不同灌溉方式对日光温室小气候的影响.doc

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1、不同灌溉方式对日光温室小气候的影响摘 要：目前的温室种植中，滴灌是温室蔬菜灌溉的 首选方式。本试验中，选择沟灌、滴灌两种灌溉条件的日光 温室，监测温室番茄生长季的0.1，0.2 m 两层土壤温度、 1.5m 高度处的空气湿度和空气温度，分析两种灌溉条件的土壤 温度的时间和空间变化特征。 结果表明， 在定植后灌溉当天， 滴灌温室的空气最高温度、 空气最低湿度、 0.1 m 土温、0.2 m 土温分别是 33.2 C、38%、18.8 C、19.6 C,沟灌温室分 别是24.3 C、71%、15.3 C、16.3 C。开花期灌溉当天， 滴灌温室的空气最高温度、 空气最低湿度、 0.1 m 土温、

2、0.2 m 土温分别是24.6 C、39%、15.4 C、15.1 C,沟灌温室分 别是16.2 C、69%、12.7 C、13.3 C。两次灌溉过程中， 沟灌条件下温室内的空气温度和土壤温度都明显低于滴灌 条件的温室，空气湿度明显高于滴灌条件的温室，滴灌条件 下更有利于番茄的生长发育。关键词：灌溉；温室；小气候中图分类号： S625 文献标识码： A DOI 编码： 10.3969/j.issn.1006-6500.2016.06.009Effects of Different Irrigation Schemes on the Microclimateof Solar Greenhouse

3、ZHANG Chuntong1， LIU Shumei2， JIA Dan1( 1.Ninghe Meteorological Bureau ，Tianjin 301500 ，China； 2.Tianjin Meteorological Bureau Climate Center ，Tianjin 300074 ， China)Abstract ： Drip irrigation is the preferred method of greenhouse vegetable irrigation in greenhouse planting nowadays. The solar green

4、house with furrow irrigation and drip irrigation were chosen in this study to monitor the soil temperature of 0.1 m and 0.2 m ， the air temperature and the humidity at 1.5 m height ， furthermore ， to analyze the temporal and spatial variation characteristics of soil temperature with different irriga

5、tion methods. The results showed that on the day of irrigation after field planting ， the maximum air temperature ， minimum air humidity ， soil temperature in the depth of 0.1 m and 0.2 m with drip irrigation was 33.2 C, 38%,18.8 C and 19.6 Crespectively ， while with the furrow irrigation ， the valu

6、e was24.3 C, 71%,15.3 C and 16.3 C, respectively. And on the day of irrigation in flowering stage , the maximum air temperature , minimum air humidity , soil temperature in the depth of 0.1 m and 0.2 m with drip irrigation was 24.6 C, 39%,15.4 C and 15.1 C, respectively , while with thefurrow irriga

7、tion , the value was 16.2 C, 69%, 12.7 C and13.3 C, respectively. Thinking about these two irrigation schemes,the air temperature and soil temperature withfurrow irrigation were much lower than that with drip irrigation and the air humidity was obviously higher. Thus , the research concluded that dr

8、ip irrigation was more favorable for the growth and development of tomatoes.Key words：irrigation ；greenhouse；microclimate近年来,随着生产水平的提高,日光温室蔬菜生产在改 进原有地面灌水技术的基础上,相继引进了滴灌、渗灌、微 喷灌等先进灌水技术,而且这些技术得到了较快的推广和普 及,并收到了较好的效果。同时,保护地灌溉技术及其相关 理论的研究也取得了一定的进展 1 -5 。滴灌是一种局部灌溉的方法, 在温室条件下既节水又降湿, 可减少病虫害的发 生, 是温室蔬菜灌溉的首选方式

9、 5-8 。试验研究不同灌溉方 式对日光温室小气候的影响。1 材料和方法1.1 试验材料供试作物为番茄, 品种为荷兰越冬品种凯萨。 1.2 试验方法试验在天津市宁河县苗庄镇百利示范园区内进行,园区经度116 49 E,纬度39 26 N,选取建筑参数完全相同的两个温室进行试验。 温室坐北朝南， 建筑材料为钢管骨架， 东西长度为60 m,南北跨度10 m ,脊高3.94.0 m，试验分 别采用膜下滴灌和沟灌两种灌溉方式，采用温室内育苗箱育 苗。于 2014 年 9 月 25 日育苗， 10 月 24 定值于温室内， 60 000 株?hm-2，定植后灌溉1次，开花期灌溉1次，果实膨大期 根据土壤

10、的墒情灌溉。在两个温室内分别安装天津赛乐新创 通信技术有限公司的农田小型气象站及实景监测设备，10min 采集 1 次数据，自动上传到天津市气象局服务器。监测 番茄生长期内 0.1， 0.2 m 两层土壤温度、 1.5 m 高度处空气 湿度和空气温度；分析灌溉前、中、后的土壤温度时间和空 间变化特征，将两种处理的温室条件进行对比分析。滴灌使 用内镶式滴灌管，滴灌管铺放在地表，滴灌带直 16 mm ， 壁厚0.02 mm，滴头间距30 cm，与番茄植株相对应。通过小气候监测仪器监测两个温室内番茄生长期内 0.1， 0.2 m 两层土壤温度和 1.5 m 高度处空气湿度和空气温度。记录两个温室番茄

11、的幼苗期、开花期、结果期的时间。2 结果与分析2.1 幼苗期灌溉时温湿变化（1）温度。番茄在 10月 24 日定植后及时灌溉 1 次， 滴灌方式用水量 300375 m3?hm-2 ,沟灌方式用水量 900 1 200 m3?hm-2。灌溉当天的小时积温情况为滴灌的温室比沟 灌温室大90.8 C,白天的滴灌温室内最高温是33.2 C,最 低温是13.5 C,沟灌温室内的最咼温是 24.3 C,最低温是11.6 C。番茄在幼苗期两种灌溉条件下空气温度的变化如图1 所示。从图 1 中可以看出，沟灌条件下 24 h 范围内空气温 度明显低于滴灌条件的温室，气温相差8.9 C,第2天的温度较为接近，相

12、差 0.6 C,第3天沟灌的温室白天温度还要 更咼一些，相差 5.5 C。(2) 湿度。 灌溉当天滴灌温室的最低相对湿度是 38%，而沟灌温室的最低相对湿度是71%。番茄在幼苗期两种灌溉条件下空气湿度的变化如图 2所示。从图 2中可以看出，沟 灌条件下连续两天白天的空气湿度明显咼于滴灌条件的温 室，第 1 天的最低相对湿度相差 38%，第 2 天的最低相对湿 度相差 27%，第 3 天的相对湿度较为接近，相差3%。(3) 地温。灌溉当天，滴灌温室0.1 m最低土温是18.8 C, 0.2 m最低土温是19.6 C,沟灌温室0.1 m最低土温是15.3 C, 0.2 m最低土温是16.3 C。图

13、3、图4为两种灌溉 条件下 0.1 m、 0.2 m 的土壤温度。沟灌条件下的土壤温度都 明显低于滴灌条件下的土壤温度，第 2、 3 天土温的差距逐 渐缩小。滴灌的温室明显更有利于番茄幼苗的发育。2.2 开花期灌溉后温湿变化( 1 )温度。 11 月 26 日在番茄的开花期灌溉 1 次，滴灌 方式用水量 90150 m3?hm-2，沟灌方式用水量 9001 200 m3?hm-2。灌溉当天滴灌温室的最高温度是 24.6 C, 24 h积温是312.4 C,第2天的最咼温是24.7 C,第3天的最高温是24.1 C；灌溉当天沟灌温室的最高温度是16.2 C,24 h积温是255.5 C,第2天的

14、最高温是20.7 C,第3天 的最高温是30.5 Co灌溉第1天的积温相差56.9 C,如图 5 所示，灌溉当天滴灌温室的气温明显高于沟灌温室， 第 2 天 气温接近， 但仍高于沟灌温室， 第 3 天沟灌温室气温高于滴 灌温室。（2）湿度。滴灌温室灌溉后 3 d的最低相对湿度分别为 39%， 42%， 40%，沟灌温室灌溉后 3 d 的最低湿度分别为 69%， 60%，43%。如图6所示，灌溉当天最低相对湿度相差较大，第2天逐渐缩小，第3天两个温室的相对湿度较为接近。（3）地温。滴灌温室灌溉后 3 d， 0.1 m 土温分别为 15.4，15.1,15.1 C,沟灌温室灌溉后 3 d, 0.1

15、 m 土温分别为12.7,13.6.14.6 C,滴灌温室灌溉后 3 d, 0.2 m 土温分别为15.1 ,14.8.14.7 C,沟灌温室灌溉后 3 d, 0.2 m 土温分别为13.3,13.4, 13.9 C。如图7、图8所示，0.1 m 土温滴灌温室灌溉 后 3 d 变化较小,沟灌温室的土温随着时间逐渐增加,接近 滴灌温室的土温, 0.2 m 的土温滴灌温室变化值较小,灌溉 后3 d的最高温相差0.4 C,沟灌温室的最高温是一个缓慢 上升的过程。2.3 番茄发育期观测滴灌温室的番茄于 10月 24日定植, 11 月21 日开始开花， 12 月 19 日开始进入结果期， 1 月 14

16、日进入转色期，在 幼苗期和开花期各喷洒农药 1 次。沟灌温室的番茄于 10 月 24 日定植， 11 月 25 日开始开花， 12 月 26 日开始进入结果 期，1 月 26 日进入转色期，在幼苗期喷洒农药2 次，开花期喷洒农药 2 次。3 结论3.1 减少空气温度和土壤温度的下降 定植后灌溉时，滴灌温室的最高气温比沟灌温室高8.9 C,小时积温相差 90.8 C, 0.1 , 0.2 m的最高温度分别 相差3.5, 3.3 C。开花期灌溉时，滴灌温室的最高气温比沟 灌温室高8.4 C，小时积温相差 56.9 C，0.1，0.2 m的最高 温度分别相差2.7, 1.8 Co使用滴灌进行灌溉可最

17、大限度地 减少空气温度和土壤温度的下降,保证番茄幼苗期、开花期 的正常发育,同时土壤微生物的活性加快促进作物养分的吸 收。3.2 降低空气湿度减少病虫害的发生 在定植后、开花期两次灌溉的当天,滴灌温室的最低相 对湿度分别比沟灌温室低33%, 40%。幼苗期和开花期滴灌温室较沟灌温室少喷洒农药3次。由于滴灌管置于地膜下进行灌溉,因此,在作物垄间无覆盖的地方土壤保持干燥,无 地面蒸发,大棚内空气湿度较沟灌条件下的温室明显降低, 使作物免于发生空气湿度高引发的病害,产量大幅度提高。3.3 提早供应市场延长市场供应期 两个温室都是在 10 月 24 日定植，滴灌温室和沟灌温室 的开花期分别是 11 月

18、 21 日、11 月 25 日，结果期分别是 12 月 19 日、12 月 26 日，转色期分别是 1 月 14 日、1 月 26 日。 由于滴灌改善了作物的生长环境，使番茄生长更快，可提早 供应市场，一般可提前 1520 d。同时，可使作物更长时间 地保持生长旺盛，延长生命期，从而可延长市场的供应期， 获得最佳收入。3.4 节水节能定植后滴灌方式用水量 300 375 m3?hm-2 ，沟灌方式用 水量 900 1 200 m3?hm-2 。开花期滴灌方式用水量 90 150 m3?hm-2 ，沟灌方式用水量 900 1 200 m3?hm-2 。温室滴灌 浸润土壤仅仅浸润作物根部的部分土壤

19、，避免了输水损失和 深层渗漏损失，将作物棵间蒸发损失降到最低限度，与沟灌 相比可节水 60 %左右。参考文献：1 戈德堡 .滴灌原理与应用 M. 北京：中国农业机械出版 社， 1984.2 WAGNER F.Tensiometers for controlling the irrigation of cucum-bets grown in soilJ.Zeitschrift-fur-Kulturtechnik -und-Landentwick-lung ， 1997( Special Issue)：8-9.3 李亮， 张玉龙， 马玲玲， 等.不同灌溉方法对日光温室番茄生长、品质和产量的影响J.

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