黎貞發(fā),李 春
(天津市氣候中心,天津 300074)
設(shè)施農(nóng)業(yè)是通過(guò)改變局地小氣候條件實(shí)現(xiàn)作物的反季節(jié)生產(chǎn)。天津市大多數(shù)溫室為不加溫節(jié)能溫室,所以溫室的安全、高效生產(chǎn)與天氣氣候條件密切相關(guān)。近年來(lái),設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展迅速,但沒(méi)有較深入地分析本地氣候,尤其是災(zāi)害性天氣的影響特點(diǎn),防災(zāi)減災(zāi)措施也有待加強(qiáng)與完善,設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)受氣象災(zāi)害影響的問(wèn)題突出,需要及時(shí)研究與總結(jié)。本文在對(duì)天津市設(shè)施農(nóng)業(yè)調(diào)研的基礎(chǔ)上,重點(diǎn)對(duì)影響天津市設(shè)施種植業(yè)的氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)狀況進(jìn)行分析,以便從設(shè)施溫室設(shè)計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)制定及災(zāi)害預(yù)警服務(wù)等方面提出可行的減災(zāi)對(duì)策。
調(diào)研主要對(duì)象為天津市節(jié)能日光溫室。調(diào)研地點(diǎn)包括薊縣的侯家營(yíng)、寶坻區(qū)的新開口、武清區(qū)的黃花店、靜??h的李家灣、西青區(qū)的第六埠、東麗區(qū)的華明鎮(zhèn)及北辰區(qū)的雙街等設(shè)施農(nóng)業(yè)區(qū)。調(diào)研內(nèi)容有溫室類型與結(jié)構(gòu)、主要?dú)庀鬄?zāi)害及影響,以及氣象防災(zāi)減災(zāi)措施等。通過(guò)調(diào)研與分析,初步了解天津市設(shè)施種植業(yè)可能遇上的氣象災(zāi)害及其問(wèn)題,并對(duì)存在的氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了簡(jiǎn)單分析與評(píng)估。
通過(guò)統(tǒng)計(jì)天津市設(shè)施農(nóng)業(yè)主要生長(zhǎng)季(當(dāng)年9月-翌年5月)的逐旬最低氣溫、日照時(shí)數(shù)和最大風(fēng)速的變化,得出以下結(jié)果:旬平均最低氣溫在11月下旬-3月上旬,低于0℃,其中12月中旬-2月上旬在-5℃以下,年內(nèi)最低值出現(xiàn)在1月中旬為-8.5℃。生產(chǎn)季內(nèi)平均日照時(shí)數(shù)為6.9 h,11月中旬-1月中旬的平均日照時(shí)數(shù)不足6 h,12月下旬的日照時(shí)數(shù)為5.3 h,為年內(nèi)最低值。平均最大風(fēng)速的變化規(guī)律在日光溫室生產(chǎn)季內(nèi)總體呈增加趨勢(shì),秋冬季風(fēng)速相對(duì)較小,春季為大風(fēng)頻發(fā)期,平均最大風(fēng)速均在6 m/s以上,以4月下旬最為明顯,達(dá)到7.66 m/s。
2.2.1 持續(xù)低溫和極端低溫
低溫是制約日光溫室生產(chǎn)的首要因素,而持續(xù)低溫和極端低溫則是低溫災(zāi)害的兩個(gè)主要表現(xiàn)形式。統(tǒng)計(jì)表明:寶坻、寧河和漢沽是全市3個(gè)主要的持續(xù)低溫發(fā)生區(qū)縣,低于-10℃的連續(xù)低溫事件平均每年發(fā)生1.1次以上,也就是說(shuō),這3個(gè)區(qū)縣幾乎每年都會(huì)發(fā)生低于-10℃的持續(xù)低溫事件,其它區(qū)縣每年在0.5~0.8次之間。另外,歷史極端最低值在-17~-23.3℃之間,以降雪后的低溫影響對(duì)設(shè)施農(nóng)業(yè)最為不利。
2.2.2 大風(fēng)
天津市東部沿海的塘沽、大港和漢沽的大風(fēng)日數(shù)最多,每個(gè)生長(zhǎng)季分別有32.1 d、26.4 d和18.1 d出現(xiàn)大于12 m/s的大風(fēng),北部薊縣的大風(fēng)日數(shù)最少,平均每年只有0.7 d出現(xiàn)大風(fēng)。
2.2.3 連陰天和低溫寡照
寶坻、薊縣和武清為低溫寡照最常發(fā)生的3個(gè)區(qū)縣,年均發(fā)生次數(shù)大于3次,塘沽和大港的發(fā)生次數(shù)全市最少,每年為1.6次。
通過(guò)對(duì)氣象條件的季節(jié)分析認(rèn)為,對(duì)日光溫室生產(chǎn)有不利影響的低溫事件主要集中在冬季的3個(gè)月內(nèi),寡照則主要集中在11月、12月和1月。所以,12月和1月是日光溫室生產(chǎn)的關(guān)鍵時(shí)期,這也正值春節(jié)前期,市場(chǎng)對(duì)果蔬等農(nóng)產(chǎn)品的需求量大增,產(chǎn)品價(jià)值最高,所以,這一時(shí)段必須加強(qiáng)管理,應(yīng)以保溫和補(bǔ)光為主要措施。
近年建造的園藝設(shè)施以日光溫室為主,可以分為簡(jiǎn)易型和節(jié)能型兩種,大多為不加溫溫室,依靠太陽(yáng)輻射增溫,氣象災(zāi)害主要是低溫災(zāi)害,包括強(qiáng)降溫引起的極端最低溫度、持續(xù)低溫以及寡照引起的持續(xù)低溫;除此之外的災(zāi)害還有強(qiáng)降雪、大風(fēng)、寡照及夏季暴雨等。與山東和河北南部不同,天津冬季溫度較低,而且持續(xù)低溫時(shí)間長(zhǎng),但光照較好,如果不能充分考慮本地氣候,尤其是設(shè)施農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害特點(diǎn),因地制宜設(shè)計(jì)園藝設(shè)施和安排茬口搭配,將不可避免災(zāi)害影響甚至絕收。結(jié)合調(diào)研,對(duì)天津市幾種典型日光溫室的氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行簡(jiǎn)單的分析。
主要分布在靜海、西青、武清等早期建設(shè)的日光溫室,由于其墻體較薄,采光和保溫性不足,尤其是后墻體為磚墻的溫室,容易受極端低溫災(zāi)害影響,冬季只能種植耐寒性葉菜,但也容易遭受強(qiáng)降雪及大風(fēng)災(zāi)害。
目前是新建溫室的主流,有些溫室采用了較厚的土墻和耕作層下沉的設(shè)計(jì),有較好的保溫和蓄熱作用,抗低溫災(zāi)害能力強(qiáng),可以越冬種植果菜,但普遍存在排水設(shè)計(jì)不足,易受夏季暴雨影響,暴雨災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)較大。而且采用土墻占地較多,大面積推廣困難。
天津市多數(shù)溫室為磚墻內(nèi)保溫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),從實(shí)踐看,大多采用引進(jìn)外地溫室建造技術(shù)設(shè)計(jì),普遍存在后屋面結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、后墻保溫差及漏風(fēng)等問(wèn)題,導(dǎo)致溫室保溫性差和蓄熱能力弱,極易遭受低溫的影響,不能正常生產(chǎn)越冬果菜,有些在冬季改種芹菜等葉菜,建筑成本高,效益低。
由于這類溫室采光好,溫度適宜,作物生長(zhǎng)快,產(chǎn)量高,如北辰雙街鎮(zhèn)、農(nóng)科院現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園區(qū)等設(shè)施農(nóng)業(yè)溫室屬此類。但也存在由于后屋面過(guò)薄、通風(fēng)口設(shè)計(jì)不合理、墻體蓄熱性差等不足,在溫度較低的月份,容易遭受大風(fēng)降溫天氣的影響,低溫災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)高。
以上分析不難發(fā)現(xiàn),天津市設(shè)施園藝生產(chǎn)期間的低溫災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)最高,而目前溫室設(shè)計(jì)普遍存在保溫性和蓄熱能力較差,需要加以解決。為此提出如下建議。
新建溫室普遍存在墻體厚度不夠、沒(méi)有后墻保溫層、后屋面薄、墻體蓄熱和塑料膜透光性差等不足,應(yīng)該加強(qiáng)適合天津市氣候特點(diǎn)進(jìn)行溫室的試驗(yàn)研究和溫室標(biāo)準(zhǔn)化制定,提高溫室建造水平,降低低溫災(zāi)害的威脅。
天津市要提高設(shè)施農(nóng)業(yè)的規(guī)模化種植水平,需要根據(jù)種植作物生長(zhǎng)發(fā)育指標(biāo)要求、種植茬口搭配、管理水平以及當(dāng)?shù)貧夂驐l件,在基地建設(shè)之初應(yīng)該開展氣候可行性論證,提前進(jìn)行溫室規(guī)劃設(shè)計(jì)與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,避免或減少氣象災(zāi)害的影響,達(dá)到安全高效生產(chǎn)。
近年來(lái),天津市氣象部門十分重視設(shè)施農(nóng)業(yè)氣象監(jiān)測(cè)與災(zāi)害預(yù)警服務(wù)能力建設(shè),完成了市區(qū)(縣)兩級(jí)設(shè)施農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)平臺(tái)建設(shè),希望在此基礎(chǔ)上,繼續(xù)加強(qiáng)設(shè)施農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)指標(biāo)的研究,加強(qiáng)設(shè)施農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用,進(jìn)一步提高氣象災(zāi)害的監(jiān)測(cè)預(yù)警能力。