全 文 ：自控玻璃温室冬季气候生态特征及调控策略*
李 军1, 2* * 杨秋珍3 罗卫红1
( 1 南京农业大学,南京 210031; 2 上海市气象科学研究所, 上海 200030; 2 上海台风研究所,上海 200030)
摘要 根据上海东海蔬菜示范基地荷兰型自控玻璃温室内监测的 5 年气象数据,采用数理统计方法 ,分
析了冬季光照、温度、CO2浓度和空气相对湿度的月际变化特征,揭示了不同天气型下适宜与不宜各级光
照度持续时数、各级界限温度出现情况、CO2 欠缺量与持续时间特点、空气相对湿度变化特征,建立了白天
温度、CO2 浓度、空气相对湿度与同期光照度间的统计关系式, 明确了上海地区冬季温室内主要气候生态
问题, 并提出了调控建议.在本地区气候背景下在冬季要使温室作物获得高产,关键是要保证充足的光照;
在夜间适当控制加温水平, 重点提高晴天上午温度, 增大昼夜温差,以增加蔬菜的净光合产物. 分析结果为
温室小气候的合理调控提供技术依据.
关键词 自控玻璃温室 冬季气候生态 调控
文章编号 1001- 9332( 2005) 07- 1241- 06 中图分类号 S162. 4+ 1 文献标识码 A
Ecological characteristics and modulate strategy of wintertime climate in selfcontrolled greenhouse. L I Jun1, 2 ,
YANG Qiuzhen3, LUO Weihong 1( 1Nanj ing Agr icultural University , Nanj ing 230031, China; 2 Shanghai Me
teorological I ns titute , Shanghai 200030, China; 2 Shanghai Typhoon Institute, Shanghai 200030, China ) .
Chin . J . A pp l. Ecol . , 2005, 16( 7) : 1241~ 1246.
Based on the five years observation data in selfcontrolled g reenhouse at Donghai v egetable demonstration base in
Shanghai, and adopting mathematical statist ics methods, this paper analy zed the monthly v ar iation character istics
of ambient illumination, temperature and CO2 concentration during wintertime, disclosed the persisting hours of
favorable and unfavor able illumination gr ade under different weat her conditions, appear ing cases of different
threshold air temperature, persist ing hours and characteristics of CO2 shortfall, and variation character istics of air
relative humidity. T he corr elation equations between daytime average air temperatur e, CO2 concentration, relative
humidity and illuminat ion in gr eenhouse were set up, the main problems in selfcontrolled greenhouse during w in
ter time w ere pointed out, and some related modulate adv ises were put forw ard. In Shanghai area, the key points
of obtaining high yields in g reenhouse dur ing wintertime should be to insure sufficient illumination, modulate air
temperature at nights, r aise forenoon air temperature in sunny days, and enlarge air temperature difference be
tween dayt ime and night to increase net photosynthesis matters.
Key words Selfcontrolled greenhouse, Wintert ime climatic ecolog y, Modulate.
* 上海市科技兴农重点攻关项目( 970804) .
* * 通讯联系人.
2004- 07- 02收稿, 2004- 12- 06接受.
1 引 言
现代化的设施农业是都市农业发展方向之一,
国内对日光温室内小气候要素变化特征研究较
多[ 7~ 9] . 1995年上海市有关部门投资从荷兰引进了
6 hm2 大型现代化玻璃温室进行蔬菜示范生产. 但
温室引入后,由于外界气候条件发生了变化, 虽然采
用国外管理模式, 并聘请国外专家指导, 但产量、效
益与荷兰仍存在较大差距.特别是用于加热、降温等
能耗达 50% ~ 70% (而在荷兰生产能耗仅占生产成
本的 10%) , 产量也与国外相距较大.
由于大气候背景不同(上海属于亚热带、荷兰属
于温带) ,两地温室生产季节及光热资源差异显著.
荷兰温室生产季节是 3~ 10月,日照充足,温度变幅
小、雨水少. 期间日照平均每月为 177. 6 h;平均气温
4. 8~ 16. 5 ! , 最高气温 8. 7~ 22. 3 ! , 最低气温
07~ 14. 3 ! ,各月降水量 50. 8~ 88. 8 mm .而上海
温室生产期 10~ 6月, 光照较差, 月平均日照 138. 5
h,晚秋至初春光照尤其不足, 特别是近 10 年间 1
月、3月、6月偏少最为明显. 冬季温度偏低、夏季温
度过高, 月平均气温 3. 3~ 23. 1 ! 、平均最高气温
7. 4~ 27. 0 ! 、平均最低气温 0. 1~ 15. 5 ! , 4~ 6月
旺盛生长期降水偏多 110~ 150 mm, 加上此时温度
14~ 23 ! 对病虫发生、发展较适宜(几种主要病虫
的发生流行适宜温度在 15~ 25 ! ) [ 16, 22] . 因此, 本
应 用 生 态 学 报 2005 年 7 月 第 16 卷 第 7 期
CHINESE JOURNAL OF APPLIED ECOLOGY, Jul. 2005, 16( 7)∀1241~ 1246
地温室蔬菜生产期间气候较为不利,尤其光照条件
更是限制蔬菜正常生长的瓶颈.
从引进温室看, 环境控制系统有较为完善的温、
湿调控装置,但普遍缺乏有效的光照调控措施,荷兰
型自控玻璃温室是气候环境控制中最为先进的, 光
照也基本不可控,仍依赖于自然状况,使之很大程度
上受当地生产季节的自然光照状况的制约. 本文根
据上海东海蔬菜示范基地自控温室所积累的环境气
象数据,分析当地冬季气候条件下温室内主要气象
环境因子需求指标,为温室小气候的合理调控提供
技术依据.
2 研究地区与研究方法
21 自然概况
上海东海蔬菜示范基地位于上海市的东南端,长江三角
洲的前缘,属亚热带季风气候, 并兼有海洋性气候的特征. 主
要气候特点是:气候温和、四季分明、日照较多, 热量丰富; 雨
热同季,降水充沛; 但天气变化复杂,气象灾害较多.
受冬夏季风进退影响, 冬季 ( 12~ 次年 2 月)盛行偏北
风,气候寒冷干燥. 春季( 3~ 5 月)长江流域多锋面和气旋活
动,造成春季天气多变、常有阴雨、大风. 夏季( 6~ 8 月)盛行
偏南风,气候热、湿; 6、7 月间,冷暖空气交汇于长江流域, 形
成稳定的梅雨锋系,出现持久性降水过程, 多暴雨. 出梅后,
天气晴热少雨, 常有高温伏旱出现 .秋季( 9~ 11 月)是季风
转换的过渡季节,东南风和东北风交替出现, 初秋易出现秋
雨天气,如有台风影响、并与南下冷空气结合, 常出现大雨、
暴雨,甚至大暴雨. 秋雨过后,盛行偏北风, 进入秋高气爽少
雨期,雨水显著减少.
22 研究方法
221 气象环境数据 取自上海东海温室蔬菜示范基地温
室监控计算机存储的压缩数据, 通过解码后得到每 5min 一
次的采样数据,按气象数据处理方法[ 1]计算成逐时、逐日数
据,再求得月值与分型值. 数据时间为 1996 年 9 月~ 2001
年 6 月,分析涉及的气象环境因子包括各年冬季温室内平均
气温( ! )、最高气温 ( ! )、最低气温 ( ! )、CO2 浓度 (mol#
mol- 1)、空气相对湿度 ( % )和光照度( klx , 为每小时光照强
度的累计值 ) 等. 温室内种植作物为荷兰黄瓜, 品种为
NEVADA.采用无土栽培方式, 一年播种 3 期, 播种密度为
13 000 株#hm- 2.
2 2 2 数据分析方法 天气类型划分: 阴天, 日累计光照小
于 200 klx ;晴天, 日累计光照大于 450 klx ;多云, 介于二者之
间.日累计光照度指 1 d 中各时次光照度的累计. 数据统计
采用数理统计方法[ 7, 8, 14] , 用 Microsoft ex cel 2000 软件进行
计算[ 2, 15] .
3 结果与分析
31 光照
311 各月光照度 冬季温室内各月光照度平均小
于 450 klx , 1月最小; 12月至次年 2月平均光照强
度分别为 338. 4、304. 1和 416. 0 klx.
312 不同光照度出现频率的月际变化 冬季日累
计光照度 500~ 700 klx (对作物生长适宜)的日数约
占 23 % ,小于 400 klx 的不利日数占一半以上( 1月
高达 62 %、12月为 55 %) ,其中小于 200 klx 的全
阴天日数出现频率也占 1/ 4, 以 1月出现频率最高.
小于100 klx 的光强在1月最为多见,占22 %, 说明
1月出现阴天弱光天气最多,大于 800 klx 以上的强
光未出现(表 1) .
冬季从各月各时次光照度看,以小于 40 klx 的
出现时数最多,均有 6 h,其中小于 20 klx 也有 3~ 4
h.大于 40 klx 的时数为 4~ 6 h. 1月份主要是 40~
49 klx , 12月份为 50~ 59 klx, 2月份为 60~ 69 klx
(表 2) .
表 1 冬季各月不同光照度出现频率(%)
Table 1 Appeared frequency of different grade i llumination in green
house during winter
月份
Month
日累计光照度 Accumulated illumination in a day( klx )
< 100 < 200 < 300 < 400 400~ 700 500~ 700 > 700 > 800
12 9 20 34 55 45 14 0 0
1 22 35 47 62 38 19 0 0
2 7 21 29 39 52 38 9 0
表 2 冬季温室内光照度平均在一天的分布
Table 2 Distribution of illmination in a day in greenhouse during winter
月份
Month
光照度 Illuminat ion( klx)
< 40 < 20 > 40 40~ 49 50~ 59 60~ 69 > 70
12 8: 00~ 10: 00, 15: 00~ 17: 00 8: 00~ 9: 00, 17: 00 11: 00~ 14: 00 14: 00 11: 00~ 13: 00 0 0
1 8: 00~ 10: 00, 15: 00~ 17: 00 8: 00~ 9: 00, 16: 00~ 17: 00 11~ 14 11: 00~ 14: 00 0 0 0
2 7: 00~ 9: 00 , 16: 00~ 18: 00 7: 00~ 8: 00, 17: 00~ 18: 00 10: 00~ 15: 00 10: 00 15: 00 11: 00~ 14: 00 0
从不同天气型看,当日累计光照度小于 250 klx
时,各时次均小于 40 klx ; 全阴天时, 各时次均小于
20 klx.只有在日累计光照度大于 500 klx 以上时,
才以大于 40 klx 的光时次占主导地位. 总体而言,
天气晴好时各时次光照度均相应增加, 最高值出现
在12: 00 ~ 13: 00(表 3) . 黄瓜的光补偿点为 0. 2
klx ,光饱和点为 50 klx[ 17] , 阴天弱光日数多,光合产
物不足[ 12, 18, 20] ,阴果也多.所以,为了在春节期间温
1242 应 用 生 态 学 报 16卷
室能取得较好的生产效益, 全阴天时在调控目标上
增光是一个重要措施,应加强该期的补光措施.
表 3 冬季不同级别光照度出现时数
Table 3 Appeared total hours of di fferent scale il lumination in green
house during winter
每小时累计光照度
Accumalated illuminat ion
in an hour ( klx)
日累计光照度 Accumulated
illuminat ion in a day( klx)
62 146 236 353 447 548 636 727
< 40 12 12 12 8 6 5 5 4
< 20 12 9 6 4 4 4 3 2
40~ 70 0 0 0 4 4 3 2 2
> 80 0 0 0 0 0 3 4 5
32 气温
321温室内外各月气温差异 冬季温室内各月气
温(日平均、日最高、日最低)均比外界偏高. 12月~
次年 2月平均高 10 ! 以上,主要是温室内加热的缘
故.温室内各月平均气温平均值均高于 18 ! , 最低
值出现在 12月和 1月(表 4) .
表 4 冬季温室内外各月气温平均值
Table 4 Average temperature of month outside and inside greenhouse
during winter( ! )
项目
Items
室内 Inside
12月
Dec.
1月
Jan.
2月
Feb.
室外 Outside
12月
Dec.
1月
Jan.
2月
Feb.
平均气温
Average temperature
18. 4 18. 4 18. 8 7. 9 5. 3 6. 3
平均最高气温
Average maximum temperature
22. 6 22. 2 22. 8 12. 2 8. 6 10. 0
极端最高气温
Maximum temperature
27. 5 29. 3 41. 6 19. 8 17. 7 25. 8
平均最低气温
Average minimum temp.
15. 1 15. 3 15. 8 3. 9 2. 0 3. 0
极端最低气温
M inimum temperature
1. 2 2. 0 8. 5 - 6. 8 - 5. 3 - 3. 9
322温室内各种气温值出现情况 温室内最高气
温出现时间比外界早,持续时间较长,极端值显著偏
高, 极端最高气温在 35 ! 以上(而室外出现 35 ! 以
上的时间在 6~ 9月) ,温室内最早出现在 2月中旬,
最晚出现在 11 月中旬. 温室内最低气温平均值 12
月最低,但各月均高于 15 ! (而室外 11~ 4月 6 个
月的最低气温平均值小于 12 ! ) ,可见温室有效地
减少了不利于蔬菜生长的下限温度.
温室内虽未出现低于 0 ! 的低温,但 12~ 1 月
个别日子极端最低气温 1. 2~ 2. 0 ! , 出现暗霜. 极
端最低气温< 5 ! 最早 12月初,最晚 1月中旬; <
10 ! 最早出现在 11月中旬,最晚出现在 5月上旬;
< 12 ! 最早出现在 10月中旬, 最晚出现在 5 月上
旬; < 15 ! 最早出现在 10月中旬,最晚出现在 5月
上旬.
323各月不同界限温度出现与持续时数 冬季各
时次平均气温均在 16 ! 以上, 但不高于 25 ! , 10:
00~ 16: 00气温较为适宜, 在 20~ 25 ! . 随光照状
况改善适宜气温时数增多,白天气温及时次最高值
升高, 最高值出现在 12: 00 ~ 13: 00, 阴天早, 晴天
迟.温室内不同等级气温出现时段和时数见表 5.应
注意的是,全阴天时, 全天气温均在 20 ! 以下, 而且
有昼低夜高现象发生. 冬季阴雨弱光下,夜间气温及
最低气温偏高,甚至高于白天和晴天的夜间(表 6) .
黄瓜生长的适宜温度为18~ 30 ! ,光照不足时如气
温偏高,不利于光合产物的积累, 并引起阴果.白天
7: 00~ 18: 00平均气温( y 1)与期间平均光照度( x 1)
的统计关系式为 y 1 = 16. 06094x 10. 069905, F =
668975> F001( 1, 19) = 818.
表 5 冬季各月温室内不同等级气温出现时段分布
Table 5 Appeared hours at different air temperature grade in green
houseduring wintered
月份
Month
起至时间(时数)
T ime of start ing and ending( numbers for hours)
< 18 ! < 19 ! 20~ 25 !
12 17: 00~ 9: 00(17) 19: 00~ 9: 00( 15) 10: 00~ 16: 00( 7)
1 18: 00~ 9: 00(16) 5: 00~ 8: 00( 4) 10: 00~ 16: 00( 7)
2 18: 00~ 8: 00(15) 5: 00~ 8: 00( 4) 10: 00~ 16: 00( 7)
表 6 冬季不同光照度下温度出现时数
Table 6 Appeared hours of air temperature at di fferent illumination
grade in greenhouse during winter
气温
Temperature
( ! )
日累计光照度
Accumulated illumination in a days( klx)
62 146 236 353 447 548 636 727
20~ 25 !出现时数Appeared hours(h) 0 4 7 7 7 7 8 9
最高值 Maximum values 19. 2 20. 5 22. 1 23. 1 23. 3 23. 9 24. 0 24. 0
最低值 Minimum values 18. 5 18. 0 18. 8 17. 7 16. 4 16. 8 17. 4 18. 0
7: 00~ 18: 00 平均Average values 17. 9 19. 2 20. 5 20. 7 20. 3 21. 0 21. 5 21. 8
19: 00~ 6: 00 平均Average values 18. 8 18. 5 19. 1 18. 3 17. 1 17. 6 18. 0 18. 7
表 7 冬季温室内相对湿度
Table 7 Relative humidity in greenhouse during winter
月份
Month
起止时间(时数)
T ime of starting and ending( numbers for hours)
< 70% 70%~ 80% > 80%
平均相对湿度
Average relative
humidity( % )
12 11: 00~ 16: 00( 6) 17: 00~ 10: 00( 18) 0 70
1 0 全天 All day 0 73
2 12: 00~ 15:00(4)All day 16: 00~ 11: 00( 20) 0 74
33 相对湿度
冬季各时次平均相对湿度以 70% ~ 80%为主
(表 7) .白天各时次平均相对湿度在 50% ~ 90%之
间,当光照不足时, 以 80% ~ 89%相对湿度出现时
数最多; 在光照中等时, 则以 70% ~ 79%出现时数
最多;在光照条件较好时,有 6~ 8 h低于 70%, 其中
11: 00~ 15: 00低于 60%.夜间各时次平均相对湿度
在 60% ~ 90%之间, 并以 70% ~ 79%范围最为多
见.日累计光照度大于 450 klx 时, 在 11: 00~ 16: 00
有一段相对湿度小于 60%的低湿时段.日累计光照
度较低时(小于 120 klx )相对湿度较高.但在光照不
12437 期 李 军等:自控玻璃温室冬季气候生态特征及调控策略
足时,夜间常因过度加热,湿度比白天及晴天夜间明
显要低,常低于适宜值(表 8) . 白天 7: 00~ 18: 00平
均相对湿度( y 2)与同期平均光照度( x 2 )的回归关
系式为 y 2= 81. 45141- 0. 2524 x 2, F = 93798>
F 0. 01( 1, 19) = 8. 18.
表 8 冬季不同光照度下昼夜各级相对湿度平均出现时数
Table 8 Appeared hours of different scale relative humidi ty at different
grade illumination in greenhouse during winter( h)
光照度 Illuminat ion ( klx)
62 146 236 353 447 548 636 727
白天相对湿度 50~ 59 0 0 0 0 0 5 4 5
Relat ive hum idity 60~ 69 0 0 0 0 6 3 2 1
in dayt im e( % ) 70~ 79 5 2 12 12 6 4 6 5
80~ 89 7 10 0 0 0 0 0 1
∃90 0 0 0 0 0 0 0 0
晚间相对湿度 50~ 59 0 0 0 0 0 0 0 0
Relat ive hum idity 60~ 69 0 0 9 0 1 9 0 3
in nightt ime( % ) 70~ 79 12 11 3 12 11 3 12 9
80~ 89 0 1 0 0 0 0 0 0
∃90 0 0 0 0 0 0 0 0
34 CO2
341冬季各月CO2 浓度月际变化 冬季各月平均
CO2 浓度在 300~ 400 mol#mol- 1, 12月~ 次年 2
月平均 CO2 浓度分别为 359. 5、346. 1 和 403. 0
mol#mol- 1.
342冬季各月不同 CO2浓度出现频率 冬季 CO2
浓度小于 100 mol#mol- 1、高于 700 mol#mol- 1频
率除极个别月份外, 均为零.随着温室加温季节的来
临, 400 mol#mol- 1以上频率有所下降,而低于 400
mol#mol- 1频率则升高. 12 月以 400~ 499 mol#
mol- 1出现机会最多, 其次为 300 ~ 399 mol#
mol- 1; 1~ 2月主要以 300~ 399 mol#mol- 1频率最
高,其次为 400~ 499 mol#mol- 1. CO2 浓度常在适
宜浓度(黄瓜生长适宜 CO2 浓度为 1 200~ 1 500
mol#mol- 1)以下,显嫌不足(表 9) .
343冬季各月不同光照度下 CO2 浓度欠缺特点
冬季 CO2 浓度晚间高、白天低, 晚间 20: 00~ 22: 00
至次日 9: 0~ 10: 00 大于 400 mol#mol- 1, 但上午
9: 00~ 10: 00至下午 19: 00~ 21: 00(即有 9~ 12 h)
均在 400 mol#mol- 1以下. 其中小于 300 mol#
mol- 1的持续时间平均有 4~ 8 h, 并随光照度增强
而延长. 一般而言, 随光照强度增强 CO2 日变化增
大, CO2缺乏(指小于 300 mol#mol- 1)量加剧, 日极
端最低值下降. 白天 7: 00 ~ 18: 00 平均 CO2 浓度
( y 3)与期间平均光照度( x 3)的回归关系式为 y 3=
386. 2598- 0. 09508x 3, F= 10. 9682> F0. 01( 1, 19)
= 8. 18.
表 9 冬季各月温室内不同 CO2 浓度出现频率
Table 9 Appeared frequency of different grade CO2 concentration in
greenhouse during winter(%)
月份
Months
CO2 浓度Concent rat ion (mo l#mol- 1)
0~
99
100~
199
200~
299
300~
399
400~
499
500~
599
600~
699
700~
799
800~
899
12 0. 0 0. 0 0. 0 32. 6 43. 3 14. 8 9. 4 0. 0 0. 0
1 0. 0 0. 8 0. 5 47. 7 40. 0 9. 2 1. 5 2. 7 0. 0
2 0. 0 0. 0 1. 9 54. 5 33. 8 9. 3 0. 5 0. 0 0. 0
7: 00~ 8: 00 CO2浓度最高,根据不同光照度分
型看,光照度强时,最大浓度出现时间提前;随光照
度增大, 白天 CO2 降到 300 mol#mol- 1以下的出现
时间提前,晚间升到 300 mol#mol- 1以上的时间推
后,即小于 300 mol#mol- 1的持续时间延长, 当日
累计光照度大于 600 klx, CO2 小于 300 mol#mol- 1
时间长达 10 h( 10: 00~ 19: 00) (表 10) . CO2 不足作
物光合作用明显受阻, 影响作物的生长发育和产量
形成[ 2, 21] . CO2 浓度欠缺的特点: 随光照度增强,
CO2欠缺时间增长、欠缺量增大、极低值减小、极大
值加大、日变化增大(表 11) .
表 10 冬季温室不同 CO2 浓度在一天内的分布
Table 10 Distribution of di fferent CO2 concentration in a day in green
house during winter
月份
Months
起至时间(时数) T ime of s tarting and ending( numbers for hours)
CO2< 300 mol#mol- 1 CO2> 400 mol#mol- 1 CO2> 600 mol#mol- 1
12 12: 00~ 17: 00( 6) 20: 00~ 10: 00( 15) 4: 00~ 8: 00( 5)
1 13: 00~ 16: 00( 4) 20: 00~ 9: 00( 14) 无 No
2 11: 00~ 18: 00( 8) 22: 00~ 9: 00( 12) 无 No
表 11 冬季温室内不同光照度下 CO2 浓度
Table 11 CO2 concentration of different scale illumination in greenhouse during winter
CO 2 浓度
Concent rat ion
( mol#mol- 1)
光照度 Illuminat ion ( klx)
62 146 236 353 447 548 636 727
< 300起止时间 无 No 13: 00~ 16: 00 12: 00~ 17: 00 11: 00~ 17: 00 11: 00~ 17: 00 11: 00~ 18: 00 10: 00~ 19: 00 10: 00~ 19: 00
Time of start ing and ending
< 360起止时间 13: 00~ 18: 00 12: 00~ 18: 00 11: 00~ 19: 00 11: 00~ 18: 00 11: 00~ 18: 00 10: 00~ 19: 00 10: 00~ 20: 00 10: 00~ 21: 00
Time of start ing and ending
极大值 Maximum values 459 527 533 684 657 581 576 648
极小值 Minimum values 321 266 253 231 245 256 209 175
1244 应 用 生 态 学 报 16卷
35 调控策略
351存在问题 根据上述分析,冬季玻璃温室气
候生态控制上, 主要存在以下问题: 1)多弱光, 夜间
气温越是天气不好控制得越高, 阴天时出现昼低夜
高现象,且后半夜温度高于上半夜,在夜间过度加温
导致负温差,使光合产物积累不足而消耗过多,对作
物生长极为不利,产生阴果现象. 2)在光照条件较好
(大于 450 klx)时,上午升温到适宜值偏晚,日出后 2
~ 3 h内气温徘徊在 17~ 18 ! ,未能很好利用当时
的光和高 CO2 进行光合生产(当时光照已达 20~ 40
klx, CO2 达 500 mol#mol- 1以上) . 3)空气湿度总体
是偏低的, 即使在全阴天, 大部份时间都在 80%以
下,夜间湿度常低于适宜值.
352调控措施 使用CIRAS1光合仪对黄瓜叶片
进行光合测定, 从计算结果看,在低光强时补光效果
高于高光强. 如 CO2 浓度为 300 mol#mol- 1时, 黄
瓜低光时提高光照度引起的光合增量比高光条件下
增加相同照度引起的光合增量约高 1倍. 在中高光
强时补 CO2 效应好于低光条件,尤其在大苗时更是
如此.在 24 ! 下,当光照度为 5 klx 的低光条件时,
CO2 从 100 mol#mol- 1增加到 700 mol#mol- 1时,
光合量从 3. 13 mol#m- 2#s- 1增加到 1304 mol#
m- 2#s- 1,增加了 9. 91 mol#m- 2#s- 1;当光强在 40
klx 时, CO2 从 100 mol#mol- 1增加到 700 mol#
mol- 1时, 光合量从 15. 44 mol#m - 2#s- 1增加到
3523 mol#m- 2#s- 1, 增加了 19. 79 mol#m- 2#
s
- 1
;当光强在 70 klx 时, CO2 从 100 mol#mol- 1增
加到 700 mol#mol- 1时,光合量从 20. 88 mol#m- 2
#s- 1增加到 54. 00 mol#m- 2#s- 1, 增加了 33. 12
mol#m- 2#s- 1; 当光强在 100 klx 时, CO2 从 100
mol#mol- 1增加到 700 mol#mol- 1时, 光合量从
26. 13 mol#m- 2#s- 1增加到 69. 53 mol#m- 2#s- 1,
增加了43. 40 mol#m - 2#s- 1. 经回归统计分析, CO2
从 100 mol#mol- 1增加到 700 mol#mol- 1时, 光合
增量 ( y 4 ) 随光强 ( x 4 ) 变化的关系式为 y 4 =
4558333+ 03935x 4 ( r = 09964, 通过显著水平
001的检验) . 因此, 从经济效益角度看,补充 CO2
应在晴好天气条件下效果最大,同时下午能使 CO2
维持在 300 mol#mol- 1以上,光合增量最大.
针对上述存在问题应采取的调控措施: 1)在冬
季晴好天气, 应充分利用 10: 00 前高 CO2 浓度, 日
出前后应适当加温, 提高光合效率. 2)在 10: 00后高
光强时段补充较高 CO2,浓度在 400 mol#mol- 1. 3)
阴雨天光弱, 作物光合作用弱,消耗 CO2 量少,如果
不是给以补光措施, CO2 相对不是限制因子, 此时提
高 CO2并不能较大提高光合效能, 而应以降低夜温
减少呼吸消耗为主攻目标[ 3, 4, 10, 11, 13] . 4)在冬季遇
持续阴雨天气的情况下, 应给以补光.夜温宜降低,
低于白天,并使下半夜低于上半夜.
4 结 论
41 随着我国经济的发展,标志着农业现代化水平
的设施农业(尤其是自控温室)也随之发展.作物的
生长、发育和产量(或可食用量)与气象环境条件关
系密切,不同作物、作物的不同品种、同一品种的不
同生长发育阶段要求不同的气象环境条件,本文的
研究结果为自控温室内气象环境的调控提供依据,
也适用于长江三角洲地区自控玻璃温室.
42 在长三角地区,冬季温室内蔬菜生产的主要问
题是光照不足. 1月弱光天气多, 各时次光照度随天
气晴好而增加.所以,为了在春节期间能取得较好的
生产效益,全阴天时在调控目标上增光是一个重要
措施,应加强该期的补光措施,否则易产生阴果.
43 全阴天时, 温室内气温在 20 ! 以下,有昼低夜
高现象,夜间气温及最低气温偏高,甚至高于白天和
晴天的夜间,这对光合产物的积累是不利的,且易引
起阴果;在日累计光照度较低时(小于 120 klx )温室
内相对湿度较高. 但在光照不足时,夜间常因过度加
热,相对湿度比白天及晴天夜间明显要低,常低于适
宜值.这些问题在生产中要密切注意.
44 冬季温室内 CO2 浓度常在作物适宜浓度之
下. 12月 CO2浓度以 400~ 499 mol#mol- 1出现最
多,其次为 300~ 399 mol#mol- 1; 1~ 2月以 300~
399 mol#mol- 1频率最高,其次为 400~ 499 mol#
mol- 1. CO2浓度亏缺的特点:随光照度增强, CO2 欠
缺时间增长、欠缺量增大、极低值减小、极大值增大、
日变化增大.
45 从投入产出角度看, 补充 CO2 应在晴好天气
条件下效果最大, 同时下午使 CO2 维持在 300 mol
#mol- 1以上时光合增量适宜.在阴天条件下要适当
减低夜间的温度以减少呼吸消耗. 遇到持续阴雨天
气时应给以补光, 夜温宜降低, 低于白天. 夜间采取
变温管理,使下半夜温度低于上半夜.
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作者简介 李 军, 男, 1963 年生,高级工程师.主要从事农
业生态与设施园艺气象生态和资源利用研究 ,发表论文 40
篇. T el: ( 021) 64386700 转 6641; Email: ljyz92002@ vip. 163.
com
1246 应 用 生 态 学 报 16卷