郗琳，尉孝琴，李亞靈

（山西農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院，山西太谷，030801）

過高的空氣濕度是冬春季節(jié)設(shè)施生產(chǎn)中普遍存在的障礙因子。尤其是冬季低溫弱光條件下，高濕脅迫更為嚴(yán)重[1～2]。近年來，濕度調(diào)控研究主要集中在溫室環(huán)境的模擬和建立模型的自動(dòng)調(diào)控方面，傳統(tǒng)的或比較簡(jiǎn)便的調(diào)控手段很少有人深入研究[3]。有研究表明，在稻草、豆秸、谷稈、玉米芯、小麥秸稈、玉米秸稈6種秸稈材料中，玉米秸稈的吸濕量最大，降濕效果最好，但要想達(dá)到一個(gè)比較理想的吸濕效果，秸稈必須滿足一定的量[4]。因此，本試驗(yàn)在此基礎(chǔ)上，選擇玉米秸稈作為吸濕材料，采用小拱棚覆蓋的方式，進(jìn)行降濕調(diào)濕的試驗(yàn)，目的是找出用玉米秸稈調(diào)控溫室內(nèi)濕度所需的用量范圍，以期為北方地區(qū)溫室生產(chǎn)進(jìn)行合理的管理提供科學(xué)的指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)于2009年3月下旬至5月上旬，在山西太谷（北緯 37°25′，東經(jīng) 112°25′）山西農(nóng)業(yè)大學(xué)設(shè)施農(nóng)業(yè)工程中心進(jìn)行。所用日光溫室跨度9.75 m，長(zhǎng)度 43 m，高 4.15 m，北墻高 3 m，后屋面投影 1.3 m，屋面為拱圓形無支柱鋼結(jié)構(gòu)。

試驗(yàn)用玉米秸稈作為吸濕材料，首先進(jìn)行充分晾曬（1～2 d），然后根據(jù)小拱棚的容積計(jì)算各處理的用量，稱質(zhì)量，平鋪于拱棚內(nèi)土壤之上。試驗(yàn)作物為番茄。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)4個(gè)處理，即4種不同的玉米秸稈用量，分別為 0.5 A，1.0 A，1.5 A，2.0 A，A 為單位秸稈用量（A=2 kg/m3，前期試驗(yàn)表明，玉米秸稈用量為2 kg/m3），相對(duì)于同等單位密度的麥稈、豆秸、稻草具有的最佳降濕效果，即4個(gè)處理的玉米秸稈實(shí)際用量分別為 1，2，3，4 kg/m3， 分別用 Y1，Y2，Y3，Y4表示。為了能夠比較準(zhǔn)確地控制秸稈的用量和了解不同用量秸稈的降濕效果，試驗(yàn)采用小拱棚覆蓋的方式進(jìn)行。

在日光溫室的中部，并排設(shè)置南北走向的小區(qū)，每小區(qū)覆蓋塑料小拱棚，拱棚間距0.5 m，拱棚規(guī)格：長(zhǎng)×寬×高為 8.4 m×1.0 m×0.5 m。 棚膜在長(zhǎng)邊中部交疊，用鐵夾夾緊固定；拱棚底部四周用土埋嚴(yán)，使拱棚內(nèi)部形成密閉空間，盡量與外界環(huán)境隔絕。小拱棚與地面的接觸面積（小區(qū)面積）為8.4 m2。

為了了解覆蓋玉米秸稈調(diào)濕效果對(duì)作物生長(zhǎng)發(fā)育及抗逆性的影響，在進(jìn)行試驗(yàn)的同時(shí)，將對(duì)空氣濕度反應(yīng)敏感的作物——番茄，于苗齡5～6片葉時(shí)，連營(yíng)養(yǎng)缽一起放入小拱棚內(nèi)。

1.3 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)采用歐寶自動(dòng)記錄儀（型號(hào)為HOBO RH/Temp/2x External H80-007-02）記錄小拱棚內(nèi)的氣溫、相對(duì)濕度和絕對(duì)濕度，記錄時(shí)間間隔為10 min，處理數(shù)據(jù)時(shí)以1 h數(shù)據(jù)的平均值作為這個(gè)小時(shí)的數(shù)值。歐寶自動(dòng)記錄儀設(shè)置在各個(gè)小拱棚的中心位置頂部。

試驗(yàn)對(duì)番茄植株的生長(zhǎng)指標(biāo)進(jìn)行了測(cè)定[5～7]，測(cè)定周期為5 d，株高用卷尺測(cè)量；莖粗用游標(biāo)卡尺測(cè)量，每處理測(cè)5株，3次重復(fù)。植株葉片的水分含量從番茄幼苗放入小拱棚后第10天，取從上往下數(shù)第6片葉[4，9]采用馬林契克法[8]測(cè)定，每 5 d測(cè)定一次，每處理取7株，3次重復(fù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理溫度的日變化

溫度對(duì)濕度的影響很大。由圖1可以看出，4個(gè)處理的溫度日變化趨勢(shì)相同，夜間溫度變化幅度較小，白天變化幅度較大，在凌晨5：00溫度降至最低點(diǎn)，正午12：00溫度升至最高點(diǎn)。4個(gè)處理中，Y4的溫差最大，為40.1℃，并且隨著玉米秸稈用量的減少， 溫差也逐漸減小，Y3，Y2，Y1處理的溫差分別為37.9℃，37.9℃，36.1℃。

經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析可知，全天4個(gè)處理間溫度無顯著性差異；但在白天，處理Y4極顯著高于其他處理，尤其是 10：00～13：00；夜間，處理 Y4極顯著低于其他處理。 在白天，Y1，Y2，Y3三者之間最大溫差值小于 3℃，而Y4的最高溫比Y1高4℃；到了夜間，各處理中最大溫差小于1℃。

2.2 不同處理絕對(duì)濕度的日變化

由圖1，圖2分析可知，絕對(duì)濕度的總體日變化趨勢(shì)與溫度日變化趨勢(shì)基本一致，表明溫度會(huì)通過影響蒸發(fā)而改變絕對(duì)濕度。在凌晨5：00，溫度為最低值，之后緩慢升高，隨著日出后棚內(nèi)溫度的升高，作物蒸騰作用逐漸加速，同時(shí)，陽光直射秸稈表面，提高了表面溫度，促進(jìn)秸稈中水分的蒸發(fā)，從而使絕對(duì)濕度在日出時(shí)段表現(xiàn)出急速上升趨勢(shì)。

4個(gè)處理的絕對(duì)濕度在白天達(dá)到最高峰的時(shí)間不同，Y4最早，出現(xiàn)在上午 9：00，比溫度高峰（12：00）提前3 h；最高峰的峰值也不同，由圖2可知Y4峰值最低，Y4與峰值最高的Y2峰值相差5 g/m3；夜間也以Y4的絕對(duì)濕度最低，Y4夜間絕對(duì)濕度的最大值為 10.3 g/m3，平均值為 9.7 g/m3，比 Y1小 2.7 g/m3；Y3比Y1小1.4 g/m3?？梢姡瑹o論白天還是夜間，都以Y4的降濕效果最好。同時(shí)，4個(gè)處理的絕對(duì)濕度的極差不同，Y4，Y3，Y2，Y1分別為 12.9 g/m3，15.3 g/m3，18.3 g/m3，16.5 g/m3。 經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析可知，在設(shè)定的 4 個(gè)處理中，無論白天、夜間還是全天，Y1和Y2的絕對(duì)濕度差異不顯著，但Y3和Y4與Y1和Y2呈極顯著差異；Y3和Y4兩者亦呈極顯著差異。

圖1 不同處理的溫度日變化（2009.4.21～22）

圖2 不同處理的絕對(duì)濕度日變化（2009.4.21～22）

圖3 不同處理的相對(duì)濕度日變化（2009.4.21～22）

2.3 不同處理相對(duì)濕度的日變化

相對(duì)濕度在夜間達(dá)到最高值，當(dāng)空氣中的相對(duì)濕度大于100%時(shí)，空氣中就會(huì)出現(xiàn)結(jié)霧現(xiàn)象，同時(shí)作物表面會(huì)出現(xiàn)結(jié)露，并造成作物沾濕[1]，因此，要盡可能地使溫室內(nèi)空氣相對(duì)濕度保持在100%以下。由圖3可以看出，各處理達(dá)到最高值的時(shí)間分別為：Y1凌晨 2：00，Y2凌晨 4：00， Y3凌晨 6：00，Y4早上 8：00； 相對(duì)濕度達(dá)到 100%時(shí)，Y1，Y2，Y3，Y4的持續(xù)時(shí)間分別為8 h，6 h，3 h，0 h。大多數(shù)蔬菜作物要求的最高相對(duì)濕度都低于90%[1]，相對(duì)濕度在90%以上的持續(xù)時(shí)間，Y1，Y2，Y3，Y4分別是14 h，13 h，10 h，6 h，可見 Y4的降濕效果最佳，Y3次之。

2.4 不同處理對(duì)植株生長(zhǎng)指標(biāo)的影響

①對(duì)番茄葉片含水量的影響 由圖4可以看出，葉片組織總含水量4個(gè)處理相差不大，組織束縛水含量以降濕效果較好的Y3和Y4處理較高，分別較 Y1高 12.2%，8.3%， 自由水與束縛水的比值Y3，Y4分別為 1.47，1.59， 而 Y1，Y2則為 1.85，1.73，表明Y3和Y4處理的番茄植株抗逆性較強(qiáng)。

②對(duì)番茄生長(zhǎng)的影響 番茄苗于5～6葉期放入小拱棚。由圖5，6可以看出，4個(gè)處理對(duì)株高生長(zhǎng)的影響不明顯。處理10 d后，Y3和Y4表現(xiàn)為莖粗增長(zhǎng)較快，與Y1和Y2形成明顯的差異，處理20 d試驗(yàn)結(jié)束時(shí)，Y3的莖粗較 Y1大 0.05 cm，Y4較 Y1大0.02 cm，表明植株生長(zhǎng)健壯。結(jié)合對(duì)組織含水量的分析，可以看出在處理Y4與Y3條件下，番茄植株矮壯，抗逆性強(qiáng)。

3 小結(jié)

通過不等量玉米秸稈對(duì)空氣濕度的調(diào)濕及降濕效果的初步研究，結(jié)果表明，濕度調(diào)控所需玉米秸稈的最適用量至少為3 kg/m3，4 kg/m3降濕效果最好。在此條件下，可以使夜間高于90%相對(duì)濕度的時(shí)間降低為6～10 h，100%相對(duì)濕度的情況不出現(xiàn)，或僅有3 h。濕度降低使番茄幼苗葉片組織束縛水含量增加，植株矮狀，抗逆性增強(qiáng)，也使得葉片結(jié)露減少，對(duì)于減少病害意義重大。

玉米秸稈資源豐富、取材方便、價(jià)格低廉，利用玉米秸稈的吸濕性有望實(shí)現(xiàn)低成本降低溫室濕度的目標(biāo)，尤其是對(duì)于廣大北方地區(qū)冬春季的溫室生產(chǎn)有著重要的意義。

圖4 番茄葉片組織含水量

圖5 不同處理植株的株高變化

圖6 不同處理植株的莖粗變化

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