灾害性天气对阜新市设施农业的影响

李凝 苑志国 孙可 杨晓彤 范野 赵军

摘要 设施农业是农业生产系统的新模式，封闭性特征突出，利用玻璃、塑料薄膜或其他材料的密闭性，有效阻挡内外物质、能量和信息交换，构建稳定的环境条件，减少不利气象条件对农作物的影响，充分发挥气候、植物、资金、土地、劳动力的效力。根据阜新市气象灾害特征，分析了气象灾害对当地设施农业的影响，并给出了几点提升设施农业气象服务发展对策，降低气象灾害对设施农业生产的危害。

关键词 气象灾害；设施农业；阜新市

中图分类号：S316 文献标识码：B 文章编号：2095–3305（2023）02–0179-03

设施农业是我国现代化农业发展的重要组成部分，已逐渐实现了从简单到复杂、功能简单到复杂、粗放管理到集约化的水平转变[1]。狭义上的设施农业包括塑料大棚、温室、植物工厂[1]。近年来，随着全球气候变暖现象的不断加剧，各种极端灾害性天气和气候事件频繁出现，严重危害设施农业生产。迄今为止，针对设施农业生产，国内外学者对其进行了研究，并得出了很多有意义的结论。国外发达国家开展设施农业研究的时间较早，多元化和稳定性的产业体系基本形成[3]。20世纪90年代，国内学者开始研究气象条件与设施农业种植之间的关系[5～6]。李春等[7]结合天津4个郊区设施农业生产季的气候资源和气象灾害，探讨了设施农业气象灾害在气候变化背景下的发生发展规律，得出了寡照对设施农业生产的影响最大；杨丽莉[8]通过探讨酒泉市气象灾害特点及其对设施农业生产的影响，给出了相关防御对策，为设施农业发展提供气象服务保障；祝青林等[9]根据国家基本气象站观测资料，在设施农业气象灾害标准的基础上，分析了气象灾害的时空分布规律。

阜新市属于北温带，受季风影响较为明显，四季分明，春季气温回升较高，光照时数充足；夏季炎热多雨、空气湿润，冬季寒冷漫长。设施农业是阜新市精准扶贫中的特色产业，为当地脱贫攻坚的开展提供了良好的渠道，当地越来越多的农民通过发展设施农业实现了脱贫致富的良好局面。设施农作物生长过程中与气象、气候条件关系密切。气象条件是影响设施农业生产模式的最大因素，恶劣天气的出现会加快病虫害滋生、蔓延速率，影响农户经济。因此，分析灾害性天气对阜新市设施农业生产的影响，对该地设施农业生产、发展规划，以及设施农业防灾减灾工作具有重要的指导意义[10]。

1 阜新市气象灾害特征

1.1 干旱

干旱是因长期无雨或少雨造成土壤水分不足、打破作物内的水分平衡，进而出现减产的气象灾害。干旱也指淡水总量偏少，很难满足人们日常生产生活和经济发展的长期气候现象[11]。阜新市属于北温带半干旱大陆性季风气候，加上年内降水分布不均，极易引发季节性干旱，如春旱、夏旱、秋旱或季节性连旱，主要特点是发生频率高、影响范围广、危害严重。阜新市春季、夏季和秋季极易发生干旱灾害，对农业生产的危害较大。

对阜新市2000—2019年的干旱等级进行分析，其中春季干旱共有9次，特旱、重旱、中旱分别有4、3、2次，以特旱出现频率最高；夏季干旱共有13次，特旱、重旱、中旱、轻旱分别有2、7、3、1次，以重旱出现频率最高；秋季干旱共有8次，不同程度的干旱均为2次。干旱灾害具有季节性变化规律，以夏季出现频率最高，春季和秋季出现频率相近。

1.2 大风

瞬时风速超过17 m/s或风力达8级或以上的风称之为大风，主要特点是具有较强的破坏性，对农业生产的危害较大。2000—2019年，阜新市大风日数共有414 d，平均每年的大风日数为20.7 d，其中年大风日数的最高值为54 d（2002年），最低值只有7 d（2016年），高值约为低值的8倍，说明阜新市大风日数年际变化波动幅度较大。阜新市几乎每个月都会有大风天气，主要出现在每年的2—5、10—11月，以3—5月最为集中，占年大风日数的60.4%；7月大风天气出现频率最低，仅占2.7%。结合季节性分布情况，阜新市大风天气主要集中在春季，累积出现250 d，占60.4%；其次是秋季，共出现73 d，占17.6%；冬季与夏季出现频率相近，分别为49 d、42 d，占11.8%、10.1%，说明大风日数的季节性变化特征较为明显。

1.3 暴雨洪涝

暴雨的降水强度较大，且雨势凶猛，气象学上将连续24 h降水量超过50 mm的天气称之為暴雨。2000—2019年，阜新市暴雨天气主要在4—10月出现，且在每年的7—8月最为集中，该时期的暴雨日数约占全年的68%。从4月开始，暴雨日数开始逐月增加，尤以6月增加最为明显，8月则达到最大，从9月开始下降明显，11月—翌年3月几乎没有暴雨天气出现。分析暴雨日数的季节性变化发现，阜新市年内暴雨天气主要集中在夏季，占年内暴雨日数的80%；其次是秋季，占12%；春季较少，占8%；冬季没有暴雨天气出现。

1.4 冰雹

冰雹属于强对流天气，具有突发性、破坏力大、持续时间短、局地性强等特征，出现过程中往往伴随着狂风骤雨、雷电等对流性天气[12]。2000—2019年，阜新市冰雹日数共有21 d，年平均冰雹日数为1.05 d，其中年冰雹日数的高值为4 d（2008年），有6年没有冰雹天气出现，分别是2000—2001、2009—2011、2015年。分析阜新市年内冰雹日数变化情况发现，除了10月、12月—翌年4月，阜新市其余月份均有可能出现冰雹天气，以5—6月出现频率最高，占年内冰雹日数的76.2%。另外，冰雹日数还具有明显的季节性变化特征，以夏季出现频率最高，其次是春季，秋季相对较少，冬季则没有冰雹天气的出现。

1.5 寒潮

寒潮属于自然天气现象，是在特定的天气形势下，来自高纬度地区的寒冷空气快速加强并逐渐侵入到中低纬度地区，使得沿途出现大范围的降温、大风和雨雪天气。2000—2019年，阜新市寒潮天气一般出现在9月—翌年年5月，以10月—翌年3月最多，尤以11月出现寒潮天气的出现频率最高，其次是12月。寒潮出现时大都伴随降温和暴雪天气，对农业生产的影响较大。

1.6 霜冻

霜冻是常见的农业气象灾害，是由于空气中的温度在短时间内骤然下降，造成地表温度不足0 ℃，使得农作物受损或死亡的现象。近20年阜新市多年平均霜冻日数为191.5 d，其中，年霜冻日数的最大值为222 d（2011年），最小值只有130 d（2019年），两者相差92 d，说明阜新市霜冻日数年际变化波动幅度较大。每年9月下旬至10月中旬是初霜期时间，2月下旬至4月下旬则是终霜期时间。

2 阜新市气象灾害特征及其对设施农业的影响

2.1 干旱的影响

每年春季，阜新市气温快速上升，降水量和相对湿度均偏低，加上大风天气，使农作物蒸腾和土壤蒸发速率不断加快，加重春季旱情。尽管设施农业生长过程中不需要依靠自然降水量，只需日常灌溉即可。但有效降水不足会使径流量减少，影响日常灌溉工作的正常开展，不利于设施蔬菜生长；夏季干旱往往伴随高温天气，温室大棚内的温度比露地高，午后棚内温度甚至超过40 ℃。高温会使设施农作物叶片卷曲、边缘焦枯，加快叶片失水速率，整片叶子萎蔫、叶片发黄，严重影响植株正常生长，不利于优质、高产作物的形成，有时甚至出现死棵、坐果不佳等问题，对生产影响较大；秋季干旱会影响秋收作物生长发育和产量。

2.2 大风的影响

大风天气会机械损坏设施农作物。大风会刮起或掀翻覆盖在温室大棚外的棉毡或草帘，使棚膜受损，大风在短时间内会形成高速气流，导致气温骤降，不利于棚内蔬菜的正常生长发育；大风还会使大棚内的温度下降，瓜果蔬菜生长发育受阻，降低设施农业产量和品质。

2.3 暴雨洪涝的影响

暴雨天气出现时，降水量较大会造成土壤湿度在短时间内快速上升，尤其是持续性暴雨天气，若不能及时将设施农业中的积水排出，雨水则会填满土壤空隙，大量陆生农作物根系会因缺氧而影响新陈代谢的正常进行，降低设施农业产量和品质，对农民带来的影响几乎是致命的。暴雨天气还会引发洪涝灾害，冲毁水库堤坝、大棚，危害设施农业生长发育[13]。

2.4 冰雹的影响

一次强冰雹灾害的出现大都具有毁灭性特征，严重危害设施农业生产。冰雹灾害大都是伴随龙卷风天气出现的，可对设施农业产生机械性破坏，会刮起或掀翻草帘和棉毡，使棚膜遭受不同程度的损坏。冰雹还会破坏农作物枝叶、茎秆、果实，影响作物品质；若冰雹灾害出现在开花坐果期，会加快落花落果率，造成果实严重减产；若幼果被冰雹砸伤，发育成熟后期将会出现雹伤，极易腐烂，果实的贮存性能下降，造成的经济损失难以估量。

2.5 寒潮的影响

寒潮天气主要是强冷空气入侵，造成温度骤降，不利于大棚内蔬菜的正常生长，轻则会降低棚内温度，造成蔬菜生长过程停止；重则会出现冻害，降低瓜果蔬菜的品质以及产生的效益。寒潮出现时还会有暴雪天气，对设施农业的危害主要体现在2个方面：一方面，暴雪会对设施农业产生机械性破坏，棚顶有大量积雪堆积会压塌或压坏棚室；另一方面，积雪遮挡会造成棚内光照不足，使作物不能正常开展光合作用，影响作物正常生长，推迟发育期，为各种病虫害滋生和蔓延提供有利条件。

2.6 霜冻的影响

设施农业生产过程中受温度气象要素的影响较大，不同的设施农作物或同一农作物不同生长发育阶段，对温度条件的需求也不尽相同。若是因霜冻天气而造成棚内温度过低，则会减缓大部分设施农业的生长发育速率，极易引发冷害和冻害，甚至导致植株死亡，进而降低设施作物产量。

3 设施农业气象服务发展对策

3.1 加快设施农业气象服务推广

提升整体设施农业气象服务人员的水平，通过技术培训不断提升自身专业技能水平。在招聘中，将重点放在推广人员的专业素质方面，确保推广人员有较高的工作水平；加大推广体系构建力度，提升整体气象服务水平。气象服务的开展需要不同环节的相互配合，相关部门应通过提升服务水平使推广体系和管理办法不断完善，充分发挥气象服务在设施农业生产中的作用，降低灾害性天气对设施农业的危害。

3.2 加强种植户对设施农业气象服务的认知

为了充分发挥气象服务在设施农业生产中的作用，相关部门需提升种植户对设施农业气象服务的认知度。阜新市气象部门可在当地加强对气象服务的宣传和教育，确保种植户对气象服务在设施农业中的重要性有一定的认知；还可以借助技术指导提升种植户对气象服务的重要性认识；还可构建设施农业气象示范种植基地，通過区域示范带头作用，确保种植户深刻全面了解设施农业气象服务。

3.3 引入先进的气象监测技术

为了进一步提升气象服务产品和气象服务质量，相关部门需加强农业气象基础工程设施建设；做好智慧设施农业发展工作，在互联网技术基础上构建气象要素监测和预报预警机制，有效监测植物生长发育中的各种气象灾害，并及时采取科学、有效的解决办法将灾害性天气对设施农业的危害降到最低；科学搭配不同学科组成和专业结构，组建成一支优秀的技术服务团队，深入田间获取农作物生长的第一手资料[14]。

3.4 提升设施农业气象服务技术措施

强大的技术手段是设施农业气象服务顺利开展的前提条件。为了有效提升气象服务水平，需在设施农业发展中做好全面规划，确定技术发展目标，提升设施农业整体气象服务质量。另外，在技术发展中，气象部门还需积极引进和培养人才，提升服务能力；积极借鉴其他地区的先进技术和经验，并根据阜新市设施农业发展实际，尽快形成与当地相适应的设施农业技术，提升设施农业的系统化和现代化水平。

3.5 不断完善现代农业气象服务网络体系

阜新市气象部门还需不断完善气象预警信息发布平台，一旦遇到重大灾害性天气现象，可通过该平台向当地领导、农村气象信息员、农业种植大户发送预警信息，每天结合传统媒体和新媒体平台，如电视天气预报节目、电台、报纸、网络、微信、微博等，向广大农户发送气象信息；构建起农村气象信息员队伍；加大资金投入力度，适当增加气象信息预警电子显示屏发布系统在设施农业园区、重点村镇和种植大户的布设密度，确保重大气象灾害预警信息可第一时间传递到每位农民手中；借助多种载体，如电话传真、广播系统等，发布气象预警信息。

4 结束语

随着社会经济的高质量发展，农业生产在经济发展中占据的比重不断增大。设施农业属于封闭式农业系统，因玻璃材料的密封作用突出，可阻碍内外物质能量的交换，以将气候、土地和劳动力效力充分发挥出来。我国是农业生产大国，作为我国的基础性产业，农业有效促进了社会经济的快速发展。设施农业也属于农业生产方面的范畴，生长发育中受气候条件的影响较大。阜新市每年都会有不同种类的气象灾害出现，对设施农业产生了不同程度的影响。当地气象局应根据气象灾害发生发展规律及其对设施农业的影响，积极采取科学、有效的气象服务对策，以将不利气候条件对设施农业的危害降至最低，从而推动当地设施农业持续、健康发展。

参考文献

[1] 高翔，齐新丹，李骅.我国设施农业的现状与发展对策分析[J].安徽农业科学， 2007，35（11）：3453-3454．

[2] 何芬，马承伟，张俊雄.设施农业发展与社会主义新农村建设[J].安徽农业科学，2007，35（6）：1828-1829.

[3] 姚於康.国外设施农业智能化发展现状、基本经验及其借鉴[J].江苏农业科学，2011（1）：3-5.

[4] 郭小芹，谢万银，周文霞，等.河西东部设施农业低温灾害风险分析[J].中国农学通报，2015，31（31）：247-254.

[5] 王志春.基于GIS的赤峰市设施农业精细化气候区划与分析[J].中国农学通报，2021，37（2）：102-107.

[6] 蔡冰，刘寿东，费玉娟，等.江苏省设施农业气象灾害风险等级区划[J].中国农学通报，2011，27（20）：28.

[7] 李春，郭晶，薛庆禹，等.天津近郊设施农业气候资源与气象灾害变化特征[J].北方园艺，2015（6）：190-193.

[8] 杨丽莉.酒泉市气象灾害对设施农业生产的影响及防御对策[J].农业灾害研究，2018，8（6）：79-80.

[9] 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

[10] 苏利军.设施农业灾害性天气技术指标研究[J].现代农业，2021（2）：111-112.

[11] 于栋阁.农业气象灾害对作物产量的影响分析[J].河北农机，2021（5）：2.

[12] 郝智源.伊金霍洛旗灾害性天气预报预警与精细化服务设施农业的策略研究[J].智慧农业导刊，2022，2（2）：58-60.

[13] 刘江，邓斌，李威，等.长丰县主要灾害性天气对设施草莓生产的影响及防御措施[J].现代农业科技，2022（17）：169-172.

[14] 顾军明，努加，黄玖珺.新疆焉耆盆地春季灾害性天气特征及对农业生产影响[J].农业灾害研究，2022，12（6）：59-61.

责任编辑：黄艳飞

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，辽宁阜新人，副高级工程师，本科，主要从事农业气象和气候资源研究和利用工作。

收稿日期 2022-10-30