陸佳峰
(上海植物園綠化工程有限公司,上海 200231)
溫室栽培是用保暖、加溫、透光等設(shè)備以及相應(yīng)的技術(shù)措施,實(shí)現(xiàn)在寒冷季節(jié)保護(hù)喜溫植物御寒過冬,或是通過人為創(chuàng)造適宜的小氣候環(huán)境促進(jìn)植物的生長(zhǎng)和提前開花結(jié)果等,達(dá)到作物反季節(jié)生產(chǎn)和提高作物產(chǎn)量的目的。溫室栽培按照不同的標(biāo)準(zhǔn)有多種技術(shù)類型,比如按照使用功能可以分為生產(chǎn)性溫室栽培、商業(yè)性溫室栽培和試驗(yàn)性溫室栽培,其中生產(chǎn)性溫室栽培包括花卉溫室栽培、蔬菜溫室栽培等;商業(yè)性溫室栽培主要包括各種觀賞溫室栽培;試驗(yàn)性溫室栽培則主要是以技術(shù)教育、技術(shù)研發(fā)為目的。除此之外,溫室栽培還可以根據(jù)覆蓋材料的不同分為薄膜型溫室栽培和硬質(zhì)覆蓋材料溫室栽培,其中薄膜型溫室栽培主要包括各種單層、雙層覆蓋的塑料溫室;硬質(zhì)覆蓋材料溫室栽培則主要包括玻璃溫室、PC板溫室和玻璃鋼溫室等。隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和人們的生活質(zhì)量不斷提升,溫室栽培在花卉培育、蔬菜種植等得到了越來越廣泛的應(yīng)用。對(duì)此,本文結(jié)合目前溫室栽培技術(shù)的發(fā)展及其實(shí)踐應(yīng)用的現(xiàn)狀,對(duì)植物的溫室栽培與管理技術(shù)進(jìn)行了研究和論述。
進(jìn)行溫室栽培之前需要進(jìn)行溫室的建設(shè),在這個(gè)過程中需要采取一定的措施對(duì)溫室進(jìn)行消毒。比如,對(duì)于臨時(shí)性的溫室,可以通過不斷更換溫室建設(shè)地點(diǎn)的方式,避免連年種植引起病蟲害發(fā)生率的升高。而對(duì)于固定的溫室,則可以通過在每次播種前或定植前,采取一定的措施對(duì)溫室進(jìn)行消毒。溫室的消毒通常在夏季溫度較高、田間無作物的時(shí)候進(jìn)行。也可以選擇蒸汽消毒的方式,以及采用高溫悶棚和藥物熏蒸相結(jié)合的方法,利用蒸汽的高溫殺滅土壤中的致病菌以及寄生蟲蟲卵,從而達(dá)到消毒的目的,以此來降低植物栽培過程中的蟲害發(fā)生頻率。
基質(zhì)的準(zhǔn)備是溫室建設(shè)的一項(xiàng)重要工作。基質(zhì)也被稱為培養(yǎng)土,土壤的質(zhì)地和肥力直接影響植物的生長(zhǎng)發(fā)育和品質(zhì)?;|(zhì)通常由多種組分的營(yíng)養(yǎng)土配制而成。要求具有優(yōu)良的物理、化學(xué)性狀,土質(zhì)疏松,透氣性、保水性和排水性強(qiáng)。排水層可用碎磚塊、黏土粒、礫石和陶粒組成,營(yíng)養(yǎng)土層則可用腐殖土、粗砂、園土、河泥、草木灰、泥炭土和珍珠巖等組成。比如,仙人掌類植物的培養(yǎng)土可以由羊糞、草炭和粗沙按比例配制,并添加少量骨粉。培養(yǎng)土應(yīng)事先準(zhǔn)備好,并采取一定的措施進(jìn)行消毒。經(jīng)過蒸汽消毒的培養(yǎng)土需要攤晾,使其略干燥。暴曬過的則要噴水或噴藥水,使其潮潤(rùn)。
在進(jìn)行溫室栽培的過程中,溫度、水分、光照和二氧化碳等各種環(huán)境因素都會(huì)對(duì)溫室栽培產(chǎn)生很大的影響。在這種情況下,要想有效保障溫室栽培取得良好的質(zhì)量和效益,就需要在溫室栽培的過程中有效控制各種環(huán)境條件。
溫室栽培中溫度控制是非常重要的,溫度控制得好壞從某種意義上來講直接影響到溫室栽培的成敗。因此,溫度是環(huán)境控制中最重要的控制指標(biāo),溫室需要具有良好的保溫性,而且還需要具有調(diào)控措施,以適應(yīng)植物的生長(zhǎng)需要。比如,同樣是多肉植物,但種類不同和分布地氣候條件的不同,其對(duì)溫度有多樣性的要求。陸生類型的龍舌蘭屬、絲蘭屬、馬齒莧屬及仙人掌類多肉植物要求較高的溫度,氣溫在12~15℃時(shí)剛開始生長(zhǎng),低于這個(gè)溫度則生長(zhǎng)停滯。由此可見,在溫室栽培中需要確保溫室具有良好的保溫和控溫性能。在對(duì)溫室的內(nèi)部溫度進(jìn)行控制的過程中,通常采用的辦法是通過加熱或者通風(fēng)來實(shí)現(xiàn)。比如在夏季氣溫比較高的時(shí)候,可以通過使用遮陰網(wǎng)、噴霧器以及排風(fēng)機(jī)等相應(yīng)的設(shè)備來降低溫室內(nèi)部的溫度,也可以采用卷邊膜或者是在溫室頂部開啟天窗的方式來達(dá)到降低內(nèi)部溫度的效果。除此之外,通過增加灌溉量也能夠取得降低內(nèi)部溫度的效果。相對(duì)應(yīng)的是,在氣溫比較低的冬季則可以通過采用蓋膜以及在溫室內(nèi)使用加熱系統(tǒng)設(shè)備的方式,來合理地達(dá)到對(duì)溫室進(jìn)行加熱升溫的效果。隨著栽培技術(shù)的不斷發(fā)展,一些數(shù)字化智能設(shè)備已經(jīng)在溫室當(dāng)中得到了應(yīng)用,在這種比較先進(jìn)的溫室控溫當(dāng)中,可以通過計(jì)算機(jī)來智能化實(shí)現(xiàn)對(duì)溫室內(nèi)部溫度的精準(zhǔn)控制。在這樣的溫室當(dāng)中,計(jì)算機(jī)智能系統(tǒng)可以根據(jù)實(shí)時(shí)的光照條件、室外溫度、室內(nèi)溫度、風(fēng)向以及風(fēng)速等情況,對(duì)加熱管道的溫度以及天窗開啟的程度進(jìn)行合理計(jì)算,從而使溫室內(nèi)部的溫度達(dá)到合理值并實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)控制。
水分條件的控制是指對(duì)溫室內(nèi)部濕度的控制,高濕度是溫室條件下的一大特點(diǎn),不僅引起作物徒長(zhǎng),同時(shí)也容易誘發(fā)病害。在溫室栽培的條件下,作物由于代謝旺盛、生長(zhǎng)勢(shì)強(qiáng)以及作物葉面積系數(shù)高,相比于非溫室條件下具有更強(qiáng)的蒸騰作用,這導(dǎo)致溫室內(nèi)部的平均濕度經(jīng)常保持在90%以上,在秋冬氣溫較低的季節(jié)甚至由于內(nèi)部濕度過高而發(fā)生霧。同時(shí),較高的濕度對(duì)于植物的生長(zhǎng)也具有很大的危害,絕大多數(shù)植物在高濕度環(huán)境下是無法正常生長(zhǎng)的。因此,在溫室栽培過程中必須采取措施,對(duì)溫室內(nèi)部的水分條件進(jìn)行有效控制。降低溫室內(nèi)部濕度的控制辦法,主要也是通過通風(fēng)和加熱的方式實(shí)現(xiàn)。當(dāng)溫室外部的環(huán)境濕度低于溫室內(nèi)部濕度的時(shí)候,應(yīng)當(dāng)通過控制加熱溫度在短時(shí)間內(nèi)高于通氣溫度,同時(shí)在加熱過程中開窗的方式來實(shí)現(xiàn)溫室內(nèi)外水蒸氣的置換,從而達(dá)到有效降低溫室內(nèi)部濕度的目的。當(dāng)溫室外部環(huán)境濕度高于內(nèi)部濕度時(shí),可以通過設(shè)定最低管道溫度的方式來降低植株周圍的濕度,也可以通過設(shè)定最小開窗度來保持持續(xù)通風(fēng)的方式,或者采用排風(fēng)扇進(jìn)行強(qiáng)制通風(fēng)的方式,來實(shí)現(xiàn)對(duì)溫室內(nèi)部濕度的有效降低??諝庵械乃窒喈?dāng)一部分是從地面土壤蒸發(fā)而來的,因此還可以利用地膜的密閉性進(jìn)行地面覆蓋,這樣能夠顯著減少地面的水分蒸發(fā),從而達(dá)到降低空氣濕度的效果。以上是在溫室內(nèi)部濕度過高,需要降低溫室內(nèi)空氣水分時(shí),可以采取的比較有效的辦法。但在一些時(shí)候也可能出現(xiàn)需要增加溫室內(nèi)部濕度的情況,可以通過噴霧或者蓋遮陰網(wǎng)的方式來增加內(nèi)部空氣水分的效果。
光照條件對(duì)植物的生長(zhǎng)具有重要的影響,充足的光照是保障植物得到良好生長(zhǎng)的重要條件。但是在夏天光照過于強(qiáng)烈的情況下,為了避免植物受到強(qiáng)烈光照的傷害,又必須通過遮陰等方式來降低光照強(qiáng)度。因此,在溫室栽培的過程中,就需要采取必要的技術(shù)手段和措施來合理地調(diào)控光照條件。在夏季光照強(qiáng)烈的時(shí)候需要采取措施降低光照,主要的辦法是通過使用遮陰網(wǎng)來減少溫室室內(nèi)的光照,保護(hù)植株免受過強(qiáng)光照的傷害。在除夏天以外的其他季節(jié),溫室室內(nèi)的光照控制都主要是以補(bǔ)充光照為主。對(duì)溫室進(jìn)行補(bǔ)充光照的措施主要有降低溫室遮光、保持覆蓋物清潔,以及使用乳白色的地膜或黑白雙色膜鋪地等方式。其中,降低溫室遮光、保持覆蓋物清潔可以增加溫室通透性,而使用乳白色的地膜和黑白雙色膜鋪地可以增加反射光。在覆蓋物方面的不同選擇直接影響著室內(nèi)的進(jìn)光量。相關(guān)測(cè)定表明,聚氯乙烯注劑多,易吸塵,污染快,在使用過程中透光率下降明顯;聚乙烯受污染較小,透光率在使用過程中的下降相對(duì)較慢,但缺點(diǎn)是保溫性稍差。覆蓋膜上有水滴也會(huì)造成透光量的損失?,F(xiàn)在生產(chǎn)的長(zhǎng)壽、無滴、保溫覆蓋膜是比較理想的覆蓋材料。在溫室建造過程中也應(yīng)當(dāng)預(yù)先考慮光照問題,因?yàn)闇厥椅菝嫘螤顚?duì)透光率也有影響,一般圓弧形的屋面斷面形狀的透光率是最高的,所以把溫室屋面建造成圓拱形的溫室,能夠獲得相對(duì)更多的進(jìn)光。當(dāng)然,對(duì)于大多數(shù)具有耐弱光性質(zhì)的植物,通常情況下是不需要額外進(jìn)行人工補(bǔ)充光照的。
由于溫室的密閉狀態(tài)和作物的高密度種植,以及溫室所創(chuàng)造的植物適宜的生長(zhǎng)環(huán)境,導(dǎo)致植物在白天的光合作用非常強(qiáng),從而所消耗的二氧化碳也非??臁谋U现参镎IL(zhǎng)的角度來講,溫室內(nèi)的二氧化碳濃度保持在1 000 ppm左右是較為理想的,而當(dāng)二氧化碳濃度降低到350~400 ppm的時(shí)候,植物的光合作用就難以正常進(jìn)行了。因此,在溫室栽培過程中需要采取必要的措施控制二氧化碳濃度,確保溫室內(nèi)的二氧化碳濃度能夠滿足植物光合作用需要。補(bǔ)充二氧化碳,一般在溫室關(guān)閉的情況下使用,也可以使用二氧化碳發(fā)生器,或直接用罐裝二氧化碳施放,還可以使用燃燒沼氣、天然氣產(chǎn)生二氧化碳的方式。也可以在溫室內(nèi)放一些盛有稀硫酸的專用容器,投入碳銨產(chǎn)生二氧化碳。應(yīng)用碳銨時(shí),用塑料袋將碳銨包好,然后在塑料袋上扎小孔,讓碳銨慢慢釋放出來。通過這些方式來控制溫室內(nèi)的二氧化碳濃度,可以給溫室內(nèi)的植物補(bǔ)充足夠的二氧化碳,能夠有效地促進(jìn)溫室內(nèi)植株的生長(zhǎng)。
總的來講,溫室內(nèi)部溫度、水分、光照以及二氧化碳等環(huán)境條件因素之間,是一種動(dòng)態(tài)的相互作用和相互協(xié)調(diào)的關(guān)系。適宜的環(huán)境條件只是一個(gè)相對(duì)的概念,一個(gè)環(huán)境條件的變化可以通過改變其他環(huán)境條件來彌補(bǔ),從而動(dòng)態(tài)地保持溫室的環(huán)境條件處在適宜的狀態(tài)下。比如,濕度過高所帶來的不利影響,可以在強(qiáng)光照射下得到一定程度的緩和。較高的溫度與較強(qiáng)的光照和較高的二氧化碳濃度相結(jié)合,同樣可以使植物獲得最佳的光合作用。而在光照和二氧化碳不配合的情況下,同樣的溫度可能會(huì)由于引發(fā)過強(qiáng)的呼吸作用而不利于栽培效益。也就是說,單個(gè)環(huán)境條件因素的控制通常難以達(dá)到良好的效果,只有通過多個(gè)環(huán)境條件因素之間的協(xié)調(diào)與相互配合,在各環(huán)境條件因素之間相對(duì)最佳組合下才能獲得最佳的溫室栽培效益。
合理的植株密度,能夠使作物在整個(gè)生長(zhǎng)期內(nèi)株層結(jié)構(gòu)合理,有助于最充分地利用太陽(yáng)光能,獲得最佳的溫室栽培效益。合理植株密度的要求在總產(chǎn)量達(dá)到最高的情況下,要求植物的生產(chǎn)質(zhì)量不下降,這樣才能達(dá)到最理想的效果。一般來說,大型矮化株植株要采用正方型株行距,而高型植株則適宜采用長(zhǎng)方型株行距,這樣有利于改進(jìn)通風(fēng)透光條件和操作管理。對(duì)于生長(zhǎng)期較長(zhǎng)的植物,植株密度調(diào)整的原則是前期高度密植,后期高度稀植,縮小株距,增大行距。前期植株的株體小,可以通過大密度的植株來充分利用光能,從而獲得較高早期產(chǎn)量;中期以后,隨著植株的生長(zhǎng)茂盛,可以通過隔一行拔一行,或者隔一株拔一株的辦法,解除作物層間的郁閉狀況來改進(jìn)通風(fēng)和透光條件,從而獲得最高的總產(chǎn)量。株距縮小,行距擴(kuò)大,畝總株數(shù)不變,但大行距的通風(fēng)透光條件更好。
水分和養(yǎng)分是作物生長(zhǎng)兩大必需的要素,適宜的水分條件和合理的養(yǎng)分供應(yīng)是保障作物生長(zhǎng)重要基礎(chǔ)。因此,水分和養(yǎng)分管理是溫室栽培管理的兩個(gè)關(guān)鍵方面。合理的肥水管理和調(diào)控措施,不但可以減少在溫室栽培過程中的投資,而且可以提高肥水的利用效率。相關(guān)研究發(fā)現(xiàn),在溫室栽培過程中合理地減少水分和肥料的用量,不但可以提高植物的產(chǎn)量和品質(zhì),還可以降低土壤養(yǎng)分的累積和淋溶,能夠顯著地降低生態(tài)環(huán)境的污染。在施肥這方面,可以采用配方施肥處理來取代常規(guī)施肥處理,這樣能夠顯著降低化肥的施用量,合理地改變氮、磷、鉀養(yǎng)分的施用比例,不會(huì)降低農(nóng)作物在溫室栽培中的產(chǎn)量和品質(zhì)。在灌溉澆水方面,則可以采用節(jié)水灌溉來取代常規(guī)灌溉,節(jié)水灌溉不僅有助于提高灌溉水分的利用率,還有助于溫室內(nèi)濕度的控制,在保障植物正常生長(zhǎng)需要的同時(shí)實(shí)現(xiàn)水資源的節(jié)約。
溫室栽培是一種高效的植物栽培技術(shù),能夠?yàn)橹参锷L(zhǎng)創(chuàng)造適宜的環(huán)境條件。特別是對(duì)于寒冷地區(qū)或季節(jié)性栽培的喜溫植物來說,溫室栽培是最佳選擇。在進(jìn)行溫室栽培的過程中,需要關(guān)注包括溫度、光照、濕度、二氧化碳濃度等環(huán)境條件的控制,在植物管理過程中需要做好植株密度管理和肥水管理,其中任何一個(gè)環(huán)節(jié)的管理和控制對(duì)植物在溫室栽培下的生長(zhǎng)和質(zhì)量都至關(guān)重要。