天津市设施种植业气象灾害风险分析及对策

黎贞发，李 春

（天津市气候中心，天津 300074）

设施农业是通过改变局地小气候条件实现作物的反季节生产。天津市大多数温室为不加温节能温室，所以温室的安全、高效生产与天气气候条件密切相关。近年来，设施农业发展迅速，但没有较深入地分析本地气候，尤其是灾害性天气的影响特点，防灾减灾措施也有待加强与完善，设施农业生产受气象灾害影响的问题突出，需要及时研究与总结。本文在对天津市设施农业调研的基础上，重点对影响天津市设施种植业的气象灾害风险状况进行分析，以便从设施温室设计、标准制定及灾害预警服务等方面提出可行的减灾对策。

1 调研的基本情况

调研主要对象为天津市节能日光温室。调研地点包括蓟县的侯家营、宝坻区的新开口、武清区的黄花店、静海县的李家湾、西青区的第六埠、东丽区的华明镇及北辰区的双街等设施农业区。调研内容有温室类型与结构、主要气象灾害及影响，以及气象防灾减灾措施等。通过调研与分析，初步了解天津市设施种植业可能遇上的气象灾害及其问题，并对存在的气象灾害风险进行了简单分析与评估。

2 主要气象灾害及风险分析

2.1 设施种植生产季气象灾害特点

通过统计天津市设施农业主要生长季（当年9月-翌年5月）的逐旬最低气温、日照时数和最大风速的变化，得出以下结果：旬平均最低气温在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，年内最低值出现在1月中旬为-8.5℃。生产季内平均日照时数为6.9 h，11月中旬-1月中旬的平均日照时数不足6 h，12月下旬的日照时数为5.3 h，为年内最低值。平均最大风速的变化规律在日光温室生产季内总体呈增加趋势，秋冬季风速相对较小，春季为大风频发期，平均最大风速均在6 m/s以上，以4月下旬最为明显，达到7.66 m/s。

2.2 影响设施农业生产的主要气象灾害

2.2.1 持续低温和极端低温

低温是制约日光温室生产的首要因素，而持续低温和极端低温则是低温灾害的两个主要表现形式。统计表明：宝坻、宁河和汉沽是全市3个主要的持续低温发生区县，低于-10℃的连续低温事件平均每年发生1.1次以上，也就是说，这3个区县几乎每年都会发生低于-10℃的持续低温事件，其它区县每年在0.5～0.8次之间。另外，历史极端最低值在-17～-23.3℃之间，以降雪后的低温影响对设施农业最为不利。

2.2.2 大风

天津市东部沿海的塘沽、大港和汉沽的大风日数最多，每个生长季分别有32.1 d、26.4 d和18.1 d出现大于12 m/s的大风，北部蓟县的大风日数最少，平均每年只有0.7 d出现大风。

2.2.3 连阴天和低温寡照

宝坻、蓟县和武清为低温寡照最常发生的3个区县，年均发生次数大于3次，塘沽和大港的发生次数全市最少，每年为1.6次。

通过对气象条件的季节分析认为，对日光温室生产有不利影响的低温事件主要集中在冬季的3个月内，寡照则主要集中在11月、12月和1月。所以，12月和1月是日光温室生产的关键时期，这也正值春节前期，市场对果蔬等农产品的需求量大增，产品价值最高，所以，这一时段必须加强管理，应以保温和补光为主要措施。

3 不同设施类型主要气象灾害与风险

近年建造的园艺设施以日光温室为主，可以分为简易型和节能型两种，大多为不加温温室，依靠太阳辐射增温，气象灾害主要是低温灾害，包括强降温引起的极端最低温度、持续低温以及寡照引起的持续低温；除此之外的灾害还有强降雪、大风、寡照及夏季暴雨等。与山东和河北南部不同，天津冬季温度较低，而且持续低温时间长，但光照较好，如果不能充分考虑本地气候，尤其是设施农业气象灾害特点，因地制宜设计园艺设施和安排茬口搭配，将不可避免灾害影响甚至绝收。结合调研，对天津市几种典型日光温室的气象灾害风险进行简单的分析。

3.1 简易日光温室（也称一代温室）

主要分布在静海、西青、武清等早期建设的日光温室，由于其墙体较薄，采光和保温性不足，尤其是后墙体为砖墙的温室，容易受极端低温灾害影响，冬季只能种植耐寒性叶菜，但也容易遭受强降雪及大风灾害。

3.2 节能型二代日光温室

目前是新建温室的主流，有些温室采用了较厚的土墙和耕作层下沉的设计，有较好的保温和蓄热作用，抗低温灾害能力强，可以越冬种植果菜，但普遍存在排水设计不足，易受夏季暴雨影响，暴雨灾害风险较大。而且采用土墙占地较多，大面积推广困难。

天津市多数温室为砖墙内保温结构设计，从实践看，大多采用引进外地温室建造技术设计，普遍存在后屋面结构简单、后墙保温差及漏风等问题，导致温室保温性差和蓄热能力弱，极易遭受低温的影响，不能正常生产越冬果菜，有些在冬季改种芹菜等叶菜，建筑成本高，效益低。

3.3 节能型三代及以上高标准日光温室

由于这类温室采光好，温度适宜，作物生长快，产量高，如北辰双街镇、农科院现代农业园区等设施农业温室属此类。但也存在由于后屋面过薄、通风口设计不合理、墙体蓄热性差等不足，在温度较低的月份，容易遭受大风降温天气的影响，低温灾害风险高。

4 问题与建议

以上分析不难发现，天津市设施园艺生产期间的低温灾害风险最高，而目前温室设计普遍存在保温性和蓄热能力较差，需要加以解决。为此提出如下建议。

4.1 加强温室设计及试验研究

新建温室普遍存在墙体厚度不够、没有后墙保温层、后屋面薄、墙体蓄热和塑料膜透光性差等不足，应该加强适合天津市气候特点进行温室的试验研究和温室标准化制定，提高温室建造水平，降低低温灾害的威胁。

4.2 加强设施农业基地建设的气候可行性论证

天津市要提高设施农业的规模化种植水平，需要根据种植作物生长发育指标要求、种植茬口搭配、管理水平以及当地气候条件，在基地建设之初应该开展气候可行性论证，提前进行温室规划设计与风险评估，避免或减少气象灾害的影响，达到安全高效生产。

4.3 加强设施农业气象监测和灾害预警能力

近年来，天津市气象部门十分重视设施农业气象监测与灾害预警服务能力建设，完成了市区（县）两级设施农业气象服务平台建设，希望在此基础上，继续加强设施农业气象服务指标的研究，加强设施农业物联网技术的应用，进一步提高气象灾害的监测预警能力。