孫培博 王志鵬 孫振華
目前在溫室蔬菜栽培的溫度管理上,人們仍然按照蔬菜栽培教科書中注明的各種蔬菜生長發育的最適宜溫度范圍來調控室溫,栽培番茄、菜豆等25-27℃開通風,栽培黃瓜等瓜類28-30E開口通風。
然而溫室是基本封閉的栽培設施,其溫度、濕度、光照、空氣質量等諸多因子都發生了重大變化,已經不同于露地環境條件,環境條件的變化,必然引起作物生理特性的變異,因而溫室栽培中,照搬露地環境條件下的適宜溫度數據來調節溫度,就難以滿足溫室作物生長發育的需要。
多年的實踐發現,在溫室生產中,其溫度調控,白天要比露地環境條件下,作物生長發育最適宜溫度范圍的上限高2-3℃,如黃瓜、西瓜、甜瓜等喜溫性作物,白天最高室溫應控制在32-35℃,辣椒、番茄等應控制在28—32℃,茄子應控制在30—34℃,夜溫應按露地條件下適宜夜溫的下限調控,瓜類、番茄可控制在10—18℃,甜辣椒,茄子可控制在10—20℃,這樣調控溫度,作物生長健壯、早熟、高產、優質,且少病害發生。一般可比按常規數據調控溫度增產30%以上,其主要依據是:
1、教科書中注明的各種作物生長發育的最適宜溫度范圍,在露地條件下,它基本上是科學的,但是各種蔬菜對溫度的適應范圍比其最適宜溫度范圍寬廣的多。特別是瓜類,茄果類蔬菜在露地條件下栽培,多為春種,夏秋收獲,其開花結果階段正處于高溫季節,此時期蔬菜主產區山東省的大多數地區,間氣溫多在25℃以上,地溫和氣溫基本一致,夜間前后近16個小時的地溫高于氣溫,長時間處在25-37℃之間。高土溫使瓜類、茄果類等蔬菜作物的根系發育良好,扎根深,發根多,根的活性高,根深則葉茂,葉茂而果豐。
2、溫室的溫度變化規律不同于露地條件的溫度變化。在溫室中空氣溫度上下之間差異大,隨著高度的下降,溫度越來越低,特別在葉面積系數較高時,由于葉幕層的遮陰作用,由生長點向地面測量,其溫度下降梯度十分明顯。一般生長點處的溫度可比開花結果部位和主葉幕層處的溫度高2℃左右,地面溫度比生長點處溫度低3—7℃。若作物生長點處的氣溫在34℃左右,那么其主體葉幕層的空氣溫度恰在28-32℃之間,處于光合作用的最適宜范圍,其開花結果部位溫度也恰好處在最適宜溫度范圍內。
3、經測定,溫室栽培進入寒冬后,白天5cm深處土壤溫度可比室內氣溫低5—7℃,深層土壤溫度更低,其溫度變化范圍在13—25%2之間。一晝夜當中約有20h左右的時間,土溫低于20℃,比蔬菜作物根系生長發育最適宜的土壤溫度28—34℃低8—10℃。土壤溫度低,不但不利于作物根系的生長發育,導致發根少,根系吸收能力差,生理活性低,而且還會引起多種生理性病害的發生,甚至于爛根、漚根。導致作物死亡。
大自然選擇的結果造就了蔬菜作物的根系發育要求高土溫,特別在開花結果階段,高土溫能促進根系發育,增加發根量,提高根系活性,促進根系對水分及營養元素的吸收。從而達到促進地上部分的生長發育,提高作物產量、品質的目的。因此在溫室栽培中,維持較高的土壤溫度,創造適宜根系生長發育的環境條件尤為重要。
要提高土壤溫度,最有效的方法就是提高氣溫來加熱土溫,只有采取相對的高氣溫管理,才能提高土壤溫度,使土壤溫度在較長時間內,穩定在根系發育所必需的適宜溫度范圍之內,改善根系生態環境,促進根系發育,提高根系活性,才能減少和避免低土溫對作物的危害,及生理性病害的發生。
4、溫室栽培,因全面積覆蓋地膜,土壤水分蒸發量大幅度減少,加之土壤水分供應充足,從而加速了葉片的蒸騰作用,降低了葉片溫度,使葉片溫度一般比空氣溫度要低3-6℃。十幾年的試驗表明,一般溫室開通風口時,二者溫度相差5-6℃左右,不開通風口時,相差3E左右,因而即使空氣溫度明顯高于光合適宜溫度時,其葉片溫度仍處在光合作用適宜溫度范圍內,
5、植物生理研究結果表明:“各種蔬菜作物,在一定的溫度范圍內,光合速率隨溫度的升高而升高”。根據Nagoak(1987)的研究結果表明:黃瓜和番茄的光合作用最適溫為28-33℃。“光合速率隨CO2濃度的增加而增加”,同時“隨CO2濃度的增高,光合適溫也會升高”。溫室栽培中因大量施用有機肥料,其室內CO2濃度一般可維持在800×10-6左右,若補施CO2氣肥,其室內CO2濃度可高于1000×10-6。比自然條件下空氣中CO2濃度高2—3倍。高濃度的CO2,不但可明顯提高光合速率和光合適溫,而且還會對光呼吸產生抑制作用,降低呼吸強度,減少呼吸消耗,從而提高呼吸作用與光合作用平衡點的溫度,使溫室作物在較高溫度條件下有較多的同化物質積累。
6、高溫可顯著降低空氣的相對濕度,抑制病害發生,空氣濕度隨溫度變化而變化,在空氣含水量相對穩定的情況下,空氣濕度隨氣溫的增高而降低。而病害的發生又與溫濕度關系極為密切。絕大多數真菌及細菌性病害,其發病條件都要求較高的空氣濕度(80%以上)和適宜的溫度范圍。若能把空氣相對濕度降至70%以下時,對茄果類蔬菜和除黃瓜苦瓜以外的瓜類作物生長發育都極為有利,而在這樣的空氣濕度條件下,絕大多數真菌類病害和細菌類病害都難以發生。其中溫室栽培中,幾種最常見的、危害最重的病害,如灰霉病,瓜類霜霉病等病害,其最適宜發病條件要求空氣濕度高于88%,溫度在15-25℃之間。而當溫度達到30℃或32℃后,都不再發生或難以發生。根據上述理論依據,并經生產實踐證明:寒冬季節溫室栽培的溫度調控,應高于常規溫度2—3℃,其最高溫度依據不同作物的需求,可控制在30—35℃范圍內。