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环境特点及调控

时间:2022-11-16 百科知识 版权反馈
【摘要】:日光温室辣椒生产属于反季节栽培。从事日光温室辣椒生产,首先要了解日光温室的性能,掌握辣椒的生长发育规律,才能根据辣椒各个生育阶段对环境条件的要求,进行调控,获得优质高产。太阳辐射是以其辐射强度、光质成分和照射时间对温室小气候及栽培蔬菜起作用的。到了冬季,天寒地冻需要覆盖草苫和纸被,并且在太阳升起后才能揭开。

(五)环境特点及调控

日光温室是在人工控制下,创造适合蔬菜生长发育条件的保护设施。其最大特点是完全靠太阳辐射能提高温度,满足蔬菜光合作用的需要;生产有时在封闭条件下进行,有时在半封闭条件下进行。日光温室的环境条件与加温温室不同,与露地差别更大,但是也受自然条件的影响与制约。

日光温室辣椒生产属于反季节栽培。以秋、冬、春三季为主,日照百分率高低是关键条件。日光温室的热能来自太阳辐射,不怕天寒地冻,只要是晴天一般可以满足温、光要求,最怕阴雨、雪、雾天,尤其是连续阴天。所以日光温室蔬菜生产,只有冬季、早春阴雨(雪、雾)天气少、日照百分率高的地区才有把握。

从事日光温室辣椒生产,首先要了解日光温室的性能,掌握辣椒的生长发育规律,才能根据辣椒各个生育阶段对环境条件的要求,进行调控,获得优质高产。

1.光照条件及调节

日光温室的光照完全来自太阳辐射。太阳辐射是以其辐射强度、光质成分和照射时间对温室小气候及栽培蔬菜起作用的。

光照对日光温室起主导作用,因为日光温室的热量是白天太阳的短波光射入温室后,被地面、墙体、建材、蔬菜和空气吸收变成长波辐射,产生热量。所以采光设计合理,透入的太阳光多,温度越高,对蔬菜的光合作用也越有利。

日光温室辣椒生产的重点时期是严寒的冬季,正是一年当中日照时间最短,光照强度最弱的季节,本来自然光照度就低,再加上太阳辐射不能全部透入温室内,所以温室内的光照度更低。

光照不足,影响光合作用,辣椒制造的养分少,生命力减退,植株长势弱,不但难获高产,还容易发生病害,更主要是温室的温度低,不但满足不了辣椒生长发育的要求,还会出现低温冷害,甚至冻害。

(1)温室内光照减少的原因

人们白天进到温室里,感觉不到温室与外界有什么差异,实际上,温室内的光照度只有自然光的70%~80%,如果采光设计不科学,透入的光照会更少,而薄膜用过一段时间后透光率就更低了。

日光温室光照减少的原因是多方面的。主要有以下几方面。

①温室不透明部分的遮光。太阳光投射到不透明物体上,会在其相反方向上形成阴影。太阳光不停顿地移动,阴影也随着移动和变化。

日光温室的不透明部分包括后墙、山墙、后屋面、拱杆、横梁和立柱。由于日光温室坐北朝南,后屋面虽然不透明,因冬季太阳高度角小,构不成遮阴,如果采光设计合理,后部的光照也比较充足。东西山墙的遮阴是不可避免的,午前揭开草苫后东山墙内侧出现三角形阴影,由大到小,正午时太阳光直射前屋面,阴影消失。午后西山墙内侧出现阴影,并不断扩大,直到盖草苫时。东西山墙的遮阴,大约各有2平方米左右面积温光条件较差。

受遮阴影响最大的部分是拱杆、立柱、横梁,竹木结构日光温室遮阴面积约占15%~20%。所以,竹木结构日光温室提倡采用悬梁吊柱。

②前屋面薄膜对光线的吸收和反射。太阳光线照到前屋面上,被薄膜吸收掉一部分,新薄膜吸收较少,时间一长,灰尘污染后吸收量增多。太阳光透入温室内少的根本原因是反射损失。因为入射角度随季节不断变化,一天中也在变化,而日光温室前屋面的采光角是按冬至设计的,已经固定,不可能随着太阳光线的转动而变换角度,所以透过率降低是不可能避免的。

③薄膜的性质对透光率的影响。当前日光温室前屋面覆盖的薄膜,主要有聚乙烯聚氯乙烯两种树脂,聚乙烯透光率为91%,聚氯乙烯薄膜的透光率为84%~89%。在入射角为0°时,已有10%左右甚至更多的光被吸收和反射等主要方式所拦截,如果薄膜受到污染,或采光设计不合理,透入温室内的太阳光就更少。

薄膜内表面布满水滴,透光率更会严重下降,所以日光温室必须选用无滴膜。此外必须用新薄膜。

在透过紫外线方面,聚乙烯薄膜比聚氯乙烯薄膜多。聚乙烯薄膜透过红外线长波区光线能力强,所以到了夜间会有更多的长波辐射穿过前屋面薄膜散失到大气中去,这就是聚乙烯薄膜的保温性能低于聚氯乙烯薄膜的原因。

太阳光线透过前屋面进入温室,要经过薄膜的过滤,所以温室里的太阳光中,不论可见光、红外线和紫外线的含量都比自然界低。塑料厂在制作薄膜过程中,应用不同的助剂,使薄膜在只允许某些光谱波段通过的同时,还要有选择地、以不同的方式来降低某些波段的透过率。

红外线是“热线”,被物体吸收后可转化为热能,使温室内空气或物体的温度升高;紫外线具有很强的杀菌能力,对菌核病、灰霉病等多种病害的病原菌有杀伤能力,对抑制植株徒长有明显作用。光照是进行光合作用的能量来源,其中蓝光和红橙光对促进光合作用能力最强,蓝绿光较弱,所以薄膜多带蓝色。

聚氯乙烯无滴膜,助剂中含有紫外线阻隔剂,对生产辣椒效果较好。

另外,薄膜厚度均匀性差,或覆盖到温室前屋面上平展度不够,光线也会反射损失掉一部分。薄膜在使用过程中,长时间受到太阳光特别是紫外线的照射逐渐老化,透光率随之下降,其中聚氯乙烯薄膜下降速度最快,聚乙烯薄膜透光率下降较慢。

薄膜在使用过程中,还会因静电、薄膜渗出物等原因而吸附污染尘埃,附在外表面,对光线起到遮挡、吸收和反射作用,平均光损失率达到4%以上。

④覆盖草苫、纸被对透光的影响。在秋季和春季,日光温室不需要覆盖草苫时,温室的见光时间和露地是一致的。到了冬季,天寒地冻需要覆盖草苫和纸被,并且在太阳升起后才能揭开。午后太阳未落就要覆盖,特别是严寒季节更要晚揭早盖。覆盖期间属于人为地变成了黑夜,相对缩短了光照时间。有时遇到灾害性天气,揭不开草苫。

虽然由于覆盖草苫、纸被导致见光时间减少是不可避免的,但是其中也有通过改进措施可以克服的地方。譬如,遇到时阴时暗或上午阴雨雪雾,午后晴天,考虑到揭开草苫既费事又需要较长时间,揭完不久就要盖上就不揭了,如果应用卷帘机,可以很快卷上放下,就不会白白浪费太阳光。

(2)日光温室的光照分布与变化

日光温室的光照不仅明显低于自然界,而且其垂直分布与水平分布也与自然界差别较大。

①日光温室光照的时空分布:晴天日光温室与自然界的光照强度的变化规律基本是一致的,午前随着太阳高度角的加大而增强,中午光照度最高;午后随着太阳高度角的减小而降低,其曲线是对称的,只是温室内的光照度变化较室外平缓(图4-43)。

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图4-43 日光温室光照度变化与时间的关系

温室内的光照强度变化与自然光照是同步进行的。自然光随季节、地理纬度和天气条件而变化,季节变化和日变化都与自然光照强度的变化具有同步性。

②日光温室内光照的水平分布:日光温室内的光强,在水平方向上差异不明显;从后屋面水平投影以南是光照强度最高的区域;在0.5米高度以下的空间里,各点的相对光强都在60%左右;在南北方向上差异极小,在东西方向上,由于山墙的遮阴作用,午前光强东侧小于西侧,午后光强西侧小于东侧。

后屋面下的光强,在水平方向上分布由南向北递减,越是长后坡的温室,光强的递减越明显,每向北1米,光照强度的减弱接近1万勒克斯。

③日光温室光强的垂直分布:日光温室光强的垂直分布表现为靠屋面薄膜最强,向下递减,递减速度比室外大。在薄膜内侧附近的相对光强为80%,距地面0.5~1.0米处的相对光强为60%,距地面20厘米处的相对光强为55%。

(3)不同类型温室的光照

①半拱式日光温室的光强分布:在半拱式日光温室中,主要有矮后墙长后坡温室、高后墙短后坡温室和无后坡温室。三种类型的温室,从光强分布看各不相同(表4-20)。把室内分为前、中、后三部分进行测试,矮后墙长后坡温室的前部相对光强为82.5%,中部光强为64%,后部只有43.7%;高后墙短后坡(鞍Ⅱ型)温室,前部光强73.8%,中部光强为69.5%,后部光强为49.0%;无后坡温室,前部相对光强为85%,中部为56.5%,后部为49.6%。

表4-20 不同类型温室光照强度分布(10:00)

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三种类型温室内光照强度的分布情况(表4-21),虽然测试时间不一致,但是从测试的数据来分析,其规律是一致的。长后坡矮后墙温室前部的光照最强,中部较弱,后部最弱;无后坡温室光照相近,中部和后部较弱;高后墙短后坡(鞍Ⅱ型)温室,前部光强不如长后坡和无后坡温室,但是中部和后部光照条件较好,充分说明其采光设计比前两种温室合理。

表4-21 琴弦式日光温室光照度 单位:万勒克斯

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②琴弦式日光温室的光强分布:“八五”期间发展日光温室主要是高后墙短后坡的半拱式、琴弦式两种类型,前者主要分布于北纬40°以北地区;后者分布于北纬40°以南地区的瓦房店(表4-22)。

表4-22 半拱式日光温室光照度  单位:万勒克斯

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从测试结果看出,9:00~15:00的平均透光率,琴弦式日光温室为58.6%,半拱式日光温室为62.5%,说明在晴天,琴弦式日光温室的透光率比半拱式日光温室一天中平均透光率少4.1%。

琴弦式日光温室与半拱式日光温室比较,不但透光率低,从光照的垂直分布和水平分布来看,光照度都低于半拱式日光温室(表4-23、表4-24)。

表4-23 光照强度垂直分布(10:00) 单位:万勒克斯

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表4-24 光照强度水平分布(10:00) 单位:万勒克斯

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(4)日光温室的光照调节

日光温室内的光照度比自然界低,光照时间也短,生产又是在光照时间最短、光照最弱的季节为主进行,在不可能进行人工补光的情况下,只有最大限度地利用太阳辐射能,尽量提高透光率。主要从以下几方面努力。

①选择适宜的建造场地。建造日光温室,以不加温和不进行人工补光为前提,必须建在冬季、早春阴雨雪雾较少、晴天多、光照百分率高、前方无遮阴树木和高大建筑、屋面薄膜不受空气污染的地块。

②科学的采光设计。温室方位角应采取正南或南偏东、偏西5°范围内。前屋面采光角,应以合理时段采光角为参数。

合理采光时段屋面角,即从10:00~14:00的4个小时入射角均小于40°。

③减少建材的遮光部分。从减少遮光部分提高透光率考虑,无柱的钢架温室由于建材强度高,截面小,最为理想,但是一次性投资大,现阶段很难大面积推广,只能在竹木结构温室建造上加以改进。加强桁架,前屋面取消立柱是发展方向。

④选用透光率好的薄膜。前屋面覆盖薄膜应选用聚氯乙烯无滴膜、聚乙烯长寿无滴膜或乙烯—醋酸乙烯多功能复合膜。覆盖时选无风的晴天,充分展平拉紧,用压膜线压牢,防止出现褶皱。每天揭开草苫后清扫薄膜表面,保持清洁。长寿薄膜也不宜重复使用,应撤下来改扣小拱棚,日光温室每年都要用新薄膜覆盖。

⑤延长日光温室见光时间。在室内温度不受影响的情况下,每天尽量提早揭开草苫,延迟覆盖时间。遇到阴天只要温度不是很低,揭开草苫温度不下降,就应揭开,争取见到散射光。

时阴时晴的天气,一定要揭开草苫,上午阴天,午后出来太阳就应揭草苫,不要怕费事。最好采用卷帘机卷放草苫。

2.温度条件及调节

日光温室的温度包括地温和气温。

(1)日光温室的地温

日光温室的地温不但是蔬菜生长发育的重要条件,也是日光温室夜间保持一定温度的热量来源。夜间日光温室的热量来源,有近90%来自土壤蓄热。

①日光温室的热岛效应:北方广大地区,进入冬季土壤温度下降很快,地表出现冻层,纬度越高封冻越早,冻土层越深。日光温室采光科学,保温设计合理,即使室外冻土层深达1米,室内土壤温度也可保持在12℃以上,可以保证辣椒正常生长发育。从地表到50厘米深的地温都有明显的增温效应,但以10厘米以上的浅层增温显著,这种增温效应称之为热岛效应。

日光温室的土壤与外界的土壤并没有隔绝,室内外温差很大,土壤的热交换是不可避免的。由于土壤的热交换,使日光温室四周与室外交界处的地温不断下降,减少地中横向传热,前部只一层薄膜间隔,地中横向传热量最大,需要挖防寒沟填乱草隔热。夜间盖底脚草苫也是较好方法。

②日光温室土壤温度的水平分布:日光温室内由于光照的水平分布和垂直分布有差异,各部位地面接受太阳光照的强度和时间长短受外界土壤邻接的远近以及进出口影响。地温的水平分布具有以下特点:

5厘米土层的地温不同部位有差异,中部地带的地温最高,由南向北递减。后屋面下的地温稍低于中部,比前沿地带高。东西方向上差异不大,靠近出口的一侧受缝隙放热影响,温度变化较大,东西山墙内侧地温最低。

地表温度在南北方向上变化比较明显,但是晴天和阴天温度差异表现不同,白天和夜间也不一致,晴天的白天中部最高,向南向北递减,夜间后屋面下最高,向南递减,阴天和夜间地温变化的梯度较小。

③日光温室土壤温度的垂直分布:冬季日光温室内的土壤温度,在垂直方向上的分布与外界明显不同。在室外自然条件下,0~50厘米的地温随深度而增加,即越深温度越高,不论晴天或阴天都是一致的,但在日光温室里情况完全不同,晴天上层土壤温度高,下层土壤温度低;阴天特别是连续阴天,下层土壤比上层土壤温度高。原因是晴天地表接受太阳辐射温度升高向下传递,遇到阴天,尤其连续阴天,太阳辐射极少,温室里的温度主要由土壤贮存的热量来补充,越是靠近地表处,交换和辐射出来的热量越多,其温度也下降得越多。地表的热量越多,其温度也下降得越多。地表的热量损失靠土壤深层热交换传导上来的热量来补充,所以,连续阴天时间越长,地温消耗也越多,连续阴7~10天的情况下,地温只能比气温高1~2℃,对辣椒就会造成危害。

日光温室土壤温度的垂直分布,白天和夜间不同,晴天的白天地表0厘米温度最高,随深度的增加递减,13:00温度达最高。夜间以10厘米深处最高,向上向下均低,20厘米深处的地温白天与夜间相差不大。阴天时20厘米深处的地温最高。可见日光温室如需提高土壤温度,则要通过深翻增施有机肥,改善20厘米耕作层的土壤吸热和贮热能力是重要措施。

④日光温室土壤温度的日变化:以太阳辐射能为热源的日光温室,地温随着卷起草苫透入太阳辐射能,到放下草苫不见太阳光而变化。表示地温变化常采用日较差和位相两个概念。日较差是指一天中最高与最低地温的差数;位相是指最高和最低温度出现的时间。

晴天地表0厘米地温最高,向下随深度的增加而降低。地表最高温度一般出现在13:00,5厘米地温最高值出现在14:00;10厘米地温最高值出现在15:00左右。每小时大约向下传递5厘米左右。

地温的日较差以地表最大,向下随深度的增加而减小,大约在20厘米处日较差最小。

(2)日光温室的气温

①太阳辐射与气温:太阳辐射的日变化,对日光温室的气温有着极大的影响。太阳辐射强时,室内气温上升快,温度高,阴天时散射光仍可使室内气温有一定程度的提高。夜间或放下草苫后,太阳辐射断绝,除了刚放完草苫短时间气温略有回升外,以后室温一直呈平稳下降状态。

为什么刚放下草苫室内气温略有回升?原因是日光温室的贯流放热是不断进行的,白天太阳辐射能不断透入室内,透入的太阳辐射能升温比贯流放热损失的热量大,室温不会下降,到了午后,光照强度减弱,温度开始下降,降到一定程度就要覆盖草苫保温,即阻止贯流放热。刚放下草苫,贯流放热突然减少,而墙体、温室构件和土壤的蓄热均向空气中释放,所以短时间出现气温回升。

②室内外气温对比:日光温室的气温远远高于外界温度,但是与外界温度有相关性。光照充足的白天,外界温度较高时,室内气温升高也快,温度也高,外界温度低时,室内气温也低。但是室内外温度并不是呈正相关,因日光温室的温度完全取决于光照强度,严寒冬季,只要是晴天光照充足,即使外界温度很低,室内气温也很快会升高,并且能保持较高温度,遇到阴天,虽然外温并不低,室内气温也很少上升。

日光温室气温的高低,关键在于采光设计,保温措施也很重要。采光、保温合理的日光温室,室内外温差可达25℃以上,即外界最低温度达到-20℃时,室内气温仍可保持5℃以上(表4-25)。

表4-25 日光温室不同天气增温效果 单位:℃

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③气温的日变化:日光温室气温晴天变化显著,阴天不明显。晴天的冬季室内最低气温往往出现在揭开草苫的短时间内接着气温很快上升,一般情况下11:00前上升最快,13:00达到最高,以后缓慢下降,15:00后下降速度加快,直到放下草苫为止。放下草苫后气温回升1~3℃,很快缓慢下降,直到第二天卷草苫前最低。下降速度与保温措施有关。

④气温的水平分布:日光温室内不论东西之间、南北之间,都存在气温的不均匀性。中柱前1~2米处气温最高,向南向北递减。在高温区的水平梯度不大,在前沿和后屋面下变化梯度较大。

晴天白天南部气温高于北部,夜间北部高于南部。日光温室前部昼夜温差较大,对辣椒生长发育是有利的。所以前部虽然空间较小,但是辣椒的产量、品质都比较高。

日光温室的气温在东西方向上分布的差异较小。只有靠东西山墙2米左右处的温度较低,靠近出口处温度最低。

⑤气温的垂直分布:在冬季密闭的条件下,在一定范围内,气温随高度的增加而上升,在中柱前1米处有低温层,这个低温层因季节而有差别,1月后离地面大约1米高处,2月份上升到2米,该低温层比其上下部位的温度低0.5℃左右。

气温的垂直分布因位置而不同,随着时间而变化,距前沿1米处的气温垂直变化梯度大,但早晚温度较低时变化梯度小,中午由于气温高变化梯度大。

⑥最高气温出现的时间:最高气温出现的时间受天气影响。晴天出现在13:00,比自然条件下提前1小时左右;阴天最高气温出现在云层较薄,散射光较强的时候,但是与室内外温差的大小有关。室内外温差小时出现早,室内外温差大时出现晚。

⑦日光温室的最低气温:日光温室的最低气温,主要决定于地理纬度,纬度越高最低气温越低。所以北纬40°以北地区冬季不加温生产喜温蔬菜是困难的。最低气温还与当地阴天多少、采光设计和保温设计有密切关系,如果这些条件得到保证,北纬40°地区日光温室不加温生产喜温蔬菜,并不一定比北纬34°的黄淮地区差。

采光科学,保温措施有力,在室外温度最低时,温室内外温差可达25℃以上,最低温度也在辣椒适应温度以上。如果采光设计不合理,保温措施差,即使纬度较低的地区,冬季生产辣椒也很难成功。

在同一纬度地区,相同的采光设计和保温条件,温室所处的地形小气候条件,对最低温度也有影响,在开阔的大田建造日光温室,与背靠村庄、房屋、山峦、树林建造日光温室,由于小气候的差异,前者的最低温度必然比后者要低。

日光温室最低气温的出现,多在严寒冬季连续阴天的末尾。一天中最低温度的出现,在正常情况下是早晨揭草苫前或刚揭开草苫。早揭尽管外温很低,但光照充足,室内气温又不是很低,揭开草苫后短时间内即使室温下降1~3℃,对辣椒不致产生低温冷害,温度很快就会上升,在日光温室的环境调控上是正常的。

(3)日光温室的温度调节

日光温室生产蔬菜种类较多,各种不同的蔬菜对温度的要求也有差异,即使是同一种蔬菜,不同生育阶段对温度的要求也不完全一致。其中果菜类蔬菜对温度的反应比较敏感。

对温光条件较好的日光温室进行温度调节,在气候正常的年份,冬季生产辣椒,可以按各个生育阶段所要求的适宜温度范围进行,但是冬季难免出现灾害性天气,所以应采取偏低温管理,以防受害。

晴天光照条件好时,午前光合作用强,温度适当提高,午后比午前降低5℃左右,辣椒栽培夜间温度前半夜20~16℃,后半夜13~11℃。因为前半夜是光合作用运转时间,后半夜主要是呼吸消耗过程,降低温度有利于抵制呼吸消耗。

调节温度的方法是白天放风,夜间保温。根据辣椒对温度需要、季节和天气情况,决定放风的时间、放风的部位、放风口的大小。冬季天气寒冷主要采用放顶风的方法,到了春天可扒缝放风。

夏天将前底围裙揭开昼夜放底风。

保温措施是覆盖草苫,高纬度地区寒冷季节加盖纸被,遇到灾害性天气还可扣小拱棚,多层覆盖保温。

3.水分条件及调节

日光温室的水分包括土壤水分和空气湿度。土壤水分的含量既影响蔬菜从土壤中吸收水分和养分,还影响土壤中空气的含量,同时对作物根系的呼吸、土壤微生物活动和土壤溶液浓度也有影响。同样的施肥量,土壤水分不足,则溶液浓度增大,影响根系吸收,水分过多土壤中氧气减少,影响根系呼吸。

(1)日光温室土壤水分变化规律

日光温室的土壤水分来源于休闲期自然降雨贮存和人工灌溉。土壤水分消耗的途径是地面蒸发和作物蒸腾。前期蔬菜植株小,叶面积小,蒸腾量不大,以地面蒸发为主,后期蒸腾量大,蔬菜由土壤中吸收的水分蒸腾到空气中,提高了空气湿度。

空气中的水汽通过温室的缝隙,室内干燥部分的吸收以及放风消耗一部分,水汽与前屋面薄膜接触时,根据薄膜性质不同,普通薄膜凝聚成水滴滴落地面上,无滴膜凝聚成水膜,顺屋面弧度流到前底脚处,在温室内形成一个小的水分循环。

严寒冬季很少放风,温室封闭较严,水分散失少,温度又比较低,浇水量少,土壤深层水分不断通过毛细管上升,蒸发消耗,即使土壤水分已经不足,地表呈湿润状态,表现不缺水的假象。如果被这种假象蒙蔽,就会使土壤水分不足时得不到及时补充,辣椒的正常生育受到不良影响。

日光温室土壤水分具有季节变化和日变化的规律:冬季温度低,辣椒生长量较少时,放风量也小,水分消耗少,浇水后土壤湿度明显变大,持续时间也长;秋末、春初和初夏,气温高,光照强,辣椒生长旺盛,蒸腾量大,放风时间长,风口大,水分消耗多。

(2)空气湿度的变化规律

空气湿度是反映空气中水蒸气含量的多少,用相对湿度和绝对湿度来表示。绝对湿度是表示单位空气体积中所含水汽质量的多少,一般用克/米3做单位;相对湿度是空气中实际水汽压与同温度下饱和水汽压的百分比。生产上多用相对湿度。

日光温室空间小,气流比较稳定,温度较高,蒸腾量较大,又是在密闭条件下,不容易与外界对流,所以空气相对湿度高是其特点。特别是在寒冷季节很少放风,即使晴天,夜间和早晨相对湿度在90%以上是经常的,有时甚至达到饱和或接近饱和状态,空气绝对湿度比外界高出5倍以上。这种高湿条件对很多种蔬菜的生育是不利的,并且容易引起病害的发生和蔓延。所以日光温室进行蔬菜栽培,在环境调控上,如何降低空气湿度是需要深入研究的问题。

日光温室空气相对湿度的大小,取决于蒸腾量和蒸发量,与温度也有密切关系。蒸发量和蒸腾量大,空气相对湿度就高,绝对湿度都高。当每立方米空气中含水量为8.3克,气温8℃时空气相对湿度为100%,12℃时为77.6%,16℃时为61%。在空气中水分得不到补充时,随着温度的升高,相对湿度随之下降。开始温度每升高7℃,相对湿度随之下降5%~6%,以后下降3%~4%。实际上随着温度的升高,地面蒸发和叶面蒸腾也在增强,空气水分在不断得到补充,只是补充的量远远低于相对湿度下降的速度。

温室中充满一定的水汽,对稳定室温有着积极作用,水汽在薄膜内表面的凝结是放热过程,而附有一定的水滴可阻止长波辐射。

日光温室空气相对湿度的变化,因季节和天气而不同。从季节来看,低温季节比高温季节变化幅度大;从天气来看,阴天空气相对湿度比晴天大,在一天中夜间空气相对湿度比白天大。从管理上看,放风前空气相对湿度大,放风后下降;灌水前湿度小,灌水后增大。

(3)日光温室的湿度调节

日光温室辣椒生产,高温高湿或低温低湿都容易引起病害的发生和蔓延,必须加以调控。

①根据辣椒的要求调节湿度:日光温室栽培辣椒对空气相对湿度的要求以60%~70%为宜。

②调节空气湿度的措施:冬季生产,控制空气湿度最有效的措施是覆盖地膜,进行膜下暗灌,最好采用软管滴灌

(4)日光温室灌溉技术

辣椒的正常生长发育,在光照、温度、肥料条件适宜的基础上,按不同生育时期供给所需要的水分,才能获得高产优质的效果。露地生产,水分的供给往往不能以人的意志为转移。需水时赶上干旱,人工灌溉效果会更好,不需要水分时偏偏降雨,刚浇过水又遇到大雨都是难免的。所以,露地辣椒生产遇到干旱年份,光照充足,人工灌溉效果会更好,但是完全按需要供给水分是不可能的。

日光温室的灌溉,既要根据辣椒不同生育时期对水分的需要,还要根据天气情况、光照条件。最怕刚浇完水遇到阴雨雪雾天气,由于温度下降,空气湿度大,又不便于放风,影响生育,甚至引起病害。所以浇水要注意收听当地天气预报,并根据天气变化规律,在坏天气刚过、好天气刚开始时进行。

冬季浇水最好利用贮水池的水,以免浇水降低地温。另外,一次浇水量不宜过多,并且最好在膜下暗灌。

目前日光温室辣椒生产的灌溉,主要靠经验来判断。经验判断需要了解辣椒的需水规律,根据土壤含水量和天气情况、植株形态表现,决定浇水期和浇水量。辣椒各个生育时期水分多少从茎叶的形态上能表现出来,如叶片的颜色浅、叶片大、节间长是水分多的表现;叶片较小、色深、节间短缩是缺水表现。但是,水分过量或不足在已经造成影响后才会表现出来,况且植株形态异常表现不单纯是因为水分,所以日光温室辣椒的灌溉必须考虑综合条件。

4.气体条件及调节

日光温室是在控制条件进行生产,气体条件与露地不同之处是二氧化碳的浓度以及有害成分的含量,这些与辣椒的生育有直接关系。

(1)二氧化碳

二氧化碳是绿色植物光合作用的主要原料,自然界大气中二氧化碳的含量是32毫升/升。这样的浓度不能满足辣椒进行光合作用的需要,但是从来不会出现二氧化碳不足的现象。原因是空气是流动的,辣椒叶片周围的二氧化碳源源不断得到补充。日光温室是在封闭或半封闭条件下生产,冬季很少放风,二氧化碳靠自然补充困难,主要来源是土壤中的微生物分解有机质产生二氧化碳。据中国科学院农业现代化研究所测定,秸秆堆肥施入土壤后5~6天就可以释放出大量二氧化碳,开始每小时每平方米3克,6~7天后开始下降,20天内能保持每平方米每小时1克,30天后每平方米每小时相差0.4克。如果每平方米施秸秆堆肥4.5千克,折合每亩3000千克,在1个月内平均二氧化碳浓度可达到60~80毫升/升。

日光温室早晨揭开草苫前二氧化碳浓度最高,有时甚至超过0.15%,揭开草苫后,随着光照的增强,温度的升高,辣椒光合作用增强,二氧化碳浓度迅速下降,在不放风的情况下,二氧化碳不足成了辣椒正常生育的障碍,影响产量和品质。所以日光温室冬季生产,提高二氧化碳的浓度是配套技术的重要环节。

靠增施有机肥的传统方法提高二氧化碳浓度难以见效,这一方面是因为近年来日光温室发展太快,有机肥难以满足要求;另一方面,普遍实行地膜覆盖,在一定程度上对土壤微生物分解的二氧化碳的释放会有影响。

(2)日光温室有害气体

有害气体主要有氨气和亚硝酸气。

①氨气危害:在密闭的条件下,施用碳酸氢铵或尿素,浇水不及时,容易使氨气挥发到空气中;或在温室中堆放新鲜鸡粪、马粪,因温度较高很快发酵也会产生氨气。当空气中氨的浓度达到0.005毫升/升时,辣椒就要受害,严重时干枯死亡。

氨气是从气孔、水孔进入植物体的,生命活动比较旺盛的器官和组织首先受害。

②亚硝酸气体危害:施入土壤中的氮素肥料,要经过有机态氮—铵态氮—亚硝态氮—硝酸态氮的转化,最终以硝酸态氮供蔬菜吸收。日光温室辣椒生产,如果大量施用氮肥,首先是转化过程中形成大量硝铵使土壤酸化,再继续大量施用就会使硝酸转化过程受阻,而铵向亚硝酸转化还在进行,必然在土壤中出现亚硝酸积累。在土壤强酸条件下,亚硝酸不稳定而发生气化散发到空气中,土壤中铵态氮越多亚硝酸气也越多。

亚硝酸气从辣椒气孔侵入叶肉组织,开始气孔周围组织受害,进一步扩散到海绵组织和栅栏组织,最后使叶绿素遭到破坏而褪绿,呈现白色斑点或斑块,严重时叶脉变成白色枯死。空气中亚硝酸气体浓度达到0.005~0.01毫升/升时辣椒受害。

5.土壤营养条件及调节

(1)温室土壤的特点

日光温室的土壤与露地不同,因生产投资大,为了获得高产不惜多施粪肥,又是在覆盖条件下不受雨水淋溶,盐类积累是不可避免的。

土壤盐分运动是受土壤水分活动影响的。露地栽培施肥量较少,又常受雨水淋溶;日光温室栽培施肥量大,温度较高,完全人工灌溉,水分蒸发过程中,水分带着盐分通过毛细管升到地表,水分蒸发后,盐分被遗留在土壤表层,大量积盐。露地栽培土壤溶液浓度一般在3000毫克/升左右,温室中多在7000~8000毫克/升,甚至超过10000毫克/升。

土壤积盐造成蔬菜根系吸水困难。蔬菜吸水是靠根的渗透压实现的,根渗透压高于土壤溶液的渗透压时,蔬菜才能顺利吸水,土壤溶液浓度的渗透压与根的渗透压接近时,吸水能力明显减弱,吸收的水分不能满足茎叶消耗时,就表现出缺水现象。如果土壤溶液浓度过高,渗透压超过根渗透压,蔬菜体内的水分就要反渗透到土壤中,蔬菜就要死亡。

在生产实践中会发现植株表现出缺水现象,而土壤并不干旱,其原因就是土壤盐类积累所致。

土壤溶液浓度过高时,铵态氮向硝态氮转化受到影响,导致铵在土壤中积累起来,蔬菜被迫吸收铵态氮,则表现为叶色浓绿或卷叶,生长发育不良,并阻碍对钙的吸收,表现出缺钙症状。

(2)日光温室的土壤管理

日光温室土壤的管理主要是培肥和除盐。

①土壤培肥:日光温室是在小面积控制条件下进行蔬菜生产,选择优质疏松土壤固然必要,但是土质较差进行改良也比较容易,辽宁营口、盘锦地区滨海盐土不但含盐量多,地下水位也高,露地生产难度较大,日光温室蔬菜生产效果却比较好,这主要是靠增施有机肥实现的。盐碱地施有机肥可改善土壤通透性,增加团粒结构。有机肥中不仅含有氮、磷、钾和多种微量元素,还有利于微生物的繁殖,分解有机物,提高土壤缓冲能力。

②土壤除盐:日光温室中土壤出现积盐危害,再消除是比较困难的,应在发生危害之前降低土壤溶液浓度。一般是利用夏季休闲期,撤掉前屋面薄膜,经伏雨自然淋溶或大量灌水排盐。

在温室休闲期还可种植吸肥力强的禾本科作物,如将玉米割青铡碎翻入土中,作为有机肥料。由于玉米生长过程中把土壤中可溶性无机态氮变成植物体内不溶于水的有机态氮,从而降低了土壤盐分浓度。另外,施入土壤中的植物鲜体含氮较多,在分解过程中,土壤微生物还要从土壤中夺取可溶性氮,也有利于降低盐类浓度。

(3)温室土壤施肥:日光温室比露地施肥量多,并且需肥量大,追肥次数也多。一次种植多次采收的辣椒,有机肥一次施入土中,化肥可20%随基肥施入,80%分期追施。

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