常熟地区春季连栋温室土壤温湿度日变化特征

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  摘要 为了更好地指导常熟地区春季设施蔬菜早熟栽培,研究了连栋温室土壤温湿度日变化特征。4月,采用土壤温湿度记录仪对有膜与无膜覆盖的畦面、普通沟和发酵沟的土壤温湿度日变化特征进行记录。结果表明:地膜覆盖具有一定的保温效果,在0:00时效果最好,比无膜覆盖提高0.3 ℃。发酵沟能够产生一定的热量,平均比普通沟高0.6 ℃。覆盖地膜降低了畦面土壤湿度,平均比无膜覆盖低6.8个百分点。发酵沟的土壤湿度平均低于普通沟16.8个百分点。春季采用地膜覆盖和沟式发酵技术能够减轻因外界温度较低使设施早熟栽培作物受到的冷害,且能够降低土壤湿度。
  关键词 春季;连栋温室;土壤温度;土壤湿度;日变化特征;江苏常熟
  中图分类号 S152 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2017)02-0174-03
  Daily Variation Characteristics of Soil Temperature and Humidity in Greenhouse During Spring in Changshu Area
  TAO Qi-wei 1 QIAN Chun-tao 2 * DAI Xin 3
  (1 New Rural Development Research Institute of NJAU(Changshu),Changshu Jiangsu 215500; 2 Nanjing Agricultural University;
  3 Agricultural Technology Extension and Service Center of Dongbang Town in Changshu City)
  Abstract The daily variation characteristics of soil temperature and humidity in greenhoues during spring in Changshu area were researched to guide early maturing facility vagetables cultivation better. In April,soil temperature and humidity recorder were used to record the daily variation characteristics of surface soil temperature and humidity with and without film mulching,in common and fermentation furrow. The results revealed that film mulching had heat preservation effect,especially in the middle night,which was 0.3 ℃ higher than no film mulching. Heat was released by fermentation furrow,and the temperature was higher than common furrow by 0.6 ℃ averagely. Surface soil humidity was reduced by film mulching,which was lower than no film mulching by 6.8 percentage points averagely. Soil humidity of fermentation furrow was lower than common furrow by 16.8 percentage points averagely. In spring,film mulching and fermentation furrow technology can reduce cold damage on early maturing facility cultivation crops by low temperature outdoor,and lower soil humidity.
  Key words spring;mlti-greenhouse;soil temperature;soil humidity;daily variation characteristics;Changshu Jiangsu
  設施蔬菜是一个高投入、高产出的产业,苏南地区以其独特的地理位置和气候条件,能够有较好的经济基础和消费市场去发展设施蔬菜[1]。近年来,连栋温室、塑料大棚、日光温室等栽培设施在苏南地区如雨后春笋般建立,而连栋温室以其较大的栽培空间、平缓的温湿度变化以及完善的设备条件更受到企事业单位的青睐[2]。春季,苏南地区冷空气活动频繁,尤其在3—4月严重低温冷害多发[3]。采用连栋温室进行黄瓜、番茄、茄子等喜温蔬菜的早熟栽培比普通塑料大棚更具有优势[4-5]。在春季蔬菜早熟栽培过程中,土壤温湿度变化对蔬菜根系以及整个植株的生长都具有较大影响,采取地膜覆盖以及沟式发酵都能够创造适宜蔬菜生长的土壤环境[6-8]。本文通过研究有膜与无膜覆蓋的畦面、普通沟和发酵沟的土壤温湿度日变化特征,为更好地在春季蔬菜早熟栽培过程中应用覆膜以及沟式发酵技术进行增温保温提供有效参考。
  1 材料与方法
  1.1 试验材料
  试验地位于常熟董浜农业现代产业园区南农大(常熟)新农村发展研究院有限公司圆拱形连栋温室内(120°58′E,31°40′N),温室长60 m,宽40 m,占地约为0.24 hm2,覆盖材料为0.15 mm厚的黑色聚乙烯薄膜。在温室内开沟做畦,畦面宽1.2 m,沟宽0.4 m,畦面覆盖购自农资店的1.5 m宽的黑色塑料薄膜。   沟按普通沟与发酵沟相间设置,发酵沟深0.6 m,每条发酵沟内均匀撒施EM菌原液1 kg、尿素4 kg、麸皮7.5 kg、菜籽饼12.5 kg、水稻秸秆83.3 kg和菜皮500 kg,上层覆盖5 cm厚土,并采用黑色塑料薄膜覆盖,普通沟不作任何处理。
  土壤温湿度记录仪购自杭州玉环智拓仪器科技有限公司,型号为i500-TWS,配置两外置土壤温湿度传感器,土壤温度传感器探针长度30 cm,土壤湿度传感器探针长度8 cm。
  1.2 试验方法
  在4月11—17日,采用4个土壤温湿度记录仪分别完全插入有膜覆盖的畦面、无膜覆盖的畦面、普通沟和发酵沟内,其中无膜覆盖的畦面提前1周将地膜掀开,各记录仪同时对土壤温湿度进行连续观测,设置每1 h自动保存一次数据。温室内作物为水果黄瓜,于3月3日覆膜定植,采用膜下滴灌浇水,每周只在周一浇水1次。温室管理为每天10:00揭开顶部棚膜,傍晚16:00关闭棚膜。一周天气状况、室外以及室内的最高气温和最低气温见表1。
  1.3 数据分析
  采用Excel 2003进行统计分析与作图。
  2 结果与分析
  2.1 有膜与无膜畦面土壤温度日变化
  春季在设施蔬菜栽培过程中覆盖地膜能够起到一定的增温效果。从图1可以看出,从0:00开始的24 h内,有膜与无膜覆盖的畦面温度都呈现出先降低后升高的趋势,且在12:00—13:00都达到了最小值(20.1 ℃),在0:00达到最大值(21.1 ℃和20.8 ℃),这种增温效果在午夜时最为明显。
  2.2 有膜与无膜畦面土壤湿度日变化
  在春季设施栽培过程中,覆盖地膜能够降低土壤湿度。从图2可以看出,有膜与无膜覆盖的畦面土壤湿度日变化较为平稳,均值分别为23.6%和30.4%,无膜覆盖的畦面土壤湿度比有膜覆盖处理高6.8个百分点。
  2.3 普通沟与发酵沟土壤温度日变化
  在春季设施蔬菜早熟栽培过程中,采用沟式发酵技术,能够提供作物生长所需的热量。从图3可以看出,从0:00开始的24 h内,普通沟与发酵沟的土壤温度都呈现出先下降后升高的趋势,其土壤温度变化规律与畦面土壤温度变化相同。
  2.4 普通沟与发酵沟土壤湿度日变化
  发酵沟由于内部反应以及结构特性使其水分含量较低。从图4可以看出,普通沟与发酵沟土壤湿度日变化较为平稳,均值分别为40.5%和23.7%,普通沟土壤湿度比发酵沟高16.8个百分点。
  3 结论与讨论
  3.1 讨论
  在春季设施蔬菜栽培过程中,采用地膜覆盖不仅能够起到一定的保温和增温效果,而且还能够降低土壤湿度,给作物营造适宜的土壤温湿环境。夏自强等[9]试验数据表明,地膜在低温季节的增温效果是非常明显的,在20 cm以上土层,地膜覆盖下的土壤平均温度比无覆膜时高3~5 ℃。王秀康等[10]通过研究2010—2012年覆膜对玉米地土壤温度分布的影响,指出覆膜处理比不覆膜处理的土壤温度在0、5、10、20 cm土层处都高。常丽娜等[11]通过对日光温室空气温度与土壤温度的相关性进行分析,得出的晴天时土壤温度日变化特征与本文土壤日变化特征相似。相对于空气温度而言,土温的变化幅度较小且存在滞后性,白天作物光合速率较高时到达地面的太阳能不能即时稳定地输入土壤,且由于揭开棚膜具有一定的降温效果,造成土壤温度降低;下午时空气温度逐渐升高,土壤一边与室内空气进行对流换热,一边通过导热向深层土壤传热,傍晚由于关闭棚膜,这种导热作用更加明显,使土壤升温比较快,午夜时土壤温度达到最大值;随后,由于室内空气中蓄积的热能逐渐减少,向土壤传导的热能也逐渐减少,导致土壤温度逐渐下降。覆盖地膜以后,能够更好地起到保温的效果,在夜晚作用更加明显。
  在露地栽培过程中,不覆盖地膜的土壤由于强烈的蒸发作用使得土壤表层水分含量较低,而地膜覆盖由于切断了土壤水分向空气蒸发的通道,把蒸发的水分阻隔于地膜下,使其土壤含水量高于不覆膜处理[12]。在设施内部,空气湿度高于外界,空气中的水分与土壤水分相互补充,达到一种较弱的可逆平衡,使得土壤表面蒸发强度小于外界,土壤中的水分通过毛管孔隙向土壤表层移动的速度较慢,水分停留在土壤中的时间较长,而覆盖地膜既阻隔了空气与土壤间的水分交换又减少了土壤表面的蒸发量,使得土壤中的水分得不到补充,造成了覆膜的土壤含水量低于不覆膜处理。
  春季设施内采用秸秆生物发酵技术能够释放热量以及其他营养元素,促进作物光合作用,产生温度效应[13]。普通沟由于地势较低,湿度较大,热容量与导热率较大,土壤温度相比无膜和有膜覆盖的畦面都低,而发酵沟由于微生物发酵作用,产生大量热量,土壤温度相比有膜和无膜覆盖畦面土壤温度都高,且平均比普通沟高0.6 ℃。
  发酵沟的土壤湿度低于普通沟,由于发酵沟在发酵过程中需要消耗一定的水分,且发酵沟中的土壤孔隙比普通沟大,水分上升较慢,同时上面覆盖的薄膜又阻碍了地表水分蒸发,共同造成发酵沟土壤湿度的降低;普通沟由于地势较低,再加上地表蒸发作用,水分通过毛管孔隙不断上升,湿度增大。本文只研究了有膜與无膜覆盖的畦面、普通溝和发酵沟30 cm土层的土壤温度和8 cm土层的土壤湿度日变化特征,其他土层的土壤温湿度日变化特征还有待进一步研究。
  3.2 结论
  4月,常熟地区外界温度变化仍然较大,如没有加温与保温措施,外界气温突然下降,就会影响棚内温度,对定植不久的作物产生冷害。覆盖地膜能够起到一定的保温效果,由于土壤温度变化具有滞后性以及其他因素(如开闭棚膜、土壤与空气的水热交换等)的相互作用,使得午夜保温效果最为明显,能够提高0.3 ℃,加上畦间采用沟式发酵,既能够为作物生长提供必要的营养元素,又能够产生一定的热量,使得设施内保温效果更加显著,减轻喜温作物受到的冷害;覆盖地膜能够减少土壤与空气的水分交换,阻碍土壤表面的蒸发作用,减少土壤中的水分上移,而发酵沟由于其内部较大的孔隙结构以及反应过程中需要消耗一些水分,使得两者的土壤湿度都较低。   4 参考文献
  [1] 徐剛.苏南地区园艺设施类型及其温湿光性能的研究[J].金陵科技学院学报,2004,20(3):51-53.
  [2] 李国景,张德威,徐志豪,等.中国南方园艺设施现状及现代连栋塑料温室结构探讨[J].浙江农业学报,1998,10(5):253-258.
  [3] 刘传凤,高波.我国南方春季低温冷害气候及其大气环流特征[J].热带气象学报,2001,17(2):179-187.
  [4] ABDULLAH A,IBRAHIM A,ABDULLAH I,et al.The effects of plastic greenhouse covering on cucumber(Cucumis sativus L.)growth[J].Ecolog-ical Engineering,2016,87:305-312.
  [5] 丁小涛,金海军,张红梅,等.单栋大棚与连栋塑料温室温、湿度环境比较研究[J].上海农业学报,2011,27(2):96-101.
  [6] 蔡绍珍,陈建美,刘炳禄,等.覆膜蔬菜需肥特性与施肥技术[J].中国土壤与肥料,1998(4):25-27.
  [7] 曹恒勇,凌培杰,姜艳艳,等.行下内置式秸秆发酵床技术在早春大棚番茄栽培上的应用[J].农业科技通讯,2012(10):176-177.
  [8] LUO S S,ZHU L,LIU J L,et al.Sensitivity of soil organic carbon stocks and fractions to soil surface mulching in semiarid farmLand[J].European Journal of Soil Biology,2015,67:35-42.
  [9] 夏自强,蒋洪庚,李琼芳,等.地膜覆盖对土壤温度、水分的影响及节水效益[J].河海大学学报,1997,25(2):39-45.
  [10] 王秀康,李占斌,刑英英.覆膜和施肥对玉米产量和土壤温度、硝态氮分布的影响[J].植物营养和肥料学报,2015,21(4):884-897.
  [11] 常丽娜,张林华.日光温室空气温度与土壤温度的相关性分析[J].山东建筑大學学报,2010,25(6):595-598.
  [12] 许树宁,吴建明,黄杏,等.不同地膜覆盖对土壤温度、水分以及甘蔗生长和产量的影响[J].南方农业学报,2014,45(12):2137-2142.
  [13] 舒占涛,李清海,齐振荣,等.日光温室应用秸秆反应堆对地温的影响[J].内蒙古农业科技,2014(2):37-38.
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