特色蔬菜种子高效设施生产温控研究

李成佐，潘天春

特色蔬菜种子高效设施生产温控研究

李成佐a，潘天春b

（西昌学院a.农业科学学院；b.科技处，四川西昌615013）

试验针对西昌洋葱种子生产夏季易出现极端高温的难题，建立顶部遮阳网,在0～100%幅度内调控设施棚光通量，通过遮光进行温控。对设施棚不同部位温度与设施棚外的温度变化分析研究表明：在夏季高温时择时用遮阳网在0～100%的范围内覆盖调控光照，降温效果明显，能显著改变设施棚内的局部环境，有利洋葱种子的开花结实。

洋葱；蔬菜；种子；设施棚；温控

西昌是国家级蔬菜基地，位于四川省西南部，安宁河中段，属亚热带季风气候，全年气候温和，日照充足，降水充沛，无霜期长；土地养分丰富，土壤肥沃，有利于蔬菜作物的生长。但对于利用小春季节秋播夏收的蔬菜（如洋葱）制种业来说，西昌极端天气时有发生，冬季常出现0℃以下低温、霜冻、雪灾等灾害，而该季节蔬菜苗小、弱，耐寒性弱，因而受害严重；夏季温度过高，出现高温天气，此时正是蔬菜种子开花期，高温不利于花序发育，不利于授粉，结籽率降低；建立蔬菜种子生产高效设施棚，冬季择时覆盖，能有效防止蔬菜种苗因低温、霜冻、雪灾等选成的危害；夏季择时覆盖，起遮光、降高温、防大风、防暴雨、防冰雹的作用；建交种子生产高效设施棚，在很大程度上弥补了气候环境的局部不足，避免了极端低、高温对蔬菜生长制种的不利影响。但普通大棚冬季增温效果明显，蔬菜未能有较长时间的低温生长环境，不能通过春化阶段，因而不能正常开花结实；夏季除高温不利于花序发育外，还因棚膜的存在阻碍苍蝇、蜜蜂、自然通风等的传花授粉；本研究针对上述问题，以洋葱种子生产为例，建立种子生产高效设施棚，设施棚只对顶部用遮阳网在0～100%范围进行择时覆盖，并具有如下性能：（1）冬天择时覆盖，具有防霜冻、雪灾等自然灾害能力，同时保证蔬菜有较长时间的低温生长环境，顺利通过春化阶段；（2）在夏季烈日高温天，能择时覆盖遮光降高温，使设施棚内温度更适宜蔬菜生长、发育；（3）在蔬菜开花季节，与外界完全畅通，不影响蜜蜂、蝇等的传花授粉；（4）在设施棚内可进行机械化操作，同时能择时覆盖，具有防暴雨、防冰雹、防大风等自然灾害能力。本研究是采用遮阳网在夏季高温时择时覆盖达到对光照的环境条件的局部调控，覆盖面积在0～100%的范围内均可调控，从而达到将极端高温调控降低，以利于洋葱种子的开花结实。

1 材料与方法

1.1 试验地点

凉山海成农业科技有限公司科研基地全自动设施大棚内，设施棚采用遮阳网择时覆盖通过对光照局部调控而达到降低温度的目的，覆盖面积在0～100%的范围内均可调控。

1.2 试验仪器及工具

温湿度计、联网计算机、记录本等。

1.3 试验设计

1.3.1 试验时间

2014年4月17日至5月15日期间，分时间段记录：11：30—17:00，开网30 min后开始记录，每20 min记录一次，每天调查16次。

1.3.2 试验方法

设施棚采用择时调控，自动控制，设施棚为面积33 350 m2，调控范围在0%～100%之间，（1）在全开网状态下中心地带放置温湿度计1只，测量整个设施棚内中心地带温度变化；（2）全开网状态下在距离设施棚边25 m处放置温湿度计1只，测量设施棚内边缘地带温度变化；（3）在设施棚外大田里放置温湿度计1只，测量自然环境下温度的变化，设施棚的调控在6 min内完成。

1.3.3 数据分析

试验数据采用Excel数据处理得到温度对照曲线图。

2 结果与分析

2.1 试验期间的温度调控变化

夏季设施棚温度的调控重点是降低温度，使其趋近于洋葱开花授粉的最佳适宜生长温度。从2014年4月17日开始调控试验，5月15日结束调控试验，阴天、雨天及低温天不作调控，对20 d的每天调控平均温度数据统计处理结果见表1，图1。

从表1和图1中可看出，在试验期间设施棚外平均最高温度为43.19的4月25日，距棚边缘25 m处为32.81℃，平均降低10.38℃，设施棚中心为33.78℃，平均降低9.41℃；在平均次高温度为42.56℃的4月26日，距棚边缘25 m处为31.25℃，平均降低11.31℃，设施棚中心为34.39℃，平均降低8.17℃；在试验期间施棚外的平均温度为40.30℃，距棚边缘25 m处为29.91℃，平均降低10.39℃，设施棚中心为33.04℃，平均降低7.26℃。试验结果可知：建立了设施棚后，进行温度调控后，设施棚洋葱种植地块内整体温度与棚外环境下相比显著降低，平均降幅为：2.40～17.77℃，趋近于洋葱开花授粉的最佳适宜生长温度30～35℃。

表1 设施棚温度调控变化表

图1 不同日期不同区域平均温度比较

2.2 试验期单日温度调控变化

2.2.1 单日棚外最高温度超过45℃温度调控变化

调控试验于4月17、18、20、21、22、25、26、29、30日和5月1、2、3、8、9、10、11、12、13、14、15共调控20 d，每天调查16次；因建立设施棚在夏天的主要目的是在高温择时降低温度，以利于洋葱的开花结实，故选择当天棚外田间温度最高超过45℃的4月22日、25日、26日和5月8日的试验数据进行分析，结果见图2、图3、图4、图5。

图2 4月22日不同区域温度变化图

图3 4月25日不同区域温度变化图

图4 4月26日不同区域温度变化图

图5 5月8日不同区域温度变化图

从图2可看出，在14：50棚外温度最高温度46℃时，设施棚边25 m处的温度为33℃，降低13℃，设施棚内中心温度为37℃，降低9℃；在14：10棚外温度次高温度45℃时，设施棚边25 m处的温度为34℃，降低11℃，设施棚内中心温度为36℃，降低9℃；11：30—17：00棚外平均温度41.94℃，设施棚边25 m处的平均温度为31.63℃，平均降低10.3℃，设施棚内中心的平均温度为34.88℃，平均降低7.06℃；试验期间设施棚内的温度明显低于棚外温度。

从图3可看出，在13：30棚外最高温度48℃时，设施棚边25 m处的温度为34℃，降低14℃，设施棚内中心温度为37.5℃，降低10.5℃；在13：05棚外温度次高温度47℃时，设施棚边25 m处的温度为34.5℃，降低12.5℃，设施棚内中心温度为36℃，降低9℃；11：30—17：00棚外平均温度43.19℃，设施棚边25 m处的平均温度为32.81℃，平均降低10.38℃，设施棚内中心的平均温度为33.78℃，平均降低9.41℃；试验期间设施棚内的温度明显低于棚外温度。

从图4可看出，在13：30棚外温度最高温度46℃时，设施棚边25 m处的温度为32℃，降低14℃，设施棚内中心温度为35℃，降低11℃；在14：10棚外温度次高温度45℃时，设施棚边25 m处的温度为32℃，降低13℃，设施棚内中心温度为36℃，降低9℃；11：30—17：00棚外平均温度42.56℃，设施棚边25 m处的平均温度为31.25℃，平均降低11.31℃，设施棚内中心的平均温度为34.39℃，平均降低8.17℃；试验期间设施棚内的温度明显低于棚外温度。

从图5可看出，在12：45棚外温度最高温度50℃时，设施棚边25 m处的温度为24℃，降低26℃，设施棚内中心温度为25℃，降低25℃；在12：10棚外温度次高温度42℃时，设施棚边25 m处的温度为24℃，降低18℃，设施棚内中心温度为25℃，降低17℃；11：30—17：00棚外平均温度40.83℃，设施棚边25 m处的平均温度为23.06℃，平均降低17.77℃，设施棚内中心的平均温度为25.64℃，平均降低15.19℃；试验期间设施棚内的温度明显低于棚外温度，降幅为6～26℃。

2.2.2 单日棚外最高温度低于或等于45℃温度调控变化

调控试验调控20 d，每天调查16次，除当天棚外田间温度最高超过45℃的4月22日、25日、26日和5月8日的的16 d当天试验最高温度、次高温度、全天平均温度与距棚边缘25 m处温度，设施棚中心温度的调控结果和分析也表明设施棚洋葱种植地块内温度显著比棚外温度降低，降幅为1～12℃。但因为建立设施棚在夏天的主要目的是在高温择时降低温度，以利于洋葱的开花结实，故当天棚外田间温度最高低于45℃的试验数据和相应图表全部省略。

3 结论与讨论

3.1 结论

（1）从试验期间设施棚外平均当天试验最高温度、次高温度、全试验期平均温度与距棚边缘25 m处温度，设施棚中心温度的调控结果和分析都表明设施棚洋葱种植地块内温度与棚外相比显著降低，平均降幅为2.40～17.77℃。

（2）从试验期当天棚外田间温度最高超过45℃的4 d当天试验最高温度、次高温度、全天平均温度与距棚边缘25 m处温度，设施棚中心温度的调控结果和分析都表明设施棚洋葱种植地块内温度显著比棚外温度降低，降幅为6～26℃。

（3）从试验期当天棚外田间温度最高低于或等于45℃的16 d当天试验最高温度、次高温度、全天平均温度与距棚边缘25 m处温度，设施棚中心温度的调控结果和分析也表明设施棚洋葱种植地块内温度显著比棚外温度降低，降幅为1～12℃。

综上所述，设施棚洋葱种植地块内温度与棚外温度调控降低效果明显，趋近于洋葱开花授粉的最佳适宜生长温度30～35℃。

3.2 讨论

（1）本次试验温度调控是在遮阳网100%覆盖的条件下进行的，遮阳网部分覆盖如30%、50%、80%等的调控变化，需要做进一步的试验；

（2）本次试验温度调控是在11：00点开始，17：30结束的，择时覆盖如12：00、13：00、14：00等不同时间的调控变化，也需要做进一步的试验；

（3）本次试验温度调控只进行了一轮，温度调控技术要指导生产，需做2轮、3轮甚至更多轮的试验。

（4）本次试验温度调控只进行了一轮，温度调控技术要指导生产，需做2轮、3轮甚至更多轮的试验；另外温控试验结果应与种子产量联系分析，这也是下一部试验的重点。

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Research on Temperature Control of High Efficiency Facility Production of Special Vegetable Seeds

LI Cheng-zuoa，PAN Tian-chunb
(a.School of Agricultural Science;b.Department of Science and Technology,Xichang College,Xichang,Sichuan 615013,China)

Testing to the problem of extreme high temperature for Xichang onion seed production in summer,the top of the shade is established,in the 0～100%within the range of the control facilities shed luminous flux,the temperature is controlled by shading.The different part temperature of the facility shed and the temperature variation outside facilities shed showed that in the summer high temperature timing with sunshade net in the range of 0%～100%coverage of controllinglight,the cooling effect is obvious,which can significantly change the local environment of the facilities shed and is favorable for onion seeds flowering and fruiting

onion;vegetable seed;shed;temperature control

S633.204＋.1

A

1673-1891（2016）01-0004-04

10.16104/j.issn.1673-1891.2016.01.002

2015-12-17

凉山州科学技术和知识产权局产学研合作项目：特色蔬菜种子高效设施生产技术研究（14CXY0029）。

李成佐（1964-），男，四川西昌人，教授，博士，研究方向：洋葱育种。