覆膜種類對(duì)夏季日光溫室起壟內(nèi)嵌式 基質(zhì)栽培根區(qū)溫?zé)岬挠绊?/h1>
2018-04-25 09:53李宗耕傅國(guó)海劉文科
農(nóng)業(yè)工程技術(shù)·溫室園藝 2018年1期
李宗耕 傅國(guó)海 劉文科
【摘要】 夏季在日光溫室中采用新型栽培方式起壟內(nèi)嵌式基質(zhì)栽培法種植番茄，探究黑色、灰色反光和銀色反光地膜3種不同覆膜種類對(duì)新型栽培方式根區(qū)溫?zé)岬挠绊懀?duì)其降溫性能做出評(píng)價(jià)。結(jié)果表明，夏季日光溫室內(nèi)白天氣溫高于根區(qū)溫度，夜間氣溫低于根區(qū)溫度，室內(nèi)溫度的日變化大；銀色地膜隔熱性能較好，根區(qū)溫度日變化平緩，降溫效果顯著；黑色地膜隔熱性能差，根區(qū)溫度日變化劇烈，降溫效果差。熱通量在不同地膜不同根區(qū)位置的吸放熱也有所不同，在根區(qū)表面，以黑色地膜吸放熱最為劇烈；在根區(qū)中部和底部，均以灰色地膜吸熱最為劇烈。
光溫室是中國(guó)特有的溫室類型，不僅成功解決了中國(guó)北方地區(qū)冬春蔬菜短缺和周年均衡供應(yīng)的難題，也為農(nóng)業(yè)增效、農(nóng)民增收和農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展做出了積極貢獻(xiàn)。日光溫室因其具有良好的蓄熱保溫和節(jié)能高效的性能，可在不加溫條件下進(jìn)行果菜反季節(jié)生產(chǎn)，解決了中國(guó)北方冬季蔬菜生產(chǎn)問題，得到大面積的推廣應(yīng)用。目前，日光溫室多以傳統(tǒng)的土壤栽培為主，這種栽培方式不僅產(chǎn)量低、連作障礙嚴(yán)重，而且存在諸多問題。比如，長(zhǎng)期土壤栽培過程中，過量的水肥和農(nóng)藥投入導(dǎo)致資源浪費(fèi)和生態(tài)環(huán)境污染。而且在冬春季日光溫室蔬菜生產(chǎn)中，低溫脅迫是影響作物生長(zhǎng)的重要環(huán)境因素。在冬季極端低溫環(huán)境下溫室內(nèi)作物光合作用等一系列生理活動(dòng)受到抑制，導(dǎo)致生長(zhǎng)減緩和產(chǎn)量降低。針對(duì)日光溫室栽培過程中出現(xiàn)的冬季低溫脅迫和土壤栽培帶來的低產(chǎn)及一系列環(huán)境問題，有學(xué)者以增加晚間日光溫室作物根區(qū)溫度和提升產(chǎn)量為目標(biāo)，基于土壤栽培根區(qū)環(huán)境穩(wěn)定與基質(zhì)栽培高產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)提出了一種新的栽培方法——土壟內(nèi)嵌式基質(zhì)栽培方法[1]。前期的研究表明，相對(duì)于土壟栽培，在早春低溫環(huán)境下采用起壟內(nèi)嵌式基質(zhì)栽培方法進(jìn)行甜椒栽培能夠提高夜間最低根區(qū)溫度2.15℃，提高甜椒產(chǎn)量50%以上[2-3]。
然而，該方法如何用于夏季日光溫室蔬菜生產(chǎn)是另外一個(gè)需要解決的問題。由于溫室的封閉性能好，空氣流通不暢，加之夏季陽光充足，溫室效應(yīng)加劇，溫度極易升高，形成高溫脅迫，不利于作物生長(zhǎng)。而實(shí)際生產(chǎn)中，夏季日光溫室通常會(huì)選擇休茬來避過高溫脅迫期，但長(zhǎng)時(shí)間的休茬會(huì)造成設(shè)施用地及設(shè)備閑置，不僅影響投資者收益，也極大浪費(fèi)了土地資源[4]。為了保證溫室作物安全越夏，實(shí)現(xiàn)高效、優(yōu)質(zhì)周年生產(chǎn)，發(fā)展日光溫室低碳節(jié)能的降溫措施是必不可缺的重要環(huán)節(jié)。前人研究表明，設(shè)施栽培過程中，作物對(duì)根區(qū)溫度的響應(yīng)比對(duì)空氣溫度更為敏感[5]。此外，根區(qū)溫度調(diào)控作為一種局部溫度調(diào)控措施，相比冠層溫度調(diào)控更加節(jié)能高效[6]。傅國(guó)海等[7]研究表明，在夏季相同覆膜情況下，利用土壤內(nèi)嵌基質(zhì)栽培的方法能夠充分發(fā)揮土壤的溫度緩沖作用，同時(shí)又能充分發(fā)揮基質(zhì)栽培高產(chǎn)高效的優(yōu)點(diǎn)；土壟內(nèi)嵌基質(zhì)栽培方法相對(duì)基質(zhì)栽培能夠降低根區(qū)溫度1.5℃左右，與土壟處理的根區(qū)溫度相近，說明土壟內(nèi)嵌基質(zhì)栽培具有一定的降溫效果。本試驗(yàn)在前期研究的基礎(chǔ)上，通過對(duì)起壟內(nèi)嵌式基質(zhì)栽培覆蓋3種不同地膜，分析其對(duì)該種栽培方法根區(qū)降溫性能的影響，篩選出適合夏季生產(chǎn)使用的起壟內(nèi)嵌式基質(zhì)栽培的地膜種類，保證溫室作物安全越夏。
材料與方法
試驗(yàn)材料
試驗(yàn)在北京市順義區(qū)大孫各莊鎮(zhèn)的日光溫室中進(jìn)行，溫室長(zhǎng)60 m，跨度8 m，脊高3.8 m。試驗(yàn)小區(qū)距溫室最南端2 m，距西側(cè)山墻4 m。供試作物為番茄（Lycopersicon esculentum Miller），穴盤育苗，2葉1心時(shí)移栽定植。番茄栽培采用起壟內(nèi)嵌式基質(zhì)栽培（soil-ridged substrate-embedded cultivation， 簡(jiǎn)稱SSC）方式，全營(yíng)養(yǎng)液滴灌方法。起壟內(nèi)嵌基質(zhì)栽培（SSC）方式為：在一定規(guī)格的鐵絲網(wǎng)槽內(nèi)鋪上相同的塑料薄膜，膜的側(cè)面下方打孔便于水熱交換，沿南北方向擺放整齊，裝入按比例均勻混合的栽培基質(zhì)（草炭：蛭石：珍珠巖=3：2：1）；然后在栽培槽四周按照一定的標(biāo)準(zhǔn)培土起壟，將栽培槽嵌在土壟中，外側(cè)培土后覆蓋地膜，形成起壟內(nèi)嵌基質(zhì)栽培（SSC）模式，具體結(jié)構(gòu)見圖1[5-6]。該試驗(yàn)采用鐵絲網(wǎng)槽的規(guī)格為長(zhǎng)×寬×高=300 cm×
10 cm×15 cm，塑料膜的厚度為0.12 mm，塑料薄膜側(cè)面通氣孔距離底部5 cm，孔徑1 cm，孔距10 cm。
試驗(yàn)設(shè)計(jì)
采用起壟內(nèi)嵌式基質(zhì)栽培方式栽培番茄，在栽培壟上覆蓋黑色地膜、灰色反光膜和銀色反光膜3種不同的覆蓋處理，每個(gè)處理重復(fù)2次，處理間相距40 cm，處理內(nèi)相距20 cm，邊界設(shè)置保護(hù)行，處理在試驗(yàn)小區(qū)內(nèi)隨機(jī)排列。
測(cè)定方法
試驗(yàn)采用國(guó)產(chǎn)智能溫度記錄儀和YM-RT型土壤熱通量采集器來監(jiān)測(cè)根區(qū)溫度和熱量的變化。其中1個(gè)溫度探頭設(shè)在日光溫室內(nèi)部，測(cè)點(diǎn)布置在距西側(cè)山墻10 m、距溫室南端3 m、垂直距離地面2 m處，測(cè)定日光溫室內(nèi)部空氣溫度，測(cè)點(diǎn)設(shè)置要避光通風(fēng)，鋁箔紙包蓋，避免太陽輻射干擾，另外在每個(gè)處理的壟中心部位埋設(shè)1個(gè)溫度探頭監(jiān)測(cè)根區(qū)溫度變化，埋設(shè)深度為7.5 cm。此外在每個(gè)處理根區(qū)基質(zhì)的表面、中部和底部分別各放置1塊熱通量板，來檢測(cè)根區(qū)基質(zhì)不同部位的熱量變化。數(shù)據(jù)采集頻率為1 次/10 min，選取2017年7月26～30日連續(xù)5天數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。
試驗(yàn)結(jié)果
SSC壟不同覆膜類型對(duì)根區(qū)溫度變化的影響
由圖3可知，連續(xù)5天中溫室內(nèi)空氣溫度變化最為劇烈，白天溫度高于根區(qū)溫度，夜間溫度低于根區(qū)溫度。3種地膜覆蓋下根區(qū)溫度日變化以黑色地膜的變化最劇烈，黑色地膜根區(qū)溫度最高，灰色地膜次之，銀色地膜根區(qū)溫度最低，說明黑色地膜降溫效果較差，銀色地膜降溫效果最為明顯，具有較好的隔熱效果。此外，3種膜下根區(qū)夜間溫度以黑色地膜最低，銀色和灰色地膜夜間根區(qū)溫度差異不明顯。5天中黑色、灰色和銀色地膜最高溫度平均值與最低溫度的平均值的差值分別為7.21、4.59、3.63℃，表明黑色地膜根區(qū)溫度的日變化比較劇烈，白天溫度高，夜間溫度低，而銀色地膜的根區(qū)日溫度變化比較平緩。白天根區(qū)接收熱量多能快速提升根區(qū)溫度，而夜間時(shí)，根區(qū)溫度快速下降，說明黑色地膜的傳熱性能較好，隔熱性能較差，而灰色和銀色反光膜的隔熱性能較好，白天高溫時(shí)段可以隔絕熱量向根區(qū)的傳遞，而夜間低溫時(shí)又可以很好的將熱量保持在根區(qū)，從而維持根區(qū)溫度的穩(wěn)定性。
SSC壟不同覆膜類型對(duì)根區(qū)不同部位熱通量影響
由圖4可知，5天中3個(gè)處理熱通量具有明顯的日變化，一天中黑色地膜和銀色地膜在7：30～17：00吸收熱量，而在17：00～7：30由根區(qū)放出熱量；而銀色地膜一天中基本都處于吸收熱量的狀態(tài)，在夜間熱通量變化趨近于0，說明此時(shí)段根區(qū)溫度和棚內(nèi)溫度基本相同。此外，黑色地膜根區(qū)表面熱通量日變化吸放熱最為劇烈，銀色和灰色地膜覆蓋下根區(qū)表面熱通量日變化較為平緩。
由圖5中可知，3種地膜覆蓋下根區(qū)中部熱通量具有明顯的日變化，其中灰色地膜覆蓋下，8：10～18：20由根區(qū)上層基質(zhì)向下傳遞熱量，而18：20～20：10由下層基質(zhì)向上層傳遞熱量；銀色和黑色地膜10：30～17：40由根區(qū)上層基質(zhì)向下層基質(zhì)傳遞熱量，17：40～10：30由根區(qū)下層基質(zhì)向上層基質(zhì)傳遞熱量。白天階段，3種地膜以灰色地膜覆蓋下由上層基質(zhì)向下層基質(zhì)傳熱最為劇烈，以銀色地膜覆蓋下由上層向下層傳遞熱量最為平緩。夜間階段，以黑色地膜覆蓋下根區(qū)下層基質(zhì)向上層基質(zhì)傳熱最為劇烈，以灰色地膜覆蓋下根區(qū)下層基質(zhì)向上層基質(zhì)傳熱最為平緩。
由圖6可知，5天中灰色地膜的覆蓋下根區(qū)底部熱通量具有明顯的日變化，在10：00～22：00由根區(qū)層向根區(qū)底部傳熱，而在22：00～10：00熱通量數(shù)值為負(fù)值，說明此時(shí)段由壟底部土壤向根區(qū)基質(zhì)傳遞熱量；而5天中黑色地膜和銀色地膜基本一直處于吸熱狀態(tài)，說明根區(qū)基質(zhì)的溫度一直高于壟底部土壤的溫度。
討論與結(jié)論
試驗(yàn)結(jié)果表明，黑色地膜根區(qū)白天平均溫度比灰色和銀色地膜根區(qū)白天平均溫度分別高出1.1、1.5℃，而夜間平均溫度比灰色地膜和銀色地膜分別低1.0、0.7℃，此外，銀色地膜覆蓋下根區(qū)最高溫度與最低溫度差值小，有利于維持根區(qū)溫度的穩(wěn)定性；黑色地膜覆蓋下根區(qū)最高溫度與最低溫度差值大，根區(qū)溫度日變化較為劇烈，溫度緩沖性能差。綜上所述，黑色、灰色和銀色3種不同的降溫性能，以銀色反光膜降溫效果最為顯著，以黑色地膜降溫效果最差。
熱通量方面，根區(qū)表面熱通量以黑色地膜覆蓋下吸放熱最為劇烈，銀色和灰色地膜覆蓋下根區(qū)基質(zhì)表面熱通量吸放熱較為平穩(wěn)，二者之間沒有明顯差異；根區(qū)基質(zhì)中部熱通量變化，以灰色地膜覆蓋下根區(qū)基質(zhì)中部吸熱最為劇烈，銀色地膜吸熱最為平緩，以黑色地膜覆蓋下根區(qū)基質(zhì)中部放熱最為劇烈，灰色地膜根區(qū)基質(zhì)中部放熱最為平緩。根區(qū)基質(zhì)底部熱通量變化以灰色地膜覆蓋下根區(qū)基質(zhì)底部熱通量吸放熱最為劇烈，而銀色地膜和黑色地膜覆蓋下根區(qū)基質(zhì)底部基本一直處在吸熱狀態(tài)。以土壟內(nèi)嵌基質(zhì)栽培方法為基礎(chǔ)，通過覆蓋反光隔熱型地膜能夠進(jìn)一步降低栽培壟根區(qū)溫度，為作物生長(zhǎng)提供較為適宜的根區(qū)溫度環(huán)境，可對(duì)基質(zhì)栽培在日光溫室夏季生產(chǎn)中的應(yīng)用發(fā)揮重大作用。
參考文獻(xiàn)
[1] 傅國(guó)海，劉文科.日光溫室4種起壟覆膜方式對(duì)甜椒幼苗生長(zhǎng)的影響[J].農(nóng)業(yè)工程，2015，5（4）：67-70.
[2] 傅國(guó)海，劉文科.日光溫室甜椒起壟內(nèi)嵌式基質(zhì)栽培根區(qū)溫度日變化特征[J].中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2016，24（1）：47-55.
[3] 傅國(guó)海，劉文科.土壟內(nèi)嵌基質(zhì)栽培方式對(duì)日光溫室春甜椒的降溫增產(chǎn)效應(yīng)[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)氣象，2016，37（2）：199-205.
[4] 孫維拓，張義，楊其長(zhǎng)，等.基于水源熱泵的日光溫室夏季夜間降溫試驗(yàn)[J].農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化研究，2017，38（5）：885-892.
[5] Tahir I，Nakata N，Yamaguehi T，et a1.Influence of high shoot and root-zone temperatures on growth of three wheat genotypes during early vegetative stages[J].Journal of Agronomy and Crop Science， 2008，194（2）：141-151.
[6] 曲梅，馬承偉，李樹海，等.地面加熱系統(tǒng)溫室熱環(huán)境測(cè)定與經(jīng)濟(jì)分析[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2003，19（1）：180-183.
[7] 傅國(guó)海，劉文科.覆膜類型對(duì)日光溫室SRSC栽培番茄幼苗根區(qū)溫?zé)嵝?yīng)的影響[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)氣象，2017，38（04）：211-220.
猜你喜歡
白銀時(shí)代ELLE世界時(shí)裝之苑(2022年13期)2022-06-22 冬小麥田N2O通量研究農(nóng)業(yè)災(zāi)害研究(2022年1期)2022-05-07 潮水中央智族GQ(2021年8期)2021-09-16 深圳率先開展碳通量監(jiān)測(cè)環(huán)境(2021年5期)2021-06-20 山東省探索開展日光溫室補(bǔ)貼試點(diǎn)農(nóng)村百事通(2019年23期)2019-12-30 2011和2016年亞熱帶城市生態(tài)系統(tǒng)通量源區(qū)及CO2通量特征 福爾摩斯·銀色馬（下）紅領(lǐng)巾·成長(zhǎng)(2017年12期)2017-12-28 福爾摩斯·銀色馬（上）紅領(lǐng)巾·成長(zhǎng)(2017年11期)2017-12-07 超快激光單脈沖誘導(dǎo)硅表面火山坑形貌科技與創(chuàng)新(2017年4期)2017-03-25 設(shè)施農(nóng)業(yè)文摘農(nóng)業(yè)工程技術(shù)·溫室園藝(2009年2期)2009-04-17
李宗耕 傅國(guó)海 劉文科
【摘要】 夏季在日光溫室中采用新型栽培方式起壟內(nèi)嵌式基質(zhì)栽培法種植番茄，探究黑色、灰色反光和銀色反光地膜3種不同覆膜種類對(duì)新型栽培方式根區(qū)溫?zé)岬挠绊懀?duì)其降溫性能做出評(píng)價(jià)。結(jié)果表明，夏季日光溫室內(nèi)白天氣溫高于根區(qū)溫度，夜間氣溫低于根區(qū)溫度，室內(nèi)溫度的日變化大；銀色地膜隔熱性能較好，根區(qū)溫度日變化平緩，降溫效果顯著；黑色地膜隔熱性能差，根區(qū)溫度日變化劇烈，降溫效果差。熱通量在不同地膜不同根區(qū)位置的吸放熱也有所不同，在根區(qū)表面，以黑色地膜吸放熱最為劇烈；在根區(qū)中部和底部，均以灰色地膜吸熱最為劇烈。
光溫室是中國(guó)特有的溫室類型，不僅成功解決了中國(guó)北方地區(qū)冬春蔬菜短缺和周年均衡供應(yīng)的難題，也為農(nóng)業(yè)增效、農(nóng)民增收和農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展做出了積極貢獻(xiàn)。日光溫室因其具有良好的蓄熱保溫和節(jié)能高效的性能，可在不加溫條件下進(jìn)行果菜反季節(jié)生產(chǎn)，解決了中國(guó)北方冬季蔬菜生產(chǎn)問題，得到大面積的推廣應(yīng)用。目前，日光溫室多以傳統(tǒng)的土壤栽培為主，這種栽培方式不僅產(chǎn)量低、連作障礙嚴(yán)重，而且存在諸多問題。比如，長(zhǎng)期土壤栽培過程中，過量的水肥和農(nóng)藥投入導(dǎo)致資源浪費(fèi)和生態(tài)環(huán)境污染。而且在冬春季日光溫室蔬菜生產(chǎn)中，低溫脅迫是影響作物生長(zhǎng)的重要環(huán)境因素。在冬季極端低溫環(huán)境下溫室內(nèi)作物光合作用等一系列生理活動(dòng)受到抑制，導(dǎo)致生長(zhǎng)減緩和產(chǎn)量降低。針對(duì)日光溫室栽培過程中出現(xiàn)的冬季低溫脅迫和土壤栽培帶來的低產(chǎn)及一系列環(huán)境問題，有學(xué)者以增加晚間日光溫室作物根區(qū)溫度和提升產(chǎn)量為目標(biāo)，基于土壤栽培根區(qū)環(huán)境穩(wěn)定與基質(zhì)栽培高產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)提出了一種新的栽培方法——土壟內(nèi)嵌式基質(zhì)栽培方法[1]。前期的研究表明，相對(duì)于土壟栽培，在早春低溫環(huán)境下采用起壟內(nèi)嵌式基質(zhì)栽培方法進(jìn)行甜椒栽培能夠提高夜間最低根區(qū)溫度2.15℃，提高甜椒產(chǎn)量50%以上[2-3]。
然而，該方法如何用于夏季日光溫室蔬菜生產(chǎn)是另外一個(gè)需要解決的問題。由于溫室的封閉性能好，空氣流通不暢，加之夏季陽光充足，溫室效應(yīng)加劇，溫度極易升高，形成高溫脅迫，不利于作物生長(zhǎng)。而實(shí)際生產(chǎn)中，夏季日光溫室通常會(huì)選擇休茬來避過高溫脅迫期，但長(zhǎng)時(shí)間的休茬會(huì)造成設(shè)施用地及設(shè)備閑置，不僅影響投資者收益，也極大浪費(fèi)了土地資源[4]。為了保證溫室作物安全越夏，實(shí)現(xiàn)高效、優(yōu)質(zhì)周年生產(chǎn)，發(fā)展日光溫室低碳節(jié)能的降溫措施是必不可缺的重要環(huán)節(jié)。前人研究表明，設(shè)施栽培過程中，作物對(duì)根區(qū)溫度的響應(yīng)比對(duì)空氣溫度更為敏感[5]。此外，根區(qū)溫度調(diào)控作為一種局部溫度調(diào)控措施，相比冠層溫度調(diào)控更加節(jié)能高效[6]。傅國(guó)海等[7]研究表明，在夏季相同覆膜情況下，利用土壤內(nèi)嵌基質(zhì)栽培的方法能夠充分發(fā)揮土壤的溫度緩沖作用，同時(shí)又能充分發(fā)揮基質(zhì)栽培高產(chǎn)高效的優(yōu)點(diǎn)；土壟內(nèi)嵌基質(zhì)栽培方法相對(duì)基質(zhì)栽培能夠降低根區(qū)溫度1.5℃左右，與土壟處理的根區(qū)溫度相近，說明土壟內(nèi)嵌基質(zhì)栽培具有一定的降溫效果。本試驗(yàn)在前期研究的基礎(chǔ)上，通過對(duì)起壟內(nèi)嵌式基質(zhì)栽培覆蓋3種不同地膜，分析其對(duì)該種栽培方法根區(qū)降溫性能的影響，篩選出適合夏季生產(chǎn)使用的起壟內(nèi)嵌式基質(zhì)栽培的地膜種類，保證溫室作物安全越夏。
材料與方法
試驗(yàn)材料
試驗(yàn)在北京市順義區(qū)大孫各莊鎮(zhèn)的日光溫室中進(jìn)行，溫室長(zhǎng)60 m，跨度8 m，脊高3.8 m。試驗(yàn)小區(qū)距溫室最南端2 m，距西側(cè)山墻4 m。供試作物為番茄（Lycopersicon esculentum Miller），穴盤育苗，2葉1心時(shí)移栽定植。番茄栽培采用起壟內(nèi)嵌式基質(zhì)栽培（soil-ridged substrate-embedded cultivation， 簡(jiǎn)稱SSC）方式，全營(yíng)養(yǎng)液滴灌方法。起壟內(nèi)嵌基質(zhì)栽培（SSC）方式為：在一定規(guī)格的鐵絲網(wǎng)槽內(nèi)鋪上相同的塑料薄膜，膜的側(cè)面下方打孔便于水熱交換，沿南北方向擺放整齊，裝入按比例均勻混合的栽培基質(zhì)（草炭：蛭石：珍珠巖=3：2：1）；然后在栽培槽四周按照一定的標(biāo)準(zhǔn)培土起壟，將栽培槽嵌在土壟中，外側(cè)培土后覆蓋地膜，形成起壟內(nèi)嵌基質(zhì)栽培（SSC）模式，具體結(jié)構(gòu)見圖1[5-6]。該試驗(yàn)采用鐵絲網(wǎng)槽的規(guī)格為長(zhǎng)×寬×高=300 cm×
10 cm×15 cm，塑料膜的厚度為0.12 mm，塑料薄膜側(cè)面通氣孔距離底部5 cm，孔徑1 cm，孔距10 cm。
試驗(yàn)設(shè)計(jì)
采用起壟內(nèi)嵌式基質(zhì)栽培方式栽培番茄，在栽培壟上覆蓋黑色地膜、灰色反光膜和銀色反光膜3種不同的覆蓋處理，每個(gè)處理重復(fù)2次，處理間相距40 cm，處理內(nèi)相距20 cm，邊界設(shè)置保護(hù)行，處理在試驗(yàn)小區(qū)內(nèi)隨機(jī)排列。
測(cè)定方法
試驗(yàn)采用國(guó)產(chǎn)智能溫度記錄儀和YM-RT型土壤熱通量采集器來監(jiān)測(cè)根區(qū)溫度和熱量的變化。其中1個(gè)溫度探頭設(shè)在日光溫室內(nèi)部，測(cè)點(diǎn)布置在距西側(cè)山墻10 m、距溫室南端3 m、垂直距離地面2 m處，測(cè)定日光溫室內(nèi)部空氣溫度，測(cè)點(diǎn)設(shè)置要避光通風(fēng)，鋁箔紙包蓋，避免太陽輻射干擾，另外在每個(gè)處理的壟中心部位埋設(shè)1個(gè)溫度探頭監(jiān)測(cè)根區(qū)溫度變化，埋設(shè)深度為7.5 cm。此外在每個(gè)處理根區(qū)基質(zhì)的表面、中部和底部分別各放置1塊熱通量板，來檢測(cè)根區(qū)基質(zhì)不同部位的熱量變化。數(shù)據(jù)采集頻率為1 次/10 min，選取2017年7月26～30日連續(xù)5天數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。
試驗(yàn)結(jié)果
SSC壟不同覆膜類型對(duì)根區(qū)溫度變化的影響
由圖3可知，連續(xù)5天中溫室內(nèi)空氣溫度變化最為劇烈，白天溫度高于根區(qū)溫度，夜間溫度低于根區(qū)溫度。3種地膜覆蓋下根區(qū)溫度日變化以黑色地膜的變化最劇烈，黑色地膜根區(qū)溫度最高，灰色地膜次之，銀色地膜根區(qū)溫度最低，說明黑色地膜降溫效果較差，銀色地膜降溫效果最為明顯，具有較好的隔熱效果。此外，3種膜下根區(qū)夜間溫度以黑色地膜最低，銀色和灰色地膜夜間根區(qū)溫度差異不明顯。5天中黑色、灰色和銀色地膜最高溫度平均值與最低溫度的平均值的差值分別為7.21、4.59、3.63℃，表明黑色地膜根區(qū)溫度的日變化比較劇烈，白天溫度高，夜間溫度低，而銀色地膜的根區(qū)日溫度變化比較平緩。白天根區(qū)接收熱量多能快速提升根區(qū)溫度，而夜間時(shí)，根區(qū)溫度快速下降，說明黑色地膜的傳熱性能較好，隔熱性能較差，而灰色和銀色反光膜的隔熱性能較好，白天高溫時(shí)段可以隔絕熱量向根區(qū)的傳遞，而夜間低溫時(shí)又可以很好的將熱量保持在根區(qū)，從而維持根區(qū)溫度的穩(wěn)定性。
SSC壟不同覆膜類型對(duì)根區(qū)不同部位熱通量影響
由圖4可知，5天中3個(gè)處理熱通量具有明顯的日變化，一天中黑色地膜和銀色地膜在7：30～17：00吸收熱量，而在17：00～7：30由根區(qū)放出熱量；而銀色地膜一天中基本都處于吸收熱量的狀態(tài)，在夜間熱通量變化趨近于0，說明此時(shí)段根區(qū)溫度和棚內(nèi)溫度基本相同。此外，黑色地膜根區(qū)表面熱通量日變化吸放熱最為劇烈，銀色和灰色地膜覆蓋下根區(qū)表面熱通量日變化較為平緩。
由圖5中可知，3種地膜覆蓋下根區(qū)中部熱通量具有明顯的日變化，其中灰色地膜覆蓋下，8：10～18：20由根區(qū)上層基質(zhì)向下傳遞熱量，而18：20～20：10由下層基質(zhì)向上層傳遞熱量；銀色和黑色地膜10：30～17：40由根區(qū)上層基質(zhì)向下層基質(zhì)傳遞熱量，17：40～10：30由根區(qū)下層基質(zhì)向上層基質(zhì)傳遞熱量。白天階段，3種地膜以灰色地膜覆蓋下由上層基質(zhì)向下層基質(zhì)傳熱最為劇烈，以銀色地膜覆蓋下由上層向下層傳遞熱量最為平緩。夜間階段，以黑色地膜覆蓋下根區(qū)下層基質(zhì)向上層基質(zhì)傳熱最為劇烈，以灰色地膜覆蓋下根區(qū)下層基質(zhì)向上層基質(zhì)傳熱最為平緩。
由圖6可知，5天中灰色地膜的覆蓋下根區(qū)底部熱通量具有明顯的日變化，在10：00～22：00由根區(qū)層向根區(qū)底部傳熱，而在22：00～10：00熱通量數(shù)值為負(fù)值，說明此時(shí)段由壟底部土壤向根區(qū)基質(zhì)傳遞熱量；而5天中黑色地膜和銀色地膜基本一直處于吸熱狀態(tài)，說明根區(qū)基質(zhì)的溫度一直高于壟底部土壤的溫度。
討論與結(jié)論
試驗(yàn)結(jié)果表明，黑色地膜根區(qū)白天平均溫度比灰色和銀色地膜根區(qū)白天平均溫度分別高出1.1、1.5℃，而夜間平均溫度比灰色地膜和銀色地膜分別低1.0、0.7℃，此外，銀色地膜覆蓋下根區(qū)最高溫度與最低溫度差值小，有利于維持根區(qū)溫度的穩(wěn)定性；黑色地膜覆蓋下根區(qū)最高溫度與最低溫度差值大，根區(qū)溫度日變化較為劇烈，溫度緩沖性能差。綜上所述，黑色、灰色和銀色3種不同的降溫性能，以銀色反光膜降溫效果最為顯著，以黑色地膜降溫效果最差。
熱通量方面，根區(qū)表面熱通量以黑色地膜覆蓋下吸放熱最為劇烈，銀色和灰色地膜覆蓋下根區(qū)基質(zhì)表面熱通量吸放熱較為平穩(wěn)，二者之間沒有明顯差異；根區(qū)基質(zhì)中部熱通量變化，以灰色地膜覆蓋下根區(qū)基質(zhì)中部吸熱最為劇烈，銀色地膜吸熱最為平緩，以黑色地膜覆蓋下根區(qū)基質(zhì)中部放熱最為劇烈，灰色地膜根區(qū)基質(zhì)中部放熱最為平緩。根區(qū)基質(zhì)底部熱通量變化以灰色地膜覆蓋下根區(qū)基質(zhì)底部熱通量吸放熱最為劇烈，而銀色地膜和黑色地膜覆蓋下根區(qū)基質(zhì)底部基本一直處在吸熱狀態(tài)。以土壟內(nèi)嵌基質(zhì)栽培方法為基礎(chǔ)，通過覆蓋反光隔熱型地膜能夠進(jìn)一步降低栽培壟根區(qū)溫度，為作物生長(zhǎng)提供較為適宜的根區(qū)溫度環(huán)境，可對(duì)基質(zhì)栽培在日光溫室夏季生產(chǎn)中的應(yīng)用發(fā)揮重大作用。
參考文獻(xiàn)
[1] 傅國(guó)海，劉文科.日光溫室4種起壟覆膜方式對(duì)甜椒幼苗生長(zhǎng)的影響[J].農(nóng)業(yè)工程，2015，5（4）：67-70.
[2] 傅國(guó)海，劉文科.日光溫室甜椒起壟內(nèi)嵌式基質(zhì)栽培根區(qū)溫度日變化特征[J].中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2016，24（1）：47-55.
[3] 傅國(guó)海，劉文科.土壟內(nèi)嵌基質(zhì)栽培方式對(duì)日光溫室春甜椒的降溫增產(chǎn)效應(yīng)[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)氣象，2016，37（2）：199-205.
[4] 孫維拓，張義，楊其長(zhǎng)，等.基于水源熱泵的日光溫室夏季夜間降溫試驗(yàn)[J].農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化研究，2017，38（5）：885-892.
[5] Tahir I，Nakata N，Yamaguehi T，et a1.Influence of high shoot and root-zone temperatures on growth of three wheat genotypes during early vegetative stages[J].Journal of Agronomy and Crop Science， 2008，194（2）：141-151.
[6] 曲梅，馬承偉，李樹海，等.地面加熱系統(tǒng)溫室熱環(huán)境測(cè)定與經(jīng)濟(jì)分析[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2003，19（1）：180-183.
[7] 傅國(guó)海，劉文科.覆膜類型對(duì)日光溫室SRSC栽培番茄幼苗根區(qū)溫?zé)嵝?yīng)的影響[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)氣象，2017，38（04）：211-220.
猜你喜歡
ELLE世界時(shí)裝之苑(2022年13期)2022-06-22
農(nóng)業(yè)災(zāi)害研究(2022年1期)2022-05-07
智族GQ(2021年8期)2021-09-16
環(huán)境(2021年5期)2021-06-20
農(nóng)村百事通(2019年23期)2019-12-30
紅領(lǐng)巾·成長(zhǎng)(2017年12期)2017-12-28
紅領(lǐng)巾·成長(zhǎng)(2017年11期)2017-12-07
科技與創(chuàng)新(2017年4期)2017-03-25
農(nóng)業(yè)工程技術(shù)·溫室園藝(2009年2期)2009-04-17
