春季晴天塑料大棚內(nèi)不同位置小氣候變化分析

王璐，朱進(jìn)，彭玉全 孫思宇，李文靜，韋雪純

(長江大學(xué)園藝園林學(xué)院，湖北 荊州 434025)

中國長期存在人口多而耕地少、人均資源相對不足的問題。因此，大力發(fā)展設(shè)施農(nóng)業(yè)是解決中國人口增加、資源短缺的有效方法[1]。目前設(shè)施蔬菜已成為我國設(shè)施農(nóng)業(yè)中最有活力的新產(chǎn)業(yè)之一，為我國的菜籃子工程建設(shè)起到了很大作用[2]。塑料大棚是我國南方設(shè)施蔬菜的主要種植設(shè)施，它可以改善蔬菜光、溫、濕條件，較好滿足蔬菜生長發(fā)育需求，從而獲得優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的蔬菜[3]。其應(yīng)用之一是春季提早栽培，在解決春淡、增加花色品種方面起重要作用，同時(shí)可使部分蔬菜提早上市，從而取得較好經(jīng)濟(jì)效益[4]。塑料大棚種植關(guān)鍵技術(shù)主要是光照強(qiáng)度、溫度和濕度等環(huán)境條件的調(diào)節(jié)控制。但塑料大棚內(nèi)的光照強(qiáng)度、溫度和濕度受不同月份、不同地區(qū)、不同天氣的影響較大，了解其變化規(guī)律對環(huán)境調(diào)控、蔬菜高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)具有重要意義。因此，本研究以大棚外環(huán)境為對照，研究了大棚內(nèi)3個(gè)位置的光照強(qiáng)度、溫度和濕度的變化，旨在為塑料大棚蔬菜春提早栽培環(huán)境調(diào)控提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)所用塑料大棚位于湖北省荊州市荊州區(qū)李埠鎮(zhèn)白荷村，大棚呈南北走向，長50m、寬8m、高2.5m。大棚內(nèi)種植作物為茄子。

1.2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)時(shí)間為2017年4月1日。采用單因素完全隨機(jī)設(shè)計(jì)，棚內(nèi)外共設(shè)置4個(gè)觀測點(diǎn)。在大棚內(nèi)從北到南取北、中、南3個(gè)中間的點(diǎn)(其中南點(diǎn)、北點(diǎn)分別距棚內(nèi)南、北棚門各5m，中點(diǎn)為棚中央處)，將大棚外距大棚北部5m露地處設(shè)為對照觀測點(diǎn)，4個(gè)觀測點(diǎn)位于同一條直線上。采用MODEL ZDS-10光照度計(jì)、DT-8892溫濕度儀測定4個(gè)觀測點(diǎn)一天中的8：00、10：00、12：00、14：00、16：00、18：00的光照強(qiáng)度、溫度和濕度，各重復(fù)3次。測定時(shí)儀器離地面高度1m。

試驗(yàn)數(shù)據(jù)用SAS 9.1軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，差異顯著比較采用鄧肯式新復(fù)極差法。

2 結(jié)果與分析

2.1 大棚內(nèi)不同位置光照強(qiáng)度的變化

從表1可以看出，大棚內(nèi)的光照強(qiáng)度從10：00到16：00均顯著低于露地對照，早上8：00除北點(diǎn)顯著低于對照外，包括晚上18：00，與對照差異不顯著，棚內(nèi)3個(gè)觀測點(diǎn)從早到晚光照強(qiáng)度差異不顯著。棚內(nèi)各點(diǎn)的光照強(qiáng)度從早到晚的變化趨勢均為先升高后降低，與對照一致，但對照CK的光照強(qiáng)度在12：00已達(dá)到最大值，為55600lx，而大棚內(nèi)北中南各點(diǎn)的光照強(qiáng)度在14：00才達(dá)到最大值，比對照延后了2h。

表1 大棚內(nèi)光照強(qiáng)度的變化

注：表中不同小寫字母表示觀測點(diǎn)間在P<0.05水平上差異顯著。表2、表3同。

2.2 大棚內(nèi)不同位置溫度的變化

從表2可以看出，從10：00到18：00，大棚內(nèi)的溫度顯著高于露地對照。從早到晚，除10：00、12：00大棚內(nèi)中點(diǎn)和南點(diǎn)的溫度差異顯著外，其他時(shí)間點(diǎn)大棚內(nèi)不同位置的溫度無顯著差異。大棚內(nèi)各點(diǎn)的溫度從早到晚的變化趨勢均為先升高后降低，與對照一致，且均在14：00達(dá)到最大值，分別為36.4、37.2、35.2℃和26.0℃。

表2 大棚內(nèi)溫度的變化

2.3 大棚內(nèi)不同位置濕度的變化

從表3可以看出，從8：00到18：00，大棚內(nèi)從北到南濕度逐漸降低，北點(diǎn)的濕度顯著高于南點(diǎn)的濕度，與對照點(diǎn)差異不顯著或顯著高于對照，大棚內(nèi)中點(diǎn)的濕度在10：00和16：00顯著低于對照，其余時(shí)刻與對照差異不顯著，南點(diǎn)的濕度除早上8：00與對照差異不顯著外，其他時(shí)間點(diǎn)均低于對照。大棚內(nèi)各點(diǎn)的濕度變化趨勢均為先降低后升高，與對照一致。

表3 大棚內(nèi)濕度的變化

3 小結(jié)與討論

從10：00到16：00，雖然大棚內(nèi)光照強(qiáng)度均顯著低于露地，但光照強(qiáng)度在1萬lx到4萬lx之間，仍滿足作物生長需要的光照強(qiáng)度。大棚內(nèi)3個(gè)觀測點(diǎn)的光照強(qiáng)度從早到晚在各個(gè)觀測時(shí)間點(diǎn)無顯著差異，表明大棚內(nèi)從北到南光照均勻，這是因?yàn)榇笈锬媳背?，太陽從升起到日落整個(gè)過程中都能保證大棚光照均勻[5,6]。大棚內(nèi)光照強(qiáng)度先升高后降低，雖然大棚外對照點(diǎn)的光照強(qiáng)度在12：00已達(dá)到了最大值，而大棚內(nèi)光照強(qiáng)度在14：00才達(dá)到最大值。這與前人[7,8]對塑料大棚內(nèi)光照強(qiáng)度變化研究的結(jié)果類似。

從早到晚，大棚內(nèi)溫度始終高于露地，在20℃到37℃之間，滿足作物生長需要，但在12：00到14：00時(shí)，溫度偏高，需注意降溫。從8：00到18：00，在10：00、12：00大棚內(nèi)中點(diǎn)的溫度顯著高于南點(diǎn)的溫度，可能是由于大棚南棚門敞開所致，而其他時(shí)間點(diǎn)大棚內(nèi)3個(gè)觀測點(diǎn)的溫度相互之間無顯著差異，表明大棚內(nèi)從北到南溫度較均勻。這是因?yàn)榘滋爝M(jìn)入棚內(nèi)的陽光是大棚熱環(huán)境形成的能量基礎(chǔ)，而大棚內(nèi)從北到南光照均勻，導(dǎo)致了大棚內(nèi)從北到南溫度也較均勻[9]。大棚內(nèi)溫度從早到晚先升高后降低，與棚外對照點(diǎn)一致，均在下午14：00達(dá)到最大值。這與前人[10～12]對塑料大棚內(nèi)溫度日變化研究的結(jié)果類似。

大棚內(nèi)濕度從早到晚在46.6%到84.9%之間，基本滿足作物生長，但早上8點(diǎn)濕度偏高，需注意降濕。從早到晚，大棚內(nèi)從北到南各點(diǎn)的濕度依次降低，可能是由于大棚南棚門敞開所致。從8：00到18：00，大棚內(nèi)濕度先降低再升高，與棚外對照一致。這與前人[13～15]對塑料大棚內(nèi)相對濕度日變化研究的結(jié)果類似。

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[編輯] 余文斌