设施农业冷凉蔬菜全生育期气象灾害指标及防御对策

邹纯丽

（乌兰察布市气象局，内蒙古 乌兰察布 012000）

冷凉蔬菜是指适宜在气候冷凉地区夏季生产的蔬菜，适宜生长的温度为17～25 ℃。乌兰察布地处内蒙古中部，气候冷凉，年平均气温为4.3 ℃，昼夜温差大；降水集中在6—8 月，年平均降水量为360.8 mm；日照充足，年平均日照时数2 896.2 h，光照资源丰富，适合设施农业冷凉蔬菜生产发展，如马莲渠乡、霸王河沿岸等都是冷凉蔬菜适宜种植区。但当地农业基础设施薄弱，易发生洪涝、干旱等自然灾害。与传统农业相比，设施农业仍然受外界气象条件变化及各类气象灾害的影响与制约［1］。因此，气象部门开展为设施农业的专项气象服务非常必要。乌兰察布属干旱、半干旱区，春旱和阶段性干旱时有发生，水资源缺乏，严重制约着农业生产发展。因此，大力推动设施农业建设，对促进农村设施和农业经济发展，改善人民生活水平和增加农民收入具有重要战略意义。

1 乌兰察布设施农业冷凉蔬菜发展现状

乌兰察布气候冷凉，四季分明，昼夜温差大，日照充足，有利于各类蔬菜积累营养物质，具有发展绿色、无公害有机冷凉蔬菜的天然条件［2］。集宁区大力发展城郊设施农业。目前，该区农田有效灌溉面积1 333 hm2，5 333 hm2耕地完成了无公害认证，霸王河沿线400 hm2蔬菜基地得到了国家无公害蔬菜基地认证。乌兰察布拥有日光温室2 000 余座，大小型喷灌圈10 余套、已建成农业示范园区3 座和大型集贸市场2 座，成功注册了“霸王河”牌蔬菜商标，形成了以霸王河、李长庆为龙头的“十里长廊”无公害绿色蔬菜种植园区，极大地促进了蔬菜产业健康有序发展。

2 各种蔬菜全生育期的气象灾害指标及应对措施

半耐寒蔬菜和喜温蔬菜全生育期生长特性不同，需要的热量和水分条件不同［3］。半耐寒蔬菜主要包括大白菜、萝卜等，在-2～-1 ℃的长期低温环境中具有不耐性，能抗轻霜冻，在环境温度大于20 ℃时呼吸作用消耗将超过同化积累。喜温蔬菜主要包括番茄、黄瓜等，生长环境最适温度为20～25 ℃，在气温5 ℃以下的低温具有不耐性，若短期处在0 ℃以下即趋于死亡，40 ℃以上时呼吸作用将大于同化作用，作物停止生长，15 ℃以下不能开花结果，10 ℃以下停止生长，水分不足或过多影响种子发芽、抑制幼苗生长，还可引起落花、落果，以及形成畸形果。

2.1 霜冻

2.1.1 霜冻指标

不同冷凉蔬菜在不同生长阶段对环境低温的耐寒敏感度不同，通常情况下，在全生育期中，开花期对低温最为敏感。耐热蔬菜在0 ℃以下作物植株全部冻死。喜温蔬菜在轻霜冻下可受害但不会导致全部作物植株死亡，重霜冻下会全部枯死。据常年经验统计分析，最低气温在4.0 ℃以上，叶面温度通常在0 ℃以上，一般不会受冻；最低温度在2.0～4.0 ℃，幼苗整株影响不大，大叶边缘受冻萎蔫；最低温度在1.5～2.0 ℃，大心叶明显受冻萎蔫，但生长点不会冻死，可恢复生长；1.5 ℃以下，主茎和大心叶受冻严重，生长点冻伤或死亡，弱苗可冻死；-1～0 ℃，对低温忍耐力较弱，健壮株可冻死。依据地区特征和年份、天气影响差异，把4、2 ℃分别作为轻霜冻和重霜冻气象指标。春季蔬菜类生长以定植期晚霜冻危害影响较为严重。

近年来，为蔬菜类能够提早上市，定植期大大提前，加重了春霜冻危害，严重影响了蔬菜的品质和产量。在作物苗期，胡萝卜霜冻指标为-7～-6 ℃；甘蓝霜冻指标为-7～-5 ℃；番茄和黄瓜霜冻指标为-1～0 ℃。

2.1.2 防御措施

为发展设施农业，避免或减轻气象灾害带来的损失，应根据冷凉蔬菜全生育期的气象灾害指标做好防御措施［4］。气象部门做好霜冻预报是采取适当防御措施的关键，以气温和地面最低温度0 ℃为指标。霜冻是一种突发性的气象灾害，密切关注春季冷空气活动，选择适宜定植期，以最低温度0 ℃为指标，确定平均终霜日约迟5 d 左右，结合当年预报作适当调整。选育适宜品种，春季早熟栽培应选用早熟、耐低温、品质优良的品种，培育适龄壮苗。苗的壮弱与抗寒力有一定关系，育苗后期要注意通风降温炼苗，可耐3 ℃或短时0 ℃左右低温，缺乏锻炼的高脚细弱苗易受冻。对于矮苗，霜冻来临前覆盖秸秆、稻草等，可有效防止霜冻。

目前，普遍采用地膜小拱棚覆盖或风障上挂薄膜，不仅有利于增加地温、保墒和除草等，也可有效减轻霜冻，且受冻后恢复较快。霜冻来临前使用浇水或喷水法，利用冻结时潜热释放防止植株进一步降温，从而稳定地温。但若浇水过早则效果不大，浇水过多还可造成地温下降不利苗的发育。除此之外，还可使用熏烟法，常用的发烟物质有硝酸铵、沥青、锯末、赤磷等。

2.2 涝害

2.2.1 涝害指标

在盛夏雨季高峰期易发生涝害，暴雨过后山洪暴发或河流泛滥都会引发涝害，若平地排水不畅，短时强降水后也可积涝。涝害使作物大面积被淹，造成减产甚至绝收。

在全生育期不同作物不同生长阶段对水分需求量不同。例如，番茄在幼苗期和开花期要求土壤相对湿度以65%为宜，结果期为75%～80%；黄瓜以土壤相对湿度85%～95%为宜。发生涝灾后，由于土壤水分呈过饱和状态，幼苗长期处在过湿环境中，会造成生长不良或淹死，开花期或成熟期受涝可能引起落花、落果，甚至果实开裂。在雨涝高温季节，土壤含水量过大常使土壤中含氧量不足，例如，土壤中含氧量降到2%时番茄植株会枯死。植株根系吸收能力减弱，易发生沤根，引起落花、落果甚至黄瓜味苦，造成生长停滞、叶片打蔫，后期极易引起病虫害的发生。

2.2.2 防御措施

低洼易涝地菜田应筑高或种植水生蔬菜和耐湿蔬菜。涝后如遇高温暴晒天气应在早晚浇水降低温度和补充氧气，因为新鲜水中溶解的氧气较多，可减轻损失。播种定植时应关注天气预报避开暴雨。通过深耕和施有机肥，改良土壤破除板结，提高渗水能力。需要注意的是，应及早防治高湿条件下可能产生的各种病害。

2.3 冷害

2.3.1 冷害指标

冷害一般发生在气温10 ℃以上，因温度降到生长所能忍受的界限以下而受害，是影响蔬菜生产的重大灾害之一，主要表现为持续低温，以春寒影响最大。秋寒在北方主要影响大白菜包心，对其他蔬菜影响较小。春寒主要指3—4 月温度持续偏低，蔬菜生长缓慢，影响蔬菜生长量和上市时间。

不同生长阶段对温度的要求不同［5］。春季易发生低温寡照，日照不足植株光合作用减弱，根部呼吸减弱影响整体养分输送，造成生长缓慢，引起早期落花甚至畸形果。例如，番茄育苗时，床温不能过低，土壤水分不足会降低花芽质量，影响定植率，从而造成植株长成后产量低。番茄幼苗可忍受-3～0 ℃的短暂低温；当土壤温度降低到5 ℃时，会影响番茄根部水分吸收和养分输送，9～10 ℃时根毛停止生长；气温低于15 ℃时不利于花器正常发育，妨碍花粉管的伸长及花粉发芽；结果期低于15 ℃果实生长缓慢。黄瓜喜温，当温度低于10 ℃时，会影响植株正常生长。黄瓜根系对地温敏感，地温12～14 ℃以上根毛才开始发生，12 ℃以下会使根系生理活动受阻，引起下部叶片变黄，8 ℃以下根系不能伸长。长期处于低地温会造成生理干旱，叶子发黄并萎蔫。

春白菜喜冷凉气候，以15～20 ℃为宜，种子发芽适温为20～25 ℃，种子萌动后遇10～15 ℃低温，对花芽分化有促进作用，如遇到2～10 ℃低温能迅速完成春化过程。白菜花芽分化后，如气温升高，日照加长，有利于春白菜花序发育，养分流向生殖器官，叶片生长受阻，使叶球不再生长而使白菜抽薹开花。秋白菜正好相反，由于日照变短一般不会发生抽薹，在适当温度范围内，温度升高能在较少日数内得到叶球所需要的足够积温，促进大白菜生长。秋白菜喜温和气候，整个生长期适宜温度为10～22 ℃，在10 ℃以下生长缓慢，5 ℃以下停止生长。北方大白菜结球期温度下降很快，如果结球前期温度较高，中后期突然下降，低于10 ℃后生长量迅速降低，会造成包心不足。

2.3.2 防御措施

气象部门应加强低温冷害预报，掌握低温气候规律，调整作物种植结构布局，合理安排品种搭配和播栽期［6］。改善设施农业小气候生态环境，采用地膜覆盖，以水增温增加保温效果，减轻冷空气入侵带来强降温，增强抵御低温的能力，从而减轻低温的危害，选择高产耐寒优质品种，合理施肥，促进幼苗早熟。

2.4 冻害

2.4.1 冻害指标

从温度条件看，冻害发生在冬季严寒期，气温在0 ℃以下，严寒低温影响的时期较长。大白菜等耐寒蔬菜收获时仍会受到冻害威胁，包心越好越不耐冻。大白菜砍收后含水量高达90%～95%，但仍可耐-3～2 ℃低温，只在细胞间隙结冰，当缓慢升温回暖时融冰水分仍能回到细胞质中而使细胞恢复膨压。从整株看日平均气温连续3 d 以上低于0 ℃，最低气温连续3 d 以上低于-5 ℃，即可形成严重冻害；1～2 d 为轻度冻害。降温前有雨雪或降温时有大风则受害更加严重。

2.4.2 防御措施

选择宜适砍收期。砍收期越早受冻的可能性越小，但包心不足会影响产量。晚播菜早砍收，温度过高易掉帮烂菜不耐贮藏。应兼顾防冻和增产，在日平均气温5～8 ℃，适当早砍包心好的一级菜，包心差的二级菜可视天气条件适当推迟，在日平均气温5～10 ℃仍具一定光合作用，仍能够增加产量。当预报有强冷空气侵袭时，在寒潮未到之前力争全部砍收完毕，并用10 cm 厚的草帘盖好，寒潮过后及时摊开晾晒，不同覆盖厚度的保温效果不同。一般来说，覆盖草帘厚度6 cm，最低温度可提高3.9 ℃左右，覆盖草帘厚度12 cm，最低温度可提高4.9 ℃左右。砍收前5～8 d 应停止浇水，降低含水率增强抗寒性。

2.5 干旱

2.5.1 干旱指标

干旱对作物发芽、出苗及生长有重要影响。蔬菜对水分亏缺敏感，同生育期对水分要求不同。幼苗期土壤水分不足会使苗龄过长形成老化苗。各种蔬菜在营养生长盛期和产量形成期需水量最大，水分不足会导致生长不良，严重影响产量。土壤水分供应对番茄的花、幼芽、幼果等不同生长发育期影响较大，苗期土壤相对湿度以60%为宜，水分不足，生长受抑制，影响定植成活率，发生畸形果及植株长成后产量低、抗病力弱。黄瓜对空气和土壤湿度要求高，水分不足，叶色深、中午易打蔫、易出现花打顶，导致黄瓜不能生长结果或瓜味苦。大白菜对土壤水分要求较高，水分不足，根系易枯黄，纤维较多以及品质差、产量低。秋萝卜在生长发育期供水不足时，肉质粗糙硬化，发生开裂或糠心现象，导致萝卜辣味且易发生病毒。

2.5.2 防御措施

加强农田基本建设，平整土地，提高土壤肥力，增强土壤保墒力。加强基础水利设施建设，实行喷灌、滴灌等方式可取得较好的节水增产效果，制订合理的灌溉制度［7］。蔬菜种类繁多，茬口复杂，耗水量较大，应清除杂草减少耗水，中耕保墒、覆盖地膜，控制叶面积的过量增长等。在干旱地区选用较耐旱的蔬菜作物品种，水源有限要确保关键期灌溉充足，大多数蔬菜苗期要适当控水控肥促根下扎，以提高抗旱能力。

3 设施农业发展对策

3.1 加强农业灾害风险预警，做好防御措施

近年来，气候异常，极端天气频发，气象部门应加强设施农业生产气象服务，尤其是对极端天气的监测预报预警，制订设施农业灾害风险预警分布图，针对不同作物、不同气象灾害制定不同防御措施。在农情监测预报预警中，利用先进技术和设备手段，提升重要经济作物全流程专业专项气象灾害精细化预报能力，做好病虫害防治气象服务，提高数据应用服务能力，实现面向新型农业主体的直通式专业气象服务全覆盖［8］。

3.2 优化种植布局，采用设施农业蔬菜高新技术

充分利用本地气候条件，加强气候资源开发和利用，调整农业生产结构，指导农业生产。研究从作物生态到气象条件上，持续、系统地诊断、分析各种灾害的指标以及灾害发生机制，分析各种灾害时空分布特征规律以及防御技术。对设施农业进行综合防治，并在适宜地区推广应用。

3.3 加大资金投入力度，完善农业保险保障机制

政府应加大财政投入力度，大力发展设施农业。强化中央和政府对当地农业政策扶持，完善农业保险体系，加大农业设施保险力度，实现乡村产业和农民收入有保障，巩固拓展脱贫攻坚成果。在政府补贴主要作物的政策性农业保险基础上，针对区、县不同农业主体创新保险制度，增加不同品种的设施农业保险，推进新产品与新模式，提升农业风险保障水平，从而满足不同农户不同种类的农业风险保障需求［9］。

4 结束语

近几年极端天气频发，对减轻农业气象灾害、保障农业生产发展、农业抗灾减灾提出更高要求和挑战。文章根据乌兰察布气候特点，对当地设施农业冷凉蔬菜影响较大的气象灾害指标进行分析和实践总结，主要灾害有霜冻、涝害、冷害、冻害和干旱，并针对不同灾害指标提出防御对策。强化设施农业气象专项服务，从监测、预报、服务着手，针对日光温室和塑料大棚等开展农用天气预报预警、灾害监测评估等服务信息，同时不断完善气象服务机制，丰富创新服务内容，提升设施农业生产气象服务水平，助力乡村振兴。