天津地区温室条件下光照变化规律研究

作者： 蒋炅龙 叶澜涛 高凤来

来源：《科技创新导报》 2015年第21期

蒋炅龙 叶澜涛* 高凤来

（天津农学院 天津 300384）

摘要：通过4～11月内分两茬种植茄子、黄瓜两种作物，记录温室大棚内光照辐射总量，再通过日间、日内光照辐射总量的数据制成图表进行综合对比，分析天津地区温室条件下光照变化规律，结论如下：光照辐射总量随季节变化而变化，平均值也基本随季节变化而变化。日间变化起伏较大，随着光照时间的变化辐射总量随之变化，同时辐射总量会受到日间天气变化影响，光照辐射总量日内变化呈现先增加后减少的趋势，总体来看每日12h或14h到达最大值，基本与光照强度变化一致。

关键词：温室 光照辐射总量 茄子 黄瓜

中图分类号：S62

文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2015)07(c)-0136-02

①基金项目：环渤海天津增粮技术集成与示范（2013BAD05B00）。

作者简介：蒋炅龙（1994—），男，甘肃白银人，本科。

通讯作者：叶澜涛（1982—），女，天津蓟县人，硕士，从事节水灌溉理论与技术研究。

1 问题的提出

茄子、黄瓜两种作物在温室条件下，其正常生长需要进行光合作用来对吸收的养分进行转化，而光合作用的首要条件是光照，在其余相同条件下，光照的不同变化会对温室内的作物生长产生一定影响，通过实验记录光照辐射总量，对记录数据进行整理分析，得出结论掌握日照变化的规律，合理充分的利用光照，配合最佳的作物生长周期，尽可能最大限度使温室作物产量达到最高，同时可以尽可能减少其余养分的利用，使收获作物的质量提高并且减少养分对于环境的不利影响。

2 材料与方法

2.1 试验区情况

数据于2013年4～11月在天津市北辰区小孟庄雨农蔬菜合作社日光温室内进行测定。试验区地处东经117°08＇，北纬39°14＇，属于温带季风型性气候，夏季炎热多雨，秋季气候凉爽，多年平均降水量600～700mm，多年平均蒸发量1100mm(胡蓓蓓，2009年)。年平均气温在11.4℃～12.9℃，无霜期为196～246天，日照时间较长，年日照时数为2500～2900h，适合日光温室蔬菜的生产种植。

试验时选取站内大型日光温室一座，温室为东西走向，全长80m，净宽8m。温室内装有自动气象站，可对温室内的常规气象资料进行监测。另外温室配备暖气、卷膜机、卷被机，遮阳

网等，可为作物提供适宜的生长环境。温室北部大约200m处设有自动气象站，可进行室外长期气象资料的观测。

在温室中部架设自动气象站一台，温室左侧设大型称重式蒸渗仪一座。灌溉用水通过室内首部，经PVC管道输送至每个小区，由滴灌带进行滴灌，灌水量由各区电磁水表和电磁阀控制。室内、外气象资料观测在温室内外分别布设有自动气象站，可观测温度、湿度、辐射、风速等气象因子，并自动记录，数据间隔为1h。自动气象站每15min采集一次温室的气象数据，包括温室室内总辐射、有效辐射、当前温度、24h的最高温度和最低温度、相对温度。

2.2 温室大棚综合情况

第一茬：4月2日至8月26日，种植茄子，种植之前需提前施肥；第二茬：8月27日至11月1日，种植黄瓜，两种作物施肥情况及农药情况。(见表1、表2、表3）

3 结果与分析

3.1 作物生长期日间光照变化规律分析

选取作物生育期内每天中午12:00的数据进行分析得出光照规律。作物包括茄子(4～8月)、黄瓜(9～11月)。

3.1.1 第一茬作物光照数据分析

在温室内首先种植茄子，第一茬作物的生长时间为4月2日至8月26日，记录每日12h的光照数据，如图1所示。由图1可以看出，从4月2日开始至8月中旬每天的太阳光照辐射总量变化起伏很大，但是上下摆动幅度基本相同，故平均光照辐射总量基本稳定，并且随着季节的变化缓慢增长。由于天津地区的温带海洋性气候，春季日间天气变化幅度很大，而且天津地区属于雾霾天气频率高发区，直接影响了温室作物光照时间，同时影响了太阳光辐射总量。到了夏季，雨水天气频率逐渐增高，同时雨水持续时间也逐渐增加，所以从6月中旬开始，会逐渐出现辐射总量接近最低点，当然随着日照强度和日照时间的增加，也会出现辐射总量高于平均值。到了8月初逐渐进入秋季，雨水进入多日的连续降雨，直到作物收获时间，辐射总量基本一直处于最低点，基本没有光照。

3.1.2 第二茬作物光照数据分析

在第一茬作物收获后随即种植第二茬作物黄瓜，生育期为8月27日至11月1日，记录每日12h的光照数据，如图2所示。由图2可以看出，由于第二茬作物生长时间已经是秋冬季节，太阳光照辐射总量最高值下降近1/3，辐射总量变化起伏很大，上下摆动幅度不一致，平均光照辐射总量开始下降。由于秋季天津地区的雾霾现象会高频率的出现，出现最低点的频率也增

加，到了10月下旬进入冬季，日照时间减少导致光照辐射总量开始整体降低，到收获日期之前一直下降，作物光合作用效率较低。

3.2 作物生长期日内光照变化规律分析

选取作物种植期（4月～10月）每月中旬一天的数据，以一小时数据作为一个时间点进行分析得出光照规律，如图3、图4、图5所示。

由图3可以看出，到5月份日照时间增加到14h，由于天津地区处于中国的东部，所以日出时间很早，凌晨5∶00太阳出现，随着时间光照辐射总量一直增加，在中午12∶00至下午2∶00达到最大值，之后辐射总量开始降低，到晚上7∶00左右天黑光照消失。每小时辐射总量较4月份有一定增加，总体辐射总量有大幅度增加，说明光照强度增强，作物光合作用效率提高，作物生长得到充足的光照，养分利用率也增加。

由图4可以看出，到了夏季，由于夏季天津地区属于雨水频率高发地区，从日出开始到中午12∶00增长到最大值，但是到下午2∶00有明显下降，受到降雨影响，光照辐射总量锐减。在日照时间将近15h的条件下光照辐射总量没有增长，反而较5月有了明显下降，作物的正常生长受到影响，这段时间需要作物其余养分增加来保证作物的收获期产量。

由图5可以看出，到了秋冬季节，日出时间从凌晨5∶00左右推迟到6∶00～7∶00，光照辐射总量在到12∶00之后没有像夏季一样到下午2∶00之前基本保持不变，而是立即减少，总体日照时间缩短到10h左右，日照辐射总量最大值也有大幅度降低，基本变化趋势没有明显的改变。作物的光合作用效率降低，作物生长有一定影响，应当合理添加其余养分来保证作物收获期的产量，避免减产。

4 结论

通过4月～11月内分两茬种植茄子、黄瓜两种作物，记录温室大棚内光照辐射总量，再通过日间、日内光照辐射总量的数据制成图表进行综合对比，分析天津地区温室条件下光照变化规律，结论如下：(1)不同时间的光照辐射总量受季节变化、天气情况影响，日间变化在一个季节内趋于稳定状态，摆动在平均值上下的幅度较小。(2)光照辐射总量日内变化呈现先增加后减少的趋势，中午12∶00或下午2∶00到达最大值。光照辐射总量随季节变化而变化，平均值也基本随季节变化而变化。(3)日间变化起伏较大，随着光照时间的变化辐射总量随之变化，同时辐射总量会受到日间天气变化影响，光照辐射总量日内变化呈现先增加后减少的趋势，总体来看中午12∶00或下午2∶00到达最大值，基本与光照强度变化一致，在光照辐射总量减少的时期，应当提高其余养分的供给来保证作物的正常生长，确保在之后的收获期能够得到规定产量，避免减产。

参考文献

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