農(nóng)田小氣候的改善與利用技術(shù)簡析

向偉+毛承敏

摘 要：農(nóng)田小氣候是指近地面層的光照、溫度、濕度和風(fēng)的狀況以及土壤上層、土壤表面的熱狀況和水分狀況，即作物生活環(huán)境的小氣候。要加強農(nóng)田小氣候量值研究分析，以采取科學(xué)、合理措施改善農(nóng)田小氣候，達到農(nóng)田小氣候的充分利用，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)。

關(guān)鍵詞：農(nóng)田；小氣候；改善

中圖分類號：S162.1 文獻標識碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20170533201

1 農(nóng)田小氣候特征分析

氣溫，農(nóng)田作物層中的空氣溫度，主要決定于作物群體結(jié)構(gòu)內(nèi)不同莖葉層透入太陽輻射和湍流交換強弱的對比關(guān)系。在作物群體密度大時，作物層內(nèi)白天的空氣溫度與裸地比較相對較低，夜間則相對較高。生長發(fā)育初期作物莖矮葉小，植株覆蓋面積少且分布稀疏，白天和夜間空氣溫度的垂直分布幾乎與裸地一樣，即白天溫度呈由地面向上遞減的日射型分布，夜間呈溫度隨高度增加而相應(yīng)上升的輻射型分布。到作物成熟的生長發(fā)育后期，禾谷類作物莖葉枯黃，陽光透達地面，植株蒸騰減弱，農(nóng)田空氣溫度的垂直分布又幾乎回復(fù)到生長發(fā)育初期的狀況。水平闊葉作物（如棉花地）的情況有所不同，白天空氣溫度垂直分布廓線的最高點并不出現(xiàn)在地面，而是在植株頂部的葉面附近，夜間溫度廓線的最低點卻仍在地面。生長發(fā)育盛期作物封行，枝繁葉茂，形成小氣候的因子變化頻繁，溫度垂直分布情況也較為復(fù)雜，白天和夜間溫度的分布正好相反。

光和輻射，太陽光進入農(nóng)田作物層中，受到層層莖葉的阻擋，太陽光被吸收、反射等，太陽光透過第1層葉片后進入第2層葉片后被反射或吸收；太陽光則直接經(jīng)過莖葉空隙到達地面。太陽光總輻射、直接輻射和漫輻射的垂直分布均呈由上向下遞減趨勢，開始時遞減相對緩慢，當射到枝葉繁茂的農(nóng)作物群體上層時出現(xiàn)迅速遞減，到了第2層葉片后遞減速度又開始減慢。在晴朗的天氣條件下，農(nóng)田不同高度層上太陽輻射日變化情況基本相同，都呈早晚弱、中午強的特點，但不同高度層上太陽輻射量值變化情況有很大差異，光照強度隨著高度的增大而變強。

濕度，農(nóng)田空氣相對濕度的大小是由農(nóng)田蒸散和大氣濕度2個因素決定的。農(nóng)田蒸散指的是土壤蒸發(fā)和植物蒸騰之和，受植株之間湍流交換的減弱影響，農(nóng)田作物層內(nèi)土壤蒸發(fā)和植物蒸騰的水汽不易散逸。因此，農(nóng)田中空氣相對濕度通常相對偏大于裸地。農(nóng)田白天和夜間空氣相對濕度的垂直分布均隨著高度的增加而減小。

風(fēng)，農(nóng)田風(fēng)速與農(nóng)作物群體結(jié)構(gòu)植株密度關(guān)系密切，植株阻擋及摩擦作用等都會削弱農(nóng)田中的風(fēng)速。風(fēng)速水平分布由農(nóng)田周邊向農(nóng)田中間位置風(fēng)速不斷減弱，開始減弱較快，減速逐漸變慢，風(fēng)達到一定距離后風(fēng)速維持不變；從風(fēng)速的垂直分布看，風(fēng)速到達作物層中莖葉繁密部位時減弱較大，當頂部和下部莖葉稀少時的風(fēng)速較大，且距離農(nóng)田邊行較遠地方的農(nóng)作物層下部風(fēng)速偏小。

2 農(nóng)田小氣候的改善與利用

2.1 通過合理灌溉改善農(nóng)田小氣候

灌溉增加了農(nóng)田的水分。水分增大，吸收太陽輻射的能力增強，白晝灌溉后地表溫度較低，空氣濕度增大，有效減少輻射，因而灌溉地輻射差額比未灌溉地有不同程度的提高，一般能提高15%～20%。在灌溉田上，由于土壤與空氣熱交換的變化和蒸散耗熱的增加，大大削弱了空氣的增熱與冷卻過程，氣溫的日振幅大為減小，愈靠近地面這種特點愈顯著，到150cm處，才與未灌溉地基本一致。灌溉大大增加土壤濕度，而且對近地層的濕潤狀況也有很大影響，特別是100cm以下范圍，正午前后差異最大，其相對濕度和絕對濕度都明顯高于未灌溉地。合理灌溉所造成的小氣候環(huán)境，對作物生長十分有利。

2.2 合理安排種植方式與行向

種植行的氣象效應(yīng)，作物種植行向不同，植株間所接受到的太陽輻射和光照強度就會有所差異。就透光情況來看，在1d當中，植株間的透光率，除中午前后系東西行向比南北行向稍低以外，其他時間均是東西行向比南北行向高。氣溫和地溫的情況也類似。所以，在統(tǒng)一通風(fēng)狀況下，東西行向栽植比南北行向更有利。

種植密度的氣象效應(yīng)，農(nóng)田的通風(fēng)透光性隨密度的加大而減弱，空氣濕度隨密度增大而增加。同一密度下種植方式不同其氣象效應(yīng)也不同，采取寬行、窄行種植方式能增加株間光照，改善農(nóng)田通風(fēng)條件、溫度和濕度狀況。

間作套種的氣象效應(yīng)，間作和套種改平面受光為立體受光，增加了光合面積和作物層內(nèi)的透光性，提高了光能利用率，改善了農(nóng)田的通風(fēng)條件，保證了CO2供應(yīng)，提高了光合效率。

2.3 通過覆蓋改變農(nóng)田小氣候

覆蓋能改善農(nóng)田的溫度狀況，同時能調(diào)節(jié)土壤水分。用塑料薄膜保溫育苗就是一種典型的用覆蓋改善農(nóng)田小氣候的實例。塑料薄膜傳熱性差，透光性大，用它覆蓋，溫度就高，據(jù)試驗一般可提高7～8℃。

2.4 改善農(nóng)田小氣候的化學(xué)方法

噴灑成膜化學(xué)物質(zhì)，抑制土壤水分的蒸發(fā)，提高土壤溫度和濕度。如土壤增溫劑、保墑增溫劑等。噴灑降溫劑，降低作物葉面和土壤溫度。晴天正午可降溫10～14℃，5cm地溫可降低7～9℃，早晚降溫作用不明顯，有效期可維持20～30d。

加強農(nóng)田小氣候理論及其改善利用研究分析，對于調(diào)查、分析和合理開發(fā)農(nóng)業(yè)氣候資源，評估農(nóng)田技術(shù)措施效應(yīng)、預(yù)測防治作物病蟲害發(fā)生發(fā)展、抵御農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害、監(jiān)測和改良農(nóng)田環(huán)境等均具有重要意義。

參考文獻

[1]馮增林，毛利惠.農(nóng)田小氣候改善途徑[J].現(xiàn)代農(nóng)村科技，2012（11）.