農業氣象服務在農安縣設施農業中的應用

張麗達 李佳 何言

摘 要 隨著科技的發展和農業生產效率的提升，越來越多的農業生產中引入了設施農業。設施農業氣象通過氣象監測、前置預警、氣象分析等，為設施農業的發展提供了有力的保障。為促進設施農業氣象服務高質量發展，以吉林省長春市農安縣的農業氣象發展及設施農業氣象服務分析為研究對象，介紹農業氣象在農安縣設施農業中的應用現狀，探討農安縣設施農業氣象服務需求，以及當前設施農業服務氣象服務存在的問題，并從強化農業氣象在設施農業中的綜合預測能力、提升不同農業種植發育期核心氣象因子分析監測能力、增強農業氣象在設施農業中的業務協同性等方面提出優化設施農業氣象服務發展的對策。

關鍵詞 農業氣象服務；設施農業；吉林省長春市農安縣

中圖分類號：S165 文獻標志碼：C DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2023.02.067

設施農業是將一定的外部基礎設施建設、科學技術因素等作用于農業生產，通過對農業生產的氣候、水肥、光照等外部條件進行調控，進而提高農業生產效率。設施農業的發展離不開農業氣象服務的幫助，農業氣象服務通過氣象監測、氣象預警等，可以及時為設施農業發展提供參考，有效提高農業的生產效率，促進農業現代化發展。

1 農安縣概況

農安縣隸屬于吉林省長春市，位于松遼平原腹地，總面積5 450 km2，境內以平原為主，耕地面積達50.67萬hm2，是我國東北地區著名的農業大縣。農安縣地勢總體較為平坦，呈現出西高東低的階梯分布，海拔250～280 m，屬溫帶大陸氣候，全年平均溫度

4.7 ℃，極端低溫可達到-30.07 ℃，無霜期147 d，年降水量500～1 300 mm，年有效積溫達2 850 ℃。農安縣主要的氣象災害有寒潮、雷暴、大風、低溫、冰雹等。

目前，農安縣農業生產以玉米、大豆、花生等農作物為主，其中玉米種植面積34.67萬hm2，占比最大，其次為大豆，種植面積6.47萬hm2。通過多年努力，農安縣的農業種植現代化、特色化有了明顯發展，目前已經形成了葡萄、煙葉、向日葵、胡蘿卜、黃桃等特色化種植。其中，葡萄種植面積達2.87萬hm2，煙葉種植面積達1.87萬hm2，向日葵種植面積達

1.47萬hm2，香瓜種植面積達3.13萬hm2，形成了特色的香瓜種植基地、葡萄種植基地、煙葉種植基地。

2 農安縣設施農業氣象服務現狀

2.1 設施農業集中連片建設

在設施農業中，香瓜種植、葡萄種植、煙葉種植等呈現出載荷相對較高、種植集中連片的特點。以溫控大棚、鋼結構配套滴灌大棚等為主的設施農業在農安縣永安鄉、龍王鄉等鄉鎮接連出現，這些設施農業的開發有效帶動了設施農業氣象的發展。此外，溫控大棚溫度監測儀等小型設施農業氣象監測設備也得以大量配套建設，為農安縣設施農業氣象服務的發展奠定了一定的發展基礎。

2.2 設施農業氣象連片成網布局

在設施農業氣象服務方面，農安縣逐步進行服務拓展，實現了農業氣象在設施農業中的初步應用。目前，農安縣已經形成設施農業氣象監測站和氣象農業監測點的聯網和信息共享。當地氣象部門依托香瓜、葡萄、煙葉等設施農業大棚集中連片發展區，建設了13個氣象實驗站、20個氣象監測網點，并將這些氣象監測站點聯網成片，形成農安縣系統的農業氣象監測網。

2.3 設施農業氣象示范帶動

農安縣開展了農業氣象服務示范點行動，打造政府搭臺、氣象保護、專業市場運營為一體的農安縣香瓜農業特色化氣象保障示范基地。依托政府資金支持、氣象部門技術支持、市場化氣象災害防護、企業的專業市場運營和技術供給，農安縣實現相關設施農業氣象服務的聯網化、智能化[1]。

3 農安縣設施農業氣象服務需求

3.1 特色農產品設施種植中的氣象服務需求

目前，農安縣主要的設施農業集中于香瓜、葡萄、煙葉的農業生產中。其中，香瓜和葡萄種植總面積達5.33萬hm2，在農安縣小城子鄉、新農鄉、哈拉海鎮等多個鄉鎮形成了特色集中連片設施農業發展區，建設了大量的香瓜、葡萄溫室大棚。目前，農安縣特色化設施農業發展中，迫切需要農業氣象部門給這些設施農業區進行氣象災害精細化劃分和氣象數據的精細化供給。與此同時，許多當地的設施農業建設，也需要農業氣象部門提供環境氣象要素分析。例如，在農業大棚建設過程中，當地農戶需要農業氣象部門提供大棚光照仰角、大棚薄膜覆蓋透光性、大棚朝向等各種專業化的氣象分析服務。

3.2 農業產業化設施種植中的氣象服務需求

從農安縣農業種植的總體發展來看，玉米、大豆是當地主要的農業產業化作物，農業氣象部門在設施農業發展中提供農業氣象服務，將有助于對大豆、玉米等進行及時的氣象監測、氣象預警[2]。同時，當地農民迫切需要農業氣象部門提供一系列的防災減災預報，精細化的玉米、大豆病蟲害防治趨勢預報，早熟玉米的大棚室內精細化氣象因子分析等[3]。例如，對于早熟玉米的灌溉、通風、大棚溫度設定、薄膜厚度、補光強度等農業氣象信息，都是農安縣設施農業發展中迫切需要的農業氣象服務[4]。

3.3 農業發展與農業設施建設中的氣象服務需求

目前，農業發展和農業設施建設對氣象服務需求十分迫切。例如，農安縣不僅需要針對不同地區內的大棚氣溫變化模型進行預測，也需要收集一系列農業氣象災害發生概率的指標進行農業保險綜合評估服務。

在農業基礎設施建設中，特別是塑料大棚的建設和智能化溫控大棚、拱棚建設夾角和日光仰角的設計，都需要根據當地精細化的氣象數據進行監測分析來提高精準度，所以這些領域是影響農安縣特色化農業發展和產業化農業發展的關鍵因素[5]。

農安縣香瓜生產、葡萄生產、煙葉生產中大量采用了大棚和溫控技術，但是對于溫控的范圍、大棚建設的仰角、拱棚的設計高度和棚內溫度的變化趨勢預測都沒有經驗，這也導致當地一些設施農業發展出現了氣象服務不足、精準度不高的問題，限制了設施農業的可持續發展[6]。

4 存在的問題

4.1 綜合預測能力不足

目前，農安縣設施農業氣象預報服務主要是開展了聯網的氣象監測和數據收集、廣域范圍內的氣象推送和氣象信息發布。但當地設施農業發展需要的是更加精準化、綜合性的氣象服務，而這些服務正是農安縣氣象服務的短板。

從設施農業氣象服務內容來看，農安縣的設施農業氣象服務往往只提供中短期氣象服務監測預警，僅對未來1～4 d的氣象因素進行預測和信息推送。然而，當地設施農業發展主要是通過農業大棚進行香瓜、葡萄、煙葉等特色農產品的生產，這就需要臨近期的氣象預報，即需要未來1～10 h甚至1～2 h的氣象預報，同時需要整個設施農業中溫度、濕度、風力、空氣流通度等氣象數據，而這些是農安縣設施農業氣象服務所缺乏的[7]。

在設施農業氣象服務中，農安縣既沒有開展基于短時間、臨時性的氣象預報，也沒有開展基于設施農業內部溫度、濕度、風力、空氣流通狀況等因子的綜合氣象服務預測，這使得農安縣設施農業氣象服務精準度不足，綜合預測能力不足，限制了設施農業的發展。

4.2 核心氣象因子分析監測能力不足

農安縣設施農業發展主要集中于香瓜、葡萄、煙葉等特色化農業種植領域。不同農作物在生長期、發育期、結果期等不同生長時期的氣象因子不同，所以要對各種農作物匹配的氣象因子指標進行針對性分析，才能確保設施農業氣象服務真正到位。然而，農安縣的設施農業氣象服務對于不同農業種植發育期核心氣象因子的分析監測，沒有建立相應的監測指標體系，監測基礎設施不足，整體的監測分析預警能力嚴重受限。

以香瓜大棚種植為例，其需要依托氣象部門的溫度監測實施大棚內部的溫度調控，特別是在香瓜的掛果期、開花期，需要氣象服務部門對香瓜種植區域的外部溫度變化及時進行預報、監測和提醒。但目前農安縣缺乏這種精細化的監測提醒服務，監測基礎設施不足，僅有縣域整體的氣象預報，缺乏精細到鄉村的氣象預報，這導致農安縣大棚香瓜種植面臨很大的氣象風險。例如，2018年農安縣小城子鄉、新農鄉發生區域性寒潮，由于精細化核心氣象因子監測指標缺失，未建立局地寒潮預警因子監測，導致這些地區冬季香瓜受到突然的低溫沖擊出現枯死、凍傷現象，給種植戶帶來重大損失。

4.3 業務協同性不足

目前，農安縣設施農業氣象服務缺乏業務協同性。1）農業監測部門與農業氣象技術監測部門合作較少，信息共享不足，農業氣象服務部門和農業生產部門沒有建立定期交流機制，歸口管理協同不足，氣象數據報送共享建設不足。2）在農業氣象信息推廣、農業精細化信息數據采集方面，農戶與氣象服務管理部門、農業生產管理部門之間存在著對接不清晰、常態化的服務協同制度建設沒有建成等問題。這些問題影響了農安縣設施農業氣象發展的協同性，由于各部門僅關注各自領域的工作，導致設施農業氣象服務無法縱深化發展，無法形成協同發力。

5 優化對策

5.1 強化農業氣象在設施農業中的綜合預測能力

為了全面加強農安縣精細化、綜合化的設施農業氣象服務，農安縣要進一步拓展農安縣精細化設施農業氣象服務監測點位的分布領域，擴大農安縣精細化氣象服務監測點的覆蓋范圍；對種植香瓜、葡萄、香葉等特色農產品的鄉鎮，增加設施農業氣象服務監測網點數量，加強臨近期的天氣監測預警，提升1～4 h的溫度、風速、濕度等指標的監測預警能力。

為此，農安縣氣象部門應構建綜合性、短期性的設施農業氣象服務指標，增強綜合氣象預測和風險監測能力，及時推送短期設施農業發展中急需的溫度、光照度、濕度、風速變化等氣象數據，通過強化綜合性預測能力提高農業生產力。

5.2 提升不同農業種植發育期核心氣象因子分析監測能力

農安縣氣象部門需要針對各鄉鎮實施精細化的氣象條件劃分，根據不同鄉鎮的氣候特點、農業種植特色實施氣候劃分和地理區域劃分，依托當地的氣候條件，確定不同地域特色化農業種植中的關鍵核心氣象因子。例如，對于香瓜種植，需要確定溫度、濕度、土壤地溫等氣象因子；對于葡萄的種植，需要重點確定濕度、風力、冷暖干濕等氣象因子，從而確保葡萄的光照條件、生長溫度、濕度等能夠得到很好的預測；對于向日葵的種植，需要確定光照時間、分散程度、入射角，氣候變化趨勢及葵花籽收獲臨近期的溫度、氣候、濕度變化條件等。只有全面掌握這些氣象因子，并對這些氣象因子進行個性化分析，結合不同的農作物實施不同的氣象學預測監測，才能有效促進農安縣農業種植高質量發展，進而為農安縣農業種植的優化提供有效保障。

總之，要針對不同鄉鎮的特色化設施農業產業，構建不同的關鍵核心氣象因子，對這些氣象因子實施分類管理，加強分析、監測、預警能力建設，使更多的氣象因子在設施農業生產中發揮關鍵作用。

5.3 增強農業氣象在設施農業中的業務協同性

1）農業氣象部門、農業生產管理部門、農戶之間要建立設施農業氣象服務發展的共享機制和協同機制，建立定期的信息分享平臺，通過定期會商、信息交流和定期的信息互助實現設施農業氣象數據的互通和利用。同時，可以通過數據互聯互通，實施氣象因子的綜合判研，加強氣象、農業、設施部門之間的聯動，為農安縣當地農戶進行個性化的農業氣象信息供給服務。此外，要著力提升香瓜、葡萄、煙葉種植戶在農業氣象信息獲取方面的便利度，通過搭建定期信息分享渠道，使這些種植戶積極參與農業氣象的信息交流、技術分析，并構建統一化的設施農業氣象服務網絡架構，從而有效提高農安縣設施農業發展中氣象服務的協同性。

2）建立農業產業化企業、農業龍頭公司、農戶及農業氣象部門的溝通交流機制，強化各主體之間的氣象信息報送、氣象信息推送，定期舉辦業務交流會議、氣象服務溝通座談會、聯席氣象信息共享會等，進一步通過政府、氣象管理部門、市場化農業生產部門的參與，實現設施農業氣象服務信息的及時反饋和內部閉環運行。

6 結語

設施農業的氣象服務需要協同發力、綜合服務，需要拓展服務領域、服務范圍，需要加強基礎設施建設，強化政策支持、資金支持。只有通過針對性的服務、深度的氣象指標研究和供給，才能使設施農業中的氣象服務高質量發展，真正促進農業現代化轉型。

參考文獻：

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[7] 劉洋.農業氣象信息技術在設施農業中的應用研究[J].黑龍江糧食，2021（11）：111-112.

（責任編輯：劉寧寧）