林麗萱 薛凌英 鄭中凱
長樂區(qū)光溫因子對黃瓜產(chǎn)量的影響分析
林麗萱 薛凌英 鄭中凱
(福州市長樂區(qū)氣象局,福建 福州 350200)
調(diào)查整理黃瓜作物種植的氣候適宜性特征、本地黃瓜作物的物候期和產(chǎn)量信息;觀測大棚內(nèi)溫度、濕度、輻射等主要氣象因子,并將黃瓜作物物候期分為三階段,用相關(guān)分析法分析各階段主要氣象因子與產(chǎn)量的關(guān)系,發(fā)現(xiàn)幼苗期氣象因子與產(chǎn)量的相關(guān)性較差;營養(yǎng)生長期中,以日平均氣溫和太陽總輻射對產(chǎn)量的影響最大,且呈負相關(guān)關(guān)系;生殖生長期氣溫、日最高氣溫和太陽總輻射對產(chǎn)量的影響最大,其中氣溫和太陽總輻射與產(chǎn)量正相關(guān),日最高氣溫與產(chǎn)量負相關(guān)。
光溫因子 黃瓜產(chǎn)量 相關(guān)分析
隨著設(shè)施農(nóng)業(yè)的發(fā)展,設(shè)施農(nóng)業(yè)相關(guān)方面的研究日益受到人們的關(guān)注。吳元中[1]等通過分析積溫、日照與黃瓜各生育期關(guān)系,得出通過調(diào)節(jié)小氣候條件來促進黃瓜的生長。蔣玲玲[2]等分析了黃瓜各生育期不利的氣象條件以及針對不利的氣象條件,可以采取推廣溫室內(nèi)小拱棚育苗、打花簾、適時揭蓋草簾等農(nóng)業(yè)措施。福州市長樂區(qū)屬亞熱帶海洋季風氣候,四季溫暖濕潤,夏長少酷暑,冬短少霜雪。黃瓜為長樂區(qū)的主要大棚蔬菜作物,在黃瓜生長季期間,大部分在適宜的氣候條件下生長,未受過寒害影響,有小部分受過高溫熱害。因此本文選取其作為研究對象,通過開展本地設(shè)施農(nóng)業(yè)大棚的小氣候要素觀測和數(shù)據(jù)積累,分析了氣象因子在各生育期的影響程度以及哪個生育期對產(chǎn)量的影響最關(guān)鍵,得出各個生育期氣象因子與產(chǎn)量的關(guān)系,建立了具有本地特色的溫室大棚蔬菜氣象服務(wù)技術(shù)模式,可為其他作物分析同類關(guān)系提供研究手段,同時也可為其他縣市開展溫室大棚蔬菜氣象服務(wù)提供技術(shù)參考。
黃瓜是典型的喜溫作物,棚室黃瓜秋后、冬茬、早春茬栽培中,常因外界氣溫不穩(wěn)定如風、雪、霜、嚴寒等低溫天氣影響,導致生理功能出現(xiàn)異常,發(fā)生凍害。通過查閱文獻并進行試驗驗證,郭愛蓮[3]、魏瑞江[4]、張玉敏[5]等總結(jié)出黃瓜生長的適宜溫度為20℃~30℃,最低生長溫度是10℃,低于10℃停止生長,5℃受寒害,0℃致死;當空氣相對濕度在70%~85%時,生長良好,濕度過大會引起多種病害發(fā)生,濕度過低影響光合作用;黃瓜葉片光合作用飽和點為55000萬勒克斯,補償點為2000勒克斯,低于20000勒克斯,植株生長遲緩,不足10000勒克斯,則停止生長。
大棚黃瓜栽培方式是一種科學、有效的方式,與露天栽培方式相比,大棚栽培具有非常明顯的優(yōu)勢,可以對氣象環(huán)境和黃瓜生長發(fā)育所需養(yǎng)分等要素進行人為控制,使黃瓜可以在比較適宜的環(huán)境中生長,從而提高黃瓜的產(chǎn)量,延長栽培時間和供應時間。根據(jù)生育期觀測及實地走訪多家農(nóng)戶,整理得出本地黃瓜春季和秋季栽培物候期(見表1和表2)。
表1 黃瓜春季栽培物候期劃分
以長樂區(qū)猴嶼鄉(xiāng)茂豐農(nóng)業(yè)合作社為試點,2015年-2018年分別在3個不同大棚連續(xù)開展試驗并進行測產(chǎn),結(jié)果如表3所示,春季的產(chǎn)量低于秋季。春季市場價格比較貴,一般會適當早采收;秋季收獲的黃瓜可適當晚采收。但過早采收產(chǎn)量低,產(chǎn)品達不到標準;過晚采收,不但贅秧,影響產(chǎn)量,而且產(chǎn)品不耐貯藏和運輸。
大棚內(nèi)氣溫的變化主要受太陽輻射影響,不同天氣情況下(晴天和陰雨天)有不同的變化,導致室內(nèi)的氣溫變化也有所不同。在黃瓜一年兩季生長周期內(nèi)具有代表性的晴天(總云量<20%)和陰雨天(總云量>80%)各取30個樣本數(shù)據(jù)(下同),計算樣本數(shù)據(jù)在同一時刻的溫度平均值。不同天氣條件下的逐時氣溫日變化規(guī)律如圖1所示,從中可見,在天氣晴好的條件下,隨著光照強度的逐漸增強,大棚內(nèi)氣溫上升較快,夜晚氣溫變化較平緩;而陰雨天溫度日變化幅度均較小。
不同天氣條件下大棚內(nèi)空氣相對濕度日變化規(guī)律見圖2。由圖2可知,相對濕度的變化主要集中在白天,夜間相對濕度基本無變化,棚內(nèi)夜間相對濕度經(jīng)常達到 95%以上,最低相對濕度出現(xiàn)在13:00-15:00之間。
圖2 不同天氣條件下大棚內(nèi)濕度日變化規(guī)律
因陰雨天太陽輻射值很小,不具代表性,本節(jié)主要是對晴天大棚內(nèi)白天(6:00-18:00)太陽總輻射的日變化規(guī)律進行研究,分析結(jié)果見圖3。天氣晴好條件下,光照強度逐漸增強,呈現(xiàn)“單峰”狀態(tài),在11:00-14:00之間達到最大值。
圖3 晴天大棚內(nèi)總輻射日變化規(guī)律
考慮到影響黃瓜產(chǎn)量的主要氣象因子分別為氣溫、相對濕度和太陽總輻射量等,為此通過對2015-2018年茂豐農(nóng)業(yè)合作社黃瓜種植物候期的觀測數(shù)據(jù)整理,設(shè)定幼苗期(播種期—五真葉期)、營養(yǎng)生長期(定植期—抽蔓期)和生殖生長期(開花期—坐果期)三個時段為研究的關(guān)鍵生育時期,重點分析主要氣象因子與黃瓜產(chǎn)量之間的相關(guān)性。因參與相關(guān)分析的樣本數(shù)較少,需對相關(guān)系數(shù)進行顯著性檢驗,顯著性檢驗方法采用t檢驗方法。
黃瓜幼苗期3個氣象因子與產(chǎn)量的相關(guān)性分析統(tǒng)計結(jié)果見表4,由表4可見,幼苗期3個氣象因子與產(chǎn)量的相關(guān)性較差,且幼苗期3個氣象因子與產(chǎn)量的相關(guān)系數(shù)均未能通過信度α=0.05的顯著性水平檢驗,因此,可認為幼苗期各主要氣象因子對產(chǎn)量影響很小。
表4 幼苗期主要氣象因子與產(chǎn)量的相關(guān)分析結(jié)果
黃瓜生長期3個氣象因子與產(chǎn)量的相關(guān)性分析統(tǒng)計結(jié)果見表5,由表5可見,營養(yǎng)生長期中,以日平均氣溫和太陽總輻射對產(chǎn)量的影響最大,且營養(yǎng)生長期日氣溫和太陽總輻射與產(chǎn)量呈負相關(guān),相關(guān)性十分顯著性(α<0.05)??赡茉蚴菭I養(yǎng)生長期氣溫較高,光照充足,黃瓜營養(yǎng)生長較旺盛,從而影響生殖生長,不利于花芽分化,最終導致產(chǎn)量下降。
表5 營養(yǎng)生長期主要氣象因子與產(chǎn)量的相關(guān)分析結(jié)果
黃瓜生殖期3個氣象因子與產(chǎn)量的相關(guān)性分析統(tǒng)計結(jié)果見表6,由表6可見,生殖生長期氣溫、日最高氣溫和太陽總輻射對產(chǎn)量的影響最大,生殖生長期氣溫和太陽總輻射與產(chǎn)量呈正相關(guān),且相關(guān)性十分顯著(α<0.05);日最高氣溫與產(chǎn)量呈負相關(guān),且相關(guān)性十分顯著(α<0.05),說明此期適當較高的氣溫,日照充足,利于黃瓜開花授粉及坐果。但是黃瓜又不耐高溫,當氣溫超過35℃后,容易發(fā)育不良,引起落花落果或產(chǎn)生畸形瓜,導致減產(chǎn)嚴重。
表6 生殖生長期主要氣象因子與產(chǎn)量的相關(guān)分析結(jié)果
不同天氣條件下大棚內(nèi)主要氣象因子日變化存在一定規(guī)律。在天氣晴好的條件下,大棚內(nèi)氣溫上升較快,太陽總輻射也強,呈現(xiàn)“單峰”狀態(tài)。夜間和陰雨天溫度變化幅度均較小??諝庀鄬穸茸兓饕性诎滋欤畹拖鄬穸瘸霈F(xiàn)在13:00-15:00之間,夜間基本無變化,常達到 95%以上。
黃瓜幼苗期各主要氣象因子對產(chǎn)量影響很小,營養(yǎng)生長期和生殖生長期部分氣象因子對產(chǎn)量影響大。營養(yǎng)生長期以日平均氣溫和太陽總輻射對產(chǎn)量的影響最大;生殖生長期黃瓜產(chǎn)量與平均日最高氣溫和太陽總輻射有顯著的正相關(guān),與平均日最高氣溫有顯著的負相關(guān)。
研究結(jié)果表明,黃瓜的產(chǎn)量與大棚內(nèi)氣象要素具有動態(tài)關(guān)系。要保證黃瓜產(chǎn)量,就要合理、有效地控制大棚內(nèi)的氣象環(huán)境,形成一個適合黃瓜生長的環(huán)境,只有這樣才能為提高黃瓜產(chǎn)量奠定堅實的基礎(chǔ)。
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