溫室已經(jīng)成為我國(guó)園藝作物生產(chǎn)的主要設(shè)施,溫室的種類繁多,性能千差萬(wàn)別,大面積生產(chǎn)使用的主要是簡(jiǎn)易的拱形溫室和日光溫室,近十多年來(lái)引進(jìn)和發(fā)展了部分大型連棟溫室。由于我國(guó)設(shè)施栽培的起步較晚,設(shè)施裝備的技術(shù)水平比較低,同時(shí)受傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的影響,人們的生產(chǎn)觀念還停留在“讓作物適應(yīng)環(huán)境的初級(jí)階段”,大部分溫室還只是具備一個(gè)“外殼”,缺乏溫室設(shè)施的內(nèi)涵,園藝作物只是生長(zhǎng)在比露天相對(duì)“優(yōu)越”的環(huán)境中。
我國(guó)花卉的溫室栽培產(chǎn)量和品質(zhì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能與荷蘭、美國(guó)、日本等園藝技術(shù)發(fā)達(dá)的國(guó)家相比,除了氣候、品種影響因素外,最重要的是我國(guó)溫室的設(shè)施配置和綜合環(huán)境因子調(diào)控的智能化、專業(yè)化水平低,沒(méi)有為園藝作物創(chuàng)造出持續(xù)穩(wěn)定且優(yōu)越的生長(zhǎng)環(huán)境,還缺乏區(qū)域生態(tài)型的溫室栽培專用品種。
所以,我們必須加強(qiáng)專用生態(tài)型品種的選育和提高溫室栽培技術(shù),完善溫室設(shè)施配置和優(yōu)化設(shè)施環(huán)境,努力把我國(guó)園藝作物的產(chǎn)量和品質(zhì)提高到一個(gè)新的水平。
一、溫室外部結(jié)構(gòu)優(yōu)化及其環(huán)境調(diào)控
1.溫室設(shè)施結(jié)構(gòu)、覆蓋材料與光照強(qiáng)度的關(guān)系
溫室采光性的優(yōu)劣取決于溫室布局的走向和坡面角度,采光最好的溫室走向是東西走向,且以單棟的東西向溫室為最好;其次是東西向的連棟溫室和南北向的單棟溫室,而以南北向的連棟溫室的透光性為最差。東西走向的連棟溫室受溫室屋脊和天溝的水平結(jié)構(gòu)影響,會(huì)造成室內(nèi)光照的不均勻性,南北向?qū)⒊霈F(xiàn)明顯的強(qiáng)光帶和弱光帶。相對(duì)來(lái)說(shuō)南北走向的溫室,光的透過(guò)率比較均勻,只是南立面山墻處的光透過(guò)率到冬季會(huì)顯著提高。
根據(jù)我們?cè)诒本?004年12月13日測(cè)定表明:薄膜日光溫室的平均透光率可達(dá)50%至57%;而文洛型的玻璃溫室的同日透光率只有38%至46%,南立面玻璃山墻處的透光率卻高達(dá)70%至76%。中午12:00室外光照為31000勒克斯時(shí),陽(yáng)光板連棟溫室的光照度只有7600勒克斯,透光率僅為24.5%。日光溫室(單層高保溫長(zhǎng)壽無(wú)滴膜)的平均光照強(qiáng)度達(dá)16500勒克斯,透光率為53%。日光溫室的光照強(qiáng)度比陽(yáng)光板連棟溫室的光照強(qiáng)度要高出一倍多。
溫室的覆蓋材料中當(dāng)以玻璃的透光性為最好,單層膜的透光性也很好,雙層中空陽(yáng)光板和雙層充氣膜溫室的透光性最差。作為園藝作物的生產(chǎn)使用,中空陽(yáng)光板和雙層充氣膜都不宜采用。實(shí)踐證明,這兩種覆蓋材料的溫室不僅由于光的折射損失很高,而且由于使用過(guò)程中水蒸氣和灰塵進(jìn)入夾層不易排除而使透光率迅速下降,到了冬季,室內(nèi)光照即使在晴天中午,也達(dá)不到作物正常的光照需求。
根據(jù)我們2004年12月13日在北京多點(diǎn)測(cè)定的結(jié)果是:中空陽(yáng)光板連棟溫室(當(dāng)年8月建成)的日平均透光率為24.5%至40%;雙層充氣膜連棟溫室的平均透光率為28.2%至32.1%;文洛型玻璃溫室的平均透光率為38.1%至46.2%。測(cè)定發(fā)現(xiàn),南北向連棟溫室的一天當(dāng)中,越到中午光的透過(guò)率越低,上午10:00前和下午2:00后透光率逐漸升高,但光照強(qiáng)度還是以中午時(shí)為最高,這與此時(shí)室外的光照強(qiáng)度也為一天中的最高有關(guān)。
此外,玻璃和普通塑膜溫室,覆蓋材料對(duì)紫外線的吸收率較高,使溫室內(nèi)的紫外線處于較低水平。適量的紫外線有利于花卉轉(zhuǎn)色和色彩更艷麗,對(duì)花卉的病害也有很好的預(yù)防效果。中空陽(yáng)光板和雙層充氣膜只適宜于耐陰花卉和觀葉植物的栽培養(yǎng)護(hù)。
2.溫室夏季遮陽(yáng)降溫和冬季覆蓋保溫的調(diào)控原則
我國(guó)大部分地區(qū)屬于典型的大陸性氣候,每年夏天的6至8月和冬天的12月至次年2月,溫、濕度差距很大,給溫室運(yùn)行帶來(lái)一定難度。幾乎每年只有3至5月和9至11月這六個(gè)月是最佳生產(chǎn)季節(jié),此時(shí)光照、溫度、濕度、溫差都比較適合作物的生長(zhǎng)和開(kāi)花結(jié)果。光照強(qiáng)度不僅直接影響植物的光合速率,同時(shí)也間接影響室內(nèi)的溫、濕度變化。對(duì)于我國(guó)大部分溫室來(lái)說(shuō),都不具備降溫和加溫條件,仍依靠自然的溫度、光照條件的恩賜。夏天當(dāng)自然光照超過(guò)60000勒克斯時(shí),室內(nèi)光照也將達(dá)到40000勒克斯以上,溫度很容易升高。冬季自然光照低于30000勒克斯時(shí),溫室內(nèi)光照也往往低于20000勒克斯,此時(shí)由于太陽(yáng)入射角度低,日照時(shí)間短,室內(nèi)溫度的提高就很困難。
雖然大型連棟溫室已經(jīng)配置了降溫和加溫措施,但大多數(shù)生產(chǎn)者都比較關(guān)注室內(nèi)的溫度調(diào)節(jié),容易忽視光照和濕度的協(xié)調(diào)控制。應(yīng)該考慮到:遮陽(yáng)降溫對(duì)光照的損失是否已影響作物最大光合效率的發(fā)揮、風(fēng)機(jī)和濕簾強(qiáng)制通風(fēng)對(duì)溫度和濕度的變化是否已危及作物正常的生理活動(dòng)、遮陽(yáng)設(shè)施的水平布放和收束后是否已造成光照的損失、冬季溫室保溫的覆蓋物晚揭早蓋是否已造成作物的“光饑餓”等等問(wèn)題。
(1)遮陽(yáng)降溫的調(diào)控原則溫室的遮陽(yáng)設(shè)施不能作為降溫措施的首要選擇,啟動(dòng)遮陽(yáng)降溫對(duì)于種植喜陽(yáng)花卉來(lái)說(shuō),應(yīng)該是最后考慮的措施;對(duì)于一些喜陰花卉和觀葉植物的來(lái)說(shuō),則可首先啟動(dòng),但都必須以滿足植物對(duì)光照的最高(光飽和點(diǎn)以內(nèi))需求為調(diào)控原則。大多數(shù)花卉對(duì)光照和光質(zhì)要求較高,必須根據(jù)不同的品種設(shè)定最佳的光照管理指標(biāo),并實(shí)行智能化控制。盡管夏季溫度偏高,但必須在早晚的合適時(shí)間段給予良好的透光條件,不能長(zhǎng)時(shí)間依賴遮陽(yáng)降溫。同時(shí),光照、溫度和濕度的調(diào)控管理應(yīng)該是同步的,不能忽略任何一個(gè)環(huán)境因子的協(xié)同作用。
(2)覆蓋保溫的調(diào)控原則溫室的冬季保溫措施對(duì)溫室的光照損失不能忽視,如日光溫室草苫的揭和蓋、連棟溫室的內(nèi)遮陽(yáng)和雙層保溫設(shè)施的開(kāi)與閉的掌握,我們認(rèn)為都應(yīng)該要以滿足光照為首要目標(biāo)。溫度適宜并不能使園藝植物生長(zhǎng)最好,滿足一定的光照強(qiáng)度和光照時(shí)間才能使植物生長(zhǎng)更好,光照是植物最重要的能量來(lái)源。所以,盡管冬季雨雪天氣多,溫度很低,但光照更加稀缺,更應(yīng)該設(shè)法增加光照強(qiáng)度和延長(zhǎng)光照時(shí)間,植物只有積累更多的光合產(chǎn)物才能提高抗逆能力。一天中光照時(shí)數(shù)不能少于5小時(shí),光照強(qiáng)度不能低于植物的光補(bǔ)償點(diǎn),對(duì)正處于孕蕾開(kāi)花階段的花卉來(lái)說(shuō),溫室內(nèi)一天的平均光照強(qiáng)度不能低于5000勒克斯,普通觀葉植物光照強(qiáng)度不能低于4000勒克斯。當(dāng)然,在確保作物光照需求的同時(shí),不能忽略低溫對(duì)植物的傷害。
二、完善溫室配置,提高環(huán)境綜合調(diào)控能力
1.溫室光照調(diào)控及其設(shè)施配置
(1)遮光設(shè)施的配置和調(diào)控同一花卉品種在溫室栽培與露天栽培相比,植株形態(tài)和生理會(huì)發(fā)生很大變化,溫室栽培的生長(zhǎng)速度比露天栽培的快,生長(zhǎng)量比露天栽培的高,但抵御不良環(huán)境的能力變得弱。強(qiáng)光、高溫、干燥和低溫、弱光均會(huì)嚴(yán)重影響作物的生長(zhǎng)和產(chǎn)品的形成。因此,要避免夏季的強(qiáng)光高溫的危害,從遮陽(yáng)降溫的設(shè)置來(lái)說(shuō)以外遮陽(yáng)的降溫效果最好,內(nèi)遮陽(yáng)更多的是用于夜間保溫,防止紅外輻射散熱。
無(wú)論溫室用于生產(chǎn)什么園藝作物,都應(yīng)考慮外遮陽(yáng)的設(shè)置,必須根據(jù)品種的喜光與否來(lái)選用不同遮陽(yáng)率的遮陽(yáng)網(wǎng),同時(shí)要考慮溫室本身的最大透光率,也就是當(dāng)遮陽(yáng)網(wǎng)全面覆蓋后,夏季最強(qiáng)光照時(shí)室內(nèi)光照應(yīng)接近于作物的光飽和點(diǎn),要以滿足作物最高光照需求為前提來(lái)決定每天的遮陽(yáng)網(wǎng)的覆蓋率和開(kāi)閉時(shí)間。
但值得注意的是文洛型溫室的透光率,夏季上午9:00前和下午3:00后的透光率會(huì)更好,此時(shí)光的入射角度為最大,到中午時(shí)角度反而變小,光反射會(huì)增多。大型溫室遮陽(yáng)網(wǎng)的啟動(dòng)和光照調(diào)節(jié)應(yīng)以智能化控制為好,以確保溫室內(nèi)最佳光照條件。
對(duì)于栽培短日照花卉品種,有時(shí)必須采取縮短光照時(shí)間的措施來(lái)調(diào)節(jié)花期,實(shí)行全遮光,把一天中的黑暗時(shí)間延長(zhǎng),才能達(dá)到調(diào)節(jié)花期的目的。
(2)高強(qiáng)度補(bǔ)光設(shè)施的配置和調(diào)控
到了冬季,短日照、弱光和低溫就成為影響花卉作物生長(zhǎng)開(kāi)花的主要因素。日光溫室的光照強(qiáng)度要比連棟溫室的光照強(qiáng)度高50%以上,這對(duì)于溫室的冬季生產(chǎn)就顯得非常重要。只是為了覆蓋保溫,日光溫室的日照時(shí)數(shù)已減少到6至8小時(shí)/天,連棟溫室雖然光照時(shí)數(shù)能達(dá)9至10小時(shí)/天,但光照強(qiáng)度和光質(zhì)又遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到花卉正常生長(zhǎng)的需要,尤其是中空陽(yáng)光板和雙層充氣膜溫室的光照強(qiáng)度更低,在冬季難以生產(chǎn)出高品質(zhì)的花卉產(chǎn)品。溫室補(bǔ)光設(shè)施的設(shè)置和起用可以緩解冬季和早春光照不足的問(wèn)題,也可用于延長(zhǎng)光照時(shí)間來(lái)使用。冬季補(bǔ)光為了節(jié)省能源,達(dá)到經(jīng)濟(jì)適用的目的,一般以滿足白天上午7:00至12:00的光照為主,如遇長(zhǎng)期雨、雪天氣則應(yīng)考慮全天(從早晨6:00到晚上8:00)補(bǔ)光,長(zhǎng)期光照不足會(huì)引起花芽退化和花蕾發(fā)育不全,也會(huì)引起葉片黃化脫落,進(jìn)而引起植株衰弱。補(bǔ)光主要采用400至500瓦的生物效應(yīng)燈(鏑燈)或高壓鈉燈,能在陰天把光照強(qiáng)度提高到4000勒克斯左右,而以鏑燈的效果為最好。創(chuàng)造可控的光照環(huán)境是實(shí)現(xiàn)溫室園藝作物持續(xù)高效生產(chǎn)的重要保證。
(3)反射補(bǔ)光、低強(qiáng)度補(bǔ)光在日光溫室的北墻或花卉作物的行間鋪設(shè)反光膜可明顯改善室內(nèi)的光照均勻度,避免出現(xiàn)弱光帶。在設(shè)置反光膜時(shí),要注意維護(hù)膜面的潔凈,沉積灰塵后反光效果會(huì)急劇下降。
低強(qiáng)度補(bǔ)光是針對(duì)一些品種的光周期發(fā)育的需要而采取的補(bǔ)光措施,如為了避免冬季短日照品種的開(kāi)花,保持良好的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng),只需低強(qiáng)度的光照(40至100勒克斯)來(lái)補(bǔ)光,延長(zhǎng)光照時(shí)間即可。
2.溫室的溫度調(diào)控及其設(shè)施配置
(1)降溫設(shè)施的配置和使用溫室的降溫設(shè)施,除了頂窗、側(cè)窗的自然通風(fēng)降溫以外,還有風(fēng)機(jī)強(qiáng)制排風(fēng)降溫和配套水簾或噴霧的物理降溫措施以及遮陽(yáng)降溫等。一般高緯度地區(qū)氣溫低,設(shè)置有頂、側(cè)窗自然通風(fēng)即可;中、低緯度大陸性氣候明顯的地區(qū),以上措施都應(yīng)結(jié)合使用;空氣潮濕的海洋性氣候地區(qū),可以不設(shè)水簾和噴霧降溫設(shè)施。降溫設(shè)施的運(yùn)行要以滿足光照為前提,以作物正常生長(zhǎng)所需的適宜溫度為基準(zhǔn),實(shí)行同步協(xié)調(diào)控制。
強(qiáng)制排風(fēng)和水簾降溫系統(tǒng)一般要在夏秋季節(jié),當(dāng)室內(nèi)溫度通過(guò)自然通風(fēng)已無(wú)法降到植物正常生長(zhǎng)的需要時(shí)開(kāi)始起用。由于溫室作物葉片普遍偏大、偏薄(高濕和光照偏弱造成),根系生長(zhǎng)又不如露天環(huán)境發(fā)達(dá),因此,溫室作物更不