【doc】蔬菜棚室温度及其调控技术

【doc】蔬菜棚室温度及其调控技术 蔬菜棚室温度及其调控技术 温室管理 温度是蔬菜生长的关键条件之一,只有了解蔬菜生长发育对温 度的需求规律,明确冬暖大棚和日光温室(简称棚室】温度的变化 特点,掌握棚室调控温度的手段和,最大限度地满足蔬菜生长 发育的.科学安排种植,才能生产出高产优质产品.获取 理想的经济效益和社会效益. 蔬菜作物的生育适温 蔬菜作物的生长发育和维持生命都要有一定的温度茁囤,在此 范围内存在着最低温度,最高温度和最适温度,即"温度三基点". 作物在最透温耋条忙.不仅生命活动正常,而且生长发育迅速.但 作物的生长发育就 是,如果温度超出生长发育的最高或最低界限, 会停止.如果温度超出维持生命的最高,最低界限,作物的生命就 不能维持以致子死亡. 萤于各种蔬菜作物的起源和栽培驯化程度的不同,以厦同一蔬 菜种类的人工选择方向和生育阶段的不同,使其"温度三基点"不 尽相同.例如从蔬菜种类看,韭菜,芹菜,蒜苗,菠菜和油菜等 蔬菜喜冷凉气候.较耐低温,白天生育适温在15,2O.c,能耐occ 低温.甚至能忍耐短时间3,一5cc低温.黄瓜,西葫芦,番茄,辣 椒,茄子,莱豆等蔬菜喜温暖气候,不耐低温,白天生育遁温在90, 西瓜,甜瓜,冬瓜,南 30..左右,短时间霜冻就会造成极大的危害. 瓜,长蔓豇豆等蔬菜,有较强岢勺耐热力,25—3D.c光台作用最强.可 在各地盛夏生长.从蔬菜作物的生育阶段看,种子发芽阶段白勺最适 湿度较高.幼苗阶段最适温度较发芽阶段低.开花结果鼢段不仅要 求温度较高.而且有些果莱类蔬菜对温度的要求很严格,温度过低 或过高均会导致生育不良或落花落粜,还会显着影响品质.因此,在 生产中都要尽可能把产品形成期安排在最适生长季节或环境. 蔬菜作物的温周期 在自然环境条件下温度的日变化规律总是白天高.前半夜较 低,后半夜更低.而植物在长期的进化过程中,其生长发育恰好适 应了这种温度巨变亿规律.即白天温度高有利于植物的光台作用: 前半夜温度转低,既有利于植物叶片中的光台产物继续向其它器官 运输,又有利于减少呼吸作用对物质的消耗,后半夜温度继续降低, 进一步有利于抑制呼吸作用对物质的消耗,从而促进植物光台产物 的积累和生长发育.植物生长发育与温度日变化的这种适应性称为 植物的"温周期"不同种类蔬菜的.温周期"不同,即对昼夜温差 的要求不同.如番茄在昼湿25—26cc,前半夜16,17~C,后半夜 温度10,12.c条件下生长发育良好.而黄瓜在昼温25—28oc,前 半夜16,1B.c,后半夜12,13cc生长发育较好.此外,同一种蔬 菜的不同生育阶段对昼夜温度的要求也不同. 地温与蔬菜生育 蔬菜正常生长发育还要求有适宜的地温.地温主要通过对蔬菜 作物根系的生长和活性,对土壤中微生物的活动以及对有机质的分 解矿化等施加影响,进而影响根系对养分和水分的吸收.果幕娄蔬 菜种类间所需的地温车目羞较小,最适地温多在15,20cC,最高湿度 界限多在13cC.地温低于12日于,多数果菜对磷的吸收明显受阻; 地温低{:1O~C时.对钾和硝态氮的吸收也有明显影响,同时土壤中 硝亿细菌的活动受到抑制,铵态氨不能很快转化为硝态氟,但对铵 态氪,镁和钙的吸收影响也小.地温高于26cc.由于根系呼吸作用 加强,易造成根系衰老,同样也影响根系对水分养分的吸收. 温室效应 湟室效应是指在没有人T,SO温的条件下,棚室内获得并积累太 阳辐射能,从而使棚室内的温度高于外界环境湿度的一种能力.可 见,温室效应是棚室内温度高于外界温度的根本原因. 当太阳光照射到塑料薄膜等透明覆盖物的面上时.太阳的短波 辐射有80%,90%通过棚膜进人棚室内变成热能.使棚室内的土 壤,墙体及作物表面吸收较多的能量:而棚室内的热能以长波辐射 透过棚膜时,透过率仅有6%,10%,这样,就会使太阳辐射能大量 积累在棚室内,从而使棚室增温. ◎棚室为半封闭系统,其内外空气交换微弱,外界冷空气不能与内 部空气充分交换,因此,棚室内蓄积的热量不易散失. ◎棚室内的土壤有一定的蓄热功能,白天棚室内大量热能蓄积在土 壤内,夜间当温度低于土壤温度时,土壤中储存的热能又会释放到 棚室内,起到增温的效果. 太阳辐射入射量 除少数加温温室外,棚室的热量主要来自于太阳辐射,因此,棚 室内部接受太阳辐射的均匀程度直接影响其温度分布.而棚室接受 太阳直射光辐射的部位以及太阳光的透光率依太阳的位置变化和棚 室的方位,结构,建材大小及温室屋面角度,侧墙高度等的不同而 异,因此,白天里,温室,大棚内常出现温差. 棚室内气流运动 在一个不加温 棚室内的气流运动是引起温差的重要原因之一. 也不通风的温室内,气流的运动决定于室内外温差和外界风向.在 无风或微风条件下,温室或大棚内近地面的空气增热较快,而靠近 透明覆盖材料内表面下部的空气,由于受外界的影响,般温度较 低.这样,大棚的中部近地面空气就会产生上升气流,而靠近透明 覆盖材料下表面的空气就会沿透明覆盖物向两侧下沉,这种下沉气 流在地表面内部水平地向中部移动,形成两个对流圈.这种气流移 动的结果就会使热空气滞留在上部和中部,形成垂直温差和水平温 差,即上部温度高,下部温度低,中间温度高,四周温度低.但是, 单屋面的日光温室由于后坡和后墙的散热量小,靠近此处的空气温 度不是很低,因此,后部的气流较弱,温差也较小,而前部的气流 运动和温度分布与大棚相同.然而在室外有风的情况下,密闭不加 温的温室或大棚内近地面形成与风向相反的气流,这样便会出现逆 风侧下部的温度较高;但如果温室或大棚不密闭,近地面会出现与 风向相同的气流,这时背风侧下部温度较高. 加温技术 在加温温室中,温度的分布还与加温设备的种类和安装位置有 关.加温设备的种类通常可分为点热源,线热源和面热源.用炉火 加温,炉子周围温度很高,高温集中在一点上,为点热源;用温水 加温,温水通过散热管道和暖气片,或用带有烟道的火炉加温,高 温在一条线上,为线热源;电热温床加温,加温电热线分布在个 面上,为面热源.在这几种热源中,以面热源的分布最为均匀,其 次是线热源,最差的为点热源. 通风技术 棚室的通风分为自然通风和强制通风.自然通风指不需要人工 动力,只靠气体压力差或风所引起的通风.强制通风指依靠鼓风机 等人工动力进行的通风.目前我国的棚室常采用自然通风.但自然 通风不当常会造成室内温度分布不均匀,如寒冷季节通风时,应以 开天窗为主或先开天窗后开侧窗.如果不开天窗只开侧窗,热空气 容易集中在棚顶而形成"热盖",产生垂直温差.如果天窗和地窗同 时打开,温室两侧肩部(日光温室的后墙和后坡处)温度较高.关 14GREENHOUSEHORTICUL-TLIIllE 窗时,应先关侧窗,后关天窗. 棚室内温度变化特点 气温的季节变化 棚室内气温受光照的制约性较大,受外界最低温度的制约性 较小,但有一定的影响.一般从11月下甸,2月下旬是棚室内低 温阶段.据观测,在山东,12月份,1月份,2月份月均最低温 度分别为12cc,12.2cc,10.6cc,年际间相差1.6cc,分别比外 界气温高15.6cc,16.1cc和14cc,只要管理得当,黄瓜,番茄, 辣椒等蔬菜均可安全越冬和正常结果.2月中甸,3月上甸,棚 室内气温明显回升,棚室气温可达15,38cc,比外界高2.5,15cc. 随着外界气温的逐渐升高,棚室内与外界的温差逐渐加大.4月 份棚室内最高气温可达40cc以上,内外温差6,20cc.5,6月, 棚室在密闭的情况下,温度可达50,60cc,如加强通风管理,仍 能适合喜温蔬菜生长.7,8月外界气温最高,棚室内随时会发生 高温危害,但也会出现棚室内温度低于外界气温2,3cc的逆温现 象,这是由于棚面薄膜污染造成棚内光照减弱所致.有利于作物 生长,叶群郁闭时尤为显着.9,10月中甸,随着外界温度的降 低,棚室内最高气温在30cc左右,最低气温15cc,基本属于适 温时期,适于秋季蔬菜延迟栽培.10月下甸,11月中甸,在不 覆盖的条件下,棚室内最高可达20cc左右,夜温6,3cc,夜间 温度偏低,要注意防冻. 温度的日变化 一 天内棚室温度随太阳高度角的变化和外界温度的变化而变 化.棚室内日最低气温出现在清晨5时,6时,从7时开始微弱 升温,8时后升温迅速,4,5月份10时以后气温即可达到30cc. 在密闭的情况下,棚室内最高温度出现在12,14时.12月,3月的 3个月棚室内12时的平均气温为21.9cc,在通风的情况下,较 外界最高温度高15.6cc;18时的气温为15cc,8时的气温为12cc. 阴天棚室内温度日变化平缓,昼夜最高温差一般不超过10cc.白 天温度低时,如有稍低的夜温,可避免植株消耗过多的营养.一 般情况下,白天随光照的增强,棚室内温度不断升高,基本符合 现代栽培生理研究得出的适温要求,例如,番茄在弱光条件下15cc, 中光条件下20cc,强光条件下25,27cc,这样基本可达到温度, 光照同步适宜,避免在一定的光照条件下,因温度过低或过高而 影响光合性能. 地温变化 地温的变化直接影响着蔬菜的根系及植株发育状况,因而是决 定不同蔬菜播种和定植的主要依据.棚室内一天中最高,最低地温 出现的时间分别比最高,最低气温出现时间晚两个小时.5cm地温 日变化最剧烈,1Ocm以上地温较稳定.因此,多以1Ocrn地温作 为确定定植期的温度指标.随气温回升,棚室内外地温温差逐渐缩 小,4月份室内外温差为9.8cc,5月份内外温差为6.2cc.6月份以 后因棚面遮阳,灌水及植株覆盖等因素,棚室内地温反而低于外界 1,3GC.晚秋,外界温度逐渐下降,10月中旬,11月中旬,棚室内 地温平均可维持在10,21cc,有利于秋延迟蔬菜的生长. 温度的调节 温度调节原理 棚室是个半封系统,不断地与外界进行能量与物质的交换. 根据能量守衡原理,蓄积于棚室内的热量(?Q)一进入棚室内的 热量(Qin)一散失的热量(Qout).当Qin>Qout时,棚室内蓄积 热量而升温:当Qin<Qout时,棚室内失热而降温.当Qin=Qout 时,棚室内的热量收支达到平衡,此时温度不会发生变化.不过,热 量收支平衡总是有条件的,暂时的和相对的,不平衡则是经常的和 绝对的. 调节温度的措施 主要有保温,增温,加温,降温等4个方面. 保温措施 主要是减少棚室内的热量支出,使进入棚室内的热量得以保存 下来. ◎选适宜建材,重质量.建造棚室和覆盖透明材料时,应尽量 避免缝隙,以减少换气放热,同时应尽量选用透过红外线少,导热 率低的材料,并适当加厚温室的围护结构部分,如:后墙和后坡采 用10,12cm厚聚苯板和加厚等,后墙(砖石和土)厚度应为当地 冻土层厚度再加50,60cm. ◎增大保温比.保温比是指土地面积与棚室覆盖及围护材料表面积 之比(S/W),即棚室设施越高,保温比越小,保温效果越差:反之, 保温比越大,保温效果越好.但日光温室因后墙和后坡较厚,因此 增加温室的高度对保温比的影响较小.而且,在一定范围内,适当 增加温室的高度,反而有利于调整屋面角度,改善透光,增加室内 太阳辐射,起到增温的作用. ◎设置防寒沟或地基加保温板.防寒沟和保温板可防止地中热量横 向流出.通常防寒沟宽30cm,深50cm,沟内填充稻草,麦穰等物. 防寒沟设置在棚室的四周,以切断棚室内土壤与外界的联系,减少 地中热量横向散出.据测定,防寒沟可使棚室内5cm地温提高4~C 左右.保温板应加50cm深,1Ocm厚. ◎采用多层覆盖保温.常用的有 ?室内保温幕:即在棚室内加1,2层移动式帘幕,白天可以敞 开,基本不影响透光率,夜间可以拉幕保温,但要注意保温幕的 密闭性,减少缝隙.一般增加一层保温幕,可使棚室内气温提高 2cc左右.由于保温幕只在夜间使用,故适用的材料较多,如聚 乙烯,聚氯乙烯等. ?室内小棚:即在棚室内再增加一层小棚覆盖.室内小棚的保温 效果不如一层保温幕,但如果小棚上再加盖草苫覆盖,可增加保 温效果,一般可提高5,8cc. ?温室外加盖草苫,纸被或强化不织布:这是我国目前最常用的一 种覆盖形式,可提高温度5,8cc.由于草苫,纸被或强化不织布不 透光,因此要注意揭盖时间.在冬季低温季节,一般揭苫时间在上 午8时,9时左右,盖苫时间是下午16时左右. @控制土壤水分.既要增加土壤含水量,提高蓄热量,又要避免土 壤过湿,否则易引起土壤表层板结,使地中热传导加大. ◎及时关闭棚室入口.寒冷季节,进出棚室操作时,要随手关闭棚 室入口,减少外界冷气进入,以免降低棚室内温度和对门口的蔬菜 造成伤害. 增温措施 ◎正确选址和选材.选择无烟尘的地方建造温室或大棚设施,并选 用防尘,耐老化,无滴的透明覆盖材料,正确地调节温室的方位和 屋面角度,尽量减少建材遮阳,经常清扫,保持棚膜清洁,以增加 透光率,增加热量来源. ◎控制浇水.目的是减少土壤蒸发和作物的蒸腾的耗热量.同时也 利于棚室内的土壤白天蓄热,夜间放热增温. 加温措施 ◎炉火加温.冬季有强寒流时,可采用炉火临时加温的办法确保蔬 菜正常生育.炉子的数量,应根据寒流程度确定.一般每8m长的 棚室用一个炉子,避免炉子周围局部高温,烟道漏烟,防止CO和 So毒害作物. ◎热风加温.即用专门设备把电热,水热,太阳能热等通过热交换 器加温空气,吹入棚室.专用设备包括暖风机,鼓风机和风筒三部 分.风筒用塑料薄膜制成,筒上有许多4qL,可将鼓风机鼓出的暖 风排放到棚室中. ◎土壤加温.常在育苗期间采用.过去主要采用火炕和酿热温床,近 年来多采用电热加温和太阳能加温.电热加温是在棚室内挖一个深 15cm左右的床坑,然后铺放层5cm厚的碎草,树叶或锯末等,并 在其上铺5cm细沙,再将电热线铺好,在华北以70,90W/m为宜, 寒冷地区应适当增加.铺完电热线后,上铺1Ocm已过筛的床土,最 后接好控温仪.太阳能加温,是用太阳能地热交换器白天将棚室内高 温空气通入地下管道加热深层土壤,夜间再从地下放出热量. ◎暖气加温.以煤,电为等热源,在棚内后墙设置暖气片.多用于 高级温室蔬菜栽培或育苗温室. ◎采用小高垄,地膜覆盖栽培技术,以提高地温. 降温措施 棚室内温度超过蔬菜生长的适宜范围,需要采取降温措施. ◎减少阳光照透过率.遮光具有较好的降温效果,一般遮光20%, 40%,能降温2,4oc.生产中,常在夏季光强且温度高的季节或在 移苗后促进缓苗时应用.主要采用玻璃面涂白或塑料薄膜抹泥浆法 覆盖苇帘,竹帘,遮阳网,普通纱网,不织布等;屋面流水法等. ◎增大潜热消耗,减少地热贮存.地面灌井水或喷水,增大土壤蒸 发耗热,且与通风结合,以避免棚室内空气湿度过大.还可用井水 喷淋棚室屋面,达到降温效果. ◎加强通风,换气降温.主要采用自然通风,即在棚膜落地处内侧 设80,1OOcm高的地裙,然后在其上部扒缝放风.此外,棚室顶部 还需扒缝放风或烟囱式放风,有的温室在后墙设有通风窗或通风孔. 通风能促进棚室内外热交换,利于降温. ◎汽化冷却降温.在炎热夏季,运用喷雾降温法,即在进风口安 装喷雾器,然后用循环水喷洒进入室内的热空气,由于汽化需要 吸收热量,因此使空气温度下降.采用此法,可使32cc空气冷却 降至27Cc,但需防止喷雾水滴流入棚室内. 一山东省邹城市农韭?273500 GREENHOUSEHORTICULTURE15