冀春燕 王佳

摘 要：设施农业是实现农业现代化的重要举措，是农民增收的主要手段。全球气候变化背景下，设施农业对气象服务提出了新的要求，但目前我国气象服务水平较为落后，不能满足设施农业的快速发展需求。综述了我国设施农业面临的主要气象灾害，分析了设施农业气象服务现状与发展方向。

关键词：设施农业;气象灾害;气象服务

文章编号：1004-7026（2019）22-0098-02         中国图书分类号：S166        文献标志码：A

设施农业是利用现代工程技术创建的设施，利用土壤生物潜能，获得速生高产优质农畜产品的高效农业。设施农业是封闭式农业系统，由于玻璃材料的密闭作用，阻碍内外物质能量的交流，充分发挥气候，土地、劳动力的效力。目前，我国已形成以温室大棚、航天农业、无土栽培为主体的设施农业。广义的设施农业包括设施栽培和设施养殖。狭义的设施农业主要包括温室大棚与植物工厂。我国设施农业主要类型分为简易覆盖型、简易设施型、一般设施型和复杂设施型。

1  设施农业气象服务研究

针对设施农业研究气象灾害指标进行监测预警，是设施农业气象灾害管理的前提。侯伟构建了棚栽西瓜不同生育期的低温寡照气象灾害等级指标。郭小琴等采用双条件约束确定农业风灾等级指标。贺红梅等建立了大棚内外最低气温预报模型，确定了大棚蔬菜苗期等级指标。

设施农业气象灾害风评是设施农业合理布局的重要手段，中国学者围绕常见的设施农业气象灾害进行风评。陈思宁等确定黄瓜低温冷灾害致灾指标，对不同发育期黄瓜低温冷害进行风评。

随着控制技术不断发展，智能化控制成为设施农业发展新方向，设施农业智能化控制主要集中于湿度等气象因子。使用类似专家思维方式建立模型，智能控制的核心是控制算法，确保系统稳定运行。常见的设施农业智能化控制算法包括神经网络、遗传算法等。设施农业智能化控制具有广阔的发展前景，目前中国设施农业智能化控制技术在算法成本等方面相比国外先进技术存在较大差距。

2  设施农业气象灾害

设施农业采用现代化农业工厂，以应用设施为手段，为动植物生产提供适宜的环境条件，摆脱对自然环境的依赖，有效提高生产效率[1]。

气象灾害主要包括台风、暴雪、冬季低温阴雨、夏季高温干旱等。台风是沿海城市的主要农业气象灾害，台风在登陆时常伴随狂风暴雨，极易造成巨大的经济损失。大风会刮飞棚膜，降低大棚的保护性能，秋冬季期间大部分塑棚普遍受损严重，棚中作物受低温危害严重。

日光温室热能主要来自太阳辐射，连阴雨天气会导致地温下降，进而出现寒根，致使地上部分遭受低温冷害。南方地区冬季低温是制约冬季蔬菜栽培的主要因素。早春遇低温阴雨天气，棚内湿度大，植株瘦弱，易发生病害，影响产品质量。夏秋季天气高温、干旱，不利于大棚内作物生长，大棚黄瓜等喜温蔬菜只能采收到6月底。

设施大棚可以支撑一定的负载，如发生暴雪，棚顶积雪，会导致大棚垮塌，棚内作物发生雪灾。各地冬季升温明显，北方气候变暖导致极端暴雪频率增加，南方减灾能力减弱，出现极端气候事件造成巨大的经济损失。1998年浙江省遭遇大范围暴雪，大棚单体钢架被深厚积雪压塌，农场巨资引进的现代化大型大棚被暴雪压塌造成惨重损失。2001年陕西渭南市发生大雪，伴随大降温天气，当地设施农业蔬菜种植大村压塌温室10余座，温棚设施大部分垮塌，造成严重损失。

针对当前气候变化下极端气候事件频发，设施农业气象服务主要包括准确的滚动天气预报，提供各种农业气象指数，气象信息及时送达，针对农业专项气象服务，如降水、风速等专项预报，普及气象防减灾知识等。

3  设施农业气象服务现状

受全球气候变化影响，农业生产受极端天气的威胁日趋严重，农业生态系统抵灾能力不足，设施农业对气象服务需求增加。中国气象局要立足于现代化农业新需求，不断更新气象服务手段。①开展气象服务，主要包括增加专项天气预报服务，增加多种要素的预报，增加中长期预测服务产品，如为农业提供月度长期滚动气候预测，通过新农网等多种形式发布到农业决策部门。②建立气象预报服务系统，如气象局应用VB等语言建立农业气象预报服务系统，给出设施农业生产信息，直接应用于指导设施农业生产，并取得了良好的经济效益。③加强与农业部门的合作，加强农业气象信息沟通服务，通过科技实用项目转化等多种方式，使气象服务更有针对性。例如，天津市气候中心增加设施农业大棚气象要素实时监测设备，结合设施农业需求，实时监测温室大棚气象，采用基于Browser的架构模式，实现网络地图发布等功能，在天津市设施农业得到应用。

气象部门在设施农业服务方面取得了可喜成绩，但仍存在诸多不足。短期天气预报准确率高，中长期气候预测水平不高;多数气象部门公开发布的气象预报信息仅包含晴雨温度要素;农业气象服务发布系统未进行大范围推广应用;设施农业气象服务系统仅为传统方法集成;气象部门与农业部门合作仅限于技术推广层面，对设施农业作物生长中的生理特性了解较少，未涉及极端气候下作物病害研究，限制了农业气象服务水平。

4  设施农业气象服务发展措施

要加强对设施农业的气象服务措施研究，从建设过程等方面进行精细化设施农业气象服务，建设有针对性的农业气象服务评估预警系统。

必须建立合理的农业气象服务体制，出台农业气象服务文件，完善农业气象服务工作机制。科技人员学习制作发布气象服务产品，加大农业气象服务人才吸收力度，提高农业气象服务人员的业务水平。

气象为农服务信息是通过信息平台为农户发送天气预报信息，建立功能多元化的农业气象监测网络平台，发挥及时发送预警信息的作用。建设气象服务站设置自动气象观测站、应急预警广播站等，融入现代农业、安全生产等信息服务。充分发挥农业灾害信息预警作用，在寒潮天气中通过气象应急预警广播等方式发布预警信息，指导农户防护灾害，避免设施农业遭受经济损失。

农业气象监测网络增加设施农业气候自动观测站，结合当地自然资源为温室选址提供参考，使设施农业最大限度地适应当地气候。开展设施环境中作物与温度、光照、气候等环境因子交互作用的研究，形成设施作物不同生育期与环境关系的指标体系。建立并完善数据采集、预警预报系统，发布预警信息指导农户安排加固措施，提高农业气象防灾能力。增加农业灾害的气象专题服务，加强灾害天气的风险评估，包括寒流、连阴雨、冰雹、暴雪天气的预报预警评估。

参考文献：

[1]刘伯华，张艳艳，张卫中，等.气象服务于设施农业发展研究[J].現代农业科技，2019（19）：169-170.

[2]蔡冰.基于低温寡照的江苏省设施农业气象灾害风险区划研究[D].南京：南京信息工程大学，2011.