温度环境调节控制在现代设施农业中的重要性

2024-04-17 理论教育版权反馈

【摘要】：表3-2几种果树解除休眠的低温需求量(℃)2.农业设施温度环境的调节与控制农业设施内温度的调节和控制包括保温、加温和降温3个方面。

二、温度环境及其调节控制

温度是作物生长发育最重要的环境因子，它影响着植物体内一切生理变化，是植物生命活动最基本的要素。与其他环境因子比较，温度是设施栽培中相对容易调节控制的环境因子。

1.农业设施的温度环境对作物生育的影响

(1)温度三基点不同作物都有各自温度要求的“三基点”，即最低温度、最适温度和最高温度。作物对三基点的要求一般与其原产地关系密切，原产于温带的，生长基点温度较低，一般在10℃左右开始生长；起源于亚热带的在15～16℃开始生长；起源于热带的要求温度更高。因此，根据对温度的要求不同，作物可分为耐寒性、半耐寒性和不耐寒性3类。

①耐寒性作物抗寒力强，生育适温15～20℃。这类植物的二年生种类一般不耐高温，炎热到来时生长不良或提前完成生殖生长阶段而枯死。多年生种类或地上部枯死，宿根越冬，或以植物体越冬。这类作物在华北一般利用简易的保护设施如小拱棚等即可越冬栽培，甚至露地过冬。如三色堇、金鱼草、蜀葵、韭菜、菠菜、大葱、葡萄、桃、李等。

②半耐寒性作物这类作物其耐寒力介于耐寒性和不耐寒性作物之间，可以抗霜，但不耐长期0℃以下的低温。如紫罗兰、金盏菊、萝卜、芹菜、白菜类、甘蓝类、莴苣、豌豆和蚕豆等。这类植物其同化作用的最适温度为18～25℃；超过25℃则生长不良，同化机能减弱；超过30℃时，几乎不能积累同化产物。

③不耐寒作物在生长期间要求较高的温度，不能忍受0℃以下的低温，一般在无霜期内生长，多为一年生植物或多年生温室植物。如报春花、瓜叶菊、茶花、黄瓜、番茄、茄子和菜豆等，它们的生长适温为20～30℃，当温度超过40℃时几乎停止生长，而当温度低于15℃时，生长不良或授粉、受精不好。所以，这类植物冬季生产只能在温室内进行。

(2)花芽分化与温度许多越冬性植物和多年生木本植物，冬季低温是必需的，满足必需的低温才能完成花芽分化和开花。这在果树设施栽培中很重要，在以提早成熟为目的时，如何打破休眠，是果树设施栽培的首要问题，这就需要掌握不同果树解除休眠的低温需求量。果树解除休眠需要7.2℃以下一定低温的积累。

表3-2　几种果树解除休眠的低温需求量(℃)

2.农业设施温度环境的调节与控制

农业设施内温度的调节和控制包括保温、加温和降温3个方面。温度调控要求达到能维持适宜于作物生育的设定温度，温度的空间分布均匀，时间变化平缓。

(1)保温

①散热和通风换气量温室大棚散热有3种途径：一是经过覆盖材料的围护结构传热；二是通过缝隙漏风的换气传热；三是与土壤热交换的地中传热。三种传热量分别占总散热量的70%～80%，10%～20%和10%以下。各种散热作用的结果，使单层不加温温室和塑料大棚的保温能力比较小。即使气密性很高的设施，其夜间气温最多也只比外界气温高2～3℃，在有风的晴夜，有时还会出现室内气温反而低于外界气温的逆温现象。为了提高大棚的保温能力，常采用各种保温覆盖，其保温原理是：减少向设施内表面的对流传热和辐射传热；减少覆盖材料自身的热传导散热；减少设施外表面向大气的对流传热和辐射传热；减少覆盖面的漏风而引起的换气传热。具体方法就是增加保温覆盖的层数，采用隔热性能好的保温覆盖材料，以提高设施的气密性。(www.chuimin.cn)

②多层覆盖保温我国从20世纪60年代后期应用塑料大棚生产以来，为了提高塑料大棚的保温性能，进一步提早和延晚栽培时期，采用过大棚内套小棚、小棚外套中棚、大棚两侧加草苫，以及固定式双层大棚、大棚内加活动式的保温幕等多层覆盖方法，都有较明显的保温效果。

③增大保温比适当减低农业设施的高度，缩小夜间保护设施的散热面积，有利于提高设施内昼夜的气温和地温。

④增大地表热流量增大保护设施的透光率，使用透光率高的玻璃或薄膜，正确选择保护设施方位和屋面坡度，尽量减少建材的阴影，经常保持覆盖材料干洁。减少土壤蒸发和作物蒸腾量，增加白天土壤贮存的热量，土壤表面不宜过湿，进行地面覆盖也是有效措施；设置防寒沟。在设施周围挖一条宽30cm，深与当地冻土层相当的沟，沟中填入稻壳、蒿草等保温材料，防止地中热量横向流出。

(2)加温我国传统的单屋面温室，大多采用炉灶煤火加温，近年来也有采用锅炉水暖加温或地热水暖加温的。大型连栋温室和花卉温室，则多采用集中供暖方式的水暖加温，也有部分采用热水或蒸汽转换成热风的采暖方式。塑料大棚大多没有加温设备，少部分试用热风炉短期加温，对提早上市提高产量和产值有明显效果。用液化石油气经燃烧炉的辐射加温方式，对大棚防御低温冻害也有显著效果。

(3)降温保护设施内降温最简单的途径是通风，但在外界温度过高，依靠自然通风不能满足作物生育要求时，必须进行人工降温。

①遮光降温法遮光20%～30%时，室温相应可降低4～6℃。在与温室大棚屋顶部相距40cm左右处张挂遮光幕，对温室降温很有效。遮光幕的质地以温度辐射率越小越好。考虑塑料制品的耐候性，一般塑料遮阳网都做成黑色或墨绿色，也有的做成银灰色。室内用的白色无纺布保温幕透光率70%左右，也可兼做遮光幕用，可降低棚温2～3℃。另外，也可以在屋顶表面及立面玻璃上喷涂白色遮光物，但遮光、降温效果略差。在室内挂遮光幕，降温效果比在室外差。

②屋面流水降温法流水层可吸收投射到屋面太阳辐射的8%左右，并能用水吸热来冷却屋面，室温可降低3～4℃。采用此方法时需考虑安装费和清除玻璃表面的水垢污染的问题。水质硬的地区需对水质做软化处理后再用。

③蒸发冷却法使空气先经过水的蒸发冷却降温后再送入室内，达到降温的目的。

湿垫排风法在温室进风口内设10cm厚的纸垫窗或棕毛垫窗，不断用水将其淋湿，温室另一端用排风扇抽风，使进入室内空气先通过湿垫窗被冷却再进入室内。

细雾降温法在室内高处喷以直径小于0.05mm的浮游性细雾，用强制通风气流使细雾蒸发达到全室降温，喷雾适当时室内可均匀降温。

③屋顶喷雾法在整个屋顶外面不断喷雾湿润，使屋面下冷却了的空气向下对流。

④强制通风大型连栋温室因其容积大，需用风机进行强制通风降温。

温度环境调节控制在现代设施农业中的重要性

相关推荐