泾川县设施农业大棚气象要素分析
摘要: 本文通过对一个生产季内施大棚内外温度、湿度、光照强度等气象要素对比分析,明确了不同季节、不同天空状况下棚内外几种气象要素指标,得到适宜几种经济作物生长的主要气象指标。

引言

泾川县沿河川区,气候相对湿润,光照充足,发展设施大棚产业具有得天独厚的自然环境条件。2022年春季,泾川县累计建成设施蔬菜园区48个、日光温室913座、大中拱棚4678座,蔬菜种植面积达到3.5万亩,其中设施蔬菜0.49万亩、露地蔬菜3.01万亩,蔬菜总产量达到7.05万吨,预计总产值1.32亿元。利用大棚进行果蔬栽培,可在冬、春、秋季进行生产,以获得多样化的果蔬产品,可提早和延迟果蔬的供应期,使设施作物生长不受或很少受自然条件制约,调节果蔬周年均衡供应、发展"三高"农业、振兴农村经济。

1. 研究的目的和意义

设施农业大棚为作物生长提供了适宜的小气候环境,但季节和天气变化对棚内作物的栽培、生长、品质及病虫害发生有显著地影响。目前调控设施大棚小气候多是事后被动调控。由于预见性差,调控能力有限等原因,不利气象条件影响作物生长甚至导致病害发生的情况时有发生。为有效防御不利气象条件的影响,减少和防止病虫害的发生,提高设施农业大棚生产效益,本次研究利用一个生产季的逐日对比观测资料,以线性回归分析为基础,研究不同季节、不同天空状况下棚内外相关气象要素,得到适宜几种经济作物生长的主要气象指标。

秋、冬、春季不同天气状况设施大棚内外相关气象要素指标

截图7.png

2.不同天气状况设施大棚内外气象要素指标对比分析

2.1晴朗天

日光温室具有良好的保温性,室内温度波动幅度较小,能为农作物提供稳定的生长环境。温室内外的逐日气温具有很好的相关性,室内外逐日气温的峰值与谷值出现时间大致相符合。晴朗天气状况下,大棚内平均最高气温较棚外高21~25℃,平均最低气温较棚外高8~12℃,棚内外极端温差平均保持在11~15℃,大棚内外平均温度差值维持在11~16℃;大棚内平均空气湿度较大棚外高7%~26%;秋、春季大棚内外平均相对湿度基本接近,冬季大棚内平均相对湿度高于大棚外26%左右,相差较大。

2.2阴雨天

棚内平均最高气温较棚外高12~13℃,平均最低气温较棚外高3.5~4℃,棚内外极端温差平均保持在5~9.5℃。棚内外平均温度差值维持在5~9℃;棚内平均空气湿度较棚外高4%~17%;冬、春季棚内外平均相对湿度基本接近,棚内平均相对湿度高于大棚外20%左右,相差较大。

3.设施大棚内外相关气象要素综合分析

3.1温度

通过观测资料对比分析,发现冬季棚内最高、最低气温呈先降后升的变化趋势,最高气温在12月下旬至1月中旬较低,最低气温在1月下旬至2月上旬较低。晴天棚内可保持较高的温度,而阴雨天会使棚内昼夜温度同时降低,连阴时间越长,棚内温度越接近棚外气温。同一大棚环境下,晴天的次日,凌晨棚内温度比棚外高12~15℃,而连阴4天后,凌晨棚内温度比棚外高8~10℃,可见设施大棚虽有良好的增温性能,但受光照条件的影响较大,其保温能力也有一定的限度。

晴天的夜间棚外气温不低于-7~5℃时,棚内可以保持不低于喜温蔬菜发生冷害的临界温度。晴天的夜间棚外气温不低于-10℃、阴雨天后棚外气温不低于-6℃时,棚内可保持不低于喜温蔬菜发生冻害致死的临界温度。棚内温度昼夜变化较外界气温变化大,昼夜温差依天气状况而异。棚内温度的日变化,随着棚外天气条件的不同而变化。晴天棚内温度变化剧烈,多云天气变化幅度小于晴天,阴、雨、雪天气室内温度变化较平缓。

3.2湿度

设施大棚内空气湿度随季节的纵深,相对湿度趋于饱和状态,平均相对湿度在80~90%之间,阴天、夜间,尤其是低温时,棚内相对湿度经常处于饱和状态,这种高湿状况不仅影响作物开花结实,而且易使植物茎叶生长过旺而徒长,另外容易导致病害的发生和迅速蔓延。白天,大棚通风情况下,棚内空气相对湿度为70~80%。阴雨天或灌水后可达90%以上。

3.3光照强度

光照强度是影响设施大棚蔬菜生长的另一个重要气象指标,根据光照强度趋势分析,光照强度和室外温度趋势一致。晴天棚内温度高,温度日较差大,光照强度强;阴雨天棚内温度低,温度日较差小,光照强度弱;晴朗天气大棚内光照强度高于阴雨天气2~3倍。

4.适宜几种经济作物生长的主要气象指标

设施大棚保温效果明显,增温在8~10℃,线性平均温度在15~20℃,满足番茄、黄瓜、草莓生长所要求的适宜气象指标。

黄瓜喜温暖,不耐寒冷,0℃致死,5℃受冻害,10℃停滞生长,最适宜的生长温度为15-30℃。黄瓜开花结果期:白天温度不应低于20℃,25-30℃温度条件下果实生长最快;草莓是喜光又较耐荫的植物,对温度要求不十分严格,最适宜温度范围15~25℃,属喜温植物,其根系生长适宜温度为15~20℃,地上部生长适宜温度为20~30℃,开花结果适温15~25℃。草毒对水分要求很高,但又不耐涝,既要保持土壤中适当的水分,又要求有足够的空气;番茄为喜温不耐热的蔬菜,最适宜温度范围20~30℃,当温度低于10℃或高于35℃时,植株生长发育不良,当温度低于5℃或高于40℃时,植株停止生长,当温度低于0℃或高于45℃时,植株很快受害死亡。

适宜经济作物生长的主要气象指标   单位:℃

截图6.png

5.结语

一是由于设施农业自动观测系统运行时间较短,观测的数据尚不能完整反映棚内作物生长所需气象要素的准确规律,所以做出的气象指标仅供种植户参考。二是受自动观测仪器要素不完全的影响,目前只能研究分析观测仪器能够观测到的几种气象要素。

参考文献:

〔1〕、《大棚内外气象要素差异分析》现代农业科技2008-08期,张艳红 张立文 汤金树

〔2〕、《日光温室内外气象要素变化特征对比分析》安徽农业科学2011-39期 作者:仲光嵬 信志宏

徐长芹