农业气象服务在兴和县设施农业生产的应用研究

摘 要：设施农业气象服务是将气象监测、前置预警、气象分析等结合起来为设施农业发展提供强有力的保障。为确保设施农业气象服务实现高质量发展，结合农业气象服务及兴和县设施农业发展现状，重点分析农业气象服务在兴和县设施农业生产中的应用，并给出提高设施农业气象服务水平的相关对策，供同行进行参考。

关键词：农业气象服务；气象数据；兴和县；设施农业；应用研究

中图分类号：S16 文献标志码：B 文章编号：2095–3305（2024）11–0-03

设施农业是我国农业现代化发展领域的重要组成部分之一，涵盖了设施农业建筑、机械化控制技术、育种技术、栽培技术、科学化管理等多领域。设施农业是具有现代化水平的种植模式，结合专门的保温、降温等设施设备，并借助人为方式营造小气候环境，确保种植区的气候条件符合不同种类农作物生长发育。

兴和县位于北纬黄金种植地带，适宜无公害农产品生产。近年来，在政府部门的带领下，兴和县以本地气候资源为依托，积极发展设施农业，引导当地种植户开展标准化设施生产及规模化经营，通过引进新技术和新品种，加快全县绿色生产种植基地建设。全县蔬菜种植面积稳定在10万多亩，主要种植菠菜、芹菜、葱头、白萝卜等10多个品种的蔬菜，产量达40万t，

产值达4.8亿元，每年约有8.83万t蔬菜销往北京市场，现有日光温室445栋，钢架大棚195栋。设施农业生产科技含量较高，机械化水平高，有利于提高农产品质量和产量，延长生长季节和实行反季节生产，降低传统农业季节性生产的风险和增加市场竞争力，从而提高农业生产经济的效益，已成为农业现代化发展中的重要发展方式和促进种植户共同富裕的主要途径之一。设施农业受气候因素影响较大，气象要素对设施农业的增产增收起着决定性作用。为了将不利天气对设施农业的危害降到最低，需加大研究农业气象服务在兴和县设施农业生产中的应用，为兴和县设施农业生产保驾护航。

1 农业气象服务概述

1.1 农业气象服务定义

农业气象服务属于综合性气象服务，将气象技术手段与科学原理进行结合，为农业生产提供气象信息、预报数据和专业化指导，协助种植户作出科学决策，提高农产品质量，将灾害风险降到最低。农业气象服务主要包括收集、处理与分析气象资料，气象预报预警以及农业生产技术指导。收集、处理与分析气象资料则是农业气象服务的核心，通过气象台站和卫星遥感等方法采集温、湿、雨等气象资料；研究风速、光照等气象参数，为农业生产提供基本支撑。通过分析这些气象资料，总结气象要素在时间、空间上的变异特征及潜在致灾性，将气象模式与预测方法进行结合来预警未来天气变化，为种植户制订合理的种植、灌溉、施肥等管理方案。

1.2 农业气象服务的发展历程

农业气象服务的发展过程可以追溯到20世纪初，传统农业气象服务多通过气象观测站，获取天气信息和预报数据。随着气象科技发展成熟，尤其是卫星遥感、气象模型及信息技术等的应用，气象服务质量显著提升。现代化的农业气象服务已成为天气观测、数据处理、预报、技术指导和信息传播的综合系统，能为种植户提供个性化和准确化的农业生产服务[1]。

1.3 农业气象服务技术手段

1.3.1 卫星遥感技术

卫星遥感技术可实现大范围、全天候、高时空分辨率的地球表面观测，提供多种气象要素数据。在卫星遥感技术的作用下可获取温度、湿度、降水、云量、植被指数等信息，为农业气象服务提供全面的数据支持。

1.3.2 气象传感器技术

气象传感器技术就是将传感器安装到地面、气象站、无人机等平台上，实时监控大气温度、湿度、风速等气象要素，之后向中央服务器上传采集到的数据信息，及时进行处理、分析。该技术手段可将高时空分辨率的气象资料提供给种植户，为种植户提供具有个性化特征的气象服务。

1.3.3 大数据与人工智能技术

利用大数据和人工智能技术处理气象要素数据信息是未来农业发展趋势。构建气象大数据平台和智能化决策体系，可为种植户提供精准度高的天气预报和生产指导，辅助种植户做出科学决策。

1.3.4 数值模拟与预报系统

数值模拟与预报系统利用物理模型和计算机算法，对大气环流、云量、降水等气象过程进行模拟与预测的方法。该方法可为种植户提供多种类型的气象服务，如从短期天气预报到长期气候趋势预测。

1.3.5 移动应用与决策支持系统

移动应用与决策支持系统将气象数据和预报结果以直观、易用的方式展现在种植户的移动设备上，如智能手机、平板电脑等。种植户可在任何时间、任何地点获得气象、预警通知等多种信息，这些信息可为农业生产进行技术指导与决策支持。

2 兴和县设施农业发展现状

兴和县设施农业发展时间较早，2005年之前，为了确保冬季吃上新鲜蔬菜，兴和县民族团结乡的种植户借助日光温室大棚、塑料大棚等设施在冬季种植西红柿、黄瓜等多种蔬菜。经过多年发展，自2009年后，兴和县农业产业结构不断调整，加上支农惠农政策的扶持，全县设施农业得到发展，规模不断扩大。截至2023年底，兴和县种植业设施不断扩大，2024年新建大量塑料大棚，现已全部投入生产。种植品种主要是各种蔬菜和葡萄、樱桃、草莓等。2024年兴和县继续扩大设施种植业面积，引进江苏德利尔现代农业集团有限公司，建设98个温棚、2个玻璃日光温室大棚；建成店子镇溪湾农牧业种植专业合作社钢架大棚50座。

3 农业气象服务在设施农业生产中的应用

3.1 科学选择种植时间

农业气象服务将气象数据信息提供给种植户，使其了解区域内未来气候变化情况，对设施农业种植时间进行调整，或对塑料大棚和温室内的温度、湿度等数据信息进行调整，将更为优质的环境提供给设施作物[2]。因此，兴和县气象部门通过为种植户提供精准度高、及时性强的农业气象信息，可确保种植户对种植时间及时调整，不仅可降低灾害性天气对设施农业的危害，还能减少经济损失。农业气象服务能够为设施作物科学选择种植时间提供有价值的参考依据，种植户可根据兴和县气象部门推送的农业气象服务，如农业气象服务专报、农业气象旬月报等，从而选择合适的时间种植设施作物，减少不利气候条件带来的负面影响，提高设施作物成活率。

3.2 调控棚内温度

温度与设施作物健康生长有着密切关系，种植户必须对大棚内部的温度进行合理控制。不同地区的昼夜温差有较大差异，通常情况下，温差过大会影响设施作物品质。种植户需要及时了解气温变化，合理调节大棚内部温度，使温度保持稳定。兴和县夏季期间，白天棚内温度会迅速升高，一旦温度过高，部分设施作物会快速萎蔫，进而影响作物产量和品质。因此，种植户应结合气象服务了解一段时间内的天气、气候变化，并将隔热膜、塑料膜和通风口及时打开，快速降低棚内温度，将高温对设施作物的影响降到最低。夜间温度下降时打开隔热膜，保存棚内热量。冬季温度较低，可结合设施作物生长需求将暖光灯打开，提升棚内温度，为设施作物生长提供良好的生长环境，确保设施作物高产丰收[3]。

3.3 合理闷棚

设施作物种植中，大棚内部土壤会累积有害细菌和病毒，必须及时处理，一旦有害细菌和病毒达到一定程度，会引发严重的病虫害，影响作物生长。喷洒农药是清理土壤有害物质的传统方式，但过度使用农药，一方面会对环境产生破坏，使蔬菜有农药残留，与绿色健康农作物相违背，威胁食品安全；另一方面，土壤中有害细菌和病毒出现变异后，耐药性会增强，不利于后续治理。

兴和县气象部门可向种植户提供及时、精准的气象数据信息，让种植户在合适的气象条件下闷棚。通过高温闷棚的方式处理土壤中的有害细菌和病毒，避免使用农药带来的环境污染和食品安全问题。实施高温闷棚需要棚内温度达到70 ℃ ，种植户需结合地方气象服务信息，在高温晴朗天气下实施闷棚，清除土壤内有害细菌和病毒。闷棚完成后，需做好降温处理，避免高温中暑。

4 提高设施农业气象服务水平对策

4.1 增强种植户防灾减灾意识

兴和县气象部门应对种植户加强气象防灾减灾培训，以提升自身的防灾减灾意识。在面对自然灾害时，种植户具备必要的灾害防御知识和技能十分重要，有助于降低灾害性天气对设施农业生产和种植户生活的不利影响。

首先，培训计划需重点关注种植户对不同类型气象灾害的认知和理解。提供详尽的气象灾害知识，确保种植户结合气象预警信息进行判断和应对，方便种植户在灾害性天气到来之前及时采取措施，保护农作物和农田。

其次，培训过程中重点解读灾害预警信息，使种植户熟练掌握如何准确理解和应用气象预警信息，从而采取针对性强的灾害防范措施。再次，培训时应重点培养种植户的灾害应急响应能力。种植户需要学习在灾害来临时如何迅速做出反应，并采取紧急措施保护自身生命财产安全。应急响应应包含制定疏散路线、储备和运用紧急物资、实施安全避险措施等。

最后，鼓励种植户参与社区及合作社组织的灾害防御工作。组织种植户参与灾害防范演练、模拟演习和实地考察，使种植户与专业机构和救援队伍建立密切联系，通过农业合作社、种植户专业合作社等渠道共同开展灾害防范工作，共享资源、经验和技术，提高设施农业对灾害性天气的应对能力。

4.2 健全气象信息服务体系

为促进设施农业发展，加大资金投入，引入和更新设备，健全气象信息服务体系，是协助种植户开展设施农业生产活动的必要措施。农业气象公共服务体系建设同农业生产的关系较为密切，兴和县气象部门需选择科学有效的方法制订出完善的战略规划，确保农业气象服务质量大幅度提升。采取科学有效的方法不断完善同农业气象灾害预警系统有关的农业气象灾害预警系统、农业气象预报系统、农业气象评估系统等，提高气象灾害预测监测水平，加大气象观测网站投资力度。健全农业气象服务体系，拓宽农业气象服务领域，使气象信息在各个平台中传播通畅，避免出现农业气象服务信息发布的“最后一公里”问题。

4.3 开发智能监控技术

首先，加大投入。搭建功能设施完善的农业气象观测站，有效监控灾情信息，为农业防灾减灾起到预警作用[4]。例如，在兴和县设施农业种植区内，需要气象部门对设施农业生产结构不断进行调整，同时优化农业气象服务能力。

其次，结合农业气象观测站服务能力和范围进行合理布设，积极开发具有先进水平的智能监控技术，以实时监控气候变化及设施作物生长发育情况。通过智能监控设备采集气象信息，并及时传回到平台，技术人员在收集整理灾情数据后，可借助气象预报的方式进行传播，将精准度高的气象信息传递到种植户手中，使其提前预防，将不利气候条件对设施农业的危害降到最低[5]。定期总结监控报告信息，对监控技术持续优化，确保监控质量，加快设施农业健康发展。设施农业的现代化水平更高，对气象服务质量的要求也更加严格。将不同类型的气象观测站应用到设施农业生产中，可凸显灾情监控的智能化特征，进而保障农业生产效率。

最后，结合农业气象周报信息，总结农作物生长发育监测情况，而技术人员可根据监测信息开发出设施农业气象服务产品，为防灾减灾工作的开展提供

保障[6]。

4.4 提高气象预警水平

兴和县气象部门在农业气象服务中需严格根据设施农业实际需求不断提高气象预警水平，优化农业气象服务模式，保证气象服务方案满足种植户需求。每年夏季，兴和县干旱、高温、大风、冰雹等灾害性天气频繁出现，严重影响蔬菜生产供应。在灾害性天气出现前，需要气象部门及时采取有效措施，降低自然灾害对设施农业的危害。兴和县气象部门还需根据地方指导意见和有关规定，明确农业气象服务内容，利用小气候监测站及时获取监测点的气象数据信息，利用设施农业环境预报模型给出大棚、温室内的每小时精细化预报，为种植户科学精准调控大棚和温室内的气象环境提供参考。还可以结合物联网、“云+端”等技术为地方种植户提供一体化的气象服务模式，即智能监测+精准预报+定制化服务，不仅能够提高预警水平，还能开启定制化、差异化服务模式，凸显设施气象服务的个性化特征[7]。

参考文献

[1] 张丽达，李佳，何言.农业气象服务在农安县设施农业中的应用[J].南方农业，2023，17（2）：214-216，220.

[2] 商泽扬.农业气象服务的优势及其在设施蔬菜种植中的应用[J].农业灾害研究，2023，13（9）：142-144.

[3] 黄川容，孙朝锋，吴立，等.基于“互联网+”的设施农业智慧气象服务应用与探索[C]//中国气象学会.第35届中国气象学会年会S14大数据、互联网、融媒体时代气象服务的创新与变革：第八届气象服务发展论坛.福建省气象服务中心，2018：31-37.

[4] 张净雯，杨丰恺.基于“智慧气象”的设施农业气象监测服务体系研究：以四川天府新区为例[J].四川农业科技，2021 （5）：75-77，81.

[5] 裴道好，周宏伟，王曙光，等.盐城市设施农业主要气象灾害及气象服务现状分析[C]//中国气象学会.S10气象与现代农业发展，盐城市气象局;盐城市蔬菜研究所，2012：642 -645.

[6] 高福新，季雨，张磊，等.农业气象服务在设施蔬菜种植中的应用及影响研究[J].黑龙江粮食，2022（2）：51-53.

[7] 孙成云，伊力达尔江·阿不力米提.农业气象服务在喀什地区设施蔬菜种植中的应用探析[J].现代农业科技，2020 （8）：93，95.