不同類型日光溫室小氣候?qū)Ρ确治?/h1>
2011-11-18 05:50:02孫磊賈紅孫建印
湖北農(nóng)業(yè)科學(xué) 2011年16期
孫磊 賈紅 孫建印
摘要：為獲得徐州地區(qū)不同類型日光溫室大棚內(nèi)外的小氣候差異規(guī)律，給農(nóng)事生產(chǎn)及管理者提供科學(xué)依據(jù)，對(duì)當(dāng)?shù)爻Ｒ?jiàn)的三種不同類型日光溫室大棚溫濕度進(jìn)行了觀測(cè)并作了對(duì)比分析。得出不同天氣條件下不同類型大棚內(nèi)的溫濕度特點(diǎn)，為大棚的合理選擇和溫室內(nèi)環(huán)境因子的調(diào)控提供了參考依據(jù)。
關(guān)鍵詞：日光溫室；小氣候；對(duì)比分析；日變化規(guī)律
中圖分類號(hào)：Ｓ６２５．１文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：Ａ文章編號(hào)：0439－８114（２０11）16－3399-03
Ｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ Ｔｙｐｅｓ of Ｇｒｅｅｎｈｏｕｓｅ Ｍｉｃｒｏｃｌｉｍａｔｅ
ＳＵＮ Ｌｅｉ，ＪＩＡ Ｈｏｎｇ，ＳＵＮ Ｊｉａｎ－ｙｉｎ
（Ｘｕｚｈｏｕ Ｂｕｒｅａｕ ｏｆ Ｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｙ，Ｘｕｚｈｏｕ ２２１００２，Ｊｉａｎｇｓｕ，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ａｃｑｕｉｒｅ ｔｈｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ｌａｗ ｏｆ ｍｉｃｒｏｃｌｉｍａｔｅ ｉｎ the inside ａｎｄ ｏｕｔｓｉｄｅ of ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｇｒｅｅｎｈｏｕｓｅ ｉｎ Ｘｕｚｈｏｕ ａｎｄ ｐｒｏｖｉｄｅ ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ ｇｕｉｄａｎｃｅ ｔｏ ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｇｒｅｅｎｈｏｕｓｅ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ， ｔｈｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ａｎｄ ｈｕｍｉｄｉｔｙ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ in the inside and ontside of ｔｈｒｅｅ ｃｏｍｍｏｎ ｔｙｐｅｓ ｏｆ ｇｒｅｅｎｈｏｕｓｅ were ｓｔｕｄied， ａｎｄ ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｓ ｏｆ ｍｉｃｒｏｃｌｉｍａｔｅ ｗere ａｎａｌｙｚｅｄ． Ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ａｎｄ ｈｕｍｉｄｉｔｙ of ｔｈｅ ｇｒｅｅｎｈｏｕｓｅ ｉｎ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｗｅａｔｈｅｒ ｗere ｏｂｔａｉｎｅｄ，ｗｈｉｃｈ ｃｏｕｌｄ ｐｒｏｖｉｄｅ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｆｏｒ ｒｅａｓｏｎａｂｌｅ ｃｈｏｉｃｅ ｏｆ ｇｒｅｅｎｈｏｕｓｅ ａｎｄ ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｉｎｄｏｏｒ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｆａｃｔｏｒｓ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｇｒｅｅｎｈｏｕｓｅ； ｍｉｃｒｏｃｌｉｍａｔｅ； ｃｏｍｐａｒative ａｎａｌｙｓｉｓ； ｄａｉｌｙ ｖａｒｉａｔｉｏｎ ｒｅｇｕｌａｒｉｔｙ
目前徐州地區(qū)設(shè)施農(nóng)業(yè)規(guī)模已初步形成，各種類型的常年占地設(shè)施發(fā)展到８萬(wàn)ｈｍ２［１］。利用溫室大棚進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，已逐步發(fā)展成為農(nóng)業(yè)的一大亮點(diǎn)和農(nóng)民增收的重要來(lái)源。但由于生產(chǎn)規(guī)模與經(jīng)濟(jì)上的差異，使得大棚的類型有所不同，保溫效果也有所差異。目前對(duì)個(gè)別類型大棚小氣候的研究不少，但多見(jiàn)于北方地區(qū)，鮮見(jiàn)對(duì)不同結(jié)構(gòu)大棚小氣候的對(duì)比研究［２－４］。通過(guò)對(duì)徐州地區(qū)常見(jiàn)三種類型大棚內(nèi)外溫濕度的對(duì)比分析，得出其在不同天氣條件下的變化規(guī)律，旨在為大棚的農(nóng)事生產(chǎn)與管理提供更可靠的科學(xué)依據(jù)。
１材料與方法
試驗(yàn)采用同一方位三種不同類型的溫室大棚，分別為磚墻日光溫室、土墻日光溫室和拱棚，三種棚型采取相同的管理措施。磚墻日光溫室為鋼架結(jié)構(gòu)，東西長(zhǎng)４５.00 ｍ，南北寬９．５０ ｍ，其中人行道占０．３0 ｍ，脊高２．９0 ｍ，后墻高２．４0 ｍ，墻厚０．４0 ｍ，距地面１．５0 m處有通風(fēng)窗口，窗口長(zhǎng)０．２0 ｍ，寬０．４0 ｍ，共１５個(gè)；土墻日光溫室為竹木結(jié)構(gòu)，東西長(zhǎng)５５.00 ｍ，南北寬７．５０ ｍ，后墻高２．０0 ｍ，柱高２．２0 ｍ，墻厚０．６0 ｍ；拱棚東西長(zhǎng)６７.00 ｍ，南北寬５．８５ ｍ，高２．０0 ｍ，全由塑料薄膜蒙在鋼性支架上構(gòu)成，整個(gè)大棚地上部分沒(méi)有任何不透光的墻和坡。
自２００９年１１月１日至１２月１日，利用溫濕度自計(jì)儀器對(duì)設(shè)施內(nèi)外的溫度和濕度進(jìn)行不間斷觀測(cè)，取整點(diǎn)資料做數(shù)據(jù)分析。天氣狀況資料取自徐州市氣象局地面觀測(cè)場(chǎng)。
２結(jié)果與分析
２．１不同天氣條件下大棚內(nèi)外溫度日變化比較
２．１．１晴天時(shí)棚內(nèi)溫度日變化晴好天氣條件下，光照強(qiáng)度是影響大棚內(nèi)溫度變化的主導(dǎo)因素［５］。白天由于太陽(yáng)輻射強(qiáng)，棚內(nèi)外沒(méi)有空氣交換，棚內(nèi)增溫迅速，棚內(nèi)外溫差最大。通過(guò)觀測(cè)發(fā)現(xiàn)，三種棚型中，拱棚室內(nèi)外溫差最大，達(dá)到１９．９ ℃，這主要與拱棚的結(jié)構(gòu)有關(guān)。由于其受光照相對(duì)面積大，吸收太陽(yáng)輻射較多，利于熱量傳導(dǎo)，因而更有利于棚內(nèi)的輻射增溫。從圖１中可以看到，整體上三種類型的溫室大棚內(nèi)溫度變化趨勢(shì)相似。由于外界光照條件較好，占升溫主導(dǎo)因素，因此棚內(nèi)溫度日變化呈單峰狀，與外界環(huán)境保持一致。從７：００開(kāi)始受光照影響劇烈升溫，到中午１２：００左右達(dá)到最大值，隨著太陽(yáng)高度角的降低，１４：００以后開(kāi)始迅速下降，到
１８：００降幅逐漸放緩，整個(gè)夜間變化趨于平穩(wěn)，一天中溫度的最低值出現(xiàn)在６：００前后。由于拱棚導(dǎo)熱性能較好，更利于熱量的傳輸，在中午時(shí)刻拱棚內(nèi)溫度明顯高于另外二者，約高出５～６ ℃；但１４：００以后其溫度開(kāi)始迅速下降，降幅明顯大于另外二者；到１５：００拱棚內(nèi)溫度已經(jīng)低于磚墻和土墻日光溫室，溫差并逐漸增大；而磚墻和土墻日光溫室內(nèi)溫度變化趨勢(shì)基本一致。夜間由于缺少光照，輻射降溫明顯，拱棚保溫性能明顯偏低，其溫度同期約比其他兩個(gè)棚內(nèi)低６ ℃左右。由于棚內(nèi)氣溫從午后開(kāi)始下降，而棚外氣溫則升至１５：００～１６：００后才開(kāi)始緩慢下降，棚內(nèi)降溫速度比棚外快，導(dǎo)致拱棚在
１８：００～２０：００個(gè)別時(shí)刻出現(xiàn)棚內(nèi)氣溫低于棚外的“溫度逆轉(zhuǎn)”現(xiàn)象，６：００～８：００有時(shí)也會(huì)有短暫的“溫度逆轉(zhuǎn)”現(xiàn)象出現(xiàn)［６］。從３種不同棚型的線性回歸方程（表1）可以看出，拱棚的相關(guān)性高于其他二者，擬合程度更好，這也說(shuō)明拱棚內(nèi)溫度與外界環(huán)境的關(guān)系更為一致，受外界影響也最大，在晴好天氣下不利于保溫。
２．１．２云系天氣時(shí)棚內(nèi)溫度日變化云系天氣時(shí)，由于天空云量較多，棚內(nèi)溫度日變化比較復(fù)雜（圖2）。當(dāng)出現(xiàn)晴天時(shí)棚內(nèi)外氣溫均升高；出現(xiàn)云層遮擋時(shí)，棚外溫度會(huì)出現(xiàn)短時(shí)下降，棚內(nèi)溫度上升減緩。由于棚外太陽(yáng)輻射不強(qiáng)，棚內(nèi)有薄膜的保溫作用，大棚內(nèi)溫度均高于棚外溫度。三類大棚溫度整體變化趨勢(shì)一致，只是拱棚降溫幅度較大，尤其在１８：００以后，這與在晴好天氣下變化規(guī)律一致。從三者的回歸方程（表2）中可以看出，在云系天氣時(shí)，土墻日光溫室和拱棚溫室內(nèi)外空氣溫度的相關(guān)性低于晴天的，而磚墻日光溫室在上述二者條件下內(nèi)外溫度的相關(guān)性相差不大。其中土墻日光溫室相關(guān)性最低，這說(shuō)明云系天氣時(shí)大棚內(nèi)溫度與棚外溫度對(duì)應(yīng)關(guān)系并不是很好，受云系影響程度較大，主要呈現(xiàn)非線性的一元二次方程關(guān)系。其中土墻日光溫室日夜溫差最小，更加有利于夜間的保溫。
２．１．３雨雪天氣時(shí)棚內(nèi)溫度日變化陰雨天氣時(shí)，由于外界沒(méi)有陽(yáng)光照射，棚內(nèi)溫度主要隨著外界的變化而變化。從圖３中可以看到，６：００溫度開(kāi)始下降，直到９：００以后由于外界溫度的回升才開(kāi)始上升，但增幅不大，只有約２．０ ℃的增幅，最高溫度才８．５ ℃，出現(xiàn)在拱棚內(nèi)。隨后由于外界環(huán)境溫度的持續(xù)下降，棚內(nèi)溫度又開(kāi)始持續(xù)下降，其中拱棚降幅相對(duì)較大，土墻日光溫室相對(duì)較小，但整體變化趨勢(shì)一致。夜間溫度與早晨相比，下降了３．０～４．０ ℃。
下雪天氣時(shí)，由于外界環(huán)境溫度較低，且變化幅度不大，棚內(nèi)由于自身的小氣候特點(diǎn)，其溫度均高于棚外溫度且保持較一致的差距，棚內(nèi)溫度總體上隨棚外溫度的降低而降低，與棚外溫差為６．０～８．０ ℃。圖4中拱棚內(nèi)溫度在１２∶００以后出現(xiàn)急劇下降，據(jù)相關(guān)人員證實(shí)，這是由于午后雪停，棚主將保溫用草苫除去所致。
不同天氣條件下，棚內(nèi)外溫度整體上有著不同的對(duì)應(yīng)關(guān)系（圖5）。具體來(lái)說(shuō)，晴天時(shí)棚內(nèi)外溫度呈簡(jiǎn)單的線性關(guān)系；云系天氣時(shí)受天空云量以及管理措施的影響，棚內(nèi)外溫度對(duì)應(yīng)關(guān)系并不是很好，但也可以看出大致規(guī)律，呈非線性的一元二次方程關(guān)系；而在雨雪天氣情況下，棚內(nèi)外的溫度呈對(duì)數(shù)關(guān)系。具體關(guān)系式如表3所示。
２．２不同天氣條件下大棚內(nèi)濕度日變化比較
相對(duì)來(lái)說(shuō)，大棚內(nèi)濕度在一天內(nèi)都比較高，尤其在夜間濕度更大。高濕是設(shè)施農(nóng)業(yè)中突出的小氣候特點(diǎn)，由于大棚溫室長(zhǎng)期處于封閉狀態(tài)，使得溫室內(nèi)的植物蒸騰和土壤蒸發(fā)水汽不易外逸，溫室內(nèi)空氣相對(duì)潮濕要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于外界［７］。從不同天氣條件下大棚內(nèi)濕度變化圖（圖6）可知，在不揭草苫的情況下，棚內(nèi)濕度均處于８０％以上的高濕狀態(tài)；在雨雪天氣下，由于草苫一直覆蓋，大棚處于全天候封閉狀態(tài)，室內(nèi)溫差較小，濕度變化不大，保持平穩(wěn)狀態(tài)，在中午時(shí)刻略有下降；而晴天與多云天氣下，在８：００左右棚內(nèi)濕度達(dá)到最大值，隨后由于揭草苫后，棚內(nèi)溫度開(kāi)始迅速上升，空氣濕度隨溫度的上升而開(kāi)始急速下降，再加上高溫時(shí)揭膜通風(fēng)作用，在中午時(shí)刻濕度達(dá)到最低值，與高溫形成對(duì)應(yīng)關(guān)系，當(dāng)草苫重新蓋上時(shí)（１５：００～１６：００），棚內(nèi)濕度隨著溫度的緩慢下降而逐漸增大，直至次日揭草苫前。
３小結(jié)與討論
１）晴天與云系天氣時(shí)，棚內(nèi)空氣溫度日變化曲線為單峰型，與棚外基本一致；雨雪天氣時(shí)，棚內(nèi)溫度隨棚外變化而變化，但幅度相對(duì)較小。棚內(nèi)溫度整體上高于棚外溫度（除拱棚內(nèi)出現(xiàn)短暫的“溫度逆轉(zhuǎn)”現(xiàn)象），一般在中午時(shí)刻溫差達(dá)到極大值。棚內(nèi)外溫、濕度差在晴天相差最大，雨雪天相差最小。
２）晴天時(shí)，磚墻與土墻日光溫室保溫效果較好，拱棚受外界環(huán)境影響最明顯，易升溫，但保溫效果相對(duì)較差；云系及雨雪天氣時(shí)，土墻日光溫室保溫效果要高于另外二者。但土墻日光溫室抗災(zāi)害性天氣能力偏弱，尤其是對(duì)于強(qiáng)風(fēng)、暴雨等，因此發(fā)展磚墻日光溫室仍是未來(lái)重點(diǎn)。
３）不同天氣條件下，棚內(nèi)外溫度整體上有著不同的對(duì)應(yīng)關(guān)系。晴天時(shí)，棚內(nèi)外溫度呈簡(jiǎn)單的線性關(guān)系；云系天氣時(shí)受天空云量以及管理措施的影響，棚內(nèi)外溫度對(duì)應(yīng)關(guān)系并不是很好，但也可以看出大致規(guī)律，呈非線性的一元二次方程關(guān)系；而在雨雪天氣情況下，棚內(nèi)外的溫度呈對(duì)數(shù)關(guān)系。
４）不同天氣條件下，棚內(nèi)均維持較高的濕度，遠(yuǎn)高于棚外，尤其是夜間。高濕是設(shè)施栽培中突出的小氣候特點(diǎn)，但不利于作物生長(zhǎng)，也是導(dǎo)致很多病蟲(chóng)害發(fā)生的原因之一。因而在確保室溫對(duì)作物安全的條件下進(jìn)行適時(shí)的通風(fēng)處理對(duì)降低室內(nèi)相對(duì)濕度有著重要作用。
參考文獻(xiàn)：
［１］ 徐州市統(tǒng)計(jì)局． 徐州市統(tǒng)計(jì)年鑒－２００９［Ｍ］． 北京：中國(guó)統(tǒng)計(jì)出版社，２００９.９－１０，２５．
［２］ 徐師華． 蔬菜栽培設(shè)施內(nèi)的小氣候觀測(cè)［Ｊ］． 成都信息工程學(xué)院學(xué)報(bào)，２００２（１）：５４－５６．
［３］ 范萬(wàn)新，陳丹． 建立溫室大棚的小氣候觀測(cè)［Ｊ］． 廣西農(nóng)學(xué)報(bào)，２００２（６）：１６－１９．
［４］ 王鵬，李衛(wèi)欣，孫永濤． 連棟塑料溫室光溫環(huán)境特征分析［Ｊ］． 北方園藝，２００５（１）：１８－１９．
［５］ 崔建云，左迎之． 外部環(huán)境氣象條件對(duì)日光溫室氣象條件的影響［Ｊ］． 氣象，２００６，３２（３）：１０１－１０３．
［６］ 陳丹，梁萍，范萬(wàn)新，等． 桂南地區(qū)六連棟塑料大棚的小氣候特征分析［Ｊ］． 廣東農(nóng)業(yè)科學(xué)，２００７（３）：１０３－１０５．
［７］ 宋艷華，齊尚紅． 秋季日光溫室內(nèi)小氣候特征研究［Ｊ］．安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，２００７，３５（２３）：７２３５－７２３６．
猜你喜歡
日光溫室番茄高產(chǎn)高效栽培技術(shù)農(nóng)業(yè)知識(shí)(2022年9期)2022-10-13 08:25:50 “引水工程”對(duì)克拉瑪依局地小氣候的改善農(nóng)業(yè)災(zāi)害研究(2022年1期)2022-05-07 01:31:04 北方冬季日光溫室番瓜高產(chǎn)栽培技術(shù)現(xiàn)代園藝(2018年2期)2018-03-15 08:00:04 日光溫室盆栽迷你玫瑰栽培技術(shù)現(xiàn)代園藝(2017年22期)2018-01-19 05:06:54 不同坡位對(duì)毛竹林小氣候及地上生長(zhǎng)的影響湖南林業(yè)科技(2017年1期)2017-02-06 05:29:18 成渝經(jīng)濟(jì)區(qū)城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平比較研究中國(guó)市場(chǎng)(2016年38期)2016-11-15 23:02:57 英漢動(dòng)物詞匯文化內(nèi)涵的對(duì)比分析青年文學(xué)家(2016年27期)2016-11-02 17:39:17 中外優(yōu)秀網(wǎng)球運(yùn)動(dòng)員比賽技術(shù)的對(duì)比與分析體育時(shí)空(2016年8期)2016-10-25 20:16:08 山東林業(yè)科技(2016年5期)2016-07-05 00:43:04 基于數(shù)據(jù)庫(kù)的唐詩(shī)宋詞對(duì)比研究科技視界(2015年25期)2015-09-01 16:57:34
孫磊 賈紅 孫建印
摘要：為獲得徐州地區(qū)不同類型日光溫室大棚內(nèi)外的小氣候差異規(guī)律，給農(nóng)事生產(chǎn)及管理者提供科學(xué)依據(jù)，對(duì)當(dāng)?shù)爻Ｒ?jiàn)的三種不同類型日光溫室大棚溫濕度進(jìn)行了觀測(cè)并作了對(duì)比分析。得出不同天氣條件下不同類型大棚內(nèi)的溫濕度特點(diǎn)，為大棚的合理選擇和溫室內(nèi)環(huán)境因子的調(diào)控提供了參考依據(jù)。
關(guān)鍵詞：日光溫室；小氣候；對(duì)比分析；日變化規(guī)律
中圖分類號(hào)：Ｓ６２５．１文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：Ａ文章編號(hào)：0439－８114（２０11）16－3399-03
Ｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ Ｔｙｐｅｓ of Ｇｒｅｅｎｈｏｕｓｅ Ｍｉｃｒｏｃｌｉｍａｔｅ
ＳＵＮ Ｌｅｉ，ＪＩＡ Ｈｏｎｇ，ＳＵＮ Ｊｉａｎ－ｙｉｎ
（Ｘｕｚｈｏｕ Ｂｕｒｅａｕ ｏｆ Ｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｙ，Ｘｕｚｈｏｕ ２２１００２，Ｊｉａｎｇｓｕ，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ａｃｑｕｉｒｅ ｔｈｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ｌａｗ ｏｆ ｍｉｃｒｏｃｌｉｍａｔｅ ｉｎ the inside ａｎｄ ｏｕｔｓｉｄｅ of ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｇｒｅｅｎｈｏｕｓｅ ｉｎ Ｘｕｚｈｏｕ ａｎｄ ｐｒｏｖｉｄｅ ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ ｇｕｉｄａｎｃｅ ｔｏ ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｇｒｅｅｎｈｏｕｓｅ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ， ｔｈｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ａｎｄ ｈｕｍｉｄｉｔｙ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ in the inside and ontside of ｔｈｒｅｅ ｃｏｍｍｏｎ ｔｙｐｅｓ ｏｆ ｇｒｅｅｎｈｏｕｓｅ were ｓｔｕｄied， ａｎｄ ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｓ ｏｆ ｍｉｃｒｏｃｌｉｍａｔｅ ｗere ａｎａｌｙｚｅｄ． Ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ａｎｄ ｈｕｍｉｄｉｔｙ of ｔｈｅ ｇｒｅｅｎｈｏｕｓｅ ｉｎ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｗｅａｔｈｅｒ ｗere ｏｂｔａｉｎｅｄ，ｗｈｉｃｈ ｃｏｕｌｄ ｐｒｏｖｉｄｅ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｆｏｒ ｒｅａｓｏｎａｂｌｅ ｃｈｏｉｃｅ ｏｆ ｇｒｅｅｎｈｏｕｓｅ ａｎｄ ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｉｎｄｏｏｒ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｆａｃｔｏｒｓ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｇｒｅｅｎｈｏｕｓｅ； ｍｉｃｒｏｃｌｉｍａｔｅ； ｃｏｍｐａｒative ａｎａｌｙｓｉｓ； ｄａｉｌｙ ｖａｒｉａｔｉｏｎ ｒｅｇｕｌａｒｉｔｙ
目前徐州地區(qū)設(shè)施農(nóng)業(yè)規(guī)模已初步形成，各種類型的常年占地設(shè)施發(fā)展到８萬(wàn)ｈｍ２［１］。利用溫室大棚進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，已逐步發(fā)展成為農(nóng)業(yè)的一大亮點(diǎn)和農(nóng)民增收的重要來(lái)源。但由于生產(chǎn)規(guī)模與經(jīng)濟(jì)上的差異，使得大棚的類型有所不同，保溫效果也有所差異。目前對(duì)個(gè)別類型大棚小氣候的研究不少，但多見(jiàn)于北方地區(qū)，鮮見(jiàn)對(duì)不同結(jié)構(gòu)大棚小氣候的對(duì)比研究［２－４］。通過(guò)對(duì)徐州地區(qū)常見(jiàn)三種類型大棚內(nèi)外溫濕度的對(duì)比分析，得出其在不同天氣條件下的變化規(guī)律，旨在為大棚的農(nóng)事生產(chǎn)與管理提供更可靠的科學(xué)依據(jù)。
１材料與方法
試驗(yàn)采用同一方位三種不同類型的溫室大棚，分別為磚墻日光溫室、土墻日光溫室和拱棚，三種棚型采取相同的管理措施。磚墻日光溫室為鋼架結(jié)構(gòu)，東西長(zhǎng)４５.00 ｍ，南北寬９．５０ ｍ，其中人行道占０．３0 ｍ，脊高２．９0 ｍ，后墻高２．４0 ｍ，墻厚０．４0 ｍ，距地面１．５0 m處有通風(fēng)窗口，窗口長(zhǎng)０．２0 ｍ，寬０．４0 ｍ，共１５個(gè)；土墻日光溫室為竹木結(jié)構(gòu)，東西長(zhǎng)５５.00 ｍ，南北寬７．５０ ｍ，后墻高２．０0 ｍ，柱高２．２0 ｍ，墻厚０．６0 ｍ；拱棚東西長(zhǎng)６７.00 ｍ，南北寬５．８５ ｍ，高２．０0 ｍ，全由塑料薄膜蒙在鋼性支架上構(gòu)成，整個(gè)大棚地上部分沒(méi)有任何不透光的墻和坡。
自２００９年１１月１日至１２月１日，利用溫濕度自計(jì)儀器對(duì)設(shè)施內(nèi)外的溫度和濕度進(jìn)行不間斷觀測(cè)，取整點(diǎn)資料做數(shù)據(jù)分析。天氣狀況資料取自徐州市氣象局地面觀測(cè)場(chǎng)。
２結(jié)果與分析
２．１不同天氣條件下大棚內(nèi)外溫度日變化比較
２．１．１晴天時(shí)棚內(nèi)溫度日變化晴好天氣條件下，光照強(qiáng)度是影響大棚內(nèi)溫度變化的主導(dǎo)因素［５］。白天由于太陽(yáng)輻射強(qiáng)，棚內(nèi)外沒(méi)有空氣交換，棚內(nèi)增溫迅速，棚內(nèi)外溫差最大。通過(guò)觀測(cè)發(fā)現(xiàn)，三種棚型中，拱棚室內(nèi)外溫差最大，達(dá)到１９．９ ℃，這主要與拱棚的結(jié)構(gòu)有關(guān)。由于其受光照相對(duì)面積大，吸收太陽(yáng)輻射較多，利于熱量傳導(dǎo)，因而更有利于棚內(nèi)的輻射增溫。從圖１中可以看到，整體上三種類型的溫室大棚內(nèi)溫度變化趨勢(shì)相似。由于外界光照條件較好，占升溫主導(dǎo)因素，因此棚內(nèi)溫度日變化呈單峰狀，與外界環(huán)境保持一致。從７：００開(kāi)始受光照影響劇烈升溫，到中午１２：００左右達(dá)到最大值，隨著太陽(yáng)高度角的降低，１４：００以后開(kāi)始迅速下降，到
１８：００降幅逐漸放緩，整個(gè)夜間變化趨于平穩(wěn)，一天中溫度的最低值出現(xiàn)在６：００前后。由于拱棚導(dǎo)熱性能較好，更利于熱量的傳輸，在中午時(shí)刻拱棚內(nèi)溫度明顯高于另外二者，約高出５～６ ℃；但１４：００以后其溫度開(kāi)始迅速下降，降幅明顯大于另外二者；到１５：００拱棚內(nèi)溫度已經(jīng)低于磚墻和土墻日光溫室，溫差并逐漸增大；而磚墻和土墻日光溫室內(nèi)溫度變化趨勢(shì)基本一致。夜間由于缺少光照，輻射降溫明顯，拱棚保溫性能明顯偏低，其溫度同期約比其他兩個(gè)棚內(nèi)低６ ℃左右。由于棚內(nèi)氣溫從午后開(kāi)始下降，而棚外氣溫則升至１５：００～１６：００后才開(kāi)始緩慢下降，棚內(nèi)降溫速度比棚外快，導(dǎo)致拱棚在
１８：００～２０：００個(gè)別時(shí)刻出現(xiàn)棚內(nèi)氣溫低于棚外的“溫度逆轉(zhuǎn)”現(xiàn)象，６：００～８：００有時(shí)也會(huì)有短暫的“溫度逆轉(zhuǎn)”現(xiàn)象出現(xiàn)［６］。從３種不同棚型的線性回歸方程（表1）可以看出，拱棚的相關(guān)性高于其他二者，擬合程度更好，這也說(shuō)明拱棚內(nèi)溫度與外界環(huán)境的關(guān)系更為一致，受外界影響也最大，在晴好天氣下不利于保溫。
２．１．２云系天氣時(shí)棚內(nèi)溫度日變化云系天氣時(shí)，由于天空云量較多，棚內(nèi)溫度日變化比較復(fù)雜（圖2）。當(dāng)出現(xiàn)晴天時(shí)棚內(nèi)外氣溫均升高；出現(xiàn)云層遮擋時(shí)，棚外溫度會(huì)出現(xiàn)短時(shí)下降，棚內(nèi)溫度上升減緩。由于棚外太陽(yáng)輻射不強(qiáng)，棚內(nèi)有薄膜的保溫作用，大棚內(nèi)溫度均高于棚外溫度。三類大棚溫度整體變化趨勢(shì)一致，只是拱棚降溫幅度較大，尤其在１８：００以后，這與在晴好天氣下變化規(guī)律一致。從三者的回歸方程（表2）中可以看出，在云系天氣時(shí)，土墻日光溫室和拱棚溫室內(nèi)外空氣溫度的相關(guān)性低于晴天的，而磚墻日光溫室在上述二者條件下內(nèi)外溫度的相關(guān)性相差不大。其中土墻日光溫室相關(guān)性最低，這說(shuō)明云系天氣時(shí)大棚內(nèi)溫度與棚外溫度對(duì)應(yīng)關(guān)系并不是很好，受云系影響程度較大，主要呈現(xiàn)非線性的一元二次方程關(guān)系。其中土墻日光溫室日夜溫差最小，更加有利于夜間的保溫。
２．１．３雨雪天氣時(shí)棚內(nèi)溫度日變化陰雨天氣時(shí)，由于外界沒(méi)有陽(yáng)光照射，棚內(nèi)溫度主要隨著外界的變化而變化。從圖３中可以看到，６：００溫度開(kāi)始下降，直到９：００以后由于外界溫度的回升才開(kāi)始上升，但增幅不大，只有約２．０ ℃的增幅，最高溫度才８．５ ℃，出現(xiàn)在拱棚內(nèi)。隨后由于外界環(huán)境溫度的持續(xù)下降，棚內(nèi)溫度又開(kāi)始持續(xù)下降，其中拱棚降幅相對(duì)較大，土墻日光溫室相對(duì)較小，但整體變化趨勢(shì)一致。夜間溫度與早晨相比，下降了３．０～４．０ ℃。
下雪天氣時(shí)，由于外界環(huán)境溫度較低，且變化幅度不大，棚內(nèi)由于自身的小氣候特點(diǎn)，其溫度均高于棚外溫度且保持較一致的差距，棚內(nèi)溫度總體上隨棚外溫度的降低而降低，與棚外溫差為６．０～８．０ ℃。圖4中拱棚內(nèi)溫度在１２∶００以后出現(xiàn)急劇下降，據(jù)相關(guān)人員證實(shí)，這是由于午后雪停，棚主將保溫用草苫除去所致。
不同天氣條件下，棚內(nèi)外溫度整體上有著不同的對(duì)應(yīng)關(guān)系（圖5）。具體來(lái)說(shuō)，晴天時(shí)棚內(nèi)外溫度呈簡(jiǎn)單的線性關(guān)系；云系天氣時(shí)受天空云量以及管理措施的影響，棚內(nèi)外溫度對(duì)應(yīng)關(guān)系并不是很好，但也可以看出大致規(guī)律，呈非線性的一元二次方程關(guān)系；而在雨雪天氣情況下，棚內(nèi)外的溫度呈對(duì)數(shù)關(guān)系。具體關(guān)系式如表3所示。
２．２不同天氣條件下大棚內(nèi)濕度日變化比較
相對(duì)來(lái)說(shuō)，大棚內(nèi)濕度在一天內(nèi)都比較高，尤其在夜間濕度更大。高濕是設(shè)施農(nóng)業(yè)中突出的小氣候特點(diǎn)，由于大棚溫室長(zhǎng)期處于封閉狀態(tài)，使得溫室內(nèi)的植物蒸騰和土壤蒸發(fā)水汽不易外逸，溫室內(nèi)空氣相對(duì)潮濕要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于外界［７］。從不同天氣條件下大棚內(nèi)濕度變化圖（圖6）可知，在不揭草苫的情況下，棚內(nèi)濕度均處于８０％以上的高濕狀態(tài)；在雨雪天氣下，由于草苫一直覆蓋，大棚處于全天候封閉狀態(tài)，室內(nèi)溫差較小，濕度變化不大，保持平穩(wěn)狀態(tài)，在中午時(shí)刻略有下降；而晴天與多云天氣下，在８：００左右棚內(nèi)濕度達(dá)到最大值，隨后由于揭草苫后，棚內(nèi)溫度開(kāi)始迅速上升，空氣濕度隨溫度的上升而開(kāi)始急速下降，再加上高溫時(shí)揭膜通風(fēng)作用，在中午時(shí)刻濕度達(dá)到最低值，與高溫形成對(duì)應(yīng)關(guān)系，當(dāng)草苫重新蓋上時(shí)（１５：００～１６：００），棚內(nèi)濕度隨著溫度的緩慢下降而逐漸增大，直至次日揭草苫前。
３小結(jié)與討論
１）晴天與云系天氣時(shí)，棚內(nèi)空氣溫度日變化曲線為單峰型，與棚外基本一致；雨雪天氣時(shí)，棚內(nèi)溫度隨棚外變化而變化，但幅度相對(duì)較小。棚內(nèi)溫度整體上高于棚外溫度（除拱棚內(nèi)出現(xiàn)短暫的“溫度逆轉(zhuǎn)”現(xiàn)象），一般在中午時(shí)刻溫差達(dá)到極大值。棚內(nèi)外溫、濕度差在晴天相差最大，雨雪天相差最小。
２）晴天時(shí)，磚墻與土墻日光溫室保溫效果較好，拱棚受外界環(huán)境影響最明顯，易升溫，但保溫效果相對(duì)較差；云系及雨雪天氣時(shí)，土墻日光溫室保溫效果要高于另外二者。但土墻日光溫室抗災(zāi)害性天氣能力偏弱，尤其是對(duì)于強(qiáng)風(fēng)、暴雨等，因此發(fā)展磚墻日光溫室仍是未來(lái)重點(diǎn)。
３）不同天氣條件下，棚內(nèi)外溫度整體上有著不同的對(duì)應(yīng)關(guān)系。晴天時(shí)，棚內(nèi)外溫度呈簡(jiǎn)單的線性關(guān)系；云系天氣時(shí)受天空云量以及管理措施的影響，棚內(nèi)外溫度對(duì)應(yīng)關(guān)系并不是很好，但也可以看出大致規(guī)律，呈非線性的一元二次方程關(guān)系；而在雨雪天氣情況下，棚內(nèi)外的溫度呈對(duì)數(shù)關(guān)系。
４）不同天氣條件下，棚內(nèi)均維持較高的濕度，遠(yuǎn)高于棚外，尤其是夜間。高濕是設(shè)施栽培中突出的小氣候特點(diǎn)，但不利于作物生長(zhǎng)，也是導(dǎo)致很多病蟲(chóng)害發(fā)生的原因之一。因而在確保室溫對(duì)作物安全的條件下進(jìn)行適時(shí)的通風(fēng)處理對(duì)降低室內(nèi)相對(duì)濕度有著重要作用。
參考文獻(xiàn)：
［１］ 徐州市統(tǒng)計(jì)局． 徐州市統(tǒng)計(jì)年鑒－２００９［Ｍ］． 北京：中國(guó)統(tǒng)計(jì)出版社，２００９.９－１０，２５．
［２］ 徐師華． 蔬菜栽培設(shè)施內(nèi)的小氣候觀測(cè)［Ｊ］． 成都信息工程學(xué)院學(xué)報(bào)，２００２（１）：５４－５６．
［３］ 范萬(wàn)新，陳丹． 建立溫室大棚的小氣候觀測(cè)［Ｊ］． 廣西農(nóng)學(xué)報(bào)，２００２（６）：１６－１９．
［４］ 王鵬，李衛(wèi)欣，孫永濤． 連棟塑料溫室光溫環(huán)境特征分析［Ｊ］． 北方園藝，２００５（１）：１８－１９．
［５］ 崔建云，左迎之． 外部環(huán)境氣象條件對(duì)日光溫室氣象條件的影響［Ｊ］． 氣象，２００６，３２（３）：１０１－１０３．
［６］ 陳丹，梁萍，范萬(wàn)新，等． 桂南地區(qū)六連棟塑料大棚的小氣候特征分析［Ｊ］． 廣東農(nóng)業(yè)科學(xué)，２００７（３）：１０３－１０５．
［７］ 宋艷華，齊尚紅． 秋季日光溫室內(nèi)小氣候特征研究［Ｊ］．安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，２００７，３５（２３）：７２３５－７２３６．
猜你喜歡
農(nóng)業(yè)知識(shí)(2022年9期)2022-10-13 08:25:50
農(nóng)業(yè)災(zāi)害研究(2022年1期)2022-05-07 01:31:04
現(xiàn)代園藝(2018年2期)2018-03-15 08:00:04
現(xiàn)代園藝(2017年22期)2018-01-19 05:06:54
湖南林業(yè)科技(2017年1期)2017-02-06 05:29:18
中國(guó)市場(chǎng)(2016年38期)2016-11-15 23:02:57
青年文學(xué)家(2016年27期)2016-11-02 17:39:17
體育時(shí)空(2016年8期)2016-10-25 20:16:08
科技視界(2015年25期)2015-09-01 16:57:34
