劉江鄧斌李威劉藝
(1長豐縣氣象局,安徽長豐 231100;2合肥市氣象局,安徽合肥 230041)
長豐縣位于江淮之間北部地區(qū),地理位置為北緯 31°55′~32°37′、 東經 116°52′~117°26′。 高溫、大霧、大風和低溫冰凍等災害天氣常對設施草莓生產造成嚴重的影響。隨著氣候變暖,長豐縣草莓種植過程中災害性天氣頻發(fā),對草莓生產生長構成嚴重威脅,在一定程度上影響了草莓產業(yè)的發(fā)展。本研究分析長豐縣主要氣象災害性天氣及其特點,總結氣象災害對設施草莓生產的影響,針對長豐縣災害性天氣氣候規(guī)律提出防御措施,為設施草莓生產及科學防御氣象災害提供建議,以期為長豐縣草莓生產發(fā)展提供參考,對提高該縣草莓產量及促進該縣由草莓大縣向草莓強縣邁進具有積極意義。
本研究所用數據為長豐縣氣象局觀測站的數據資料,研究時間序列為1980—2018年。大棚草莓主要分布在境內水湖、左店、義井、杜集、羅塘等鄉(xiāng)鎮(zhèn)。查閱30年的整編資料可知,長豐縣歷年平均氣溫為15.6℃,降水量為953.8 mm,日照百分率為46%。研究主要采用線性分析法、Mann-Kendall(M-K)檢驗法對災害性天氣的氣候特征進行研究。
2.1.1 高溫災害。高溫是一天中出現(xiàn)最高氣溫≥35℃的天氣[1]。受氣候變暖影響,長豐縣境內高溫災害性天氣使旱情加重,對設施草莓種植生產危害嚴重。2013年夏季長豐縣境內發(fā)生了歷史上最嚴重的晴熱高溫少雨天氣,給草莓設施農業(yè)生產造成了巨大損失。
1980—2018年長豐縣高溫日數為522.0 d,年平均13.4 d,多出現(xiàn)在7月、8月,各占總數的50%、35.7%。由圖1可知,2013年高溫日出現(xiàn)最多,為38d;1992年無高溫日。近39年高溫日數略呈現(xiàn)上升的趨勢,氣候傾向率為4.66 d/10 a。用M-K檢驗法對高溫日數年變化趨勢進行檢驗,UF、UB曲線相交于2000年,即高溫日數出現(xiàn)了由少變多的突變,在2004年突破α=0.05的顯著水平線,上升顯著。
長豐縣高溫天氣一般是出現(xiàn)在7—9月,正處于草莓育苗生長定植期。當溫度達到30℃以上時,草莓根系生長受到抑制,無新葉長出,老葉會發(fā)生灼傷和焦邊現(xiàn)象。梅雨期的連陰雨天氣會導致草莓發(fā)育期遲緩,部分草莓根系腐爛。當溫度達到36℃以上時,會導致草莓苗死亡。草莓炭疽病出現(xiàn)最適宜溫度為28~32℃。
2.1.2 大霧災害。大霧是由大量微小水滴懸浮在空中而使能見度<1.0 km的現(xiàn)象[2]。1980—2018年長豐縣大霧日數為582.0 d,年平均14.9 d。由圖2可知,1986年大霧日最多,為24 d;1995年最少,為8 d。近39年長豐縣大霧日數減少,氣候傾向率為-1.41d/10a。從M-K檢驗來看,UF值先升后降,UF和UB曲線相交于1988年,即大霧日數出現(xiàn)了由多變少的突變,此后大霧日數波動變化,1995年突破α=0.05的顯著水平線,下降顯著。
長豐縣出現(xiàn)霧、輕霧的日數多,大部分在秋冬季出現(xiàn)。霧日天氣意味著光照條件不足,光照強度和氣溫較低且濕度大,嚴重影響草莓的光合作用,白粉病和灰霉病的發(fā)病率也升高。在花期遇到霧天,會影響傳粉授粉,造成草莓坐果率降低、畸形果增多,降低草莓的產量和質量。
2.1.3 大風災害。1980—2018年長豐縣共有大風日數為77.0 d,年均1.97 d。圖3為長豐縣大風日數年變化趨勢,1983年、1988年、1995年最多,均為6 d;1980—2018年間長豐縣大風日數呈減少趨勢,氣候傾向率為-1.0 d/10 a。
在大風天,草莓大棚容易被大風掀翻損壞;露天草莓育苗期遇大風會造成植株折損,生長期間遇大風會造成損葉和折稈。同時,被損毀的大棚內外氣流驟變,導致棚內氣溫驟降,對棚內植株生長不利,從而影響草莓的產量。因此,大風氣象災害對設施草莓生產的影響是不可忽視的。
2.1.4 低溫冰凍。1980—2018年長豐縣降雪日數為355.0 d,年平均9.1 d。從圖4可以看出,1984年出現(xiàn)最多(19 d),2007年無降雪日,降雪日數呈現(xiàn)逐漸減少趨勢,氣候傾向率為-0.91 d/10 a。長豐縣觀測站積雪深度建站以來最大記錄出現(xiàn)在2008年1月28日,為34 cm。由M-K檢驗結果可知,UF值1980—2018年出現(xiàn)下降趨勢,UF和UB合計有5個交點,1980—2018年間降雪日數呈波動變化,下降趨勢不顯著。長豐縣降雪日數逐漸減少主要是由于全球氣候變暖影響。
強降雪會造成大棚頂部有積雪,當雪深超過10 cm時,草莓大棚很容易坍塌,積雪堆積時間長也影響大棚內草莓光合作用。草莓種植戶要及時清除大棚上的積雪,以防壓塌棚體、壓壞棚膜。雪后氣溫下降,草莓大棚易出現(xiàn)結冰。從圖5可以看出,近39年極端最低氣溫呈升高趨勢。據記錄,近39年中最低氣溫出現(xiàn)在1991年12月29日,只有-18.5℃,為雪后第二天出現(xiàn)。低溫天氣會影響到大棚外部溫度,也可使棚內氣溫驟降,草莓很容易受凍害而導致減產。
溫度、降水及光照條件是影響長豐縣設施草莓產量的主要氣象因素[3-4]。2007—2018年長豐縣設施草莓平均產量總體上呈上升趨勢(圖6),其與氣象條件的關系見表1。因此,長豐縣草莓關鍵生長期間的溫度、降水及光照條件是影響長豐縣設施草莓產量的主要氣象因素。
表1 2007—2018年長豐縣草莓平均產量與氣象條件的關系
綜上所述,根據長豐縣多年氣候資料和設施草莓種植特點,經田間調查、統(tǒng)計歸納,得出設施草莓生長期主要氣象災害,建立了設施草莓農業(yè)氣象災害預警指標[5],并提出主要災害性天氣的防御措施(表 2)。
表2 設施草莓農業(yè)氣象災害預警指標及防御措施
設施草莓生產過程中,除了上述災害性天氣外,連陰雨的影響也不可忽視。本研究僅從高溫、大霧、大風和低溫冰凍等方面進行了探討,可為長豐縣大棚設施草莓生產期間開展氣象服務提供借鑒。草莓產業(yè)經濟也依賴于旅游采摘,1—4月是旺季,游客集中在春節(jié)前后和春游時節(jié)。長豐縣1—2月氣溫偏低,3—4月多陰雨天氣,草莓易出現(xiàn)爛果,此時大棚內溫、濕度變化會直接影響莓農收入。
為有效降低災害性天氣對設施草莓生長的影響,應擴大預警信息發(fā)布的覆蓋面,及時準確地向莓農發(fā)布信息,可提供1周天氣預報、農業(yè)氣象旬月報、草莓生產氣象服務專報等服務產品,通過多樣化方式為莓農提供可行性生產、種植指導意見,以便莓農積極采取針對性的措施應對災害性天氣的影響。