王林海

（內(nèi)蒙古自治區(qū)包頭市氣象局，內(nèi)蒙古自治區(qū) 包頭 014030）

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，設(shè)施農(nóng)業(yè)憑借著其灌溉設(shè)施、保溫等優(yōu)點(diǎn)被廣泛地應(yīng)用到我國(guó)種植業(yè)。設(shè)施農(nóng)業(yè)是指人為改變溫室內(nèi)的光照和溫度條件，利用覆蓋材料和相應(yīng)的保溫、調(diào)溫設(shè)施創(chuàng)造適合農(nóng)作物生長(zhǎng)的溫室環(huán)境，提高農(nóng)業(yè)產(chǎn)品產(chǎn)量和品質(zhì)。設(shè)施農(nóng)業(yè)不僅能夠提高種植戶(hù)的經(jīng)濟(jì)效益，還可促進(jìn)我國(guó)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

1 溫室氣象災(zāi)害與預(yù)警分析

氣象災(zāi)害會(huì)對(duì)溫室中的氣候環(huán)境造成影響，從而產(chǎn)生溫室災(zāi)害。溫室災(zāi)害主要表現(xiàn)在2個(gè)方面，一是當(dāng)出現(xiàn)大風(fēng)、冰雹等氣象災(zāi)害時(shí)，溫室中的設(shè)施遭到破壞，影響溫室中農(nóng)作物的生長(zhǎng)；二是當(dāng)遇到強(qiáng)降溫、連雨天以及高溫等天氣時(shí)，溫室中的溫度和濕度受到影響，農(nóng)作物會(huì)出現(xiàn)病蟲(chóng)害情況[1]。目前最主要的氣象災(zāi)害有大風(fēng)、暴雪、暴雨、低溫、寡照等。其中大風(fēng)和暴雪會(huì)損壞溫室內(nèi)外的設(shè)施，比如大風(fēng)會(huì)將溫室大棚膜吹壞，暴雪會(huì)覆蓋溫室大棚，降低溫室內(nèi)的溫度，提高溫室內(nèi)的濕度。而低溫和寡照則會(huì)導(dǎo)致溫室中的農(nóng)產(chǎn)品減產(chǎn)的情況，也會(huì)對(duì)農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量造成影響。因此，要對(duì)自然氣候和溫室內(nèi)氣候之間的關(guān)系、溫室氣候?qū)r(nóng)作物災(zāi)害的影響進(jìn)行研究，制定相關(guān)的災(zāi)害標(biāo)準(zhǔn)，并以此為農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、預(yù)防和預(yù)警自然災(zāi)害等提供依據(jù)。目前，已有的設(shè)施作物氣象災(zāi)害預(yù)警技術(shù)是對(duì)氣象進(jìn)行實(shí)時(shí)觀測(cè)，并且將觀測(cè)的數(shù)據(jù)與災(zāi)害標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較，結(jié)合天氣預(yù)報(bào)對(duì)自然災(zāi)害進(jìn)行預(yù)警。此外，還可以利用農(nóng)用天氣預(yù)報(bào)對(duì)氣象進(jìn)行判斷，農(nóng)用天氣預(yù)報(bào)主要是對(duì)溫室內(nèi)的氣象要素進(jìn)行1～2 d 的觀察，再對(duì)溫室外的氣象因素值進(jìn)行1～2 d 的觀察，利用統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法建立預(yù)報(bào)模型，從而對(duì)氣象條件作出預(yù)測(cè)和判斷。

2 溫室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)施與氣象調(diào)控

對(duì)氣象災(zāi)害標(biāo)準(zhǔn)和農(nóng)用天氣預(yù)報(bào)進(jìn)行研究，就需要對(duì)溫室中的氣候變化過(guò)程和垂直分布規(guī)律等進(jìn)行分析。在溫室中安裝氣象監(jiān)測(cè)儀，通過(guò)監(jiān)測(cè)儀對(duì)溫室中的二氧化碳濃度、太陽(yáng)光輻射強(qiáng)度、溫度以及濕度等進(jìn)行監(jiān)測(cè)，對(duì)農(nóng)作物的生長(zhǎng)情況以及對(duì)氣象要素的需求進(jìn)行了解，有效地對(duì)日光溫室中的氣象進(jìn)行調(diào)控，使農(nóng)作物能夠更好地生長(zhǎng)。對(duì)溫室內(nèi)氣象進(jìn)行調(diào)控應(yīng)注意以下事項(xiàng)：第一，可以運(yùn)用透光率較高的大棚膜對(duì)溫室進(jìn)行覆蓋，提高溫室溫度的同時(shí)降低溫室內(nèi)的濕度[2]；第二，合理調(diào)控溫室內(nèi)的濕度。在對(duì)溫室內(nèi)農(nóng)作物進(jìn)行灌溉時(shí)要采用合適的滴灌的方式，同時(shí)合理控制溫室內(nèi)的濕度，實(shí)現(xiàn)對(duì)病蟲(chóng)害的防治；第三，為了防止高溫天氣對(duì)溫室中的農(nóng)作物造成損傷，可以在溫室外增加遮光網(wǎng)或者涂抹涂料等來(lái)降低紫外線(xiàn)的攝入；第四，提高溫室內(nèi)的二氧化碳濃度，促進(jìn)農(nóng)作物的光合作用，提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和品質(zhì)；第五，在溫室內(nèi)安裝植物生長(zhǎng)燈，增加植物的光照時(shí)間，同時(shí)對(duì)溫室內(nèi)的溫度進(jìn)行補(bǔ)充；第六，降解溫室中的秸稈，改善溫室土壤，提高土壤溫度和二氧化碳濃度；第七，定期對(duì)溫室進(jìn)行通風(fēng)透光；第八，為了能夠讓溫室防寒保溫，可以在溫室外覆蓋1 層草簾和1 層棉被，太陽(yáng)光照充足時(shí)，將草簾和棉被掀開(kāi)，使溫室能夠透光和通風(fēng)；第九，在溫室內(nèi)懸掛“防寒裙”，通過(guò)“防寒裙”解決溫室前沿溫度偏低的問(wèn)題；第十，在溫室的墻壁上懸掛反光幕，反射進(jìn)入溫室的太陽(yáng)光，提高溫室內(nèi)的溫度，降低溫室內(nèi)的濕度；第十一，對(duì)溫室中的土壤進(jìn)行消毒，改善土壤性狀，提高農(nóng)作物的產(chǎn)量，并且提高農(nóng)作物的抗病蟲(chóng)害能力。由于不同地區(qū)的環(huán)境和土壤條件不同，要結(jié)合當(dāng)?shù)氐奶卣鱽?lái)對(duì)溫室設(shè)施進(jìn)行完善。溫室設(shè)施的建設(shè)本身就是一個(gè)探索的過(guò)程，因此，種植人員要不斷提高自身的知識(shí)水平，合理利用溫室設(shè)施。

3 設(shè)施農(nóng)業(yè)氣象裝備技術(shù)

目前農(nóng)業(yè)設(shè)施裝備技術(shù)主要有溫室控制技術(shù)、溫室通風(fēng)技術(shù)、溫室灌溉技術(shù)、溫室移栽技術(shù)4 種[3]。通過(guò)觀測(cè)溫度、濕度等氣象要素?cái)?shù)據(jù)，不僅能夠作為設(shè)施調(diào)控技術(shù)的數(shù)據(jù)，還能夠?yàn)闅庀箢A(yù)報(bào)預(yù)警模型的建立提供依據(jù)。自動(dòng)農(nóng)業(yè)氣象觀測(cè)系統(tǒng)能夠?qū)r(nóng)作物生長(zhǎng)所需要的氣象因素進(jìn)行觀測(cè)，還能夠?qū)庀蟓h(huán)境進(jìn)行、土壤水分進(jìn)行觀測(cè)。另外，利用設(shè)施農(nóng)業(yè)氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)自動(dòng)化處理系統(tǒng)能夠自動(dòng)地將觀測(cè)出來(lái)的信息進(jìn)行處理，方便觀測(cè)人員查看。但受到環(huán)境和裝備性能的影響，自動(dòng)氣象監(jiān)測(cè)設(shè)備在觀測(cè)時(shí)無(wú)法保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

4 設(shè)施農(nóng)業(yè)氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性提升探討

想要提高農(nóng)業(yè)氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，就要保證自動(dòng)農(nóng)業(yè)氣象觀測(cè)系統(tǒng)中傳感器的濕敏元件的性能[4]。自動(dòng)農(nóng)業(yè)氣象觀測(cè)系統(tǒng)利用傳感器對(duì)氣象的變化進(jìn)行感應(yīng)，并將感應(yīng)的結(jié)果轉(zhuǎn)化成電信號(hào)，之后將電信號(hào)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)采集裝置和通訊系統(tǒng)中，從而對(duì)氣象進(jìn)行自動(dòng)化觀測(cè)。因此，傳感器中的濕敏元件對(duì)氣象檢測(cè)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)是非常重要的。

4.1 濕度觀測(cè)裝備技術(shù)要點(diǎn)分析

現(xiàn)有的濕度傳感器主要分為電容式濕度傳感器、電阻式濕度傳感器、熱電偶式濕度傳感器。在氣象觀測(cè)領(lǐng)域最常用到的是電容式濕度傳感器。電容式濕度傳感器中的濕敏元件能夠?qū)庀蟓h(huán)境中的濕度進(jìn)行感應(yīng)，并且濕敏元件的參量會(huì)隨著水分子的濃度而發(fā)生改變。因此，想要得到正確的氣象觀測(cè)結(jié)果，就需要對(duì)濕敏元件的響應(yīng)時(shí)間、線(xiàn)性度等進(jìn)行分析。此外，水分子的滲透系數(shù)和擴(kuò)散系數(shù)會(huì)隨著濕敏元件中感濕膜厚度和濃度的變化而變化。與此同時(shí)，環(huán)境溫度會(huì)對(duì)水分子的滲透系數(shù)和吸附時(shí)間造成影響。溫室大棚中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)高溫高濕等現(xiàn)象，如果沒(méi)有選擇合適的濕敏元件，就會(huì)對(duì)觀測(cè)的結(jié)果造成影響。

4.2 土壤水分觀測(cè)技術(shù)要點(diǎn)分析

在對(duì)土壤中的含水量進(jìn)行計(jì)算時(shí)，通常會(huì)采用駐波比法、烘干稱(chēng)質(zhì)量法這2 種方法。這2 種計(jì)算方法之間存在著誤差，有實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，利用土壤水分自動(dòng)觀測(cè)儀對(duì)不同土壤層之間的水分含量進(jìn)行觀測(cè)之后發(fā)現(xiàn)，不同土壤層中水分含量的差值在1.2%～18.1%，其中最大值和最小值都出現(xiàn)在中層的土壤中。而人工對(duì)土壤中的水分進(jìn)行觀測(cè)后發(fā)現(xiàn)，土壤層中的水分含量在-0.6%～-5.4%。由此可以看出，觀測(cè)儀器和人工之間存在著很大的誤差[5]。產(chǎn)生這種誤差的主要原因有2 種，第1 種就是不同土壤層的土壤常數(shù)會(huì)影響到自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀計(jì)算結(jié)果。第2 種是自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀在使用之前，傳感器的輸出值與人工計(jì)算出來(lái)的數(shù)值會(huì)進(jìn)行對(duì)比，從而對(duì)監(jiān)測(cè)儀器進(jìn)行修正，并將修正后的數(shù)據(jù)作為最終的觀測(cè)結(jié)果，因此修正值的準(zhǔn)確性就會(huì)對(duì)觀測(cè)的質(zhì)量造成影響。

在對(duì)土壤中的水分進(jìn)行觀測(cè)時(shí)，自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀器會(huì)被土壤的特性所影響。因此，為了保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，要與人工觀測(cè)的要素值進(jìn)行在線(xiàn)對(duì)比，定期對(duì)監(jiān)測(cè)儀器進(jìn)行修正，將設(shè)備的穩(wěn)定性和人工對(duì)比進(jìn)行結(jié)合，這樣才能將誤差進(jìn)一步減小，并將其保持在一定的范圍內(nèi)，從而提高土壤中水分監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，想要提高監(jiān)測(cè)設(shè)備監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，就要對(duì)觀測(cè)設(shè)備進(jìn)行深入研究，將觀測(cè)設(shè)備所得數(shù)據(jù)進(jìn)行修正。此外還要采用先進(jìn)的農(nóng)業(yè)設(shè)施氣象裝備技術(shù)，做好天氣預(yù)報(bào)工作，降低自然災(zāi)害對(duì)溫室設(shè)施和農(nóng)作物的影響。對(duì)溫室內(nèi)的氣候進(jìn)行合理調(diào)控，促進(jìn)農(nóng)作物更好地生長(zhǎng)。在溫室內(nèi)種植農(nóng)作物時(shí)，要減少農(nóng)藥的使用，提高農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量，利用科學(xué)技術(shù)來(lái)提高農(nóng)作物的生產(chǎn)能力，促進(jìn)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。