二、棚室环境调控
1．温度
（l）温度特点
l）气温
一天当中，棚室内最高气温一般出现在13∶00左右，1400∶以后气温开始下降，下降的速度与保温措施有关。设施内的气温在空间上的分布是不均匀的。白天气温随高度的增加而上升，夜间气温随着高度的增加而降低。大棚四周气温比中部低，冷害一般最先发生在边沿地带。日光温室内的气温，晴朗的白天南部高于北部，夜间北部高于南部。温室前部昼夜温差大，对作物生长有利。东西方向上气温差异较小，只是靠近东西山墙2m左右的区域温度较低，出口所在的一侧最低。
2）地温
白天气温升高时，土壤从空气中吸收热量，地温升高；气温下降时，土壤则向空气中放热。夜间日光温室内的热量，有大约90%来自土壤的蓄热。因此，连阴天时间越长，地温消耗也越多，连续7～10天的阴天，地温只比气温高1～2℃。在严寒的冬季提高地温，可以减轻气温偏低对作物生长的影响。一般地温提高1℃，相当于气温提高2～3℃。
（2）调控措施
l）增温、保温措施
Ⅰ建造棚室前进行科学的采光设计，确定合理的方位、前后间隔距离，设计好温室的前后屋面坡度，选用遮阴面积小的骨架材料和透光率高的无滴膜。棚室越高，保温能力越差；反之保温越好。但在一定范围内适当增加日光温室的高度，反而有利于调整屋面角度，改善透光性能，对增温有利。
②保持薄膜清洁，增加人射光量，有利于提高棚室内的气温与地温。
③选用保温性能优良的覆盖及保温材料。竹木结构的日光温室可增加墙体和后屋面厚度，土墙的厚度要达到当地冻土层厚度的1.3倍，高寒地区多在墙外培防寒土。后屋面材料采用导热系数小的玉米秸箔或苇抹草泥，上面铺乱草，使其平均厚度达到墙体厚度的40%以上。钢架无立柱日光温室，墙体和后屋面均可采用异质复合结构：后墙和山墙都砌成夹心墙，中间空隙填充珍珠岩、炉渣或苯板等隔热材料；后屋面铺一层木板，填充隔热材料，再盖水泥预制板。后墙厚度最好为当地冻土层厚度再加50cm。
④多层覆盖。要防止热量通过透明前屋面流失，可以采取多层覆盖。常用的覆盖物有塑料薄膜、草苫、纸被、无纺布、稻草帘、芦苇、棉被等，可根据当地的条件就地取材，有条件的可使用保温被。具体可以采用以下方法进行多层覆盖。
室内保温幕或室内小棚。在室内或大棚内加一层或双层可动式帘幕。它的最大特点是：白天可以敞开，基本不影响透光率，夜间可以拉幕保温，但是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室内气温增加2℃左右。由于保温幕只在夜间使用，所以适用的材料较多。也可以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，一般可提高温度5～8℃。
挂反光幕。在日光温室内北墙上挂银灰塑料薄膜，可增加近地面光照45%左右，温度提高3～4℃。
温室外加盖草苫、纸被。这种覆盖方式可提高温度5～8℃。温室外面除了单独用草苫覆盖外，还可以用纸被（或强化不织布）加一层草苦覆盖，其保温效果比不覆盖温室增加10℃以上。由于草苫和纸被（或强化不织布）不透光，因此要注意揭盖时间，保证作物生长的需要。
⑤减少缝隙放热。墙体建造时应避免出现缝隙，后屋面与后墙交接处要严密，前屋面发现孔洞及时堵严，进出口应设有作业间，温室门内挂棉门帘，室内用薄膜围成缓冲带，以防止开门时冷风直接吹到作物上。大风天气要固定好覆盖物，夜间盖严压紧，雨雪天在草苦上加盖塑料薄膜，雪停后及时清除积雪。
⑥设施四周夹设风障。一般多在北部和西北部设置风障，在多风地区加设防风设备对保温也很重要。
⑦挖防寒沟，减少地中传热。冬春季节，由于温室内外的土壤温差大，土壤横向热传导较快，尤其是前底脚处土壤热量散失最快，所以遇寒流时前底脚的作物容易遭受冻害。因此，对前底脚下的土壤进行隔热处理是必要的。在前底脚外挖50cm深、30cm宽的防寒沟，衬上旧薄膜，装入乱草、马粪、碎秸秆或苯板等导热率低的材料，培土踩实，可以有效地阻止地中横向传热。
⑧农业措施。合理浇水，避免土壤过湿。严寒的冬季，尽量减少浇水的次数。浇水时尽量浇预热的温水或温度较高的地下水，温室内可修建蓄水池，蓄水24h以上温度提高后再浇水，避免在阴雪天及下午浇水，不浇冷水。覆盖地膜，可在地膜下浇小水，即在高畦和浇水沟上覆盖地膜，高畦上定植作物，膜下的沟内浇水，晴天浇，阴天不浇；上午1000∶～1200∶时浇，下午不浇；浇温水、不浇冷水；室温低于10℃时禁止浇水。寒潮到来前，如果温室内没有再盖小棚的条件，可在土壤较干时灌水，也有一定的防冻效果。
改进栽培技术。采用小高垄、南北向宽窄行栽培，可提高地温，增加光照；及时打权整枝，打掉老叶、病叶，及时绑蔓。进行中耕，施农家肥。于晴天上午揭开大行内的地膜，深刨大行，深度15～20cm。刨后搂平，重新盖好地膜。深刨后，膜下土壤变得粗糙松软，吸热蓄热能力增强。增施农家肥，适当增加基肥中农家肥的施用量，可以达到改土培肥，提高土温的效果。
科学安排茬口和种类。按照室内光照分布的特点，在前面强光区种植茄果类，在后面弱光区种植耐阴的叶菜和食用菌类。叶面施肥。寒流来临前1～2天，对温室内蔬菜进行叶面喷施1～2次0.2%的磷酸二氢钾溶液，既可补充植物营养，又可增强抗寒能力。还可叶面喷施1%的葡萄糖液。及时防冻。
⑨人工加温。在外界温度特别低、采用多层覆盖也不能达到要求时，则应考虑采用加温措施。方法有：
临时火炉加温。寒流期间使用带排烟管的加温炉加温，也可在大棚中的走道上用2～3个瓦盆装木炭点燃加温。同时，要注意严防火灾或大火使周围植株灼伤。
酿热物增温。就是在栽培畦下10cm埋施半腐熟的有机肥，既可增温，又能增加棚内二氧化碳的浓度。但这种方法在蔬菜苗期不能用，容易烧苗，而且会产生有害气体，所以要注意通风。
2）降温措施
Ⅰ通风降温。最简单、最常用的降温方法。塑料拱棚和日光温室冬春季多采用自然通风的方式降温。通风时，将上幅膜扒开，形成通风带。通风量可通过扒缝的大小随意调整。如寒冷季节通风时，应以开天窗为主或先开天窗后开地窗。关窗时应当先关地窗后闭天窗。在高温季节，可将底脚围裙揭开，昼夜通风。棚室通风降温要注意以下几点：
逐渐加大通风量。通风时，不能一次开启全部通风口，而是先开1/3或1/2，过一段时间后再开启全部风口。可将温度计挂在设施内几个不同的位置，以决定不同位置通风量大小。反复多次进行。冬季晴天的1200∶～1400∶时之间，日光温室内最高温度可以达到25℃以上，由于外界气温低，温室内外温差过大，常常通风不到半小时，气温已下降到25℃以下，这时应立即关闭通风口，使温室贮热增温。当室内温度再次升到30℃左右时，重新放风排湿。这种通风管理重复几次后，可以使室内气温维持在23～25℃。由于反复多次的升温、放风、排湿，可有效地排除温室内的水汽，C02气体得到多次补充，使室内温度维持在适宜温度的最小值，并能有效地控制病害的发展和蔓延。遇到多云天气，更要注意随时观察温度计，温度升高就通风，温度下降就关闭通风口。
早晨揭苦后不要立即放风排湿。冬季外界气温低时，早晨揭苦后常看到温室内有大量水雾，如果这时立即打开通风口排湿，外界冷空气就会直接进人棚内，加速水汽的凝聚，使水雾更重。因此，冬季日光温室应在外界最低气温达到0℃以上时通风排湿。一般开15～20cm宽的小缝半小时，即可将室内的水雾排除。中午再进行多次放风排湿，尽量将日光温室内的水汽排出，减少叶面结露。
低温季节不放底风。喜温蔬菜对底风（扫地风）非常敏感，低温季节生产原则上不放底风，防止冷害和冻害的发生。
②遮光降温。可利用遮阳网、无纺布等不透明覆盖物遮光降温。
③地面灌水或喷水，增大土壤蒸发消耗，并且与通风结合，以避免室内湿度过大。
2．光照
（l）光照特点
棚室内的光照时数主要受纬度、季节、天气情况及防寒保温等管理技术的影响。由于冬、春季要覆盖草苫等不透明覆盖物进行防寒保温，人为缩短了日照时数。
棚室内光照强度的日变化和季节变化都与自然光照度的变化相一致。晴天的上午设施内光强逐渐增大，中午最高，下午随逐渐降低。从季节变化看，严冬季节，室内光照不能满足蔬菜生长需要，尤其是覆盖材料较多的设施。春秋两季光照基本能够满足栽培需要；夏季由于较强的光照会导致设施内温度过高，产生高温危害。
棚室内光强度在空间上分布不均匀。垂直方向上，靠近薄膜的地方相对光强为80%，距地面0.5～1.0m为60%，距地面20cm的地方只有55%。水平方向上，南北延长的塑料大棚，上午东侧光强度高，西侧低，下午相反，从全天来看，两侧差异不大。东西延长的大棚，平均光强度比南北延长的大棚高，升温快，但南部光强度明显高于北部，南北最大可相差20%。日光温室从后屋面水平投影以南是光照强度最高的部位，在0.5m以下的空间里，各点的相对光强都在60%左右，南北方向上差异很小；东西方向上，由于山墙遮阴，在东西山墙内侧各形成大约2m左右的弱光区。
（2）调控措施
l）增加光照。主要措施有：
Ⅰ优化设计，合理布局。选择四周无遮阴的场地建造温室大棚，并计算好棚室前后左右间距，避免相互遮光。建造日光温室前进行科学的采光设计，确定最优的方位、前屋面采光角、后屋面仰角等与采光有关的设计参数。根据大棚使用时间、生产目的和作物对光照条件的要求进行调节。以春秋两季栽培为主的塑料大棚，前屋面采光角可小些（15°左右），棚面放平，使透射进来的光线距离相等，分布均匀；冬季要求前屋面采光角度大些（25°左右），棚面起拱，以利采光。
②选择适宜的建造材料。太阳光投射到骨架等不透明物体上，会在地面上形成阴影。阳光不停地移动，阴影也随着移动和变化。尽量选用细材和反光性能好的骨架材料。如竹木结构日光温室骨架材料的遮阴面积占覆盖面积的15%～20%，钢架无柱日光温室建材强度高，截面小，是最理想的骨架材料。采用竹木结构也要在保证骨架强度的前提下尽量采用细材，以减少骨架遮阴。在可能的情况下还要适当缩短温室的后坡长度。
③选用透光率高的薄膜。聚氯乙烯薄膜、聚乙烯薄膜和醋酸乙烯薄膜的可见光透光率大约在85%～92%。但是由于不同薄膜使用后的污染、老化及无滴性能等的不同，它们的透光率也不同。一般聚氯乙烯膜容易被污染，聚乙烯膜污染较轻，醋酸乙烯膜介于这两种薄膜之间。使用有滴膜但是如果不经常清除污染，薄膜的透光率会因为附着水滴降低20%左右，因污染降低15%～20%，因老化降低20%～40%，再加上温室结构的遮光，这样温室的透光率只有40%左右。
薄膜使用过程中要注意下面几点：
保持薄膜清洁，每年更换新膜。经常打扫和清洗棚膜，下雪后及时清除积雪。草苫等覆盖材料要在不显著影响棚内温度的前提下，适当早揭晚盖，以确保采光面积，延长光照时间。大棚在日出后放风排湿半小时，可减少膜面水珠，也能增加透光率。及时消除薄膜内表面上的水珠。常用的方法有两种，一种是拍打薄膜，使水珠下落；一种是定期喷洒除滴剂或消雾剂，专用消雾剂按照说明使用，也可用100倍豆汁、面粉液等自制的溶液进行消雾。具体方法：每平方m薄膜用7.5～10g（克）细大豆粉（越细越好），加水150ml（毫升），浸泡2小时，用细纱布滤去渣滓，然后装人喷雾器内，向薄膜内侧均匀喷雾，可使膜上的水滴很快落下来，并使薄膜在15～20天内不再产生新水滴。这种方法简便易行，省工省力，而且对棚内作物不会有影响。保持薄膜平紧。棚膜变松、起皱时，透光率会降低，应及时拉平、拉紧。
④温室后墙涂成白色或张挂反光幕，地面铺地膜，利用反射光改善温室后部和植株下部的光照条件。用2m左右宽的反光幕，上端搭在事先拉好的铁丝上，折过来用透明胶粘牢，下端坠吊竹竿或用细绳拉紧，反光幕不要紧贴北墙。地面铺设银灰膜或铝箔，也能增加植株间光照强度，使果菜类蔬莱着色良好，并能防止下部叶片早衰。
⑤减少保温覆盖物遮荫时间。在保证温度的前提下，早揭晚盖草苫，尽量延长光照时间，遇阴天只要室内温度不低于蔬菜适应温度的最低值，就应揭开草苫，争取见散射光。
⑥改进农业措施。合理搭配种植，播种时，使种子朝同一方向，移栽时子叶平行排列，并严格栽培规格，使植株生长整齐，尽量减少株间遮光。采用南北畦栽培，使植株受光均匀。采用扩大行距、缩小株距的配置形式，改善行间的透光条件。另外，加强栽培管理，及时整枝打权，改插架为塑料绳吊蔓，用铁丝代替竹竿、竹片架膜，减少遮阴。
⑦人工补光。光源可分为白炽灯、荧光灯和高压气体放电灯等。补光强度以1000～3000lx为宜。补光时间一般掌握每天2～3h，棚内光强增大后停止。冬季补光应在日出后进行，阴雨天气可全天补光。一般在棚内距植株50～60cm的地方悬挂补光灯。
2）遮光。炎夏季节设施内光照过强、温度过高，可通过覆盖进行遮无降温。主要材料有遮阳网、荫障、苇帘、草苫、无纺布、竹帘等，遮光率一般在50%～55%，降低温度3.5～5℃。还可以将薄膜表面涂白石灰或泥浆，徐抹面积根据光照强度需要来定，一般分为全部涂抹、部分涂抹和斑状涂抹。
3．湿度
（1）湿度特点
1）空气湿度。晴天时，白天随着温度的升高相对湿度降低，夜间和阴雨雪天气随室内温度的降低而升高。设施空间大，空气相对湿度小些，但往往局部湿度差大，如边缘地方相对湿度的日平均值比中央高10%；反之，空间小，相对湿度大，而局部湿度差小。空间小的设施，空气湿度日变化剧烈，对作物生长不利，容易引起萎蔫和叶面结露。加温或通风换气后，相对湿度下降；灌水后，相对湿度升高。
2）土壤湿度。和露地相比，设施内的土壤湿度较大；棚中部干燥而两侧或前底脚土壤湿润，存在局部湿度差。
（2）调控措施
1）除湿
Ⅰ通风排湿。密闭条件下棚室内容易湿度过大，通风是排湿的主要措施。早晨揭苫后，由于室外气温较低，室内会形成大量飘浮的雾气，这时如果扒膜通风，会使棚室内温度急剧下降，对蔬菜生长反而不利。一般扒膜通风排湿的时间应在外界气温和室内温度回升后，从脊顶扒开15～20cm的小缝，半小时后合上，以利增温贮热。用同样的办法在中午前后再通风1～2次。不能为了防病排湿整日通风，因为这种方法虽然可通过调节风口大小、时间和位置，达到降低设施内湿度的目的，但通风量不容易掌握，而且降湿不均匀。
②加温除湿。棚内温度低时，空气相对湿度较大，因此温度升高相对湿度可以降低。寒冷季节，当温室或大棚内的温度较低时，又不能通风，可以通过提高温度来降低室内的相对湿度，防止叶面结露。
③科学灌水。低温季节（连阴天）不能通风换气时，应尽量控制灌水的量和次数。灌水最好选在阴天过后的晴天，并保证灌水后有2～3天的晴天。一天之内，要在上午灌水，利用中午高温使地温尽快升上来，灌水后要通风换气，以降低空气湿度。最好采用滴灌或膜下沟灌，减少灌水量和蒸发量，降低室内空气湿度。
④地面覆盖。设施内的地面覆盖地膜、稻草等，能有效防止土壤水分向室内蒸发，可以明显降低空气湿度。
⑤采用透湿和吸湿性良好的保温幕材料。如无纺布能够防止其内表面结露，并且可以避免露水落到植株上，从而降低空气湿度和作物沽湿。
⑥中耕除湿。主要是通过切断土壤毛细管，避免土壤毛管水上升到地表面，可减少土壤水分的大量蒸发，达到降湿的目的。
2）加湿。生产中可通过减少通风量、加盖小拱棚、高温时喷雾及灌水等方式来增加设施内的空气湿度和土壤湿度。
4气体条件及其调控
（1）气体条件特点
l）CO2浓度低。露地生产中由于空气流动，作物叶片周围的CO2不断得到补充。设施生产中，冬季很少通风，CO2得不到补充，特别是上午随着光照强度的增加，温度升高，作物光合作用增强，CO2浓度迅速下降，到1000∶左右CO2浓度最低。冬季CO2浓度较高，夏季较低。温室和大棚内CO2气体浓度分布不均匀，白天作物群体内CO2浓度可比上层低50～65ml／m3，（毫升／立方m）。夜间或光照很弱的时候，作物群体内部CO2浓度高。
2）易产生有害气体。温室、大棚内有害气体的产生比室外要多，如果管理不当，当有害气体积累到一定浓度，作物就会出现中毒症状，浓度过高会造成作物死亡，必须尽早采取措施加以防止。
氨气和亚硝酸气体的产生主要是一次性施用大量的有机肥、氨态氮肥或尿素，尤其是在土壤表面施用大量的有机肥或尿素造成的。
二氧化硫和一氧化碳主要是由于炉火加温引起的，有些煤中含有硫化物，燃烧过程中会产生二氧化硫，如果炉火加温过程中烟道漏烟，则会产生二氧化硫毒害，如果煤燃烧不完全就会产生一氧化碳毒害。
乙烯和氨气主要是从不合格的农用塑料制品中溢出的。
（2）调控措施
1）气体条件管理Ⅰ提高CO2浓度，主要方法有三种：通风换气、土壤中增施有机质、人工补气肥。
通风换气。通风换气的时间为上午1000∶～1400∶，每天通风换气1～2次，通风换气时间的长短要根据室内温度高低灵活调节。每天在温度达到25℃时开始换气，降到22℃时关闭通风口，如果室内温度超过25℃，而且持续高温时，要加大通风口、延长通风时间。
土壤中增施有机质。腐熟的稻草放出的CO2量最高，腐叶土、泥炭、稻壳等稍微差一些。
人工补气肥。根据情况选用以下方法补充CO2：一是深施碳铰。一般每666.7m2施碳按10～15kg，施肥深度5～8cm。二是燃烧法。通过燃烧蜂窝煤、焦炭或沼气释放出CO2，每天日出半小时后点燃，关闭棚室1～2h，等到棚内温度升到30℃时，再开棚降温。三是化学生成法。可以用稀硫酸加碳酸氢按的方法来产生CO2，有条件可以施固体二氧化碳肥，具体方法：在行间开Zcm条状沟，施人后覆土，3天后释放气体，能释放90天，一般667m2一次性施40～50kg。
②CO2具体施用方法。一般在晴天日出后1h开始施用CO2，到放风前半小时停止施用，下午一般不施，阴雨天气也不需施用。每天施用2～3h。进行CO2施肥时，应将散气管悬挂于植株生长点上方，同时想办法将设施内的温度提高2～3℃。要保持CO2施肥的连续性，坚持每天施肥，如果不能每天施用，前后两次的间隔时间尽量不要超过一星期。施用时，要防止设施内CO2浓度长时间偏高，否则，容易引起植株CO2中毒。增施CO2后，作物生长加快，养分消耗增多，要适当增加肥水，才能获得明显的增产效果。
2）预防有害气体的产生
Ⅰ有机肥要充分腐熟后施用，并且要深施；化肥要随水冲施或埋施，氮肥要一次少施，避免使用挥发性强的氮素化肥，防止氨气和二氧化氮等有害气体产生，危害作物生长。
②选择无毒的专用塑料薄膜和塑料制品，设施内不堆放陈旧塑料制品以及农药、化肥、除草剂等，防止高温时挥发有毒气体。
③冬季加温时应该选用含硫低的燃料，并且密封炉灶和烟道，严禁漏烟。一旦发生气害，注意加大通风，不要滥施农药化肥。
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