長沙市早稻大棚內(nèi)外溫濕變化特征及應(yīng)用

盧榮瓊，李 戟，劉迎春，黃柱堅，邱慶棟

（1. 長沙市氣象局，湖南 長沙 410215；2. 中國氣象局氣象干部培訓(xùn)學(xué)院湖南分院，湖南 長沙 410125；3. 株洲市氣象局，湖南 株洲 412005）

隨著社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展，農(nóng)村勞動力大量轉(zhuǎn)移，從事水稻生產(chǎn)的勞動力老齡化現(xiàn)象凸顯，以手工插秧為主的傳統(tǒng)水稻種植方式不能適應(yīng)水稻生產(chǎn)發(fā)展的要求。水稻機械化種植逐漸成為我國現(xiàn)代稻作技術(shù)的發(fā)展方向，一些學(xué)者對大棚育秧進(jìn)行了探討和研究[1-3]。章玲芬等[4]就早稻大棚培育機插秧覆蓋效果進(jìn)行了探討和分析，指出在大棚內(nèi)加小拱棚搭架覆蓋增溫保濕效果好，有利于種子正常發(fā)芽和秧苗生長，成秧率高、縮腳苗比例低，并可提高秧苗素質(zhì)。顧建清等[5]比較分析了大棚內(nèi)采用河泥、營養(yǎng)土、商品基質(zhì)等不同育秧基質(zhì)以及露地上采用商品基質(zhì)育秧的秧苗素質(zhì)、產(chǎn)量結(jié)構(gòu)、節(jié)土增效等主要特點。

長期以來，傳統(tǒng)早春水稻育秧采用小拱棚保溫。小拱棚塑料膜覆蓋保溫育秧方法的保溫性能差，棚內(nèi)晝夜溫差大，溫度穩(wěn)定性差，出苗和成秧遇“倒春寒”易造成出苗差、成苗率低等問題[6]。利用湖南省長沙市兩個早稻育秧大棚數(shù)據(jù)，分析早稻育秧期間大棚內(nèi)的溫、濕度變化情況，可探索育秧最佳氣象條件；通過長沙市綜合智能化監(jiān)控系統(tǒng)平臺，實時對大棚溫、濕度數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控和預(yù)警，為早稻大棚育秧提供更有效、更精確、更科學(xué)的氣象服務(wù)，在確保全年糧食生產(chǎn)安全、農(nóng)民增收和提高農(nóng)民種植早稻積極性等方面具有重要意義。

1 資料來源

1.1 站點位置

數(shù)據(jù)來自金城水鄉(xiāng)、二一農(nóng)莊田間小氣侯觀測站及大棚溫濕監(jiān)控儀。觀測站的地理位置位于湖南省長沙市的新康鄉(xiāng)、丁字鎮(zhèn)，區(qū)站號分別為P5185，P5223，經(jīng)緯度分別為112.47°E、28.25°N；112.55°E、28.22°N。

1.2 觀測站早稻育苗情況

兩地點大棚早稻品種均為湘早秈稻24，且播種期和移栽期均相同，分別為2014年3月17日和4月8日。

1.3 觀測數(shù)據(jù)

觀測儀器：田間小氣候自動氣象儀和大棚溫濕監(jiān)控儀。觀測數(shù)據(jù)主要包括溫室內(nèi)外溫度、濕度。

2 大棚早稻育苗階段溫濕度變化情況

2.1 育苗棚內(nèi)外溫度變化特征

2014年分別觀測早稻育秧期間金城水鄉(xiāng)與二一農(nóng)莊溫室大棚內(nèi)外的溫度變化情況，結(jié)果見圖1～圖3。從圖1 和圖2 可知，兩不同地點的棚內(nèi)和棚外溫度變化規(guī)律幾乎一致。從波動曲線的波峰波谷的數(shù)量可知，棚內(nèi)溫度的波動幅度比棚外大，棚內(nèi)溫度始終高于棚外溫度。金城水鄉(xiāng)棚內(nèi)外溫度最大溫差為7.9℃，最小溫差為0.4℃，二一農(nóng)莊大棚內(nèi)外的溫差最大8.2℃，最小0.3℃。

圖1 金城水鄉(xiāng)大棚內(nèi)外溫度變化

圖2 二一農(nóng)莊大棚內(nèi)外溫度變化

從圖3 中兩個不同地點的棚內(nèi)溫度變化情況可知，兩個不同地點的大棚內(nèi)溫度波動變化是幾乎一致的，最大溫差為3.0℃，最小為0.2℃。兩個不同大棚內(nèi)的溫差多集中在±1.0℃之內(nèi)，溫度波動情況差別不大，這就為兩不同大棚內(nèi)早稻秧苗素質(zhì)均衡提供了良好的溫度條件。在管理措施一致的情況下，溫度波動變化情況相同，溫差變化不大，早稻秧苗素質(zhì)也就會均衡，為早稻統(tǒng)一機插秧奠定了基礎(chǔ)。

2.2 育苗棚內(nèi)外濕度變化特征

圖3 金城水鄉(xiāng)和二一農(nóng)莊育苗大棚內(nèi)溫度差變化

早稻育秧期間兩大棚內(nèi)外的濕度變化情況，結(jié)果見圖4～圖6。從圖4 中可知，金城水鄉(xiāng)大棚的內(nèi)外濕度差（棚內(nèi)濕度減棚外濕度）的變化情況，育秧前期棚內(nèi)濕度大于棚外濕度，育秧后期棚內(nèi)濕度小于棚外濕度。從整個育秧期間棚內(nèi)及棚外的最大濕度差可知，棚外濕度的波動幅度比棚內(nèi)大。棚內(nèi)外的濕度差絕對值最大為23.6%，最小為0.5%。從圖5 中可知，兩個育苗棚內(nèi)外的濕度變化情況是一致的，整個育秧期間棚內(nèi)濕度差明顯大于棚外，棚內(nèi)外濕度差異和金城水鄉(xiāng)相比相對較小。育秧期間僅有幾天的時間是棚外濕度小于棚內(nèi)濕度，其余時間均是棚外濕度大于棚內(nèi)濕度，棚內(nèi)外濕度差絕對值最大為8.8%，最小為0.3%。

圖4 金城水鄉(xiāng)大棚內(nèi)外濕度變化情況

圖5 二一農(nóng)莊大棚內(nèi)外濕度變化情況

圖6 金城水鄉(xiāng)和二一農(nóng)莊育苗大棚內(nèi)濕度變化

從圖6 可知，兩個地點的大棚內(nèi)濕度的逐日波動情況幾乎是一致的。兩育苗棚濕度（二一農(nóng)莊棚內(nèi)濕度減金城棚內(nèi)濕度）差異不大，最大濕度差異絕對值為10.6%，最小為0.2%。相差不大的濕度差異，為兩地點大棚內(nèi)早稻秧苗提供了差異不大的濕度生長背景，這就為兩地點早稻秧苗的均衡生長奠定了一定的基礎(chǔ)。

3 大棚小氣候變化規(guī)律在大棚早稻育苗中的應(yīng)用

水稻秧苗期間，生長與發(fā)育受許多環(huán)境因素的影響，溫度和濕度起著非常重要的作用。一是溫度對各種作物來講是最重要的一個參數(shù)，包括土壤溫度和環(huán)境溫度，但土壤溫度可以通過大棚內(nèi)的環(huán)境溫度來調(diào)整，所以只對環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測和控制。二是土壤水分，農(nóng)作物沒有足夠的水分就不能生長，而水分過大也不利于秧苗生長；所以水稻秧苗的土壤水分必須控制在一個適當(dāng)值內(nèi)。

具體的調(diào)溫控濕方式包括以下幾種。（1）澆水。水稻出苗階段必須保持一定的土壤濕度，要求相對含水量達(dá)80%以上。由于大棚內(nèi)溫度較高，蒸發(fā)量大，往往很難做到早上補水濕潤到晚上，尤其是頂層，晴天中午補一次水只能維持2 h。所以，在蓋遮陽網(wǎng)的基礎(chǔ)上，每天要少量多次補水。頂層蒸發(fā)量大，一般要求播后每天補水4 次，分別在上午7～8 點、11 點和下午1點、5～6 點進(jìn)行，保持盤土濕潤，陰天每天補水2 次，齊苗后揭去遮陽網(wǎng)。中下層每天補水2 次，分別在上午11 點和下午5-6 點進(jìn)行，陰天可以不補水。出苗后以盤土發(fā)白，秧苗卷葉為標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)需要隨時補水。每次補水都要使盤土水分飽和。（2）控溫。重點要防止高溫危害。育秧棚內(nèi)晴天中午最高溫度可達(dá)41～42℃，對秧苗生長有較大危害。降溫應(yīng)采取以下措施：一是通風(fēng)，打開大棚入口，卷起棚膜，以加快空氣流通；二是補水，中午通過補水能使溫度降低3℃，采取上述措施能使棚內(nèi)溫度不超過35℃。（3）通風(fēng)。通風(fēng)是大棚育秧所必需的，一可換氣，二可降溫調(diào)濕，三可煉苗。出苗階段以閉棚為主，根據(jù)需要適當(dāng)通風(fēng)。一葉一心至二葉一心期白天通風(fēng)，夜間閉棚。二葉一心期后全天通風(fēng)不閉棚，降溫?zé)捗纭?/p>

4 結(jié) 語

通過對大棚內(nèi)外溫、濕度的變化特征分析，發(fā)現(xiàn)不同地點的大棚內(nèi)的溫濕度差別不大、溫濕度波動趨勢一致，這表明不同大棚內(nèi)早稻秧苗生長發(fā)育有相近的生長背景，為培育素質(zhì)相近的早稻秧苗提供了較好的環(huán)境條件，更為長沙地區(qū)早稻統(tǒng)一機插秧奠定了基礎(chǔ)。通過長沙市綜合智能化監(jiān)控系統(tǒng)平臺，可實現(xiàn)早稻育苗大棚溫度和濕度的實時監(jiān)測與及時預(yù)警。種植大戶可根據(jù)預(yù)警及時采取各種措施使棚內(nèi)溫、濕度達(dá)到育苗期不同階段的管理要求，從而有效降低水稻育秧中的蒸芽、燒苗、爛種、爛芽、爛秧等現(xiàn)象，大幅提高秧苗素質(zhì)，可使秧苗移栽后發(fā)根返青快、分孽早、穗多粒多結(jié)實率高，有利于提高機插秧水稻產(chǎn)量潛力，為水稻機插的高產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。

[1]左永梅，吳新海，張啟星，等.河北省稻區(qū)水稻機插育秧技術(shù)[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2011，（17）：79-82.

[2]黃志平.大棚盤育苗機械插秧技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果顯著[J].農(nóng)業(yè)技術(shù)經(jīng)濟(jì)，1983，（9）：33-35.

[3]陳 慶，張彥茹，任福聰，等.水稻大棚育秧研究[J].寧夏農(nóng)林科技，2011，52（11）：32-33.

[4]章玲芬，張建民，孫 健.早稻大棚培育機插秧覆蓋效果試驗[J].上海農(nóng)業(yè)科技，2013（3）：53，63.

[5]顧建清，戴 鼎，顧菊根，等.機插水稻大棚育秧技術(shù)試驗與研究[J].中國農(nóng)機化，2011，（3）：97-100.

[6]胡建富.早稻機插秧苗大棚培育研究[J].現(xiàn)代農(nóng)村科技，2013，（1）：56.