李國強,王波,呂志明
(大連市現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展服務(wù)中心產(chǎn)業(yè)研究部,遼寧大連 116013)
大連市設(shè)施甜櫻桃栽培有20多年的歷史,依靠獨特的地理環(huán)境和氣候條件優(yōu)勢,果實品質(zhì)優(yōu)勢明顯,深受國內(nèi)消費者喜愛。近年來,經(jīng)大連市政府政策持續(xù)推動和科研人員、生產(chǎn)者不懈努力,設(shè)施櫻桃栽培技術(shù)體系日趨成熟,取得了巨大的經(jīng)濟效益和社會效益,設(shè)施甜櫻桃栽培面積達到4933hm2(7.4萬畝)[1],居全國首位。甜櫻桃生長發(fā)育對溫度要求較高,既不耐寒又不耐熱,不耐澇也不耐旱,樹體不同生長發(fā)育期所需溫度也不同,尤其是開花期,要求溫度很嚴格,溫度太低,發(fā)育延緩,溫度太高,極易引發(fā)花器官畸形發(fā)育以及授粉不良等[2]。筆者通過試驗探索晴天、陰天條件下日光溫室內(nèi)氣溫、地溫變化規(guī)律,為日光溫室甜櫻桃溫度管理提供理論依據(jù),為日光溫室甜櫻桃智能化生產(chǎn)管理提供數(shù)據(jù)支持。
試驗于2017年12月7日至2018年1月20日在大連市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院綠色食品基地日光溫室中進行。日光溫室東西向,外面覆蓋日本0.1mm高透光PO棚膜,外覆保溫被。供試甜櫻桃品種為美早(圖1)。
日光溫室升溫方式為自然光照升溫,每日溫度處理時段為7∶30~16∶30,即7∶30打開保溫被接受光照升溫,通過開風(fēng)口放風(fēng)降溫、關(guān)閉風(fēng)口升溫將溫室最高溫度控制在設(shè)定溫度區(qū)間(27~30℃)內(nèi),16∶30關(guān)閉保溫被保溫(圖2)。溫室升溫前地表覆白色地膜,保持土壤水分和提高地溫,其他按日光溫室甜櫻桃日常栽培管理進行。
氣溫測定。在溫室外和溫室內(nèi)中央距離地面1.5m處,懸掛RC-4HA自動溫度記錄儀,每15分鐘記錄1次溫度,計算1小時平均溫度,連續(xù)記錄43天,將所有晴天和陰天每時氣溫數(shù)據(jù)分別計算平均值。
地溫測定。將RC-4HA自動溫度記錄儀探頭插入土中,距地表面25cm,分別在8、12、16、24時記錄溫度,連續(xù)記錄43天,將所有晴天和陰天每時氣溫數(shù)據(jù)分別計算平均值。
由圖3可見,日光溫室外的光照強度直接影響溫室內(nèi)的溫度變化,光線強升溫快、溫度高;光線弱升溫慢、溫度低。晴天條件下,7~8時室內(nèi)氣溫緩慢回升,隨室外光線增強,8~10時室內(nèi)氣溫急劇升高,2小時內(nèi),室內(nèi)氣溫從8.39℃可升至24.29℃以上,升高約16℃,并可保持到14時前后,之后氣溫開始大幅下降至16∶30,隨后溫度保持緩慢下降。陰天時,溫室內(nèi)晝間氣溫有小幅上升,總體保持平穩(wěn)下降趨勢,與室外氣溫變化趨勢較一致。
由圖4可見,日光溫室內(nèi)地溫隨氣溫的變化而變化,氣溫高則地溫高,氣溫低則地溫低,尤其是陰天,受室外氣溫影響更大。晴天條件下,日光溫室內(nèi)地溫8時開始上升,至16時升至最高溫度,可升高約2.3℃,隨后地溫開始下降至0時的13.33℃,較前日0時的13.20℃高0.13℃。在陰天條件下,受室外氣溫影響較大,地溫在8~14時平穩(wěn)下降,夜間地溫下降較快,晝夜地溫總體呈下降趨勢,今日0時與前日0時的地溫比較,下降約1.5℃。
圖5中,連續(xù)晴天條件下,室內(nèi)氣溫較高,土壤持續(xù)吸收、積累熱量,日平均地溫緩慢升高,日平均地溫升高約0.3℃。陰天條件下,室內(nèi)氣溫低,土壤得不到熱量補充,土壤以散失熱量為主,地溫下降幅度較大,高于晴天日平均地溫的升高幅度,是連續(xù)晴天地溫上升速度的2倍,隨后的連續(xù)晴天,地溫則以較快的速度上升,每日地溫上升約0.6℃。
晴天時,室內(nèi)氣溫主要受光照條件影響。光照條件好,日光溫室內(nèi)氣溫在8~10時即可到16℃以上,溫室甜櫻桃栽培管理過程中,應(yīng)注意控制11~13時的溫度,這個時段是一個高溫區(qū),氣溫變化也很快,在甜櫻桃生產(chǎn)管理中,特別是開花期,應(yīng)避免室內(nèi)溫度超過30℃,否則將會導(dǎo)致雄蕊發(fā)育加快、花粉敗育率增加[3,4]、雌蕊畸形和雙雌蕊花大量形成、柱頭異常伸長以及到達花柱基部花粉管的數(shù)量不足等(圖6),最終造成授粉受精不良[5-8]。連續(xù)陰天時平均地溫下降速度約是連續(xù)晴天地溫上升速度的2倍,且呈加快趨勢,若使地溫恢復(fù)正常狀態(tài),可能需更長的時間來升溫。因此,在日光溫室甜櫻桃生產(chǎn)管理中,遇連續(xù)陰天時溫室應(yīng)以保溫為主,要采取多種措施,減少溫室內(nèi)熱量散失,減緩?fù)寥罒崃苛魇?,以免延緩甜櫻桃樹體的生長發(fā)育,延后和延長開花期以及降低開花整齊度。具體措施可在午間去除棚膜上的結(jié)霜,增加棚內(nèi)光照,補充室內(nèi)熱量,延長保溫被覆蓋時間,減少室內(nèi)熱量損失,保持氣溫,維持地溫。
智慧農(nóng)業(yè)是未來農(nóng)業(yè)的發(fā)展趨勢[9,10],日光溫室甜櫻桃栽培也不例外。日光溫室甜櫻桃智能化栽培管理基礎(chǔ)是日光溫室溫度、光照、氣體、土壤溫度等環(huán)境因子大數(shù)據(jù)采集、分析、模型建立,是生物體與環(huán)境之間的系統(tǒng)工程?;谠囼灄l件所限,本試驗就日光溫室環(huán)境溫度方面進行了初步探索,對其他環(huán)境因子(光照、濕度、CO2、地溫等)還有待深入、系統(tǒng)的研究,以期為實現(xiàn)日光溫室甜櫻桃智能化栽培管理提供大數(shù)據(jù)依據(jù)。