（新疆石河子烏蘭烏蘇農(nóng)業(yè)氣象試驗站，新疆 石河子 832000）

資料顯示，2012年我國設(shè)施農(nóng)業(yè)面積已占世界總面積85%以上，我國設(shè)施農(nóng)業(yè)已經(jīng)成為世界上最大面積利用太陽能的工程，設(shè)施農(nóng)業(yè)是我國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)中不可或缺的一部分[1-2]。近年來，新疆將發(fā)展設(shè)施農(nóng)業(yè)放在重要位置，明確提出加快發(fā)展設(shè)施農(nóng)業(yè)，計劃2020年全疆設(shè)施農(nóng)業(yè)面積發(fā)展到10萬hm2以上，總產(chǎn)值200億元的遠景目標(biāo)。隨著新疆設(shè)施農(nóng)業(yè)栽培技術(shù)的不斷提高，設(shè)施農(nóng)業(yè)已成為新疆僅次于“糧、棉、林果、畜牧”四大產(chǎn)業(yè)的重要支柱產(chǎn)業(yè)，發(fā)展設(shè)施農(nóng)業(yè)也是新疆農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，農(nóng)民增收和農(nóng)業(yè)增效的重要舉措。

設(shè)施農(nóng)業(yè)充分運用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)為農(nóng)作物提供可控的光、溫、水等生長環(huán)境，但是仍然受自然氣候資源的約束。石河子墾區(qū)地處天山北坡，屬于典型的溫帶大陸性氣候，冬季長而嚴寒，夏季短而炎熱，光照資源豐富，冬季常有寒潮、低溫霜凍、暴雪、大風(fēng)、霧霾等災(zāi)害性天氣發(fā)生，對設(shè)施作物生長產(chǎn)生巨大的影響。加強氣象為設(shè)施農(nóng)業(yè)服務(wù)體系建設(shè)，開展設(shè)施作物小氣候觀測、預(yù)警等專項服務(wù)，提供及時有效的趨利避害對策，可為設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)助力。

1 氣象條件對設(shè)施作物種植的影響

石河子設(shè)施作物生產(chǎn)期一般與霜期同步，本研究利用冷季的光、溫等資源，將11月至次年的4月定義為設(shè)施作物的生長季，分析期間的氣候特點，以達到趨利避害的目的。

1.1 熱量條件

石河子墾區(qū)年平均氣溫為7.4℃，冬季氣溫較低，11月至次年4月的平均溫度為-4.9℃，1月為全年最冷月，月平均氣溫為-16.5℃，4月平均氣溫為12.4℃。設(shè)施大棚具有比較明顯的增溫效應(yīng)，大棚內(nèi)的平均溫度可以比棚外高2.0～5.0℃，但是對于一些結(jié)構(gòu)簡單的塑料大棚，只能為秋季延長生長季、春天提早栽培起到一定的保溫作用，而且抵御自然災(zāi)害能力弱，一旦受到惡劣天氣的影響，棚內(nèi)作物產(chǎn)量品質(zhì)都將受到巨大的影響。石河子墾區(qū)1月的低溫是不能夠滿足作物生長需求的，需要通過暖氣加熱等一些人為設(shè)施進行增溫，基本可以滿足對溫度條件要求不高的蔬菜、水果等作物的生長。4月石河子墾區(qū)的最高溫度可達30℃以上，晴天棚內(nèi)溫度增幅可到5℃左右，35℃的高溫對絕大多數(shù)作物生長都是不利的，易產(chǎn)生高溫?zé)岷Γ瑧?yīng)采取開棚通風(fēng)的方法，降低棚內(nèi)溫度。

1.2 光照條件

光照條件是發(fā)展設(shè)施農(nóng)業(yè)非常重要的因素，也是作物生長發(fā)育的重要組成。石河子墾區(qū)全年日照時數(shù)為2 700～2 800 h，11月至次年4月日照總時數(shù)為1 000 h左右，平均日照率為53%，12月為全年日照最少的月份，平均日照時數(shù)約105 h。近幾年來，由于城市工業(yè)化的迅速發(fā)展，冬季霧霾天氣逐漸增多，對日照的影響非常巨大，2016年冬季達到歷史最小值，12月的日照時數(shù)只有29 h，僅為歷年平均值的1/4，平均日照率為11%；全月有18 d無日照時數(shù)，最長連續(xù)8 d無日照時數(shù)。由于日照時數(shù)的驟減，大棚內(nèi)的氣溫降低，溫度過低造成作物受害，輕者導(dǎo)致作物葉片發(fā)黃，嚴重的可將整株凍死，持續(xù)的寡照天氣誘發(fā)病害、植株瘦弱、生長受限，直接影響作物的生長發(fā)育。

1.3 水分條件

水分是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基本條件之一，石河子墾區(qū)降水量在不同月份差異較大，其中降水主要集中出現(xiàn)在春夏兩季的4～7月，約占年降水量的50%以上，冬季12至來年2月降水為全年降水最少的月份，這3個月的降水量僅占全年的10%～15%，降水量隨季節(jié)變化分布不均。由于石河子墾區(qū)為灌溉型農(nóng)業(yè)，生長在大棚內(nèi)的作物受自然降水的直接影響較小，本文主要分析降水天氣對設(shè)施作物不利的影響。由于陰雨天氣使得日照時數(shù)減少，棚內(nèi)增溫幅度較小，不利于作物光合作用，特別是冬季大雪天氣對設(shè)施農(nóng)業(yè)的危害明顯，可導(dǎo)致塑料大棚損壞、作物受凍和生長停滯，甚至造成抗寒能力差的作物絕產(chǎn)。

2 合理利用農(nóng)業(yè)氣候資源

農(nóng)業(yè)氣候資源為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，特別是設(shè)施農(nóng)業(yè)提供了最基本也是最重要的物質(zhì)和能量，光、熱、水、氣等氣候資源要素的季節(jié)分布狀況和相互間的匹配度，在很大程度上決定了一個地區(qū)的設(shè)施農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)類型、效率和潛力。因此，應(yīng)根據(jù)石河子墾區(qū)的氣候特征，做好設(shè)施農(nóng)業(yè)布局，調(diào)整農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)，提高單位土地面積上的農(nóng)業(yè)氣候資源利用效率。

2.1 做好農(nóng)業(yè)氣候資源調(diào)查和區(qū)劃

石河子墾區(qū)南北區(qū)域及東西區(qū)域氣候條件差別較大，因地制宜做好農(nóng)業(yè)氣候資源調(diào)查和區(qū)劃，可為石河子墾區(qū)的設(shè)施農(nóng)業(yè)種植規(guī)劃、決策，優(yōu)化設(shè)施農(nóng)業(yè)布局，確定農(nóng)業(yè)技術(shù)和防災(zāi)減災(zāi)提供科學(xué)依據(jù)。

2.2 重視氣候變化的影響

近年來，全球氣候變暖，降水分布不均，極端天氣頻繁，極端霧霾天氣日數(shù)增多，這將嚴重影響石河子墾區(qū)的設(shè)施農(nóng)業(yè)布局和設(shè)施農(nóng)業(yè)種植制度，也就要求我們趨利避害，密切監(jiān)視氣候變化，科學(xué)合理地利用氣候資源。

3 設(shè)施農(nóng)業(yè)氣象專項服務(wù)及對策措施

3.1 加強觀測站網(wǎng)建設(shè)

由于設(shè)施農(nóng)業(yè)內(nèi)部與氣象臺站觀測的環(huán)境差異巨大，并且不同設(shè)施內(nèi)的氣象環(huán)境也是不盡相同的，結(jié)合設(shè)施農(nóng)業(yè)對氣象服務(wù)需求，石河子墾區(qū)的烏蘭烏蘇農(nóng)業(yè)氣象試驗站建設(shè)了果樹、蔬菜、水果等不同設(shè)施作物的農(nóng)田小氣候監(jiān)測站，實時觀測大棚內(nèi)部的溫度、濕度、風(fēng)向風(fēng)速、土壤溫濕度、太陽輻射和二氧化碳濃度等氣象要素，這些氣象監(jiān)測數(shù)據(jù)，進一步反映出設(shè)施內(nèi)外氣象環(huán)境差異對作物生長、發(fā)育的影響，以及不同結(jié)構(gòu)、類型的大棚設(shè)施內(nèi)的小氣候特點及其變化規(guī)律，提高了設(shè)施農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)的精確度，為設(shè)施作物的小氣候調(diào)節(jié)及栽培管理提供了科學(xué)依據(jù)。

3.2 完善設(shè)施農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)內(nèi)容

在傳統(tǒng)的氣象日、旬、月預(yù)報服務(wù)材料的基礎(chǔ)上，開展設(shè)施農(nóng)業(yè)特色氣象服務(wù)，定期制作“設(shè)施農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)月、旬報”，詳細分析近期天氣對設(shè)施作物生長的影響及應(yīng)對措施，不定期發(fā)布設(shè)施作物災(zāi)害性天氣預(yù)報及病蟲害發(fā)生發(fā)展趨勢預(yù)報，以書面的形式分發(fā)到農(nóng)戶的手中。建立突發(fā)性災(zāi)害天氣預(yù)警服務(wù)系統(tǒng)，當(dāng)寒潮、暴雪、大風(fēng)等災(zāi)害性天氣來臨前，通過鄉(xiāng)鎮(zhèn)電子顯示屏、手機短信、微信和微博客戶端等多渠道發(fā)布災(zāi)害預(yù)警，及時更新實時氣象數(shù)據(jù)信息，提前結(jié)合災(zāi)害性天氣的特性做好保溫增溫、防風(fēng)加固等預(yù)防措施。利用設(shè)施作物小氣候監(jiān)測數(shù)據(jù)，構(gòu)建不同種類設(shè)施作物生長發(fā)育與大棚內(nèi)氣象要素的關(guān)系模型，以適用于當(dāng)?shù)卦O(shè)施作物田間小氣候調(diào)控，并探索災(zāi)害性天氣對棚內(nèi)作物影響的關(guān)鍵氣象要素指標(biāo)及災(zāi)害評估方法，采取科學(xué)有效的氣象服務(wù)促進設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展。

4 結(jié)論

石河子墾區(qū)位于新疆西北部，其南北區(qū)域氣候條件相差較大。近幾年來受污染影響，石河子墾區(qū)南部區(qū)域極端霧霾天氣日數(shù)多，日照時數(shù)氣象數(shù)值偏少，無霜期短，農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害多，該區(qū)域不適合種植中晚熟作物，不適宜設(shè)施農(nóng)業(yè)的種植和布局，此區(qū)域適合種植早熟品種及林牧業(yè)的發(fā)展；墾區(qū)北部區(qū)域溫度條件較好，光熱資源豐富，日照時數(shù)時間長，冬季霧霾天氣日數(shù)少，作物有效生長期長，不足之處是此區(qū)域降水偏少，且分布不均，春旱和夏秋旱極易發(fā)生，此區(qū)域適合種植中晚熟作物，適宜發(fā)展設(shè)施農(nóng)業(yè)。

做好中長期預(yù)報預(yù)測，以及中短期的極端天氣預(yù)測、預(yù)警是氣象部門服務(wù)的首要任務(wù)。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，目前，氣象部門的各級氣象預(yù)測、預(yù)警技術(shù)相對比較完善，政府各級農(nóng)業(yè)部門對農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)的調(diào)整、設(shè)施農(nóng)業(yè)的分布和品種引進等均參照氣象部門的區(qū)域規(guī)劃和氣候區(qū)劃，這極大提高了設(shè)施農(nóng)業(yè)的氣候資源的利用，也有利于設(shè)施農(nóng)業(yè)的持續(xù)發(fā)展。