广丰现代农业园气象创新服务示范建设

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　　摘    要：为满足现代农业快速发展的需求，加快现代农业与气象之间“新融合、新理念、新生态”的格局，通过建设智慧型设施农业气象数据监测网和开展园区气象信息创新服务2个功能模块的实现，为现代农业与气象融合的创新实践做出了具体示范。
　　关键词：现代农业;气象创新服务;示范
　　 《广丰现代农业园气象创新服务示范建设》是由广丰区气象局副研级高级工程师吕招娣携手管建丰高工主持、气象局周景和局长和广丰区现代农业示范区管委会农艺师施身兵同志共同参与完成的。经过2年的建设、研究及应用示范，已完成了课题开发任务，并投入业务应用。
　　1   课题研究目标
　　1.1   建设智慧型设施农业监测网
　　 根据各园区种植作物的品种，设立农业气象监测仪器，实现大棚内气温、空气湿度、土壤温度和湿度、二氧化碳浓度等要素监测，同时与室外气温、湿度等气象要素观测对比，将数据统一到同一个平台中应用。在平台中设置大棚通风、增温、二氧化碳浓度等报警阈值，达到相应标准时及时报警并通过客户端提醒服务用户采取相应措施，目的是保护植物，减小能耗。
　　1.2   开展病虫害监测及气象条件等级预报
　　 建设一套农田自动观测系统，开展大棚病虫害与气象条件的系统监测，根据病虫害发生与气象因子的关系，与农业部门联合发布监测预报和防治措施。
　　1.3   开展设施农业高影响天气预警
　　 强化低温、大风、暴雪、冰雹等对设施农业影响较大的灾害性天气预报预警和影响预估，提出相关防御措施。
　　1.4   发展产品气候评价和气候品质认证
　　 推进园区产品在适宜区精准种植，气象信息溯源服务，并通过手机APP等上线实时园区气象要素，增强产品品牌的用户体验感，助力品牌效益提升，增加经济效益。
　　1.5   开展节假日旅游精细化预报业务
　　 将园区纳入日常预报业务之中，形成常态化服务，强化旅游气象服务指导，科学开展园区观光旅游服务。
　　2   主要研究方法和工作内容
　　2.1 建立气象数据监测网，开展园区气象信息创新服务
　　 为方便数据对比分析，在广丰现代农业园区先后安装六要素区域自动观测站J2192（户外）、三都负氧离子观测站，2019年初又新建一套农田小气候站GFQ02（大棚内），气象数据监测网初步建成;此外，在园区内安装了大型气象电子显示屏，每日滚动播放未来一周天气预报、雨情通报、气象预警信号和农气情报等相关信息。2019年初研发手机“微信公众平台”，每日推送“未来三天预报”，“预警信号”、“节假日专题预报”和短时临近预报预警等气象服务内容;园区内还建立了人工增雨标准化作业点。气象为农服务建设到位，园区内具有气象自动观测设备齐全和气象服务周到等特点。
　　2.1.1 为热带植物园制定温湿度节能报警阈值，以保护植物，减小能耗。占地面积8000m2的“热带植物园”是园区主要景观之一。园内采用温控系统，属江西首创。根据熱带植物生长对温湿气象条件的要求，在确保热带植物正常生长的同时，要防止高温枯萎、高湿烂蔸和低温冻害的影响，制定节能报警阈值如下：
　　 （1）气温。①制冷：日平均气温28℃及以上时，出现时段在6月下旬～9月上旬，主要出现时段是7～8月份。需开启制冷模式，并加盖遮阳网，避免高温加速植物蒸腾消耗水分;②适宜：日平均气温在20～28℃左右，无需制冷或制热。主要出现时段春季为4月上旬～6月中旬，秋季为9月中旬～10月上旬。为热带植物适宜温度，需保持适当通风。③制热：日平均气温在10℃以下，主要出现时段在11月下旬～3月上旬。需开启制热模式，使气温达到适宜温度范围。（2）湿度。当相对湿度在80%以上时，打开排风扇或顶窗，防止高湿对热带植物的影响;当相对湿度在40%～80%范围时，为适宜湿度;当相对湿度在40%以下时，需人工喷洒或浇灌水，避免植物因缺水而出现的枯黄现象。
　　2.1.2  负氧离子对比分析。根据联合国卫生组织的标准，空气中负离子含量达到1500个/cm3时，是空气清新的标准;负离子含量≥2000个/cm3，表示空气质量好，基本无污染，有利于增加人体免疫能力及抗菌力，对身体极有利;达到20000个/cm3以上，则具有医疗保健的功效。
　　 从2018年7月～2019年7月逐月资料来看，位于广丰区的2个负氧离子站，所观测得负氧离子个数相差较大。其中九仙湖景区，相同时间节点，观测到的负氧离子年平均浓度比三都站相比要高2695个/cm3，空气清晰，被誉为“天然氧吧”;其次，负氧离子数与降水成正比。6月是广丰历年降水最多的月，士个观测站的负氧离子极大值均出现在该月。
　　2.2   建立气象为农创新服务体系并开展应用
　　 主要涵盖病虫害与气象条件的系统监测、预报预警微信推送平台和节假日旅游精细化预报、特色农产品（芦笋等）精准种植的气候品质论证、设施农业高影响天气等服务内容。本项目于2019年初委托研发了“上饶市广丰区气象局”手机微信公众平台，主要功能有综合预报、实况查询和雷达云图3个板块，其中每日17时推送广丰区“未来三天天气预报”、气象灾害预警信号、假日精细化专题预报等。并通过手机APP上线实时园区气象要素，在手机微信公众平台进一步开设“现代农业”专栏，并将棚区自动观测资料放入同一平台，增强产品的用户体验感，助力提升品牌效益。
　　3   项目的长远意义
　　 现代农业示范园是传统农业向现代农业迈进的方向。气象服务必须顺应时代发展，由传统单一的天气预报，向多方位、精细化、数据化气象服务迈进。本研究内容立足于加强气象与农业部门之间的对接，充分发挥各自技术优势，结合本地气候特点和区域特色，为现代农业精准种植提供更科学、更实用的建议。
　　4   存在的问题
　　 由于现代农业园区内的双套自动观测设备安装时间不长，资料样本数有限，对比观测时间短，故数据分析有待进一步补充完善;作物气候品质论证专业性强、数据量大、论证繁琐，还需开展相关科研。
　　（收稿：2019-09-21）
　　第一作者简介：管建丰（1965-），高工，研究方向：农业气象。
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