張凈雯，楊豐愷

(成都市氣象局，四川 成都 611130)

1 引言

設(shè)施農(nóng)業(yè)，是指在環(huán)境相對(duì)可控條件下，采用工程技術(shù)手段，利用人工建造設(shè)施，使傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)逐漸擺脫自然環(huán)境的束縛，向環(huán)境安全型、無(wú)毒農(nóng)業(yè)和現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)發(fā)展[1-2]，是進(jìn)行動(dòng)植物高效生產(chǎn)的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)方式。設(shè)施農(nóng)業(yè)建立了一種封閉式農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)，形成了一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的環(huán)境條件，從而發(fā)揮氣候、植物、土地、資金、勞動(dòng)力的效力[3]，實(shí)現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品的反季節(jié)上市，進(jìn)一步滿足了多元化、多層次消費(fèi)需求，有利于促進(jìn)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化、現(xiàn)代化、集約化和標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展。目前已經(jīng)形成了以溫室、大棚、人工氣候室、航天農(nóng)業(yè)、植物工廠、無(wú)土栽培為主題的設(shè)施農(nóng)業(yè)[3]，從狹義上講主要包括塑料大棚、溫室、植物工廠三種不同層次[4]。設(shè)施農(nóng)業(yè)在我國(guó)已被廣泛應(yīng)用于大田作物、水產(chǎn)養(yǎng)殖、畜禽飼養(yǎng)、蔬菜、林果、花卉等諸多農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，栽培作物的品種不斷拓展，促進(jìn)了作物增產(chǎn)和農(nóng)民增收。

設(shè)施農(nóng)業(yè)雖然在一定程度上能夠擺脫對(duì)自然環(huán)境的依賴，但其產(chǎn)量、品質(zhì)和種植結(jié)構(gòu)等依然會(huì)受到自然氣候資源的制約[3]，尤其是臺(tái)風(fēng)、暴雪、大風(fēng)、強(qiáng)降雨等災(zāi)害性天氣的影響[2]。隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”和“智慧氣象”的提出，設(shè)施農(nóng)業(yè)對(duì)于氣象服務(wù)提出了更高的要求。

2 設(shè)施農(nóng)業(yè)現(xiàn)狀分析

2.1 氣候概況

四川天府新區(qū)位于四川盆地中西部，成都平原東南緣，土地面積564km2，境內(nèi)地形復(fù)雜，包含平壩、丘陵、山區(qū)，呈三級(jí)階梯狀，西北高東南低分布。屬中亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候區(qū)，年平均氣溫16.3℃，極端最高氣溫37.5℃，極端最低氣溫-4.6℃；年平均降雨量855.8mm，最高年降水量1275.9mm，最低年降水量640.6mm；主要?dú)庀鬄?zāi)害包括暴雨、高溫、雷暴、大風(fēng)、寒潮、低溫、干旱、冰雹等。

2.2 農(nóng)業(yè)概況

四川天府新區(qū)農(nóng)業(yè)農(nóng)村區(qū)域約300km2，形成了以枇杷、草莓、蔬菜、桃、梨等產(chǎn)業(yè)為特色的產(chǎn)業(yè)發(fā)展格局，其中耕地面積1.71萬(wàn)hm2，園地0.89萬(wàn)hm2，林地0.68萬(wàn)hm2。設(shè)施農(nóng)業(yè)用地0.16萬(wàn)hm2，約占農(nóng)業(yè)用地的5%，主要種植作物為草莓、蔬菜及少量的枇杷等特色水果。

2.3 設(shè)施農(nóng)業(yè)現(xiàn)狀

目前，四川天府新區(qū)的設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展水平較低，存在規(guī)模小、附屬設(shè)施配套差等諸多問(wèn)題，產(chǎn)業(yè)化程度相對(duì)落后。本地設(shè)施大棚主要包含兩大類：一是技術(shù)含量較低的簡(jiǎn)易大棚，多由普通農(nóng)戶及農(nóng)業(yè)合作社自行搭建，具有投入低、建造隨意性大、載荷小、抗風(fēng)防暴雨能力差等特點(diǎn)，主要用于草莓及冬季反季節(jié)蔬菜的種植；二是鋼構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)大棚，多由政府或重點(diǎn)龍頭公司出資搭建，經(jīng)濟(jì)效益不是其主要追求目標(biāo)，主要用于新技術(shù)試驗(yàn)推廣及農(nóng)商文旅多產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展的示范帶動(dòng)。經(jīng)調(diào)研，四川天府新區(qū)大棚內(nèi)設(shè)施普遍落后，絕大多數(shù)無(wú)溫控、輔助照明及濕度控制系統(tǒng)，少量鋼構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)大棚配有滴灌或噴灌等供水系統(tǒng)。近年來(lái)，隨著設(shè)施農(nóng)業(yè)氣象業(yè)務(wù)服務(wù)的蓬勃發(fā)展，越來(lái)越多的設(shè)施大棚內(nèi)開(kāi)始配備有農(nóng)業(yè)小氣候監(jiān)測(cè)設(shè)備。

3 設(shè)施農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)需求分析

按照作物的生長(zhǎng)發(fā)育階段可將設(shè)施農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)分為產(chǎn)前、產(chǎn)中、產(chǎn)后服務(wù)，產(chǎn)前服務(wù)對(duì)象主要是政府決策者，旨在指導(dǎo)農(nóng)業(yè)規(guī)劃布局，實(shí)現(xiàn)輔助決策功能；產(chǎn)中服務(wù)對(duì)象主要是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者，旨在指導(dǎo)農(nóng)業(yè)實(shí)際生產(chǎn)及氣象災(zāi)害防御，實(shí)現(xiàn)設(shè)施作物增產(chǎn)增收；產(chǎn)后服務(wù)對(duì)象主要是科學(xué)研究者，旨在通過(guò)氣象及農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)相關(guān)分析，開(kāi)展農(nóng)業(yè)氣象指數(shù)研究及拓展業(yè)務(wù)發(fā)展。

3.1 產(chǎn)前設(shè)施農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)

產(chǎn)前設(shè)施農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)主要包括兩方面的內(nèi)容，一是設(shè)施農(nóng)業(yè)精細(xì)化氣候區(qū)劃及主要?dú)庀鬄?zāi)害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃[5]，為地方政府農(nóng)業(yè)規(guī)劃設(shè)計(jì)提供氣象數(shù)據(jù)支撐；二是基于環(huán)境氣象因子的設(shè)施農(nóng)業(yè)工程建設(shè)需求分析[6]，包括大棚朝向、仰角、覆蓋物透光性、所需配備農(nóng)技設(shè)施等建設(shè)建議。

3.2 產(chǎn)中設(shè)施農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)

產(chǎn)中設(shè)施農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)主要包括兩個(gè)方面的內(nèi)容，一是針對(duì)性的專項(xiàng)氣象服務(wù)，包括大棚內(nèi)外的氣象要素監(jiān)測(cè)及實(shí)時(shí)信息[7]、大棚內(nèi)環(huán)境調(diào)控的精細(xì)化氣象預(yù)報(bào)(如灌溉、通風(fēng)、揭膜、補(bǔ)光等)[8]、農(nóng)商文旅相結(jié)合的觀光旅游預(yù)報(bào)服務(wù)等；二是設(shè)施農(nóng)業(yè)防災(zāi)減災(zāi)氣象服務(wù)，包括設(shè)施農(nóng)業(yè)防災(zāi)減災(zāi)氣象預(yù)報(bào)預(yù)警[9]及設(shè)施內(nèi)病蟲(chóng)害發(fā)生發(fā)展趨勢(shì)預(yù)報(bào)[10]等。

3.3 產(chǎn)后設(shè)施農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)

產(chǎn)后設(shè)施農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)主要是指設(shè)施相關(guān)的科學(xué)研究，包括大棚內(nèi)氣象要素變化預(yù)測(cè)模型搭建[11]、設(shè)施作物農(nóng)業(yè)氣象指標(biāo)研究以及氣象指數(shù)保險(xiǎn)業(yè)務(wù)拓展等。

由于不同的設(shè)施之間，如拱棚、塑料大棚、日光溫室、現(xiàn)代智能溫室，其結(jié)構(gòu)、規(guī)模、技術(shù)水平存在很大差異，因此設(shè)施農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)需要做到針對(duì)性強(qiáng)、精細(xì)化程度高、準(zhǔn)確度高。

為做好設(shè)施農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)，首先需要構(gòu)建專業(yè)的設(shè)施農(nóng)業(yè)觀測(cè)網(wǎng)，按照設(shè)施和作物的特點(diǎn)，選擇代表性的點(diǎn)位合理布設(shè)觀測(cè)設(shè)備、確定觀測(cè)內(nèi)容。其次是要構(gòu)建各類專業(yè)的預(yù)報(bào)預(yù)警模型，基于各項(xiàng)災(zāi)害指標(biāo)，開(kāi)展具有準(zhǔn)確指導(dǎo)意義的影響預(yù)報(bào)，其中特別要關(guān)注模型因子選擇。最后要做好業(yè)務(wù)系統(tǒng)的建設(shè)，確保產(chǎn)品制作過(guò)程和信息發(fā)布渠道的暢通，利用各種各樣的形式將內(nèi)容及時(shí)高效的傳播。

4 設(shè)施農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)現(xiàn)狀

隨著設(shè)施農(nóng)業(yè)逐漸由零星分散向集中連片種植發(fā)展，設(shè)施農(nóng)業(yè)的規(guī)模不斷擴(kuò)大、效益不斷提高，針對(duì)設(shè)施農(nóng)業(yè)提供專業(yè)的專項(xiàng)服務(wù)已成為氣象部門為農(nóng)服務(wù)的重點(diǎn)工作任務(wù)。天府新區(qū)氣象分局針對(duì)當(dāng)?shù)卦O(shè)施農(nóng)業(yè)開(kāi)展多方調(diào)研，為更好地服務(wù)本地需求，采取了以下幾個(gè)方面的措施。

4.1 建構(gòu)設(shè)施農(nóng)業(yè)氣象監(jiān)測(cè)網(wǎng)

選取本地產(chǎn)業(yè)化、規(guī)模化及種植水平較高的農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)園區(qū)，針對(duì)其不同氣象需求建設(shè)設(shè)施農(nóng)業(yè)氣象監(jiān)測(cè)試驗(yàn)站，形成設(shè)施農(nóng)業(yè)氣象監(jiān)測(cè)網(wǎng)，為本地都市現(xiàn)代農(nóng)業(yè)氣象示范服務(wù)和試驗(yàn)研究提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

4.2 開(kāi)展針對(duì)性特色設(shè)施農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)

4.2.1 開(kāi)展直通式服務(wù) 將信息化與氣象服務(wù)深度融合，為設(shè)施農(nóng)業(yè)用戶提供作物氣象農(nóng)事建議和綜合性農(nóng)業(yè)服務(wù)信息，實(shí)現(xiàn)信息直通式惠農(nóng)服務(wù)。根據(jù)農(nóng)作物生長(zhǎng)發(fā)育期各項(xiàng)氣象指標(biāo)，結(jié)合本地農(nóng)作物生長(zhǎng)實(shí)際，進(jìn)行產(chǎn)前、產(chǎn)中、產(chǎn)后及農(nóng)事管理的可視化精準(zhǔn)農(nóng)技?xì)庀蠓?wù)指導(dǎo)，促進(jìn)農(nóng)業(yè)增值增收。在出現(xiàn)寒潮、暴雨、大風(fēng)等各類災(zāi)害性天氣過(guò)程中，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)+農(nóng)業(yè)氣象的直通式服務(wù)，適時(shí)發(fā)布重大農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警信息，提出防御措施，及時(shí)開(kāi)展災(zāi)情調(diào)查、精準(zhǔn)農(nóng)技服務(wù)，有效降低或避免低溫凍害等氣象災(zāi)害造成農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)損失。

4.2.2 建立示范點(diǎn)帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展 天府新區(qū)氣象分局同新興街道聯(lián)手打造了新興智慧農(nóng)業(yè)氣象云平臺(tái)，成為全市推動(dòng)特色農(nóng)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)+農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型建設(shè)的亮點(diǎn)成果。該平臺(tái)由政府搭臺(tái)(天府新區(qū)新興街道搭建)、氣象護(hù)航(天府新區(qū)氣象分局提供直通式農(nóng)業(yè)氣象精細(xì)化服務(wù))、專業(yè)團(tuán)隊(duì)運(yùn)營(yíng)(專業(yè)技術(shù)公司提供技術(shù)及服務(wù)支撐)、專家指導(dǎo)(四川農(nóng)業(yè)大學(xué)提供專家團(tuán)隊(duì)入駐)，在各級(jí)展會(huì)上備受參展商及觀眾的關(guān)注，得到高度評(píng)價(jià)。

4.2.3 創(chuàng)新開(kāi)展氣候溯源 在枇杷智慧農(nóng)業(yè)氣象信息示范點(diǎn)建設(shè)基礎(chǔ)上，收集枇杷全生育期種植、管理、收獲圖片文字資料形成可視化素材，形成特色農(nóng)產(chǎn)品氣候信息溯源依據(jù)，生成專一二維碼，提高農(nóng)產(chǎn)品溢價(jià)能力，助力白沙“hi枇杷”品牌的打造。

5 設(shè)施農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)存在的問(wèn)題

在設(shè)施農(nóng)業(yè)等現(xiàn)代農(nóng)業(yè)快速發(fā)展的新形勢(shì)下，傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)氣象業(yè)務(wù)服務(wù)已無(wú)法滿足產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求，主要表現(xiàn)如下。

5.1 設(shè)施農(nóng)業(yè)氣象觀測(cè)體系不能滿足現(xiàn)代農(nóng)業(yè)氣象業(yè)務(wù)服務(wù)需求

設(shè)施農(nóng)業(yè)觀測(cè)網(wǎng)不完善，觀測(cè)手段、觀測(cè)儀器設(shè)備落后，觀測(cè)要素缺乏，觀測(cè)布局不合理，針對(duì)性差。

5.2 農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)信息化程度低

面向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的農(nóng)業(yè)氣象數(shù)據(jù)采集、標(biāo)準(zhǔn)化處理與共享平臺(tái)和機(jī)制有待建立?；诂F(xiàn)代技術(shù)的農(nóng)業(yè)氣象信息服務(wù)發(fā)布系統(tǒng)沿未建立。

5.3 農(nóng)業(yè)氣象業(yè)務(wù)系統(tǒng)缺乏

未建立規(guī)范、定量、可擴(kuò)展的適應(yīng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展需要的業(yè)務(wù)平臺(tái)，農(nóng)業(yè)氣象業(yè)務(wù)技術(shù)落后，農(nóng)業(yè)氣象業(yè)務(wù)服務(wù)產(chǎn)品有限，分析評(píng)估產(chǎn)品定性多、定量少。農(nóng)業(yè)業(yè)務(wù)規(guī)范管理不適應(yīng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)新需求。

5.4 農(nóng)業(yè)氣象新技術(shù)、新成果推廣應(yīng)用的試驗(yàn)和研究嚴(yán)重不足

農(nóng)業(yè)氣象試驗(yàn)研究條件有限，關(guān)鍵技術(shù)研究嚴(yán)重不足，研究成果轉(zhuǎn)化技術(shù)平臺(tái)缺乏，轉(zhuǎn)化能力不夠，不能形成業(yè)務(wù)化。農(nóng)業(yè)氣象新技術(shù)、新方法在業(yè)務(wù)服務(wù)中推廣應(yīng)用不夠。

5.5 現(xiàn)行農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)內(nèi)容單一、針對(duì)性不強(qiáng)、時(shí)效性不夠、覆蓋面不寬

針對(duì)當(dāng)?shù)靥厣r(nóng)業(yè)生產(chǎn)的專業(yè)化、個(gè)性化服務(wù)產(chǎn)品較少，產(chǎn)品深化加工、滿足新型農(nóng)業(yè)經(jīng)營(yíng)主體的個(gè)性化需求的技術(shù)和手段缺乏，能力不足。氣象信息傳播的技術(shù)支撐能力不強(qiáng)。調(diào)動(dòng)社會(huì)資源參與面向新型農(nóng)業(yè)經(jīng)營(yíng)主體的服務(wù)，多元主體參與、部門提供服務(wù)為主的新型氣象為農(nóng)服務(wù)體系仍未形成。

6 設(shè)施農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)發(fā)展對(duì)策

6.1 加強(qiáng)部門聯(lián)動(dòng)，建立服務(wù)機(jī)制

想要將設(shè)施農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)做優(yōu)做精，單靠氣象部門一己之力是不可能獲得成功的，這就需要我們加強(qiáng)與地方政府及農(nóng)口相關(guān)部門交流合作，加強(qiáng)與農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)大戶及農(nóng)業(yè)龍頭企業(yè)信息溝通，充分利用各方優(yōu)勢(shì)，建立“眾創(chuàng)、共建”合作機(jī)制。氣象部門提供氣象監(jiān)測(cè)及預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)，農(nóng)業(yè)部門提供設(shè)施農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)，地方政府提供基本經(jīng)費(fèi)支持，農(nóng)民及大戶提供需求及信息反饋。同時(shí)，還須引入本地農(nóng)業(yè)高校及科研院所，建立預(yù)測(cè)模型及指標(biāo)體系，從而進(jìn)一步指導(dǎo)優(yōu)化設(shè)施農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)。通過(guò)政府搭臺(tái)、氣象及農(nóng)業(yè)部門主導(dǎo)、科研院所技術(shù)支持，最終服務(wù)農(nóng)民，并建立反饋機(jī)制，形成閉合的自適應(yīng)服務(wù)機(jī)制。

圖1 服務(wù)機(jī)制示意圖

6.2 健全監(jiān)測(cè)站網(wǎng)，開(kāi)展科學(xué)研究

根據(jù)服務(wù)需求進(jìn)一步健全設(shè)施農(nóng)業(yè)監(jiān)測(cè)站網(wǎng)，增設(shè)不同高度、不同層次、不同方位、大棚內(nèi)外的環(huán)境氣象要素監(jiān)測(cè)設(shè)備，收集設(shè)施作物全生育期環(huán)境氣象要素?cái)?shù)據(jù)；安裝高清攝像頭，發(fā)揮實(shí)時(shí)高清圖片和視頻獲取能力，將高清攝像設(shè)備轉(zhuǎn)換為作物長(zhǎng)勢(shì)監(jiān)控設(shè)備，形成流媒體信息的進(jìn)一步數(shù)據(jù)挖掘和充分產(chǎn)品化利用。充分利用“四川e農(nóng)”“成都智慧農(nóng)業(yè)”APP、“天府氣象”微信公眾號(hào)等本地新媒體平臺(tái)，收集設(shè)施作物生長(zhǎng)發(fā)育、農(nóng)氣災(zāi)害以及病蟲(chóng)害等農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)。充分利用監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，開(kāi)展設(shè)施內(nèi)外氣象要素變化關(guān)系的研究，建立設(shè)施作物不同生育期與環(huán)境關(guān)系的指標(biāo)體系及預(yù)測(cè)模型，開(kāi)展耐受性研究及病蟲(chóng)害與氣象條件關(guān)系研究。

6.3 疏通傳播渠道，細(xì)化服務(wù)產(chǎn)品

開(kāi)展基于作物的設(shè)施農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)，針對(duì)不同作物不同生育期環(huán)境氣象閾值，定制特定作物的全生育期氣象服務(wù)產(chǎn)品。開(kāi)展基于模型的設(shè)施內(nèi)氣象要素變化預(yù)測(cè)，開(kāi)展基于氣象指標(biāo)的作物生育期預(yù)測(cè)及病蟲(chóng)害發(fā)生等級(jí)預(yù)報(bào)服務(wù)。充分利用高清攝像設(shè)備及數(shù)據(jù)挖掘成果開(kāi)展設(shè)施作物的產(chǎn)量預(yù)估及產(chǎn)期預(yù)測(cè)分布，形成對(duì)產(chǎn)后采摘、電商預(yù)售、物流排期的數(shù)據(jù)支撐。建立集監(jiān)測(cè)、預(yù)報(bào)、服務(wù)為一體的農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)平臺(tái)，充分鏈接氣象部門、農(nóng)業(yè)部門、地方官方宣傳部門的微信、微博、網(wǎng)站、APP等新型多媒體信息發(fā)布平臺(tái)結(jié)合短信、顯示屏等傳統(tǒng)信息發(fā)布渠道，實(shí)現(xiàn)設(shè)施農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)產(chǎn)品的一鍵式發(fā)布，將設(shè)施農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)產(chǎn)品直接送達(dá)農(nóng)戶手中。