温室大棚实验

大棚小气候观测与分析摘要：2010年11月27-28日通过对佛山科学技术学院北院温室大棚内外气温、地温、空气 湿度、光照、风速等因子的研究，来揭示大棚小气候效应和气象因子的变化、分布规律，从 而为大棚管理的关键技术（调温、控温）提供科学的依据。关键词：温室大棚 气象因子 分布规律大棚属于设施农业，其通过人工覆盖，改变该位置的辐射，乱流，温度，湿度，风速等， 形成有利于植物生长的气候条件。本课题研究的目的，就是通过大棚内外气象要素的对比观 测，并结合物候观测分析，来揭示棚内小气候效应和气象因子的变化、分布规律，从而为大 棚管理的关键技术（调温、控温）提供科学的依据，扬长避短，使棚内形成一个适当的小气 候环境，以最大限度满足植物生长发育所需要的环境条件。一、试验内容1.1观测项目本试验观测项目有大棚内外不同高度的空气温度、空气湿度、风、光照度、地面最高、 最低温度，不同深度的土壤温度。大棚内还有三种植物的2/3高处和顶层的各项数据，选择 三种植物（考虑要有代表性和比较性），在2/3高处和顶层上都挂上毛发湿度表，还有用各 种仪器测量其光照、风速、温度和湿度。1.2需要的仪器毛发湿度表、热球式微风仪、光照仪、曲管地温表、地面温度表、最高最低温度表。1.3仪器布置方式地面温度表、地面最低温度表、地面最高温度表并列在测点东部，球部向东，自北向南 排成一排，表身相距6-8cm。球部和表身一半埋入土中，一半露在地面上边。曲管地温表安 装在地段中央偏西的土层中。按5、10、15、20cm的顺序自东向西排列，表间相距10cm。 安装时球部朝北，表身南倾与地面成45角，毛发温度表用一根绳子绑住，挂在1.5m的地 方。观测时间是在2010年11月27-28日的8:00、12:00、16:00。1.4注意事项地面温度表和曲管地温表的读数应注意不要拿起来、不要挡住太阳光线、读数是要平视； 最高和最低温度表的读数应注意要垂直拿起来，等到水银下降到最低高度时才平视读数；热 球式微风仪的读数应注意不要挡着风吹过来的方向，应站在与风向垂直的地方。二、试验结果与分析2.1温度2.1.1大棚外围大棚外围土壤温度观测记录表LJ4地面10最局2最低292010. 年 .LL.月27 日口土壤*J温度（.七）口S:加19M19.420.121*上.12:妍3。为23.521.521.120.816:妍22.823 一加23余22 一曲22.3年.LL. 月日口土壤*J温度0、口8:妍20.219*20.621&21一卯上.12:妍30 一 1222.221.721.920一3口16:妍23 一部24.624.0P23.22一3针对大棚外土壤温度：8:00：因为测定时间为秋末冬初，一日的日照时间较短，所以8 时为由辐射型向日射型过渡的上午转变型。浅层土壤温度的垂直分布，从上到下，温度逐渐 上升，这是因为地面辐射冷却降温，热量向土表传递。12:00 :正午太阳高度角最大，因此温度较高，光照量较大，相应湿度较低。土壤表面 温度升高，浅层土壤温度的垂直分布，从上到下，温度逐渐降低，这是因为地面获得大量辐 射能后，温度急剧升高，热量从上层向下层开始传递。16:00 :由于太阳光照减弱，土壤表面温度降低，浅层土壤温度的垂直分布，从上到下， 温度逐渐降低。2.1.2大棚内大棚内大棚内土壤温度观测记录表眄9地面25 cm10 cm15.CITI20cni最高最低11, 27土壤温度08:0018+17. 2+18. 619. 5*20履+5. 6+12:0024.财19. 5*官19. 5*2016:0020. 3#18. 4#1海020. 211,溶土壤温度608:00019*19.布2020.夕27. 9#5. 5#12:0024.财20. 6#汕202016:00p21. 621. 5*2120. *20. 6对于大棚内：大棚内的土壤表面温度较大棚外围得土壤表面温度低，造成这种现象的原 因是观测时间为秋末冬初，日照时间减少，太阳辐射减少，加之大棚透光率较差，射入大棚 内的太阳辐射量更加减少，使棚内辐射增温不大，日间大棚内地温低于大棚外地温。27日和28日8:00:浅层土壤温度的垂直分布，从上到下，温度逐渐上升，地面由于辐 射冷却降温，热量向上层传递，其温度随深度增加而增加。12:00： 土壤表面温度较上午的高，浅层土壤温度的垂直分布，从上到下，几乎没什么 变化。这可能是因为地面辐射放出的热量和太阳辐射吸收的热量相差不大，造成了虽然深度 不同但温度却基本上一样。16:00:太阳光线不足，土壤表面温度偏低，27日的浅层土壤温度的垂直分布，从上到 下，温度成递增状态，而28日却是呈递减状态，可能是因为27日的太阳光线不足，再加上 有塑料薄膜的阻挡，所以是以地面辐射为主，使温度从上到下呈递增状态，而28日是太阳 光占主导地位，所以是以太阳辐射为主，使温度从上到下呈递减状态。又2/3高处的植物叶子比较繁茂，减慢了热量的散失，因此2/3高处的植物温度比顶层 的温度要高。2.2湿度据测定，棚内的湿度值高于棚外。棚内空气中的水汽，主要来源于土壤蒸发和植株表面 的蒸腾。温室在没有通风时，空气绝对湿度的变化与土温有关，土温升高，蒸发强度增大， 绝对湿度就上升；反之，土温降低，降低湿度也将降低。因为2/3高处的植物叶子比较繁茂， 保湿效果比植物顶层的好，所以2/3高处的湿度比顶层的高。2.3光照强度据观测，棚外平均光强全天都大于棚内，而且棚内光照主要随棚外自然光强而增减。大 棚外到达地面的光照量从早上开始递增，中正午时刻，太阳高度角最大，光照也达到最大值， 之后逐渐递减。此外，棚内光强还决定于薄膜的厚度，大棚结构，棚内壁水滴与尘染，“老 化”情况，这些反映在大棚的透光率上，一般新棚的透光率在80%以上。在植物的2/3高处， 是叶子生长比较旺盛的部位，它挡住了太阳光线，使得落在2/3高处的光照量减弱，所以没 有植物顶层的光照量大。2.4风与其它据观测，棚内的风速要比棚外小得多。因为棚内不易受到大风，霜冻等危害，而且棚内 水分是有人工控制，不会因夏秋阴雨连绵造成苗床水湿，也不会因冬春久晴不雨发生干旱。 从数据上分析，植物顶层的风速比植物2/3高处的风速大，这也是因为植物顶层没有阻碍物， 而2/3高处有叶子阻碍，所以顶层的风速大于2/3高处的风速。大棚外围小气候观测记录表X光照（氏）Q风速(m/s) Q温度CC ） 口相对湿度（%12； OD.i16- W.i8三睫.】12； OD.-.1瓦m财 00.112；0.18三睫.】12； OD.-.1 瓦 0.12010.11.地 面口113533410041100.080.410.2121.9+27&24.271.849加65.5 】2010.11.28+地 面口976W5600071300.11。一 3A0.2821.k29。25.288.953 一 5a63.1 :大棚内小气候其他项目观测记录表4植物全高，直物2/3高Bq33光照(lx) n11, m0800：1450+15821637+970+837+12081200：5410+57704810+3860+5240+50001600：1210+133k1540+897+710+89011,卷0800：7951043c98&60651心7081200：484054004170+3250+3610+37101600：1083+10201111+860+63&964风速11, g0800：0. 2+0. 080.戚0. J0. 04+0. 071200：0.坂o. m0.心0.120.电0.11*1600：0.13+0.0.以0.心0. 05+0. 02ii,蒸j0800：0. 23+0. 00.18+0.12+0. 07+0. k1200：0.15+0. 08+0. 06+0. 07+0. 05+0. 051600：0.成0. 05+0. 08+0. 08+0. 03+0. 05温度一li, m0800：18+18. 5*19+19+17.以18.81200：25+迎24. 5+25. 5*22. 5+241600：20+19.么18+2K20. 4+1911,卷0800：19. &20. 5c20. &19.如19.女201200：26+26. 5*26+26+24251600：24+24. 5*25+24+22+23湿度#ii, m0800：78+79+7 4+82. 5*8的781200：53+53+55+汕65+541600：80+强79+84+8588ii,蒸0800：疝80+94+m831200：57+56+57+强551600：74+强72+强73A植物为：巴西铁QB植物为：银皇后QC植物为：待定Q三、建议3.1 棚内的增温效应是改建和利用大棚的主要着眼点，要提高棚内增温效应，主要考虑白 天如何增加透光率，夜间如何增加棚内的逆辐射。针对北院大棚薄膜的透光性已经较差，既 要选择透光性强的新薄膜，还要经常保持薄膜的清洁。3.2 测量棚外光照时应该观察观测点上方有没有云把太阳遮住，如果有云，应等云飘过去 再测量。3.3 大棚内的农业小气候观测选取的三种植物，要具有代表性和比较性，这样，所得的资 料才能充分说明由于密植引起的小气候差异。