了探讨,可为长丰县大棚设施草莓生产期间开展气象服务提供借鉴。草莓产业经济也依赖于旅游采摘,1—4月是旺季,游客集中在春节前后和春游时节。长丰县1—2月气温偏低,3—4月多阴雨天气,草莓易出现烂果,此时大棚内温、湿度变化会直接影响莓农收入。
为有效降低灾害性天气对设施草莓生长的影响,应扩大预警信息发布的覆盖面,及时准确地向莓农发布信息,可提供1周天气预报、农业气象旬月报、草莓生产气象服务专报等服务产品,通过多样化方式为莓农提供可行性生产、种植指导意见,以便莓农积极采取针对性的措施应对灾害性天气的影响。