蘇生平，薛瑞祥，朱曉虎，周桂官

（1.東臺(tái)市蔬菜研究所，江蘇 東臺(tái) 224200；2.東臺(tái)市蔬菜栽培技術(shù)指導(dǎo)站，江蘇 東臺(tái) 224200；3.東臺(tái)市氣象局，江蘇 東臺(tái) 224200）

風(fēng)災(zāi)是沿海地區(qū)塑料大棚瓜菜生產(chǎn)中經(jīng)常發(fā)生的嚴(yán)重災(zāi)害，一旦發(fā)生輕則造成瓜苗傷害，重則毀棚死苗，甚至絕收，損失慘重。以江蘇省東臺(tái)市為例，據(jù)估計(jì)近10年每年由于風(fēng)災(zāi)造成的瓜菜損失面積超過1 333.33 hm2，直接經(jīng)濟(jì)損失7 000萬元以上，間接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)數(shù)億元。因此，依據(jù)氣象學(xué)、園藝學(xué)等綜合學(xué)科理論，研究沿海地區(qū)的大風(fēng)成災(zāi)原理，改進(jìn)大棚設(shè)施，提高大棚抗風(fēng)能力，尋求主動(dòng)防災(zāi)減災(zāi)途徑具有非常重要的意義。

1 蘇北沿海地區(qū)大棚風(fēng)災(zāi)發(fā)生規(guī)律

1.1 蘇北沿海地區(qū)大風(fēng)特征

蘇北地區(qū)東瀕黃海西襟湖蕩，受海洋性氣候影響較大。從2008－2011年大風(fēng)事實(shí)來看，江蘇省的大風(fēng)以冷鋒后的偏北大風(fēng)最常見，占56.3%；臺(tái)風(fēng)和雷雨冰雹大風(fēng)次之。從大風(fēng)的季節(jié)分布情況來看，冷鋒后偏北大風(fēng)以冬季最為常見，春季次之；低壓大風(fēng)均出現(xiàn)在春季。

冬春季大風(fēng)的突發(fā)性在蘇北沿海地區(qū)較為突出，其以偏北風(fēng)為主，出現(xiàn)頻率為82%，偏南風(fēng)出現(xiàn)頻率為18%。冬春季季風(fēng)受海洋與東北地面高低壓系統(tǒng)的交替影響，多由北方強(qiáng)冷空氣引發(fā)，并具有一定的間斷性、持續(xù)性、突發(fā)性和陣性，容易交替出現(xiàn)偏北、偏南大風(fēng)，以及偏東海風(fēng)與冰雹等強(qiáng)對(duì)流天氣，對(duì)大棚生產(chǎn)威脅較大。沿海地區(qū)大風(fēng)出現(xiàn)1～2 h間斷的情況比較常見，持續(xù)5～10 h的情況也比較多。

1.2 蘇北沿海地區(qū)大棚風(fēng)災(zāi)成因

研究表明，蘇北沿海地區(qū)棚外出現(xiàn)6級(jí)風(fēng)（風(fēng)速≥14.5 m/s），大棚就有可能受災(zāi)；7級(jí)風(fēng)成災(zāi)率達(dá)67%；8級(jí)風(fēng)（風(fēng)速≥20 m/s）成災(zāi)率近80%，主要造成大棚棚架倒塌；當(dāng)極大風(fēng)速≥26 m/s，大棚瓜菜100%受災(zāi)。由于沿海地區(qū)瓜菜大棚多為寬5～6 m的鋼架或竹架大棚，且棚間距一般在0.3 m左右，棚表面受風(fēng)面積較大。棚外大氣流動(dòng)形成風(fēng)，而棚內(nèi)氣體則相對(duì)靜止，這兩種大氣流體對(duì)棚膜形成壓力差，使棚膜被棚外氣體牽扯鼓漲，同時(shí)棚面上的壓膜線對(duì)塑料棚面形成壓力，不斷阻撓其牽扯鼓漲活動(dòng)；另一方面由于風(fēng)速不均勻、時(shí)大時(shí)小，使棚膜形成不規(guī)則振動(dòng)，不斷經(jīng)受起落摔打。此時(shí)，裙膜與頂膜結(jié)合部位重疊不嚴(yán)、棚北面底端與地面交界處壓土不嚴(yán)、棚膜與棚架結(jié)合部重疊過?。ㄉ儆?.5 m）、棚膜破洞的地方均會(huì)率先被大風(fēng)突破，直至大風(fēng)鼓破薄膜，拉倒棚架，破壞內(nèi)部塑料中小棚，將瓜苗莖蔓撕斷，使其中生長(zhǎng)的作物受害。

當(dāng)大棚覆蓋嚴(yán)密度被大風(fēng)徹底破壞，必然影響棚內(nèi)溫度、濕度等各種氣象要素的量值和日變化，容易致使作物不能適應(yīng)新環(huán)境而保持正常生長(zhǎng)，以致作物受凍、失水，以及葉片、莖蔓及根系機(jī)械組織受傷甚至折斷，最終造成嚴(yán)重減產(chǎn)或絕產(chǎn)。

1.3 蘇北沿海地區(qū)春季大棚風(fēng)災(zāi)特點(diǎn)

1.3.1 發(fā)生時(shí)段相對(duì)集中

東臺(tái)及沿海地區(qū)大棚瓜菜生產(chǎn)季節(jié)前期2－4月份以東北風(fēng)（即寒潮）為主，其中北風(fēng)出現(xiàn)率80%左右，東南風(fēng)出現(xiàn)率10%左右。因此，大棚風(fēng)災(zāi)于2－4月份發(fā)生較多，平均每年發(fā)生2～3起，占全年發(fā)生率55%左右。其大風(fēng)高強(qiáng)度年最大風(fēng)速（高于平均值1.5倍標(biāo)準(zhǔn)差）的重現(xiàn)期一般為3～5年。然而，近年來5月份發(fā)生率有所上升，占33%左右，可能與此時(shí)大棚管理上容易出現(xiàn)問題有關(guān)。4－6月份雖只出現(xiàn)平均4級(jí)左右的偏北或偏南風(fēng)，但是期間海風(fēng)或陣風(fēng)由于受局部地形影響，如高樓片區(qū)或河灣等地方，“狹管效應(yīng)”將風(fēng)力放大，會(huì)形成7～8級(jí)以上“穿堂（巷）風(fēng)”氣旋，進(jìn)而造成風(fēng)災(zāi)。

1.3.2 發(fā)生地域相對(duì)集中

高大建筑群的城郊發(fā)生機(jī)率高于空曠遠(yuǎn)郊，主要河流沿線發(fā)生機(jī)率高于其他區(qū)域。雖然沿海有成年林帶地區(qū)，高層建筑物密集地區(qū)平均風(fēng)速比空曠地區(qū)明顯偏小，但是也容易形成狹長(zhǎng)氣旋或風(fēng)洞。由于沿海農(nóng)田林網(wǎng)結(jié)構(gòu)、樹種及配置不一，地域河流走向及地勢(shì)不同，以及防風(fēng)樹木有效防護(hù)距離不等，各區(qū)域因風(fēng)成災(zāi)機(jī)率也有所差異。

就東臺(tái)及沿海地區(qū)而言，盡管地勢(shì)平坦，但由于民居建筑物及防護(hù)林網(wǎng)建設(shè)水平不同，加之近幾年東臺(tái)及附近沿海風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)的建設(shè)，其各個(gè)區(qū)域大棚瓜菜風(fēng)災(zāi)發(fā)生率有一定的差異。有的地方發(fā)生機(jī)率較高，如東臺(tái)城郊因高大建筑物多，近10年共發(fā)生4起；有的地方則相對(duì)安全。1.3.3 大棚構(gòu)型及布局對(duì)大棚受災(zāi)影響較大

研究表明，鋼架大棚受災(zāi)損失明顯小于竹架大棚，棚寬小于6 m的受災(zāi)損失明顯小于棚寬大于6 m的；安裝卡槽的受災(zāi)損失明顯小于無卡槽的；長(zhǎng)寬比值大、周徑長(zhǎng)的大棚，地面固定部分也多，其受災(zāi)損失小于長(zhǎng)寬比值小、周徑短的大棚。此外棚間距小于0.5 m的受災(zāi)率較0.5～0.75 m的高出1～3倍，棚體長(zhǎng)于150 m以上的受災(zāi)率較100 m以下的高70%左右。

2 蘇北沿海地區(qū)大棚防風(fēng)對(duì)策

2.1 優(yōu)化大棚瓜菜生產(chǎn)區(qū)域布局

一是專業(yè)部門要參照上海大棚氣象防風(fēng)做法，編制好防風(fēng)區(qū)劃。通過爭(zhēng)取科技立項(xiàng)，借助科學(xué)儀器和多點(diǎn)多年測(cè)試資料，通過測(cè)試、模型推演及技術(shù)論證，盡快編制和發(fā)布東臺(tái)地區(qū)大棚風(fēng)災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃圖。同時(shí)，引導(dǎo)瓜農(nóng)選擇在風(fēng)災(zāi)發(fā)生機(jī)率相對(duì)較小的遠(yuǎn)郊和綠化較好的基本農(nóng)田區(qū)域種植大棚瓜菜。

二是改造陣風(fēng)易發(fā)地段。特別是進(jìn)一步優(yōu)化農(nóng)村居民點(diǎn)（中心村）及小城鎮(zhèn)建設(shè)規(guī)劃方案，盡量減少穿堂（巷）風(fēng)的發(fā)生?？茖W(xué)編制農(nóng)村生產(chǎn)河道的建設(shè)規(guī)劃和綠化方案，想方設(shè)法杜絕河道“狹管效應(yīng)”的發(fā)生。

三是要更新編制大棚瓜菜生產(chǎn)技術(shù)規(guī)范。補(bǔ)充完善大棚生產(chǎn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，指導(dǎo)瓜農(nóng)選擇恰當(dāng)棚址，選擇地勢(shì)高燥、平坦、土質(zhì)好、交通便利、水源充足、南邊附近無高大建筑物的地區(qū)，注意避開風(fēng)口地帶，如河道旁、自然地勢(shì)形成的風(fēng)口地帶等。

四是要科技入戶，普及科學(xué)防風(fēng)技術(shù)。指導(dǎo)瓜農(nóng)選擇正確的大棚方位，即棚區(qū)北面（尤其是東北面）附近最好具有高大的屏障（如樹林、樓房等）或者建在村莊的西南邊，利用這些屏障降低風(fēng)速，可以有效保護(hù)棚體。另一方面，將傳統(tǒng)的南北向或東西向大棚改為東北—西南走向，適當(dāng)增加棚間距和減小棚長(zhǎng)（控制在60～100 m），以減少迎風(fēng)面積，減小大風(fēng)對(duì)棚膜的壓力。

2.2 加強(qiáng)農(nóng)田林網(wǎng)建設(shè)，完善區(qū)域防風(fēng)帶

重點(diǎn)打造沿海灘涂防風(fēng)林，以及骨干公路、河道沿線500 m范圍內(nèi)的防風(fēng)林，建全農(nóng)村現(xiàn)有綠化林網(wǎng)，支持建設(shè)生態(tài)友好型大棚瓜菜生產(chǎn)示范園區(qū)，科學(xué)建設(shè)完善公益性綠化林園。

2.3 推廣應(yīng)用先進(jìn)的設(shè)施建設(shè)技術(shù)

一是選用合適的大棚材料。采取鋼架取代竹架，以鍍鋅不銹鋼管取代普通鋼管，以標(biāo)準(zhǔn)鋼架大棚取代自建式鋼架大棚。

二是優(yōu)化大棚結(jié)構(gòu)。實(shí)施大規(guī)模統(tǒng)一布局，建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)大棚園地，科學(xué)安排大棚走向、棚間距、棚間走道及防風(fēng)墻的設(shè)置。要避免瓜糧間作，避免建無斜撐無縱向拉桿的簡(jiǎn)易棚，避免建軟棚（橫向拉桿稀少，不用卡槽或無壓膜線）和長(zhǎng)棚（棚長(zhǎng)100 m以上）。按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)鋼架大棚要求，設(shè)計(jì)安裝大棚棚體，選擇流線型棚面。其穩(wěn)定性好，壓桿（壓膜線）易壓牢，棚面薄膜不易破損。此外，帶肩大棚棚面弧度小，抗風(fēng)能力差，一定要加強(qiáng)防風(fēng)工作。

另一方面，大棚高度一般控制在1.8～2.0 m。大棚弧度以15°～20°為宜，過大，如呈半圓形，迎風(fēng)面大，易遭風(fēng)害；過小，影響膜的透光率和無滴膜水滴的下滑。尤其注意安裝兩側(cè)壓膜卡槽，并進(jìn)行抗雪壓測(cè)試，有條件的優(yōu)先選用連棟大棚。此外，利用三角形穩(wěn)定原理在大棚骨架與骨架、骨架與地面之間增設(shè)臨時(shí)的或永久的拉線、支柱或骨架材料。

三是采用耐低溫、耐老化、抗拉力強(qiáng)、耐候性好的長(zhǎng)壽無滴膜，以增強(qiáng)棚膜的抗撕扯能力，提高大棚的抗風(fēng)能力。大棚生產(chǎn)結(jié)束后，要將薄膜洗干凈、晾干、卷好，放在通風(fēng)、干燥、避光的地方，可延緩老化，延長(zhǎng)使用壽命。此外，舊薄膜的張力太小，大風(fēng)一吹易扯爛，不適宜做天膜，但可用于小拱棚。

2.4 加強(qiáng)科學(xué)管理，綜合提升風(fēng)災(zāi)防范能力

一是做好四件事。首先及時(shí)檢查修補(bǔ)棚膜，用棚膜黏合劑、專用黏合膠帶或透明膠帶及時(shí)修補(bǔ)棚膜破損部位，防止強(qiáng)風(fēng)吹入棚內(nèi)，撕壞棚膜和造成溫度降低。其次加固或增加壓膜線，將壓膜線南端固定在地錨上，北端綁上石塊或沙袋墜在北墻外，隨時(shí)調(diào)節(jié)壓膜線的松緊，必要時(shí)應(yīng)增加壓膜線。其三關(guān)閉風(fēng)口。其四加設(shè)防風(fēng)膜，在大棚后坡處設(shè)1層與棚膜同長(zhǎng)、寬約1.5 m的薄膜，以東西方向設(shè)置在大棚頂部，然后把這塊棚膜的一邊（寬約20 cm）用土蓋嚴(yán)、壓實(shí)，放下草苫或保溫被，覆蓋防寒膜后，再用這塊薄膜把防寒膜蓋上，即可防止北風(fēng)吹入防寒膜內(nèi)，避免將其鼓破，具有很好的防風(fēng)效果。

二是采取特別措施。第一，對(duì)于附近有高大物體等特殊地段容易形成大風(fēng)管道效應(yīng)的大棚，未用壓膜卡槽的應(yīng)加裝卡槽；同時(shí)增加壓膜繩數(shù)量或改用扁平壓膜帶和地錨，將拱棚出入口封堵嚴(yán)密，阻止氣流進(jìn)入。第二，加強(qiáng)特殊大棚迎風(fēng)面的防護(hù)。帶肩大棚北端為大棚受風(fēng)侵襲的主要部位，應(yīng)進(jìn)一步固定薄膜，可用竹竿或細(xì)繩箍著，緊貼立柱；也可在棚北頭東邊加護(hù)1層舊薄膜（裙膜）起保護(hù)作用；或在棚頭封閉1層草簾、漁網(wǎng)或遮陽網(wǎng)以保護(hù)風(fēng)口薄膜。經(jīng)常刮大風(fēng)的地方，可在迎風(fēng)面設(shè)立簡(jiǎn)易風(fēng)障，以減輕風(fēng)害。此外杜絕在棚北頭開門，以免大風(fēng)灌入扯膜毀棚，加重護(hù)膜負(fù)擔(dān)。第三，加裝防風(fēng)網(wǎng)膜?？刹捎脡耗に芰暇W(wǎng)（最好用鉛絲），網(wǎng)膜長(zhǎng)度視大棚拱形架長(zhǎng)度而定。在棚架鋪上薄膜后，再壓上防風(fēng)網(wǎng)，用鑰匙環(huán)把每個(gè)防風(fēng)網(wǎng)連接成整體，最后用鐵樁將上下網(wǎng)固定。

2.5 主動(dòng)提升警備，積極精準(zhǔn)救災(zāi)減災(zāi)

首先，及時(shí)收看天氣預(yù)報(bào)并根據(jù)預(yù)報(bào)的風(fēng)力大小采取合理的應(yīng)對(duì)措施，這是預(yù)防風(fēng)災(zāi)的基礎(chǔ)。一般風(fēng)力5級(jí)以上就必須考慮大棚的防風(fēng)工作。要求管理人員做到3個(gè)不放風(fēng)，即天氣不正常可能出現(xiàn)險(xiǎn)情盡量不放風(fēng)，大風(fēng)天氣白天盡量不放風(fēng)，大棚搶險(xiǎn)人手不足盡量不放風(fēng)。如果棚內(nèi)氣溫過高需要放風(fēng)時(shí)，可小心放頂風(fēng)，但頂部放風(fēng)口不能開大，并要固定好放風(fēng)口，放風(fēng)20～30 min即可；一旦大棚進(jìn)風(fēng)，應(yīng)迅速打開下風(fēng)口排風(fēng)，再封閉上風(fēng)口，避免造成過大損失。

其次，對(duì)定植小苗的大棚，緩苗前實(shí)施完全封閉不通風(fēng)管理；醒棵后晴暖天氣進(jìn)行必要的抗寒鍛煉，如在溫暖天氣加大放風(fēng)量，適當(dāng)早放風(fēng)，晚閉通風(fēng)口等。在冷空氣來臨前，葉面噴灑磷酸二氫鉀，以增強(qiáng)植株的抗寒性。

其三，一旦發(fā)生風(fēng)災(zāi)，迅速采取應(yīng)變措施。事先準(zhǔn)備好備用棚膜等物資和搶險(xiǎn)人員，在大風(fēng)來臨之前，及時(shí)檢查棚室并修復(fù)棚膜破洞和實(shí)施6個(gè)突擊加固，即更新加固拉桿、壓膜繩及地錨，加固棚門斜撐及風(fēng)障，加固迎風(fēng)面棚膜與裙膜結(jié)合部、迎風(fēng)面裙膜與地面結(jié)合部、迎風(fēng)面封門膜與頂端壓土結(jié)合部，并及時(shí)關(guān)閉通風(fēng)窗口。

對(duì)于已遭受風(fēng)災(zāi)的瓜菜大棚，一是及時(shí)補(bǔ)膜、換膜、加固棚膜。毀壞嚴(yán)重的舊棚膜要全部換成新膜，新棚膜出現(xiàn)的裂口或缺口要進(jìn)行縫補(bǔ)或粘貼，保證棚膜的密閉性；檢修并恢復(fù)傾斜或折斷的拱桿、支架，更新恢復(fù)破損的壓膜繩、地錨及擋風(fēng)屏障。二是加強(qiáng)田間管理。受災(zāi)嚴(yán)重的地塊，可考慮毀茬改種其他作物；受災(zāi)較輕的瓜田，應(yīng)當(dāng)扶苗培土，適當(dāng)提高棚室內(nèi)溫度，噴施磷酸二氫鉀等葉面肥，促進(jìn)瓜苗快速恢復(fù)生長(zhǎng)。