內(nèi)蒙古不同地區(qū)日光溫室的氣溫變化特征及增溫效應(yīng)研究

王惠貞+吳瑞芬+武榮盛

摘要：為揭示內(nèi)蒙古不同地區(qū)日光溫室大棚室內(nèi)氣溫的季節(jié)變化和日變化規(guī)律差異，分別以內(nèi)蒙古東、中、西三個(gè)典型地區(qū)的溫室大棚為研究對(duì)象，收集2011年9月至2012年5月溫室內(nèi)外的氣象數(shù)據(jù)，分析典型晴天或陰天的溫室內(nèi)氣溫日變化情況，尋找不同地區(qū)溫室內(nèi)外的平均氣溫和最低氣溫的關(guān)系，以及冷季溫室的抗凍能力差異，以期研究不同地區(qū)溫室的增溫效應(yīng)和保溫性能。結(jié)果表明，東部地區(qū)溫室的保溫性能較好，適宜蔬菜的周年生產(chǎn)，中部地區(qū)在冷季應(yīng)適當(dāng)采取加溫措施，保證溫室內(nèi)茄果類蔬菜的正常生長，西部地區(qū)部分時(shí)段溫室內(nèi)日最低氣溫低于2 ℃，芹菜等不耐低溫的蔬菜易發(fā)生冷害。

關(guān)鍵詞：溫室大棚；氣溫；日變化；增溫效應(yīng)；抗凍能力

中圖分類號(hào)：S625.51 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：0439-8114（2017）14-2628-07

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2017.14.008

Abstract： To reveal difference of temperature in seasonal change and daily variation rule in sunlight greenhouses of the different areas of Inner Mongolia， the paper studies respectively greenhouses of three typical areas in eastern， central and western Inner Mongolia. By collecting meteorological data of inside and outside greenhouse from September 2011 to May 2012， daily variation of temperature in greenhouse on the typical sunny or cloudy were analyzed. Mean while， the aim was to look for the relationship of the average temperature and the lowest temperature between inside and outside greenhouse in different areas， to search difference of frost resistance of greenhouse in cold season in different areas， in order to study warming effect and insulation performance of the greenhouse in different areas. The results showed that the greenhouse of the eastern region had good thermal insulation performance， which was suitable for the anniversary production of vegetables. In the greenhouse of the central region， farmers should take appropriate measures to ensure the normal growth of solanaceous fruit vegetable in the cold season. However， in the greenhouse of the western region， daily lowest temperature was lower than 2 ℃ on portion period， vegetables of not resistant to low temperature such as celery was prone to chilling injury.

Key words： sunlight greenhouse； temperature； daily variation； warming effect； freezing tolerance

20世紀(jì)90年代以來，北方地區(qū)日光溫室發(fā)展迅猛[1]，設(shè)施農(nóng)業(yè)作為現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要形式之一，結(jié)合現(xiàn)代生物技術(shù)和工程技術(shù)，為農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)提供可以人為進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)的環(huán)境條件，使光、熱、水、土、氣、肥等資源得到充分利用，從而更加有效地保證農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量[2，3]。溫室和各種類型的蔬菜大棚是設(shè)施農(nóng)業(yè)中最重要的組成部分，利用人造小氣候來滿足作物反季節(jié)生長所需的氣候條件[4]，使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)在一定程度上擺脫了對(duì)自然條件的依賴。

內(nèi)蒙古位于中國北部邊疆，地域遼闊，所處緯度較高，東西跨經(jīng)度廣，地貌以蒙古高原為主，具有復(fù)雜多樣的形態(tài)，氣候以溫帶大陸性季風(fēng)氣候?yàn)橹?。從東北向西南全年太陽輻射量逐漸遞增，降水量逐漸遞減[5]?？偟臍夂蛱攸c(diǎn)是春季氣溫驟升，多大風(fēng)天氣，夏季短促而炎熱，降水集中，秋季氣溫劇降，霜凍往往早來，冬季漫長嚴(yán)寒，多寒潮天氣。內(nèi)蒙古東部邊緣的大興安嶺山地，降水較多，森林茂盛。中部多數(shù)地方水草豐茂，是廣闊的草原牧場(chǎng)；陰山山脈是中國內(nèi)流區(qū)與外流區(qū)的分界線。西部陰山以南的河套平原地勢(shì)平坦，土質(zhì)肥沃，溝渠縱橫。

對(duì)內(nèi)蒙古東、中、西3個(gè)典型地區(qū)的溫室大棚內(nèi)的氣溫變化規(guī)律開展研究，探索溫室內(nèi)外氣溫的差異及冷季溫室的抗凍能力差異，為全面揭示不同地區(qū)溫室的增溫效應(yīng)提供基礎(chǔ)信息，有利于更好地利用氣象預(yù)報(bào)為設(shè)施農(nóng)業(yè)服務(wù)，在發(fā)展高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)高效的設(shè)施農(nóng)業(yè)中具有特殊意義，同時(shí)增加氣象為農(nóng)服務(wù)的項(xiàng)目。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況與土壤類型

東部溫室大棚設(shè)在赤峰市寧城縣（41°36′N，119°21′E），地處燕山北麓，屬溫帶大陸性氣候，春季干旱多風(fēng)，氣溫回升較快；夏季短促炎熱，雨熱同季；秋季雨水較少，氣候多變，溫差較大；冬季漫長寒冷，雨雪稀少。總體地勢(shì)西高東低，山川交錯(cuò)，丘陵起伏，氣溫偏高，降水偏少，地區(qū)差異明顯，接墑?dòng)昙巴赣瓿霈F(xiàn)較晚，無霜期較短；土層深厚，土壤肥沃，光能資源豐富。

中部溫室大棚位于呼和浩特市賽罕區(qū)根堡村（40°41′N，111°49′E），屬典型的蒙古高原大陸性氣候，位于呼和浩特北部，春季干燥多風(fēng)，冷暖變化劇烈；夏季短暫、炎熱、少雨；冬季漫長、嚴(yán)寒、少雪；秋季降溫迅速，常有霜凍；冬季漫長、嚴(yán)寒、少雪。光能資源豐富，日照充足；地形地貌多樣，山、丘、川兼?zhèn)?，四季氣候變化明顯，年溫差大，日溫差也大。春秋兩季氣候變化劇烈。

西部溫室大棚位于巴彥淖爾市臨河區(qū)（40°43′N，107°21′E），屬溫帶大陸性氣候，居河套平原腹地，坐落在黃河“幾”字彎上方，全境為黃河沖積平原，地面開闊平坦土壤肥沃，水資源豐富，日照時(shí)數(shù)長，適宜多種農(nóng)作物和動(dòng)植物生長。

1.2 數(shù)據(jù)來源

溫室棚內(nèi)氣象資料使用2011年9月至2012年5月內(nèi)蒙古東、中、西3個(gè)典型地區(qū)的日光溫室中的氣溫逐小時(shí)觀測(cè)數(shù)據(jù)。溫室外的氣象資料使用2011年9月至2012年5月寧城、呼和浩特市區(qū)、臨河3個(gè)國家基本氣象站逐時(shí)觀測(cè)數(shù)據(jù)，來自于內(nèi)蒙古氣象信息中心。東部日光溫室小氣候資料取自寧城縣厚墻體日光溫室，這種溫室普遍適用于北方高寒區(qū)周年果蔬生產(chǎn)；中部日光溫室小氣候資料取自呼和浩特市賽罕區(qū)根堡村，溫室也為厚墻體；西部日光溫室小氣候資料取自巴彥淖爾市臨河區(qū)，溫室為磚墻體。日光溫室具體情況見表1。

1.3 研究方法

1.3.1 季節(jié)劃分 按農(nóng)事活動(dòng)和物候現(xiàn)象劃分季節(jié)標(biāo)準(zhǔn)，內(nèi)蒙古自治區(qū)3～5月為春季，6～8月為夏季，9～11月為秋季，12月至次年2月為冬季。

1.3.2 晴天及陰天的定義 云遮蓋天空的成數(shù)叫云量，在氣象地面觀測(cè)規(guī)范中，把整個(gè)天空劃分成10份，當(dāng)云量小于等于2成為晴天，3～5成為少云，6～8成為多云，大于8成為陰天。溫室內(nèi)外的觀測(cè)資料均選取2011年9月至2012年5月作為研究對(duì)象，內(nèi)蒙古東部以寧城溫室為代表，中部以根堡村溫室為代表，西部以臨河溫室為代表。溫室內(nèi)氣溫選取地上1.5 m的氣溫進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。

1.4 統(tǒng)計(jì)分析

以SPSS統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和方差分析，檢驗(yàn)不同季節(jié)和不同地區(qū)間溫室氣候特征的差異顯著性，用Excel繪制圖表。

2 結(jié)果與分析

在所有的環(huán)境條件中，蔬菜生長對(duì)溫度的反應(yīng)最敏感，不同種類蔬菜生長發(fā)育的最適溫度及能耐受的最高溫度、最低溫度不同（表2），內(nèi)蒙古溫室主要栽培蔬菜有黃瓜和番茄，屬于喜溫蔬菜，同化作用旺盛、植株生長良好的最適溫度范圍一般在20～30 ℃，超過40 ℃不能正常開花結(jié)果，且不耐寒，10 ℃以下會(huì)造成停止生長，5 ℃可能會(huì)發(fā)生冷害，0 ℃以下發(fā)生凍害的機(jī)率較大；葉菜類主要有芹菜和菠菜等，較耐寒，生長適溫一般為15～20 ℃，能耐短期的霜凍，尤其菠菜耐寒力最強(qiáng)[6]。溫室蔬菜生長需要相對(duì)穩(wěn)定的溫度環(huán)境，一般果菜類蔬菜要求晝夜溫差大，黃瓜結(jié)果期最理想的晝夜溫差為10 ℃左右，番茄苗期晝夜溫差保持在5～10 ℃為宜，晝夜溫差不僅影響營養(yǎng)生長，還影響到開花結(jié)實(shí)，不同天氣條件（晴天或陰天）對(duì)晝夜溫差的要求也不同，一般晴天晝夜溫差大于陰天[7]。

2.1 內(nèi)蒙古不同地區(qū)在各季節(jié)典型日的氣溫日變化特征

秋、冬、春3個(gè)季節(jié)，不同天氣狀況下，溫室內(nèi)氣溫的變化特征有一定差異，選取不同季節(jié)中的晴天或陰天作為典型日期分析棚內(nèi)氣溫的日變化特征。其中，晴天或少云（日平均總云量為0～5成），春季以2012年4月22日為代表，秋季以2011年11月23日為代表，冬季以2012年1月4日為代表；多云或陰天（日平均總云量為6～10成），春季以2012年4月10日為代表，秋季以2011年11月11日為代表，冬季以2012年1月19日為代表。

2.1.1 春季 北方春季低溫冷害和倒春寒等災(zāi)害天氣時(shí)有發(fā)生，且4月仍可能出現(xiàn)降雪天氣，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，溫室大棚在小氣候利用方面能有效地起到趨利避害的作用，春季不同天氣狀況下溫室內(nèi)的氣溫決定了其保溫性能[8]。

春季晴天溫室內(nèi)晝夜氣溫有明顯變化（圖1），白天（8：00至18：00），西部溫室內(nèi)氣溫最高，在21.2～36.0 ℃之間，9：00至16：00時(shí)段溫室內(nèi)氣溫偏高，在31.1～36.0 ℃之間，高溫時(shí)間較長不利于瓜果蔬菜的生長，番茄遇30 ℃以上高溫其光合強(qiáng)度會(huì)降低，35 ℃以上會(huì)出現(xiàn)生理障礙，導(dǎo)致落花落果[6]；東部和中部溫室比西部溫室內(nèi)氣溫略低，分別在17.1～32.1 ℃和19.7～32.1 ℃，大部分時(shí)段適宜喜溫性蔬菜生長。夜間（21：00至次日6：00），東、中、西部溫室內(nèi)最低氣溫分別為16.4、13.7、10.5 ℃，東部6：00和7：00溫室內(nèi)氣溫最低，西部溫室內(nèi)最低氣溫出現(xiàn)在6：00，中部出現(xiàn)在7：00，表明東部溫室內(nèi)最低氣溫維持時(shí)間較長，中部夜間溫室內(nèi)最低氣溫出現(xiàn)時(shí)間較晚，西部出現(xiàn)較早且氣溫最低，但未低于10 ℃，基本適宜黃瓜生長，可能影響番茄的開花授粉。

春季陰天（圖2），溫室內(nèi)晝夜溫差相對(duì)晴天較小，3個(gè)地區(qū)白天溫室內(nèi)氣溫差異不大，適宜黃瓜和番茄的正常生長。夜間東、中、西部溫室內(nèi)最低氣溫分別為19.6、14.6、11.7 ℃，東部6：00和7：00溫室內(nèi)氣溫最低，西部溫室內(nèi)最低氣溫出現(xiàn)在7：00，中部出現(xiàn)在6：00，表明中部和東部夜間溫室內(nèi)最低氣溫出現(xiàn)時(shí)間較早，且東部維持時(shí)間較長，西部出現(xiàn)較晚且氣溫最低。

2.1.2 秋季 秋季晴天（圖3），3個(gè)地區(qū)溫室內(nèi)晝夜溫差均較大，夜間東部溫室內(nèi)氣溫高于中部，西部最低，白天僅在11：00至16：00西部溫室內(nèi)氣溫略高于中部。東、中、西部溫室內(nèi)最低氣溫分別為10.1、6.1、0.3 ℃，3個(gè)地區(qū)溫室內(nèi)最低氣溫均出現(xiàn)在8：00，從9：00開始轉(zhuǎn)為上升趨勢(shì)。東部，21：00至次日9：00，溫室內(nèi)氣溫在10.1～15.8 ℃，對(duì)黃瓜基本影響不大，但低于番茄的生長下限溫度，11：00至15：00，溫室內(nèi)氣溫在31.0～35.2 ℃，導(dǎo)致番茄紅素難以形成，易出現(xiàn)雜色果，使黃瓜生長緩慢、花粉萌發(fā)率降低[6]。中部，夜間溫室內(nèi)氣溫保持在6.1～9.7 ℃，低于黃瓜和番茄等蔬菜生長的下限溫度，生長受到一定程度抑制。西部，21：00至次日8：00，溫室內(nèi)氣溫在0.3～3.2 ℃，且呈逐漸下降趨勢(shì)，到9：00氣溫為3.7 ℃，仍在5.0 ℃以下，瓜果類和葉菜類蔬菜均易受冷害的影響。

秋季陰天（圖4），3個(gè)地區(qū)溫室內(nèi)晝夜溫差均小于晴天，但中部溫室內(nèi)氣溫較高，在9.8～20.0 ℃；西部溫室內(nèi)氣溫略低于中部溫室，在4.9～12.3 ℃；東部溫室內(nèi)氣溫最低，在4.7～8.8 ℃。東部和西部溫室內(nèi)最低氣溫均出現(xiàn)在20：00，分別為4.7 ℃和4.9 ℃，中部溫室內(nèi)最低氣溫出現(xiàn)在8：00。結(jié)果表明，秋季陰天，中部溫室的增溫效應(yīng)略好于東部和西部，但大部分時(shí)段溫室內(nèi)氣溫在9.8～14.5 ℃，低于15 ℃不適宜溫室內(nèi)大多數(shù)喜溫蔬菜的生長；西部溫室的增溫效應(yīng)略好于東部，但全天大部分時(shí)段溫室內(nèi)氣溫均在5～10 ℃，且最低氣溫低于5 ℃，出現(xiàn)在傍晚，不適宜蔬菜生長。

2.1.3 冬季 冬季晴天（圖5），溫室內(nèi)晝夜溫差均較大，東部溫室內(nèi)氣溫最高，夜間（21：00至次日10：00）西部溫室內(nèi)氣溫最低，白天（10：00至20：00）中部溫室內(nèi)氣溫最低。夜間，東部溫室內(nèi)氣溫在9.8～15.8 ℃，溫室內(nèi)黃瓜和番茄的生長緩慢；中部溫室內(nèi)氣溫在2.8～8.0 ℃，其中2：00至10：00，溫室內(nèi)氣溫低于5 ℃，溫室內(nèi)瓜果類蔬菜可能停止生長，引起番茄低溫危害，但經(jīng)過充分低溫鍛煉的黃瓜幼苗可耐受短時(shí)間3 ℃左右的低溫；西部溫室內(nèi)氣溫在0.6～3.1 ℃，喜溫蔬菜有遭受凍害的可能。東、中、西部溫室內(nèi)最低氣溫分別為9.8、2.8、0.6 ℃，均出現(xiàn)在8：00，從10：00開始溫室內(nèi)氣溫逐漸上升。結(jié)果表明，冬季晴天，東部溫室保溫性能好于中部和西部溫室，白天溫室內(nèi)氣溫適宜喜溫性的瓜類和茄果類蔬菜生長，夜間氣溫基本在10～15 ℃，略低于黃瓜和番茄的最適生長溫度，但未低于下限溫度，對(duì)正常生長影響不大；中部溫室一天內(nèi)有8 h溫室內(nèi)氣溫低于5 ℃，保溫性能略好于西部溫室；西部溫室內(nèi)氣溫一天內(nèi)有13 h低于5 ℃，最低氣溫低于1 ℃，保溫性能最差，黃瓜和番茄長期處于0～5 ℃容易遭受凍害。

冬季陰天（圖6），溫室內(nèi)氣溫變化趨勢(shì)與晴天基本一致，但陰天晝夜溫差比晴天小，東部全天溫室內(nèi)氣溫在10.6～17.9 ℃，白天溫室內(nèi)氣溫低于晴天；中部全天溫室內(nèi)氣溫在3.0～6.8 ℃，最低氣溫出現(xiàn)在20：00，有10 h低于5 ℃；西部在21：00至次日10：00，溫室內(nèi)氣溫低于5 ℃，在2.0～4.8 ℃。東、中、西部溫室內(nèi)最低氣溫分別為10.6、3.0、2.0 ℃，東部和西部均分別出現(xiàn)在8：00和7：00，中部出現(xiàn)在20：00。結(jié)果表明，冬季陰天，東部溫室保溫性能略好于中部和西部溫室，但全天有19 h溫室內(nèi)氣溫在10～15 ℃，易造成植物落花落果；中部溫室內(nèi)氣溫全天略低，不利于溫室內(nèi)蔬菜生長，西部溫室內(nèi)氣溫低于5 ℃時(shí)間較長，最低氣溫降至2.0 ℃，溫室內(nèi)蔬菜極易發(fā)生凍害。

2.2 溫室的增溫效應(yīng)分析

春、秋、冬3個(gè)季節(jié)的增溫效應(yīng)是實(shí)現(xiàn)日光溫室內(nèi)喜溫作物，特別是喜溫果菜類蔬菜反季節(jié)生產(chǎn)的重要條件，同時(shí)也是日光溫室內(nèi)實(shí)現(xiàn)多茬次栽培的重要條件。春、秋、冬3個(gè)季節(jié)，不同天氣狀況下，溫室內(nèi)外氣溫有一定差異，選取不同季節(jié)中的晴天或陰天分析氣溫的分布特征。秋季和冬季分別以2011年11月和12月為代表，春季以2012年4月為代表，選取3個(gè)地區(qū)溫室內(nèi)1.5 m處的氣溫，分析3個(gè)地區(qū)在不同天氣狀況下溫室內(nèi)外的日最低氣溫和日平均氣溫的平均值，研究內(nèi)蒙古不同區(qū)域溫室的保溫性能差異。

2.2.1 晴天 由表3可知，以晴天的各地溫室內(nèi)氣溫的日平均氣溫和日最低氣溫做平均。秋季以2011年11月為代表，3個(gè)地區(qū)溫室內(nèi)的日平均氣溫和日最低氣溫的平均值均高于0 ℃，東部溫室內(nèi)外日最低氣溫和日平均氣溫的溫差均較大，在22～23 ℃，日最低氣溫的室內(nèi)外溫差比中部和西部分別高1.0倍和1.8倍，日平均氣溫的溫室內(nèi)外溫差比中部和西部分別高74%和1.2倍，說明東部溫室的增溫效應(yīng)明顯高于中部和西部溫室。東部、中部、西部溫室內(nèi)日最低氣溫的平均值分別為10.9、8.6、2.7 ℃，東部溫室內(nèi)氣溫基本適宜黃瓜的正常生長，中部溫室內(nèi)最低氣溫略低于10 ℃，可能導(dǎo)致番茄和黃瓜短時(shí)間停止生長，西部溫室內(nèi)最低氣溫降至3 ℃以下，茄果類和葉菜類蔬菜均有遭受冷害的可能。東部、中部、西部溫室內(nèi)日平均氣溫的平均值分別為17.0、14.3、9.6 ℃，基本可以滿足黃瓜的生長需求，西部溫室內(nèi)的日平均氣溫對(duì)番茄生長有不利影響。

冬季以2011年12月為代表，3個(gè)地區(qū)溫室在不加溫情況下，不適宜喜溫蔬菜生長，東、中、西部溫室內(nèi)日最低氣溫的平均值分別為7.5、3.2、3.0 ℃，均低于10 ℃，易造成黃瓜生長緩慢、番茄停止生長，東部溫室內(nèi)外日最低氣溫和日平均氣溫的溫差均較大，高達(dá)28～29 ℃，日最低氣溫的室內(nèi)外溫差比中部和西部分別高73%和61%，日平均氣溫的溫室內(nèi)外溫差比中部和西部均高55%左右，說明東部溫室的增溫效應(yīng)較明顯，但溫室內(nèi)日最低氣溫的平均值低于10 ℃，可能會(huì)影響黃瓜和番茄的生長發(fā)育進(jìn)程，中、西部溫室的增溫效應(yīng)與東部溫室相比略差，且溫室內(nèi)日最低氣溫的平均值均低于5 ℃，可能造成蔬菜停止生長，甚至有發(fā)生冷害的危險(xiǎn)。東部、中部、西部溫室內(nèi)日平均氣溫的平均值分別為14.1、9.8、9.1 ℃，東部溫室內(nèi)氣溫基本適宜果菜類蔬菜的生長，中、西部氣溫略低于10 ℃，對(duì)果菜類蔬菜生長影響較大。

春季以2012年4月為代表，3個(gè)地區(qū)溫室內(nèi)的日平均氣溫和日最低氣溫的平均值均高于10 ℃，溫室外的平均氣溫均高于0 ℃，東、中、西部溫室內(nèi)外最低氣溫的溫差逐漸降低，日平均氣溫的溫室內(nèi)外的溫差基本無差別，說明春季晴天內(nèi)蒙古3個(gè)地區(qū)的溫室的保溫性能相對(duì)秋季和冬季較好，從溫室內(nèi)外最低氣溫的溫差來看，東、中、西部溫室的增溫效應(yīng)依次遞減，溫室內(nèi)日最低氣溫的平均值分別為15.6、13.8、10.1 ℃，中、西部溫室低于番茄生長的下限溫度，易造成開花和授粉不良[9]。

2.2.2 陰天 由表4可知，以陰天的各地溫室內(nèi)、外的日平均氣溫和日最低氣溫做平均。秋季以2011年11月為代表，東、中部溫室內(nèi)的日最低氣溫在10 ℃左右，西部溫室內(nèi)日最低氣溫略低于6 ℃，東部溫室內(nèi)外日最低氣溫和日平均氣溫的溫差均較大，在15～16 ℃，日最低氣溫的室內(nèi)外溫差比中部和西部分別高74%和1.4倍，日平均氣溫的溫室內(nèi)外溫差比中部和西部分別高74%和1.1倍，說明東部溫室的增溫效應(yīng)明顯高于中部和西部溫室。東部、中部、西部溫室內(nèi)日平均氣溫的平均值分別為15.1、13.1、10.7 ℃，基本適宜黃瓜生長，中、西部溫室內(nèi)氣溫可能導(dǎo)致番茄生長緩慢。結(jié)果表明，陰天，秋季東部溫室的保溫性能較好，利于溫室內(nèi)主要栽培蔬菜的正常生長，中部溫室的保溫性能略好于西部，西部需要及早采取保溫措施。

冬季以2011年12月為代表，東部、中部、西部溫室內(nèi)日最低氣溫的平均值分別為9.1、5.6、2.6 ℃，均低于10 ℃，東部溫室內(nèi)外日最低氣溫和日平均氣溫的溫差均較大，在26～29 ℃，日最低氣溫的室內(nèi)外溫差比中部和西部分別高1.5倍和1.4倍，日平均氣溫的溫室內(nèi)外溫差比中部和西部分別高1.3倍和1.4倍，說明東部溫室的增溫效應(yīng)明顯高于中部和西部溫室。東部溫室內(nèi)日最低氣溫的平均值略低于10 ℃，溫室內(nèi)短時(shí)低溫可能影響黃瓜和番茄的生長發(fā)育進(jìn)程；中部溫室的保溫性能略差，溫室內(nèi)日最低氣溫的平均值低于6 ℃，黃瓜和番茄有發(fā)生冷害的危險(xiǎn)，相比之下，西部溫室的保溫性能最差，溫室內(nèi)日最低氣溫的平均值低于3 ℃，需及時(shí)采取加溫措施。東部、中部、西部溫室內(nèi)日平均氣溫的平均值分別為12.9、9.1、5.9 ℃，東部溫室內(nèi)日平均氣溫低于15 ℃，低于黃瓜和番茄的最適宜生長溫度，但未下降到10 ℃以下，中部溫室內(nèi)平均氣溫略低于10 ℃，可能造成黃瓜和番茄停止生長，西部溫室內(nèi)平均氣溫低于6 ℃，對(duì)黃瓜和番茄的生長發(fā)育有不利影響。

春季以2012年4月為代表，3個(gè)地區(qū)溫室內(nèi)日最低氣溫的平均值在12.0～16.5 ℃，日平均氣溫的平均值均約為20 ℃，東部溫室內(nèi)外日最低氣溫的溫差為11.5 ℃、比中部和西部分別高89%和85%，溫室內(nèi)外日平均氣溫的溫差較接近，說明春季陰天內(nèi)蒙古3個(gè)地區(qū)的溫室的保溫性能總體較接近，溫室內(nèi)氣溫狀況較適宜，從溫室內(nèi)外日最低氣溫的溫差來看，東部溫室的保溫性能略好于中部和西部溫室，西部溫室內(nèi)日最低氣溫的平均值為12.0 ℃，低于番茄生長的下限溫度，防止倒春寒的發(fā)生，需及時(shí)做好溫室內(nèi)防寒保暖工作。

2.3 冷季內(nèi)蒙古不同地區(qū)溫室防凍抗凍能力分析

溫室內(nèi)氣溫在作物生長的最適溫度范圍內(nèi)，作物可正常生長，低于下限溫度將導(dǎo)致植株生長緩慢或出現(xiàn)生理失調(diào)，嚴(yán)重時(shí)可致死。一般冷季主要在11月至次年3月期間，日光溫室內(nèi)主要栽培蔬菜以喜溫性的瓜類和茄果類蔬菜為主，長時(shí)間處于0～5 ℃，番茄、黃瓜就會(huì)發(fā)生冷害，0 ℃以下就會(huì)發(fā)生凍害，因而日光溫室栽培茄果、瓜類蔬菜，要求溫室內(nèi)溫度不低于5 ℃，這是避免凍害發(fā)生的基本條件[10]。溫室內(nèi)栽培的蔬菜作物，如果遇到強(qiáng)寒流襲擊，室內(nèi)夜間溫度<6 ℃時(shí)就需要進(jìn)行室內(nèi)人工加溫，北方地區(qū)在12月至次年2月易出現(xiàn)持續(xù)陰雪天、持續(xù)低溫寡照、罕見的極端低溫、暴風(fēng)雪等災(zāi)害性天氣，這些都會(huì)給溫室蔬菜生產(chǎn)帶來致命的威脅[11]。冬季陰雪天溫室棚內(nèi)氣溫只要短時(shí)間在蔬菜生長臨界溫度以下（果菜類5～8 ℃、葉菜類1～3 ℃）就不用加溫，讓菜秧在低溫下度過災(zāi)害性天氣，減少體內(nèi)營養(yǎng)消耗，有利于晴天后的恢復(fù)生長。

如圖7所示，冷季（11月至次年3月）溫室內(nèi)日最低氣溫東部高于中部，西部最低，僅3月溫室內(nèi)日最低氣溫中部最高。

東部，冷季大部分時(shí)段溫室內(nèi)日最低氣溫在10 ℃以上，適宜黃瓜和大多數(shù)葉菜類蔬菜的生長，最低氣溫出現(xiàn)在12月17日，為5.1 ℃，共出現(xiàn)2 d，日最低氣溫低于6 ℃，分別出現(xiàn)在12月17日和12月23日，短時(shí)間的5～6 ℃的低溫對(duì)冬季溫室內(nèi)作物生長影響不大，葉菜類蔬菜基本不受凍，溫室內(nèi)日最低氣溫在6.4～9.9 ℃多出現(xiàn)在12月中下旬和1月，說明12月和1月溫室內(nèi)氣溫偏低，不利于作物的正常生長發(fā)育，可能造成冷害的發(fā)生。2月開始溫室內(nèi)日最低氣溫維持在10 ℃以上，冷季結(jié)束。

中部，12月上旬開始至次年2月溫室內(nèi)日最低氣溫均低于6 ℃，不適宜喜溫蔬菜如番茄和黃瓜的生長。11月溫室內(nèi)日最低氣溫在6 ℃以上，溫室蔬菜生長量開始降低，蔬菜易產(chǎn)生冷害[12]。12月上旬開始日最低氣溫下降到5 ℃或以下，其中0 ℃以下共有2 d，12月7日和8日分別為-3.4 ℃和-2.2 ℃，綠葉蔬菜如芹菜和菠菜易發(fā)生凍害，次年2月下旬開始?xì)鉁刂鸩交厣?～10 ℃，次年3月氣溫基本在10～15 ℃，冷季結(jié)束。

西部，11月上旬后期溫室內(nèi)日最低氣溫下降到5 ℃以下，不利于喜溫蔬菜如番茄和黃瓜的生長，11月中旬開始日最低氣溫下降到2 ℃，但未低于0 ℃，茄果類蔬菜易發(fā)生冷害，芹菜喜冷涼，幼苗達(dá)到一定大小可接受低溫，經(jīng)過低溫對(duì)開花有促進(jìn)作用，但黃瓜忍耐低溫能力較弱，健株在0～2 ℃將會(huì)被凍死，5 ℃時(shí)易受寒害[13]。12月溫室內(nèi)日最低氣溫在0～5 ℃之間波動(dòng)，經(jīng)過低溫鍛煉的黃瓜基本可以適應(yīng)，但可能引起番茄低溫危害，葉菜類中菠菜耐寒力較強(qiáng)，基本可以滿足正常生長需求[14]。次年1月上中旬，溫室內(nèi)日最低氣溫維持在2 ℃左右，1月下旬至2月中旬降至0 ℃以下，各種蔬菜對(duì)低溫的適應(yīng)能力不同，多數(shù)葉菜類對(duì)低溫的耐受力較強(qiáng)，而瓜類及茄果類蔬菜的耐寒性相對(duì)較差，易受凍[15]，次年2月下旬開始?xì)鉁刂鸩交厣?，到次?月，日最低氣溫基本維持在5～10 ℃，低溫時(shí)段基本結(jié)束，適宜喜溫蔬菜的生長。

3 小結(jié)

3.1 典型日氣溫變化

春季，3個(gè)地區(qū)溫室內(nèi)溫度均適宜溫室內(nèi)蔬菜生長，東部溫室的保溫性能最好，適宜蔬菜的正常生長；中部溫室夜間氣溫基本在15 ℃左右，對(duì)溫室內(nèi)蔬菜瓜果生長發(fā)育影響不大；西部溫室保溫性能略差，溫室內(nèi)溫度不穩(wěn)定，且晝夜溫差達(dá)20 ℃，不利于黃瓜和番茄的生長，建議在9：00至10：00對(duì)溫室進(jìn)行通風(fēng)。

秋季，東部陰天溫室內(nèi)氣溫較低，在4.7～8.8 ℃，番茄和黃瓜等耐低溫能力較差的蔬菜易發(fā)生冷害，建議以保溫為主、適當(dāng)減少通風(fēng)。中部溫室晴天和陰天溫室內(nèi)氣溫分布趨勢(shì)差異不大，白天氣溫基本維持在10～15 ℃，適宜蔬菜的正常生長，夜間氣溫基本維持在10 ℃左右，對(duì)溫室內(nèi)蔬菜瓜果生長發(fā)育影響不大。西部，晴天溫室保溫性能略差，夜間溫室內(nèi)氣溫降至0～5 ℃，不利于黃瓜和番茄及葉菜類蔬菜的正常生長，持續(xù)時(shí)間較長可能發(fā)生凍害；陰天輻射低，全天氣溫變化不大，基本在5～10 ℃，總體適宜蔬菜正常生長。

冬季，晴天氣溫日變化趨勢(shì)與秋季相似。陰天，東部溫室內(nèi)溫度較適宜蔬菜生長；中部溫室保溫性能略差，全天溫室內(nèi)氣溫在5 ℃左右，不利于黃瓜和番茄及葉菜類蔬菜的正常生長，易發(fā)生冷害；西部溫室內(nèi)氣溫起伏較大，白天氣溫基本維持在10～15 ℃，適宜蔬菜的正常生長，夜間氣溫降至0～5 ℃，對(duì)溫室內(nèi)蔬菜瓜果生長發(fā)育有不利影響。

3.2 不同季節(jié)溫室的增溫效應(yīng)分析

晴天，秋季和冬季，東部溫室的增溫效應(yīng)較好，利于溫室內(nèi)主要栽培蔬菜的正常生長，中部溫室的增溫效應(yīng)略好于西部溫室，西部溫室需要在最低氣溫易出現(xiàn)的時(shí)段及早采取防凍措施。冬季，東部溫室的保溫性能略好于中部和西部。春季，晴天內(nèi)蒙古3個(gè)地區(qū)溫室的增溫效應(yīng)均較好，利于主要栽培蔬菜（黃瓜和番茄）的健壯生長。

陰天，秋季3個(gè)地區(qū)溫室的保溫性能與晴天一致。冬季，東部溫室的保溫性能略好于中部和西部，但東部溫室內(nèi)平均氣溫低于黃瓜和番茄的最適宜溫度，適當(dāng)采取加溫措施，中部和西部溫室應(yīng)關(guān)注溫室內(nèi)氣溫的變化，在容易出現(xiàn)低溫的時(shí)段及時(shí)采取人工加溫等措施防止低溫冷害的發(fā)生。春季3個(gè)地區(qū)溫室的保溫性能總體較接近，溫室內(nèi)氣溫狀況較適宜，利于主要栽培蔬菜（黃瓜和番茄）的健壯生長，從溫室內(nèi)外最低氣溫的溫差來看，東部溫室的保溫性能略好于中部和西部溫室。

3.3 冷季

冷季，東部溫室保溫性能最好，葉菜類蔬菜冷季基本不受凍，可正常越冬，12月和次年1月極少的降溫天氣，導(dǎo)致溫室內(nèi)氣溫明顯下降，不適宜喜溫蔬菜的生長；中部溫室12月上旬至次年2月中旬，中部溫室內(nèi)日最低氣溫在5 ℃以下，不適宜大多數(shù)蔬菜的生長，期間部分時(shí)段低于4 ℃，可能造成葉菜類蔬菜發(fā)生冷害；西部溫室冬季保溫性能偏差，溫室內(nèi)日最低氣溫基本在5 ℃以下，期間2 ℃以下日數(shù)較多，1月和2月個(gè)別時(shí)段降至0 ℃，溫室內(nèi)蔬菜易發(fā)生冷害，需及時(shí)采取加溫措施。

4 討論

從典型日溫室內(nèi)的氣溫變化來看，大部分時(shí)段東部溫室的保溫性能較好，秋季陰天，中部溫室保溫性能略好于東部和西部溫室，在6：00～7：00容易出現(xiàn)低溫的時(shí)段適當(dāng)采取室內(nèi)人工加溫等措施防止低溫冷害的發(fā)生。從不同季節(jié)溫室的增溫效應(yīng)分析來看，無論晴天或陰天，秋季東部溫室的保溫性能較好，利于溫室內(nèi)主要栽培蔬菜的正常生長，西部溫室保溫性能最差，西部需要在最低氣溫易出現(xiàn)的時(shí)段及早采取防凍措施。從冷季3個(gè)地區(qū)的溫室防凍抗凍能力分析來看，冷季3個(gè)地區(qū)溫室內(nèi)氣溫均較低，不同程度地抑制了作物的生長，其中東部溫室保溫抗寒能力略好于中部和西部溫室，建議冬季各地溫室做好相關(guān)保溫措施，確保作物正常生長。

總體來看，東部地區(qū)溫室的保溫性能較好，適宜蔬菜的周年生產(chǎn)，中部地區(qū)在冷季應(yīng)適當(dāng)用熱風(fēng)爐等加溫設(shè)施提高棚內(nèi)溫度，保證溫室內(nèi)茄果類蔬菜的正常生長，西部地區(qū)冷季溫室內(nèi)氣溫偏低，不適宜茄果類和大多數(shù)葉菜類蔬菜的生長，部分時(shí)段溫室內(nèi)日最低氣溫低于2 ℃，芹菜等不耐低溫的蔬菜易發(fā)生冷害。

參考文獻(xiàn)：

[1] 楊再強(qiáng)，張婷華，黃海靜，等.北方地區(qū)日光溫室氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[J].中國農(nóng)業(yè)氣象，2013，34（3）：342-349.

[2] 李 寧，申雙和，黎貞發(fā)，等.基于主成分回歸的日光溫室內(nèi)低溫預(yù)測(cè)模型[J].中國農(nóng)業(yè)氣象，2013，34（3）：306-311.

[3] 魏瑞江，王春乙，范增祿.石家莊地區(qū)日光溫室冬季小氣候特征及其與大氣候的關(guān)系[J].氣象，2010，36（1）：97-103.

[4] 杜子璇，劉忠陽，劉 靜，等.河南設(shè)施農(nóng)業(yè)黃瓜寡照災(zāi)害時(shí)空分布及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[J].干旱氣象，2015，33（4）：694-701.

[5] 中國科學(xué)院地理研究所經(jīng)濟(jì)地理研究室.中國農(nóng)業(yè)地理總論[M].北京：科學(xué)出版社，1980.

[6] 張振賢.蔬菜栽培學(xué)[M].北京：中國農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社，2003.

[7] 毛麗萍，李亞靈，溫祥珍.苗期晝夜溫差對(duì)番茄產(chǎn)量形成因子的影響分析[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2012，28（16）：172-177.

[8] 于盛楠，閆立奇，肖 峰，等.不同天氣背景下春季大棚小氣候變化分析[J].農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化研究，2010，31（2）：254-256.

[9] 顏倍友.冬春棚室蔬菜低溫受凍表現(xiàn)及預(yù)防措施[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)，2015（7）：36-37.

[10] 馮富強(qiáng)，李建軍.寶雞市日光溫室蔬菜冬季低溫凍害發(fā)生原因及預(yù)防對(duì)策[J].陜西農(nóng)業(yè)科學(xué)，2006（2）：88-90.

[11] 郝新遠(yuǎn)，李應(yīng)鵬，苑永勝.淺議北方地區(qū)冬季蔬菜溫室溫度的管理[J].北京農(nóng)業(yè)，2012（2）：6-8.

[12] 黎貞發(fā)，于 紅.持續(xù)低溫及低溫連陰天氣下幾種典型日光溫室保溫性能評(píng)價(jià)[J].中國農(nóng)學(xué)通報(bào)，2013，29（23）：123-128.

[13] 李美榮，劉映寧，趙 軍，等.陜西省關(guān)中地區(qū)大棚蔬菜低溫凍害預(yù)報(bào)服務(wù)方法[J].干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究，2007，25（5）：204-207，231.

[14] 王殿純，江志訓(xùn)，孫兆法，等.芹菜高產(chǎn)高效栽培技術(shù)[J].西北園藝（蔬菜），2010（6）：21-23.

[15] 吳建金.設(shè)施蔬菜低溫冷害的防范技術(shù)[J].天津農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010，16（1）：44-47.