特色蔬菜種子高效設(shè)施生產(chǎn)溫控研究

李成佐，潘天春

特色蔬菜種子高效設(shè)施生產(chǎn)溫控研究

李成佐a，潘天春b

（西昌學(xué)院a.農(nóng)業(yè)科學(xué)學(xué)院；b.科技處，四川西昌615013）

試驗(yàn)針對西昌洋蔥種子生產(chǎn)夏季易出現(xiàn)極端高溫的難題，建立頂部遮陽網(wǎng),在0～100%幅度內(nèi)調(diào)控設(shè)施棚光通量，通過遮光進(jìn)行溫控。對設(shè)施棚不同部位溫度與設(shè)施棚外的溫度變化分析研究表明：在夏季高溫時(shí)擇時(shí)用遮陽網(wǎng)在0～100%的范圍內(nèi)覆蓋調(diào)控光照，降溫效果明顯，能顯著改變設(shè)施棚內(nèi)的局部環(huán)境，有利洋蔥種子的開花結(jié)實(shí)。

洋蔥；蔬菜；種子；設(shè)施棚；溫控

西昌是國家級(jí)蔬菜基地，位于四川省西南部，安寧河中段，屬亞熱帶季風(fēng)氣候，全年氣候溫和，日照充足，降水充沛，無霜期長；土地養(yǎng)分豐富，土壤肥沃，有利于蔬菜作物的生長。但對于利用小春季節(jié)秋播夏收的蔬菜（如洋蔥）制種業(yè)來說，西昌極端天氣時(shí)有發(fā)生，冬季常出現(xiàn)0℃以下低溫、霜凍、雪災(zāi)等災(zāi)害，而該季節(jié)蔬菜苗小、弱，耐寒性弱，因而受害嚴(yán)重；夏季溫度過高，出現(xiàn)高溫天氣，此時(shí)正是蔬菜種子開花期，高溫不利于花序發(fā)育，不利于授粉，結(jié)籽率降低；建立蔬菜種子生產(chǎn)高效設(shè)施棚，冬季擇時(shí)覆蓋，能有效防止蔬菜種苗因低溫、霜凍、雪災(zāi)等選成的危害；夏季擇時(shí)覆蓋，起遮光、降高溫、防大風(fēng)、防暴雨、防冰雹的作用；建交種子生產(chǎn)高效設(shè)施棚，在很大程度上彌補(bǔ)了氣候環(huán)境的局部不足，避免了極端低、高溫對蔬菜生長制種的不利影響。但普通大棚冬季增溫效果明顯，蔬菜未能有較長時(shí)間的低溫生長環(huán)境，不能通過春化階段，因而不能正常開花結(jié)實(shí)；夏季除高溫不利于花序發(fā)育外，還因棚膜的存在阻礙蒼蠅、蜜蜂、自然通風(fēng)等的傳花授粉；本研究針對上述問題，以洋蔥種子生產(chǎn)為例，建立種子生產(chǎn)高效設(shè)施棚，設(shè)施棚只對頂部用遮陽網(wǎng)在0～100%范圍進(jìn)行擇時(shí)覆蓋，并具有如下性能：（1）冬天擇時(shí)覆蓋，具有防霜凍、雪災(zāi)等自然災(zāi)害能力，同時(shí)保證蔬菜有較長時(shí)間的低溫生長環(huán)境，順利通過春化階段；（2）在夏季烈日高溫天，能擇時(shí)覆蓋遮光降高溫，使設(shè)施棚內(nèi)溫度更適宜蔬菜生長、發(fā)育；（3）在蔬菜開花季節(jié)，與外界完全暢通，不影響蜜蜂、蠅等的傳花授粉；（4）在設(shè)施棚內(nèi)可進(jìn)行機(jī)械化操作，同時(shí)能擇時(shí)覆蓋，具有防暴雨、防冰雹、防大風(fēng)等自然災(zāi)害能力。本研究是采用遮陽網(wǎng)在夏季高溫時(shí)擇時(shí)覆蓋達(dá)到對光照的環(huán)境條件的局部調(diào)控，覆蓋面積在0～100%的范圍內(nèi)均可調(diào)控，從而達(dá)到將極端高溫調(diào)控降低，以利于洋蔥種子的開花結(jié)實(shí)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)

涼山海成農(nóng)業(yè)科技有限公司科研基地全自動(dòng)設(shè)施大棚內(nèi)，設(shè)施棚采用遮陽網(wǎng)擇時(shí)覆蓋通過對光照局部調(diào)控而達(dá)到降低溫度的目的，覆蓋面積在0～100%的范圍內(nèi)均可調(diào)控。

1.2 試驗(yàn)儀器及工具

溫濕度計(jì)、聯(lián)網(wǎng)計(jì)算機(jī)、記錄本等。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.3.1 試驗(yàn)時(shí)間

2014年4月17日至5月15日期間，分時(shí)間段記錄：11：30—17:00，開網(wǎng)30 min后開始記錄，每20 min記錄一次，每天調(diào)查16次。

1.3.2 試驗(yàn)方法

設(shè)施棚采用擇時(shí)調(diào)控，自動(dòng)控制，設(shè)施棚為面積33 350 m2，調(diào)控范圍在0%～100%之間，（1）在全開網(wǎng)狀態(tài)下中心地帶放置溫濕度計(jì)1只，測量整個(gè)設(shè)施棚內(nèi)中心地帶溫度變化；（2）全開網(wǎng)狀態(tài)下在距離設(shè)施棚邊25 m處放置溫濕度計(jì)1只，測量設(shè)施棚內(nèi)邊緣地帶溫度變化；（3）在設(shè)施棚外大田里放置溫濕度計(jì)1只，測量自然環(huán)境下溫度的變化，設(shè)施棚的調(diào)控在6 min內(nèi)完成。

1.3.3 數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel數(shù)據(jù)處理得到溫度對照曲線圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 試驗(yàn)期間的溫度調(diào)控變化

夏季設(shè)施棚溫度的調(diào)控重點(diǎn)是降低溫度，使其趨近于洋蔥開花授粉的最佳適宜生長溫度。從2014年4月17日開始調(diào)控試驗(yàn)，5月15日結(jié)束調(diào)控試驗(yàn)，陰天、雨天及低溫天不作調(diào)控，對20 d的每天調(diào)控平均溫度數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)處理結(jié)果見表1，圖1。

從表1和圖1中可看出，在試驗(yàn)期間設(shè)施棚外平均最高溫度為43.19的4月25日，距棚邊緣25 m處為32.81℃，平均降低10.38℃，設(shè)施棚中心為33.78℃，平均降低9.41℃；在平均次高溫度為42.56℃的4月26日，距棚邊緣25 m處為31.25℃，平均降低11.31℃，設(shè)施棚中心為34.39℃，平均降低8.17℃；在試驗(yàn)期間施棚外的平均溫度為40.30℃，距棚邊緣25 m處為29.91℃，平均降低10.39℃，設(shè)施棚中心為33.04℃，平均降低7.26℃。試驗(yàn)結(jié)果可知：建立了設(shè)施棚后，進(jìn)行溫度調(diào)控后，設(shè)施棚洋蔥種植地塊內(nèi)整體溫度與棚外環(huán)境下相比顯著降低，平均降幅為：2.40～17.77℃，趨近于洋蔥開花授粉的最佳適宜生長溫度30～35℃。

表1 設(shè)施棚溫度調(diào)控變化表

圖1 不同日期不同區(qū)域平均溫度比較

2.2 試驗(yàn)期單日溫度調(diào)控變化

2.2.1 單日棚外最高溫度超過45℃溫度調(diào)控變化

調(diào)控試驗(yàn)于4月17、18、20、21、22、25、26、29、30日和5月1、2、3、8、9、10、11、12、13、14、15共調(diào)控20 d，每天調(diào)查16次；因建立設(shè)施棚在夏天的主要目的是在高溫?fù)駮r(shí)降低溫度，以利于洋蔥的開花結(jié)實(shí)，故選擇當(dāng)天棚外田間溫度最高超過45℃的4月22日、25日、26日和5月8日的試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，結(jié)果見圖2、圖3、圖4、圖5。

圖2 4月22日不同區(qū)域溫度變化圖

圖3 4月25日不同區(qū)域溫度變化圖

圖4 4月26日不同區(qū)域溫度變化圖

圖5 5月8日不同區(qū)域溫度變化圖

從圖2可看出，在14：50棚外溫度最高溫度46℃時(shí)，設(shè)施棚邊25 m處的溫度為33℃，降低13℃，設(shè)施棚內(nèi)中心溫度為37℃，降低9℃；在14：10棚外溫度次高溫度45℃時(shí)，設(shè)施棚邊25 m處的溫度為34℃，降低11℃，設(shè)施棚內(nèi)中心溫度為36℃，降低9℃；11：30—17：00棚外平均溫度41.94℃，設(shè)施棚邊25 m處的平均溫度為31.63℃，平均降低10.3℃，設(shè)施棚內(nèi)中心的平均溫度為34.88℃，平均降低7.06℃；試驗(yàn)期間設(shè)施棚內(nèi)的溫度明顯低于棚外溫度。

從圖3可看出，在13：30棚外最高溫度48℃時(shí)，設(shè)施棚邊25 m處的溫度為34℃，降低14℃，設(shè)施棚內(nèi)中心溫度為37.5℃，降低10.5℃；在13：05棚外溫度次高溫度47℃時(shí)，設(shè)施棚邊25 m處的溫度為34.5℃，降低12.5℃，設(shè)施棚內(nèi)中心溫度為36℃，降低9℃；11：30—17：00棚外平均溫度43.19℃，設(shè)施棚邊25 m處的平均溫度為32.81℃，平均降低10.38℃，設(shè)施棚內(nèi)中心的平均溫度為33.78℃，平均降低9.41℃；試驗(yàn)期間設(shè)施棚內(nèi)的溫度明顯低于棚外溫度。

從圖4可看出，在13：30棚外溫度最高溫度46℃時(shí)，設(shè)施棚邊25 m處的溫度為32℃，降低14℃，設(shè)施棚內(nèi)中心溫度為35℃，降低11℃；在14：10棚外溫度次高溫度45℃時(shí)，設(shè)施棚邊25 m處的溫度為32℃，降低13℃，設(shè)施棚內(nèi)中心溫度為36℃，降低9℃；11：30—17：00棚外平均溫度42.56℃，設(shè)施棚邊25 m處的平均溫度為31.25℃，平均降低11.31℃，設(shè)施棚內(nèi)中心的平均溫度為34.39℃，平均降低8.17℃；試驗(yàn)期間設(shè)施棚內(nèi)的溫度明顯低于棚外溫度。

從圖5可看出，在12：45棚外溫度最高溫度50℃時(shí)，設(shè)施棚邊25 m處的溫度為24℃，降低26℃，設(shè)施棚內(nèi)中心溫度為25℃，降低25℃；在12：10棚外溫度次高溫度42℃時(shí)，設(shè)施棚邊25 m處的溫度為24℃，降低18℃，設(shè)施棚內(nèi)中心溫度為25℃，降低17℃；11：30—17：00棚外平均溫度40.83℃，設(shè)施棚邊25 m處的平均溫度為23.06℃，平均降低17.77℃，設(shè)施棚內(nèi)中心的平均溫度為25.64℃，平均降低15.19℃；試驗(yàn)期間設(shè)施棚內(nèi)的溫度明顯低于棚外溫度，降幅為6～26℃。

2.2.2 單日棚外最高溫度低于或等于45℃溫度調(diào)控變化

調(diào)控試驗(yàn)調(diào)控20 d，每天調(diào)查16次，除當(dāng)天棚外田間溫度最高超過45℃的4月22日、25日、26日和5月8日的的16 d當(dāng)天試驗(yàn)最高溫度、次高溫度、全天平均溫度與距棚邊緣25 m處溫度，設(shè)施棚中心溫度的調(diào)控結(jié)果和分析也表明設(shè)施棚洋蔥種植地塊內(nèi)溫度顯著比棚外溫度降低，降幅為1～12℃。但因?yàn)榻⒃O(shè)施棚在夏天的主要目的是在高溫?fù)駮r(shí)降低溫度，以利于洋蔥的開花結(jié)實(shí)，故當(dāng)天棚外田間溫度最高低于45℃的試驗(yàn)數(shù)據(jù)和相應(yīng)圖表全部省略。

3 結(jié)論與討論

3.1 結(jié)論

（1）從試驗(yàn)期間設(shè)施棚外平均當(dāng)天試驗(yàn)最高溫度、次高溫度、全試驗(yàn)期平均溫度與距棚邊緣25 m處溫度，設(shè)施棚中心溫度的調(diào)控結(jié)果和分析都表明設(shè)施棚洋蔥種植地塊內(nèi)溫度與棚外相比顯著降低，平均降幅為2.40～17.77℃。

（2）從試驗(yàn)期當(dāng)天棚外田間溫度最高超過45℃的4 d當(dāng)天試驗(yàn)最高溫度、次高溫度、全天平均溫度與距棚邊緣25 m處溫度，設(shè)施棚中心溫度的調(diào)控結(jié)果和分析都表明設(shè)施棚洋蔥種植地塊內(nèi)溫度顯著比棚外溫度降低，降幅為6～26℃。

（3）從試驗(yàn)期當(dāng)天棚外田間溫度最高低于或等于45℃的16 d當(dāng)天試驗(yàn)最高溫度、次高溫度、全天平均溫度與距棚邊緣25 m處溫度，設(shè)施棚中心溫度的調(diào)控結(jié)果和分析也表明設(shè)施棚洋蔥種植地塊內(nèi)溫度顯著比棚外溫度降低，降幅為1～12℃。

綜上所述，設(shè)施棚洋蔥種植地塊內(nèi)溫度與棚外溫度調(diào)控降低效果明顯，趨近于洋蔥開花授粉的最佳適宜生長溫度30～35℃。

3.2 討論

（1）本次試驗(yàn)溫度調(diào)控是在遮陽網(wǎng)100%覆蓋的條件下進(jìn)行的，遮陽網(wǎng)部分覆蓋如30%、50%、80%等的調(diào)控變化，需要做進(jìn)一步的試驗(yàn)；

（2）本次試驗(yàn)溫度調(diào)控是在11：00點(diǎn)開始，17：30結(jié)束的，擇時(shí)覆蓋如12：00、13：00、14：00等不同時(shí)間的調(diào)控變化，也需要做進(jìn)一步的試驗(yàn)；

（3）本次試驗(yàn)溫度調(diào)控只進(jìn)行了一輪，溫度調(diào)控技術(shù)要指導(dǎo)生產(chǎn)，需做2輪、3輪甚至更多輪的試驗(yàn)。

（4）本次試驗(yàn)溫度調(diào)控只進(jìn)行了一輪，溫度調(diào)控技術(shù)要指導(dǎo)生產(chǎn)，需做2輪、3輪甚至更多輪的試驗(yàn)；另外溫控試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)與種子產(chǎn)量聯(lián)系分析，這也是下一部試驗(yàn)的重點(diǎn)。

[1]李成佐,夏明忠.洋蔥栽培與育種[M].成都:電子科技大學(xué)出版社,2005:119-167.

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[4]李成佐,單成海,潘天春,等.激光輻照洋蔥種子的生物學(xué)效應(yīng)初探[J].激光生物學(xué)報(bào),1999,8(1)1:34-39.

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[8]李成佐,潘天春,趙麗華,等.洋蔥新品種“昌激07-9”的激光誘變選育[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2009(25):11943-11944.

[9]單成海,潘天春,吳德萍,等.紅皮洋蔥新品種“昌激99—3”的一道清高效栽培技術(shù)[J].西昌師范高等專科學(xué)校學(xué)報(bào),2004,16 (3)：129-131.

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Research on Temperature Control of High Efficiency Facility Production of Special Vegetable Seeds

LI Cheng-zuoa，PAN Tian-chunb
(a.School of Agricultural Science;b.Department of Science and Technology,Xichang College,Xichang,Sichuan 615013,China)

Testing to the problem of extreme high temperature for Xichang onion seed production in summer,the top of the shade is established,in the 0～100%within the range of the control facilities shed luminous flux,the temperature is controlled by shading.The different part temperature of the facility shed and the temperature variation outside facilities shed showed that in the summer high temperature timing with sunshade net in the range of 0%～100%coverage of controllinglight,the cooling effect is obvious,which can significantly change the local environment of the facilities shed and is favorable for onion seeds flowering and fruiting

onion;vegetable seed;shed;temperature control

S633.204＋.1

A

1673-1891（2016）01-0004-04

10.16104/j.issn.1673-1891.2016.01.002

2015-12-17

涼山州科學(xué)技術(shù)和知識(shí)產(chǎn)權(quán)局產(chǎn)學(xué)研合作項(xiàng)目：特色蔬菜種子高效設(shè)施生產(chǎn)技術(shù)研究（14CXY0029）。

李成佐（1964-），男，四川西昌人，教授，博士，研究方向：洋蔥育種。