日光温室环境特点及调控措施
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第二节日光温室环境特点及调控措施
温室栽培是在一定的空间范围内进行的,因此生产者对环境的干预、控制和调节能力与影响,比露地栽培要大得多。管理的重点,是根据作物及对环境条件的要求,通过人为地调节控制,尽可能使作物与环境之间协调、统一、平衡,人工创造出适宜作物生长发育的最佳综合环境条件,从而实现蔬菜、水果、花卉、
温室栽培的优质、高产、高效。
一、日光温室光照环境特点及调控
光照是日光温室的热量来源,也是绿色植物光合作用的能量来源。植物的生命活动,都与光照密不可分,因为其赖以生存的物质基础,是通过光合作用制造出来的。日光温室是以日光为惟一光源与热源的设施,所以光环境对温室生产的重要性是处在首位的。
(一)温室光照环境特点
温室内的光照环境不同于露地,由于是人工建造的保护设施,里面的光照条件受温室方位、结构类型,透光屋面大小、形状,透明覆盖材料的特性及洁净程度等多种因素的影响。使日光温室光照条件表现呈光照不足、分布不均,前强后弱、上强下弱的特点。
1、光照强度温室内的光照强度,比自然光弱,这是因为自然光是透过透明屋面覆盖材料才能进入温室内,这个过程中会由于覆盖材料吸收、反射、覆盖材料内表面结露的水珠折射、吸收等而降低透光率。尤其在寒冷的冬季、早春或阴雪天,透光率只有自然光的50%~70%,如果透明覆盖材料不清洁,使用时间长而染尘、老化等因素,使透光率甚至不足自然光强的50%。
2.光照时数温室内的光照时数,是指受光时间的长短,温室内的光照时数一般比露地要短,因为在寒冷季节为了防寒保温,覆盖的保温被、草帘揭盖时间直接影响温室内光照时数。我县在寒冷的冬季或早春,每天温室光照时间不过7~8小时,远远不能满足栽培作物对光照时数的要求。
3.光质由于受透明覆盖材料性质、成分、颜色等的影响,温室内光组成(光质)就与露地不同。光质影响蔬菜的着色、品质等,例如紫外光促进维生素C
的合成,红光控制开花及果实颜色。因为在温室内光质被削弱,所以温室生产的瓜、果、菜的颜色风味都比露地差。
4.光分布温室内由于受墙体与骨架结构、立柱、栽培作物种类等的影响,温室内不同部位光分布有差异,水平分布呈现南部强,中间次之,北部最弱;垂直分布呈上强下弱的特点。光分布的不均匀性,使得作物的生长也不一致。
(二)温室光照环境的调控措施
温室内栽培作物对光照条件的要求:光照要充足而且分布均匀。
1.改进温室结构、提高透光率
(1)选择适宜的建棚场地及合理的方位角,应选择南面开阔,东西无巨大遮阴物,避风向阳的地块,我县方位角是南偏西5~10°为宜。
(2)设计合理的屋面坡度和长度,我县日光温室后屋面仰角35~40°为宜。前屋面与地面交角60~70°,后坡长度1.56m。既要保证透光率又要兼顾保温效果。
(3)合理的透明屋面形状,采用拱圆形屋面采光效果好。
(4)骨架材料,在确保温室结构牢固的前提下尽量少用材、用细材,最好采用无立柱全钢架结构,以减少遮荫挡光。
(5)选用透光率高的透明覆盖材料,应选用防雾滴且持效期长、耐候性强、耐老化性强等优质多功能薄膜,漫反射节能膜、防尘膜、光转换膜。
2.加强温室管理措施
(1)保持透明屋面清洁干净,经常清除灰尘以增加透光,适时放风减少结露,减少光的折射率,提高透光率。
(2)在保温前提下,保温覆盖材料尽可能早揭迟盖,增加光照时间。在阴雨雪天,也应揭开不透明的覆盖物,在确保防寒保温的前提下时间越长越好,以增加散射光的透光率。
(3)适当稀植,合理安排种植行向。作物行向以南北行向较好,没有死阴影。若是东西行向,则行距要加大,
(4)加强植株管理,对黄瓜、番茄等高秧作物适时整枝打杈,吊蔓或插架。进入盛产期时还应及时将下部老叶摘除,以防止上下叶片相互遮荫。
(5)张挂反光膜,反光膜是指表面镀有铝粉的银色聚酯膜,幅宽1m,厚度在0.005mm以上,在早春和秋冬季,挂在日光温室离后墙50cm左右的地方,可将照到北部的阳光反射到前面,能提高北部的光质量,并可增加室内温度。
3.人工补光,为满足作物光周期的需要。当黑夜过长而影响作物生育时,应进行补充光照。另外,为了抑制或促进花芽分化,调节开花期,也需要补充光照。这种补充光照要求的光照强度较低,称为低强度补光。由于人工补光成本较高,生产上很少采用,主要用于育种、引种、育苗等。
4.遮光主要有两个目的:
(1)满足作物光周期的需要。
(2)降低温室内的温度。
利用覆盖各种遮荫物,如遮阳网、无纺布、苇帘、竹帘等;进行遮光能使室内温度下降2~4℃。初夏中午前后,光照过强,温度过高,超过作物光饱和点,对生育有影响时应进行遮光;在育苗过程中移栽后为了促进缓苗,通常也需要进行遮光。遮光材料要求有一定的透光率,较高的反射率和较低的吸收率。
二、日光温室温度环境特点及调控
温度是影响作物生长发育最重要的环境因子,它影响着植物体内一切生理变化,是植物生命活动最基本的要素。与其他环境因子比较,温度是温室栽培中相对容易调节控制的环境因子。
(一)温室温度环境特点
1、气温特点
正常情况下室内的最低温度在10 ℃以上,1月份的平均温度应达到可以随时定植喜温果菜的温度水平,在外界气温-20 ℃左右的情况下,室内外温差可达30 ℃左右。我县在冬季遭遇数十天连阴雪天的情况下,土墙温室内的最低气温一般不低于8 ℃,或出现略低于8 ℃的气温,但连续时间不超过3天。
日光温室的温度是随着太阳的升降而变化。晴天上午适时揭苫后,温度有个短暂的下降过程,然后便急剧上升,一般每小时可升高6~7 ℃;我县在14时左右达到最高,以后随着太阳的西下温度降低,到17~18时温度下降比较快。盖苫后,室温有个暂时的回升过程,然后一直处于缓慢的下降状态,直至次日的黎明达到最低。
2、地温特点
土壤是能量转换器,也是温室热量的主要贮藏地方。白天阳光照射地面,土壤把光能转换为热能,一方面以长波辐射的形式散向温室空间,一方面以传导的方式把地面的热量传向土壤的深层。晚间,当没有外来热量补给时,土壤贮热是日光温室的主要热量来源。土壤温度垂直变化表现为晴朗的白天上高下低,夜间或阴天为下高上低,这一温度的梯度差表明了在不同时间和条件下热量的流向。温室的地温升降主要是在0~20cm的土层里。水平方向上的地温变化在温室的进口处和温室的前部梯度最大。地温不足是日光温室冬季生产普遍存在的问题,提高1 ℃地温相当于增加2 ℃气温的效果。
3、地温与气温的关系
日光温室中的空气主要是靠土地热量来提温的,有足够的地中热量通过温室效应就可以保持较高的空气温度。地、气温的协调是日光温室优于加温温室的一个显著特点。土壤的热容量明显比空气大。晴天的白天,在温室不放风或放风量不大的情况下,气温始终比地温高。夜间,一般都是地温高于气温。早晨揭苫前是温室一日之中地温和气温最低的时间。日光温室最低地、气温的差距因天气情况而有差别:在连续晴天的情况下,最低地温始终比气温高5~
6 ℃;连阴天时,随着连阴天的持续,地、气温的差距越来越小,直到最后只有2~3 ℃或更小。连阴天气温虽然没有达到可能使植株受害的程度,但地温却降到了使根系无法忍受以至受到冻害程度。
(二)温室温度环境的调控措施
温室内温度调控要求达到能维持适宜于作物生育的设定温度,温度的空间分布均匀,时间变化平缓。其调控措施主要包括保温、加温和降温三个方面。
1.保温
温室内散热有3种途径:一是经过覆盖材料的围护结构(墙体、透明屋面等)传热;二是通过缝隙漏风的换气传热;三是与土壤热交换的地中传热。这三种传热量分别占总散热量的70%~80%,10%~20%和10%以下。各种散热作用的结果,使单层不加温温室和塑料大棚的保温能力比较小。即使它们的密封性很好,其夜间气温最多也只比外界气温高2~3℃。在有风的晴夜,有时还会出现室内气温反而低于外界气温的逆温现象。具体保温措施如下: