探析溫室栽培環(huán)境因子調(diào)控技術(shù)

1、探析溫室栽培環(huán)境因子調(diào)控技術(shù)摘要：溫室栽培在國內(nèi)外已經(jīng)得到迅猛開展。重點(diǎn)介紹了目前溫室栽培環(huán)境內(nèi)溫度、光照、濕度、氣體、肥力等調(diào)控技術(shù),以期為溫室消費(fèi)提供參考。關(guān)鍵詞：溫室栽培;溫度;光照;濕度;氣體;肥力;調(diào)控技術(shù)溫室包括各類玻璃溫室、p板溫室、膜溫室等。國內(nèi)外溫室栽培技術(shù)近年來得到迅猛開展,其中以荷蘭、以色列、美國、英國、日本、法國、澳大利亞等國開展最快,我國溫室栽培技術(shù)研究始于20世紀(jì)80年代后期,特別是近10多年來開展迅速,但由于許多栽培者在消費(fèi)過程中對溫室內(nèi)環(huán)境因子調(diào)控技術(shù)掌握不到位1-3,造成溫室栽培沒有發(fā)揮出應(yīng)有效益,甚至賠本。因此,掌握溫室內(nèi)環(huán)境因子的調(diào)控技術(shù)是決定溫室栽培成敗

2、的關(guān)鍵。1溫室內(nèi)溫度調(diào)控技術(shù)溫度與植物生長發(fā)育、花芽分化、光合作用、蒸騰作用、呼吸作用以及同化產(chǎn)物的運(yùn)輸?shù)榷加杏H密的關(guān)系,極端的高溫與低溫會影響植物的正常生長和發(fā)育,嚴(yán)重時(shí)甚至使植株死亡。土壤溫度對作物生育也有很大影響,因?yàn)榈販氐纳舷轮苯佑绊懽魑锔滴諣I養(yǎng)和水分,而且還影響土壤微生物的活動。采用溫室的主要目的是在植物不適于露地栽培的季節(jié)進(jìn)展栽培,因此溫度就成為溫室環(huán)境調(diào)控中的一個(gè)重要因子4-6。目前,對溫度的控制主要有保溫、加溫和降溫幾個(gè)方面。1.1保溫技術(shù)一是減少貫流放熱和通風(fēng)換氣量。溫室的散熱有3種途徑,即:經(jīng)過覆蓋材料的維護(hù)構(gòu)造傳熱即貫流傳熱;通過縫隙露風(fēng)的換氣傳熱;與土壤熱交換的地中

3、傳熱。3種傳熱量分別占總散熱量的70%80%、10%20%、10%以下。為了進(jìn)步溫室的保溫才能,近年來主要采用外蓋膜、內(nèi)鋪膜、起壟種植再加蓋草席、草氈子、紙被或棉被以及建擋風(fēng)墻等方法來保溫。在選用覆蓋物時(shí),要注意盡量選用導(dǎo)熱率低的材料。其保溫原理為:減少向溫室內(nèi)外表的對流傳熱和輻射傳熱;減少覆蓋材料自身的傳導(dǎo)散熱;減少溫室外外表向大氣的對流傳熱和輻射傳熱;減少覆蓋面的露風(fēng)而引起的對流傳熱。二是增大保溫比。適當(dāng)降低設(shè)施的高度,縮小夜間保護(hù)設(shè)施的散熱面積,有利于進(jìn)步設(shè)施內(nèi)晝夜的氣溫和地溫。三是增大地表熱流量。通過增大保護(hù)設(shè)施的透光率、減少土壤蒸發(fā)以及設(shè)置防寒溝等,增加地表熱流量。1.2加溫技術(shù)加溫

4、的方法有釀熱加溫、電熱加溫、水暖加溫、汽暖加溫、暖風(fēng)加溫、太陽能儲存系統(tǒng)加溫等,根據(jù)作物種類和設(shè)施規(guī)模和類型選用。其中釀熱加溫利用的是釀熱物(比方牲口糞便、稻草等)發(fā)酵過程中產(chǎn)生的熱量。太陽能加溫系統(tǒng)是將棚內(nèi)上部日照時(shí)出現(xiàn)的高溫空氣所截獲的熱能儲存于地下以進(jìn)步地溫,當(dāng)夜間氣溫低于地溫時(shí),儲存于土壤中的能量可散發(fā)到空氣中。通過太陽能儲存系統(tǒng)的運(yùn)用,溫室內(nèi)地溫可進(jìn)步12。1.3降溫技術(shù)當(dāng)外界氣溫升高時(shí),為緩和溫室內(nèi)氣溫的繼續(xù)升高對作物生長產(chǎn)生不利影響,需采取降溫措施,目前溫室的降溫主要有以下方式:一是換氣降溫。翻開通風(fēng)換氣口或開啟換氣扇進(jìn)展排氣降溫,在降低室溫的同時(shí),還可以排出濕氣,補(bǔ)充二氧化碳。

5、二是遮光降溫。夏天光照太強(qiáng)時(shí),可以用舊薄膜或舊薄膜加草簾、遮蔭網(wǎng)等遮蓋降溫。三是屋面灑水降溫。在設(shè)備頂部設(shè)有有孔管道,水分通過管道小孔噴于屋面,使得室內(nèi)降溫。四是屋內(nèi)噴霧降溫。一種是由溫室側(cè)底部向上噴霧,另一種是由大棚上部向下噴霧,應(yīng)根據(jù)植物的種類來選用。2溫室內(nèi)光照調(diào)控技術(shù)植物的生命活動都與光照密不可分,因?yàn)槿祟愘囈陨娴奈镔|(zhì)根底是通過光合作用制造出來的。目前,溫室內(nèi)的光照仍以自然光照為主,但光照強(qiáng)度一般較弱,這是因?yàn)樽匀还庖高^透明屋面覆蓋材料才能進(jìn)入溫室內(nèi),這個(gè)過程中會由于覆蓋材料吸收、反射、覆蓋材料內(nèi)外表結(jié)露的水珠折射、吸收等而降低透光率7-9。假如透明材料不清潔,使用時(shí)間長而染塵、老

6、化等因素,其透光率甚至缺乏自然光的50%。因此,要盡量進(jìn)步大棚內(nèi)的光照,使之滿足蔬菜花卉等設(shè)施栽培作物生長發(fā)育的要求。2.1合理設(shè)計(jì)溫室構(gòu)造,進(jìn)步透光率一是合理設(shè)計(jì)。施工前選擇好光照充足的建造場地;設(shè)計(jì)合理的建造方位和屋面坡(弧)度;盡量減少溫室棚面龍骨的數(shù)量和外表積;選用透光率高的覆蓋材料。二是保持覆蓋材料外表干凈。經(jīng)常清掃覆蓋物外表,減少灰塵污染,以增加透光率,進(jìn)步棚內(nèi)光照強(qiáng)度。三是減少覆蓋物內(nèi)外表結(jié)露。通過通風(fēng)等措施減少覆蓋膜內(nèi)外表結(jié)露,防止光的折射,進(jìn)步透光率。目前,我國已經(jīng)研制出不易產(chǎn)生結(jié)露的無滴膜,消費(fèi)時(shí)應(yīng)作為首選材料。四是延長棚面光照時(shí)間。在保溫前提下,盡可能早揭晚蓋外保溫和內(nèi)保

7、溫覆蓋物,增加光照時(shí)間。雙層膜溫室,可將內(nèi)層改為能拉開的活動膜,以利光照。五是合理密植。合理安排種植行向,以減少作物間的遮蔭,密度不可過大;否那么,作物在設(shè)施內(nèi)會因高溫、弱光發(fā)生徒長。作物行向以南北行向?yàn)楹?沒有“死陰影。假設(shè)是東西行,那么行距要加大。單屋面溫室的高栽培床要南低北高,防止前后遮蔭。六是選用耐弱光品種。溫室栽培時(shí)應(yīng)選用耐弱光品種,同時(shí)加強(qiáng)植株管理,對于高秧作物通過及時(shí)整枝、打杈、插架等措施以防止上下葉片互相遮蔭。七是采用地膜覆蓋或掛反光幕(板)。地膜覆蓋有利地下反光以增加植株下層光照。在溫室內(nèi)懸掛反光幕可使反光幕前光照增加40%50%,有效范圍達(dá)3。八是利用有色膜改變光質(zhì)。在光照

8、充足的前提下,采用有色薄膜,人為創(chuàng)造某種光質(zhì),例滿足某種作物或某個(gè)發(fā)育時(shí)期對該光質(zhì)的需求,獲得高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)。例如紫色薄膜對菠菜有進(jìn)步產(chǎn)量、推延抽薹、延長上市時(shí)間的作用;黃色薄膜對黃瓜有明顯的增產(chǎn)作用;而藍(lán)色薄膜能進(jìn)步香萊的維生素丙的含量。2.2遮光技術(shù)溫室遮光20%40%能使室內(nèi)溫度下降24。初夏中午前后,光照過強(qiáng),溫度過高,超過作物光飽和點(diǎn),對生育有影響時(shí)應(yīng)進(jìn)展遮光。遮光材料要求有一定的透光率、較高的反射率和較低的吸收率。一是覆蓋各種遮蔭物。覆蓋物有遮陽網(wǎng)、葦簾、竹簾等。二是玻璃面涂白。將玻璃面涂成白色可遮光50%55%,降低室溫3.55.0。三是屋面流水。使屋面安裝的管道保持有水流,可遮光25

9、%,遮光對夏季炎熱地區(qū)蔬菜及花卉栽培尤為重要。2.3人工補(bǔ)光技術(shù)補(bǔ)光有調(diào)節(jié)開花期的日長補(bǔ)光和栽培補(bǔ)光,日長補(bǔ)光是為了抑制和促進(jìn)作物花芽分化,調(diào)節(jié)開花期。而栽培補(bǔ)光主要是促進(jìn)作物光合作用,促進(jìn)作物生長。據(jù)研究,當(dāng)溫室內(nèi)床面上光照日總量小于100/2時(shí),或光照時(shí)數(shù)缺乏4.5h/d時(shí),就應(yīng)進(jìn)展人工補(bǔ)光。因此,在北方冬季很需要這種補(bǔ)光,但因本錢高,國內(nèi)主要用于育種、引種和育苗。人工補(bǔ)光的光源是電光源。對電光源有3點(diǎn)要求:一是要求有一定的強(qiáng)度。使墻面上光強(qiáng)在光補(bǔ)償點(diǎn)以上和光飽和點(diǎn)以下。不同作物的光補(bǔ)償點(diǎn)和光飽和點(diǎn)分別不同,所以應(yīng)用時(shí)要因作物而定。二是要求光照強(qiáng)度具有一定的可調(diào)性。三是要求有一定的光譜能量

10、分布和太陽光的連續(xù)光譜?？梢阅M自然光照或采用類似作物生理輻射的光譜。3溫室內(nèi)濕度調(diào)控技術(shù)由于溫室內(nèi)土壤的蒸發(fā)和植株的蒸騰作用,使空氣濕度明顯高于露地。而濕度是影響溫室栽培作物病害發(fā)生的主要因素。濕度調(diào)控一是地膜覆蓋。溫室內(nèi)覆地膜可使覆蓋地面蒸發(fā)大大減少,從而到達(dá)保持土壤水分,降低空氣濕度的目的。二是控制澆水。尤其在寒冷的季節(jié),推行在地膜壟溝內(nèi)暗灌,不僅有利于降低室內(nèi)空氣濕度、抑制病害發(fā)生,還能起到減少熱能損耗、進(jìn)步地溫的作用。三是通風(fēng)降濕。通過通風(fēng),可調(diào)節(jié)改善室內(nèi)的濕度狀況。但在通風(fēng)降濕的同時(shí),也降低了室內(nèi)的溫度,因此在寒冷的冬季,要以保溫為主,盡量減少通風(fēng)次數(shù)與時(shí)間;春季那么要適當(dāng)加大通風(fēng)

11、量,以協(xié)調(diào)溫室內(nèi)的溫度與濕度,緩解溫度與濕度矛盾。另外,大型設(shè)施在進(jìn)展周年消費(fèi)時(shí),到了高溫季節(jié)還會遇到高溫枯燥、空氣濕度不夠的問題,要注意加濕。加濕的方法有噴霧加濕、濕簾加濕和溫室內(nèi)頂部安裝噴霧系統(tǒng),降溫的同時(shí)也可加濕。4溫室內(nèi)氣體調(diào)控技術(shù)4.1溫室內(nèi)氣體的種類一是2。對溫室作物影響最大的氣體是2,它是作物光合作用的主要原料,其含量直接影響到設(shè)施栽培作物光合作用的進(jìn)展。空氣中2的濃度一般為340350g/kg,遠(yuǎn)低于光合作用的適宜濃度(6001200g/kg)。而溫室是一個(gè)相對封閉的空間,其中2主要來自大氣,植物和土壤微生物的呼吸活動、有機(jī)肥料的分解也可以釋放一些2,但由此而來的2遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了

12、作物生長的需要,假如不及時(shí)補(bǔ)充2,植物的光合作用減弱,光合產(chǎn)物數(shù)量少,供給養(yǎng)分缺乏,導(dǎo)致植株生長緩慢,產(chǎn)量低,品質(zhì)差,畸形果多,落花落果嚴(yán)重。因此,對溫室大棚設(shè)施補(bǔ)充2,是進(jìn)步作物產(chǎn)量與品質(zhì)的主要途徑之一。二是2。土壤中的2對作物影響較大,作物地上器官呼吸所需要的2可以從空氣中得到滿足,根系需要的2要從土壤中獲得,缺氧時(shí)根系易腐爛,當(dāng)土壤含氧量低于5%時(shí),根系就不能進(jìn)展正常的吸收活動,甚至?xí)垢抵舷⒍劳?。三是有害氣體。溫室消費(fèi)過程中往往會產(chǎn)生一些有毒氣體對作物產(chǎn)生毒害。如溫室中施入未經(jīng)腐熟的雞禽糞等有機(jī)肥,再發(fā)酵過程中會產(chǎn)生大量的nh3,另外大量使用碳酸氫銨、尿素等氮素化肥,也會放出nh3

13、、n2。燃煤或燃燒沼氣加溫時(shí)會產(chǎn)生s2、乙烯等。質(zhì)量不好的農(nóng)膜還會產(chǎn)生l2,這些氣體假如不及時(shí)排出便會導(dǎo)致作物中毒。4.2溫室內(nèi)氣體調(diào)節(jié)技術(shù)一是人工使用2肥。利用強(qiáng)酸和碳酸鹽進(jìn)展化學(xué)反響產(chǎn)生碳酸,碳酸在常溫下很快分解生成水和2,目前在冬暖大棚廣泛應(yīng)用的是稀硫酸和碳酸氫銨的反響,產(chǎn)生2。此法操作簡單、平安,費(fèi)用相對低,其反響速度隨反響物濃度和外界溫度的增高而加快,但要注意溫度過高而引起碳酸氫銨的分解,產(chǎn)生氨中毒?；蛴萌紵託?、天然氣、液化石油氣、無煙煤、丙烷、煤油等碳?xì)淙剂系姆椒ㄉ?。此法消費(fèi)2氣肥有2個(gè)較大的缺點(diǎn),即雖經(jīng)過濾但仍會放出和h2s等有害氣體及本錢較高。或用干冰填埋法。在大棚內(nèi)每1

14、2挖1個(gè)坑,坑內(nèi)埋入少量干冰,使2緩緩的釋放到大棚里。這種方法釋放量大、使用方便,但本錢過高、勞動強(qiáng)度大,且因2氣體密度大,從地面向空氣中釋放比擬困難,不利于作物吸收,無法做到定時(shí)定量,有降溫效應(yīng)?；蛴闷垦b液態(tài)2法。瓶裝液態(tài)2是化肥廠、酒精廠等企業(yè)的副產(chǎn)品,是比擬理想的農(nóng)用2氣源,且資源豐富、本錢低廉、很容易控制、方便平安,具有其他2氣源所不具有的優(yōu)點(diǎn)。還有生物法。在保護(hù)地內(nèi)高架作物下堆放食用菌袋,既可消費(fèi)食用菌,食用菌呼吸放出的二氧化碳又能被植物利用。二是通風(fēng)換氣。通過通風(fēng),在排出有害氣體的同時(shí),補(bǔ)充2和2,但這種方法只能使2濃度最高到達(dá)大氣程度。三是改善土壤2供給。增施腐熟的有機(jī)肥,中耕松

15、土,防止土壤板結(jié);覆蓋地膜,既能保墑又能保持土壤疏松透氣,但地膜間壟溝要定期中耕。四是其他調(diào)節(jié)方法。選用含硫量低的煤作燃料,選用合格農(nóng)用塑料膜,每次施肥后幾天內(nèi)要加大通風(fēng)量,減少有毒氣體對作物的危害。5溫室內(nèi)肥力調(diào)控技術(shù)5.1溫室內(nèi)施肥特點(diǎn)一是禁用揮發(fā)性化肥;二是不能使用未腐熟的有機(jī)肥;三是多施有機(jī)肥。施有機(jī)肥不僅能進(jìn)步土壤肥力,還能防止鹽類積聚,并且有機(jī)物分解過程中產(chǎn)生的2可供作物光合作用需要。少施容易被土壤吸附的硝酸鉀、氯化鉀、硫酸鎂等化肥。5.2施肥技術(shù)一是有機(jī)肥。有機(jī)肥一般作基肥,多在耕前撒施。為進(jìn)步肥效,種植行距較大的果蔬時(shí)最好集中溝施,注意分層施用并與土混勻。二是氮肥。氮肥是速效肥

16、,一般用作追肥,分期施用,施用時(shí)埋在地下510為宜,尤其是在溫室中不能施在地表,以免發(fā)生氨氣危害。假如采取膜下暗灌技術(shù)可隨水追施。三是磷肥。為了進(jìn)步磷肥利用率,磷肥應(yīng)集中深施,也可集中分層施用。顆粒磷肥比粉末磷肥效果好,有效磷含量高。四是鉀肥。鉀肥多作基肥和定植肥,可集中溝施,對于淺根性作物還可灑在地表,與表土摻勻。五是微量元素。多數(shù)土壤不缺乏微量元素,但溫室內(nèi)連作嚴(yán)重,常導(dǎo)致土壤中微量元素吸收障礙或缺乏。不同作物對微量元素缺乏的敏感性不同,消費(fèi)上應(yīng)根據(jù)作物種類的不同及生長發(fā)育表現(xiàn),決定是否缺素。微量元素多進(jìn)展葉面噴施,噴施濃度通常是0.2%0.5%。鉬、銅的實(shí)用濃度應(yīng)適當(dāng)降低,葉面噴施在黃昏進(jìn)展最好,藥液不容易風(fēng)干,便于葉片吸收。用液量為375750kg/h2。6參考文獻(xiàn)1陳青云,李成華.農(nóng)業(yè)設(shè)施學(xué).北京:中國農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社,2001.2古文海,陳建.設(shè)施農(nóng)業(yè)的現(xiàn)狀分析及展望j.農(nóng)機(jī)化研究,2022,(1):46-47,56.3李寶明.中國設(shè)施農(nóng)業(yè)技術(shù)的研究與應(yīng)用進(jìn)展j.機(jī)電信息,2022(19):19-20.4張宏輝.果樹日光溫室氣候環(huán)境及其調(diào)控技術(shù)(上)j.西北園藝:果樹,202