(三)温室内小气侯的调控技术
结构合理的温室必须配以相应的管理技术,才能创造出适宜牡丹生长发育的小气候环境。温室内小气候与自然气候相比,受人工干预或调控的因素较大。温室内小气候环境,即:温、光、湿、风、气等因子的调控技术,是影响牡丹春节催花成败和质量高低的关键技术。
Ⅰ温度管理
温度是影响牡丹春节温室催花成败及催花质量高低的主要因子,不同品种或同一品种的不同生长发育阶段,对温度的要求都不相同,所以,如何调节温度以满足各个品种、各不同生长发育阶段的要求,是催花的关键技术。
1、开花所需有效积温:是指牡丹从萌动到开花这段时间内全部有效温度的总和。所谓有效温度,是指每天的平均温度与牡丹生物学最低温度的差值。牡丹生物学最低温度,是牡丹生理活动过程开始的下限温度。关于牡丹的生物学最低温度,不同品种间存在着一定的差异。例如,喻衡(1959)以“姚黄”为对象,提出牡丹的生物学最低温度为3.6℃;杨芳蕾(1991)以“紫二乔”为对象,认为牡丹生物学最低温度为3.1℃;刘克长(1992)以泰安地区中花品种多年物侯观察及相应气象要素的测定资料,求算出牡丹的生物学最低温度为3.8℃。催花实践中,多以4℃作为牡丹的生物学最低温度来计算牡丹开花所需有效积温。在自然条件下,牡丹只有满足了对有效积温的需求之后才能开花,例如:姚黄开花所需有效积温为300—350℃,紫二乔需要380—430℃。同样,牡丹春节温室催花中,也只有满足了对有效积温的需求之后才能开花,例如:赵粉需要400—450℃,胡红需要480—530℃。催花期间总有效积温是每日有效积温累加在一起的数值,每日有效积温简单计算方式为:
日有效积温=(日最高温度+日最低温度)÷2-4℃
2、温度的控制:
(1)牡丹春节温室催花,实践表明其温度的控制必须是维持一个逐渐升温的过程,即类似于自然开花中温度的由低到高,切忌骤然升温或降温。如果急于达到牡丹开花所需有效积温,而使温度上升太快、太高,将严重影响牡丹催花质量,造成有花无叶,有叶无花或导致花蕾萎缩而使催花失败。
(2)牡丹春节温室催花不仅需要整个催花过程温度由低到高,而且每天的温度也应该类似于自然开花中每天的温度变化,不要使每天的高温或低温时数过长或过短。而在催花后期(平蕾期以后),如果想提前或延迟开花,可适当延长高温或低温时数。
(3)牡丹春节温室催花中还应保持一定的日温差(即每天最高温度和最低温度的差数)。牡丹由于长期适应自然环境的原因,具有昼夜温周期反应。自然条件下,在一天中中午温度最高,清晨温度最低。温室内温度调节也应符合自然状态下温度变化规律,防止夜间温度高于白天,保持一定的温差。实践表明,牡丹春节温室催花中,日温差为8—13℃对牡丹生长发育较为有利。而催花后期,即平蕾期以后,若想提前花期,可适当缩小每天的温差。
3、温室内温度变化特点和影响因素
要想调节好温室内的温度变化,以适应牡丹植株的生长发育,首先应该了解温室内温度的变化规律。据观测,温室内温度变化具有以下特点:
(1)温度变化剧烈。由于温室聚热效果较好,晴天光照好时,温度上升很快,夜晚温度下降也很快,昼夜温差较大。
(2)温度变化不均衡、差异大。白天由于温室前部光照比后部好,温度是前部高于后部;夜间前部散热快,后部蓄热多,散热慢,则后部温度高于前部。中间的温度始终高于两端。
(3)保温覆盖物对夜间的保温十分重要。生产中,多以草苫作为保温覆盖物,草苫厚度一般要求3—5cm,而且覆盖时不能留缝隙,要相互重叠。为避免雨雪对草苫的影响,应备有护苫膜或塑料编织棚布,雨雪前盖在草苫上面,晴天时去除。据安徽李国师在阜阳的多年观测,无供热系统的温室内在覆盖草苫和护苫膜的情况下,夜间降温幅度最小的只有0.5℃,出现在阴雨天气;降温幅度最大的可达9℃左右,出现在夜间晴并有强冷空气影响时;正常的晴或无云天气,一般下降5℃左右。
(4)草苫揭盖早晚对温度的影响。日出后,太阳刚升离地平线,太阳高度角小,温室吸收的太阳辐射也少,此时温室自身的热辐射大于所获得的太阳辐射,故日出后的一段时间温室内气温不但没有升高,而且还稍有下降,晴天时,温室内最低气温出现时间,一般都在日出后的1小时15分左右。当温室所吸收的太阳辐射大于温室自身的热辐射时,室内气温从最低点开始回升,此时揭苫气温呈现明显回升趋势。如果在温室最低气温出现前揭苫,即日出后1小时15分内揭苫,由于温室失去覆盖,室温可下降1℃左右,从而使室内气温回升时间推迟。
温室最高气温出现在午后14:00时左右,此后温室自身的热辐射逐渐大于所获得的太阳辐射,温室处于降温阶段。室内外温差越大,降温速度也就越快。盖苫后,室内温度变化比较平稳,盖苫时间越早,温室自身热辐射损失得越少,夜间和早晨的最低温度相对就越高。
所以,草苫揭盖时间的掌握应该是灵活的。如果温室空气温度偏低,为避免提前揭苫造成室温下降,可参照当地的日出时间,在日出的1小时15分后揭苫。为有利于清晨尽早采光,只要揭苫后室内气温不低于要求范围,就可提前揭苫,盖苫时间的早晚可以根据所要求的温度范围、外界气温的变化、日落时间、草苫厚度、供热系统等灵活掌握。
(5)通风对室内温度的影响。在晴天,当温室封闭时,温度上升很快,有时上升速度可高达10℃/小时以上,最高气温可达40—50℃,是牡丹植株无法忍受的。所以,必须适时开启通风口进行通风,利用室内外的空气循环,以降低室内温度。通风口的开关时间及通风口的大小,应根据不同温度要求而定。
(6)供热系统对温度的影响。供热系统主要在夜间使用,在覆盖草苫的温室内,通过热水循环的辐射热,可将温度最高升至18—22℃。另外,在白天当出现阴天或雨雪天气时,有时也必须用供热系统加温,据观测,由于没有太阳光的辐射和草苫的保护,温室内温度有时比夜间还要低,一般为5—10℃,通过供热系统进行加温,可将温度最高升至15—20℃。
4、温室内温度的调节技术:
牡丹春节温室催花中,温度的控制是一个由低温到高温的过程,特别是前期,温度要求较低。所以,根据催花中牡丹对温度的要求和温室内温度变化特点,可采取以下措施进行温度调节。
(1)不同地区覆盖塑料薄膜时间不同。在黄河及黄河以南地区,牡丹植株进入温室后的10—15天内,即农历的10月15日—30日,室外温度恰好符合牡丹在前期对温度的要求,所以,牡丹进入温室后可以露天培养10—15天,然后再覆盖塑料薄膜;或者先覆盖塑料薄膜,在室外露天培养10—15天,再将牡丹移入温室中。在黄河以北地区,由于室外温度太低,必须在牡丹进入温室之前覆盖塑料薄膜。
(2)灵活掌握草苫揭盖时间。在北京以北地区,由于自然温度很低,自牡丹进入温室后,都必须利用草苫保温,其揭盖时间可与日出、日落时间同步。在北京及周边地区,自牡丹进入温室后的15天内可以不用揭盖草苫,以利用自然低温满足牡丹在前期对低温的需求。在进入温室后的15—30天内,利用部分草苫即可达到温度要求,即:每隔一片草苫盖一片草苫,或隔一片盖两片,在催花后期,由于温度要求较高,则必须将草苫全部覆盖完。
在北京及北京以南地区,揭草苫应在日出前半小时内进行,盖草苫应在日落后半小时内进行(或根据实际需要延迟盖草苫的时间)。其目的一是避免温度骤然上升或下降,二是最大限度地满足牡丹对光照的要求。据观测,日出前半小时内揭开草苫,至日出时刚好揭完,室内气温一般下降1—3℃,日出后1小时15分,温度开始缓慢回升。日落后半小时内将草苫盖完,受室内地面、墙壁等辐射热的影响,气温在30—60分钟内可回升1—2℃。与其它花卉不同的是,即使在阴雨雪天,草苫也应该按时揭盖,否则,易引起灰霉病的发生而使催花失败。
(3)灵活掌握通风口(腰窗)的开关时间及风口大小。通风口(腰窗)的开关早晚和风口大小是调节温室内温度的重要措施,在北京以北地区,由于光照时间短,光照强度弱,阴雨雪天多,室内温度较低,开风口的机会不多。在开风口时,应在要求温度达到最高值时进行,关风口应在温度呈下降趋势时进行。在北京及北京以南地区,牡丹进入温室初期(15—20天),开风口应在日出后的1小时15分—30分时进行,因为这时温度开始回升,将风口打开,可以减缓温度上升速度,避免骤然升温对植株造成危害,以后(20—40天)可逐渐延迟开风口的时间,至后期(40—60天),可在温度达到要求范围的最高值时进行。关闭风口的时间应在室内温度下降至要求温度时进行。在前期,有时整夜不关风口,中期多在17:00左右关闭风口,后期多在14:00左右关闭风口。开关风口时,应由小到大随温度升降而逐渐开关,切忌将风口突然开大或关小,这样会造成室内温度骤然升降,容易造成牡丹“伤风”而使催花失败。在阴雨雪天,为达到升高温度同时又降低湿度的目的,常在利用供热系统加温的同时,开启风口(或利用排风扇)进行通风。
(4)供热系统的加温。供热系统是牡丹于春节开花的重要保证,在北京以北地区,自牡丹进入温室开始就要求供热加温,以避免受冻。在北京及北京以南地区,由于前期、中期室外自然温度相对较高,可不必供热加温或利用揭盖草苫、开关风口即可达到温度要求。后期,由于自然温度降低,室内外热交换量加快、加大,则必须供热加温。供热加温应掌握由低到高逐渐进行,在加温期间,可通过阀门控制散热片的数量、热水循环速度和热水本身的温度,使温度逐渐升高或降低,从而形成一个平滑的温度升降曲线。
以上介绍了牡丹春节温室催花中所需有效积温、温度的控制、温室内温度变化特点和温度调节技术,关于不同品种及同一品种不同生长发育阶段所需要的具体温度数值,将在第十一部分详细叙述。催花生产中,应根据不同品种或同一品种不同生长发育阶段所需要的具体温度数值,采取不同的温度调节措施。
Ⅱ光照调控技术:
1、光照主要从光照时数、光照强度和光谱成分三个方面影响牡丹的生长发育。
牡丹为喜光稍耐半阴的长日照植物,开花过程的自然光照时数约10—12小时,所以,温室催花应尽可能地延长光照时间,达到10个小时以上。特别是在初期和中期阶段,如果光照长时间不足8小时,花蕾将停止发育而逐渐萎缩,甚至叶片也停止生长,其中胡红表现的特别敏感。光照时数不足,是牡丹催花失败的一个重要原因。光照强度对牡丹成花率的影响不明显,据青木宣明(1989)研究证实:在光照时数足够的情况下,即使光照强度为300勒克斯,也有利于提高成花率。但是,光照强度能影响牡丹的生长发育,如果在催花过程中长时间连阴天,光照强度较弱,花蕾也会停止发育而萎缩。另外,强光照还能引起牡丹花枝的向光性生长,从而影响株型的美观。光谱成分主要影响牡丹花色素的形成及其表现,其次,如果光谱中红外线成分偏多,将使花枝变长、变弱、花朵下垂,影响观赏效果。
2、光照调控的技术措施。
为了增加温室的光照时间和光照强度,应做好以下光照调控措施:
(1)选用厚薄一致,透光率高、抗老化的无滴膜,减少水雾附着,增加透光率。温室薄膜最好不要用污染较重的旧膜,据测定,污染较脏的旧膜,透光率比新膜少25%左右,使用旧膜的温室,室内光照强度弱,气温回升缓慢。另外,在薄膜使用过程中,应每隔7—10天清除一下上面的灰尘。
(2)掌握适宜的草苫揭盖时间。日光温室的光照时间受草苫揭盖时间的限制,在北京及北京以南地区,冬季日照时数相对较短,但从早晨7:30到下午5:30,仍有10个小时左右的光照时间,加上日出前、日落后的散射光时间,完全可以满足牡丹对光照时数的要求。所以,应结合温度管理,最好在日出前半小时揭苫,日落后半小时(或更晚)盖苫,尽可能地早揭晚盖。
(3)降低温室内空气相对湿度。温室的湿度直接影响透光率和光照强度。据李国师等测定,1993年1月27日,在晴天碧空无云条件下,9时揭苫完毕后,温室内的相对湿度在1个小时内(9—10时)由90%降至55%,而室内透光率(含薄膜及室内相对湿度两个条件的影响)由63%提高到83%,至11时,室内相对湿度降至50%,室内透光率提高到89%。温室内的相对湿度随温度的升高而下降,而室内透光率则随相对湿度的下降而增大。在12时后打开通风口换气时,室内气温有所下降,太阳高度角开始减少,太阳光在薄膜上的入射角增大,但受外界空气相对湿度影响,室内相对湿度继续下降,当13—14时室内相对湿度降至最低35%左右时,室内透光率最高达92%—93%。14时30分,关闭通风口后,相对湿度逐渐上升,此时室内透光率方随之下降。16时30分,由于外界气温明显降低,薄膜内壁附近有水汽产生,薄膜内壁附着的水滴增多,此时透光率只有33%。
所以,温室透光率受室内相对湿度影响很大,保持室内适宜的相对湿度,对增加温室光照强度十分有利。
(4)特殊气象灾害的处理措施。连阴雨雪、久阴转晴或雪后骤晴是温室主要的气象灾害。连阴雨雪天气,温室光照不足或无光照,温室内照度长时间处在光补偿点以下,植株的呼吸消耗大于光合积累,长势不良,叶色变淡,较为常见的现象是,在连阴雨雪及雪后骤晴揭开草苫时,植株萎蔫,严重时急速萎蔫凋枯死亡。这种现象大体可作如下解释:
① 连阴雨雪后基质温度降至适宜温度下限或以下,使牡丹根系受到寒害,此时 ,若水份过大,会造成沤根。天气转晴揭苫后,基质温度回升缓慢,根系功能一时难以恢复,不能保证植株对水分和无机盐的需要。
② 晴天揭苫后,温室气温回升快,使植株蒸腾强度急剧增大,植株在低温高湿下长期敞开的气孔来不及关闭,加大了植株失水。
③ 温室温度垂直分布上高下低,超出植株适应范围。植株一方面不能适应地上部的高强度的光热环境,一方面基质温度偏低,根系功能恢复缓慢,受双重因素影响,使植株体内水分迅速失去平衡而引起萎蔫或死亡。
在遇有连阴雨雪或雪后骤晴天气时,比较好的处理方式是:早晨比正常情况下适当提早揭苫,使牡丹在较低温度下多见一些光,便于植株有时间进行对强光条件下的适应调整。随后,抓紧时间在植株体上喷水或叶面喷肥,当气温上升到一定高度(17℃左右),植株萎蔫开始明显,此时可放回一部分草苫遮光,同时再次向植株体上喷水,待植株恢复后,再将草苫卷起。这样反复交替回苫,既减弱了光热强度,又使温室地面接受了直射光。也可以开始就间隔揭苫,并视情况回苫与交替揭苫。
雪后骤晴天气,下午应及早盖苫,以保持较高的基础温度,避免因强冷空气控制期间外界低温强度大,使温室再次出现不利低温。
连阴雨雪或雪后骤晴所造成的植株萎蔫,往往不是一天就能恢复,这与连阴雨雪的天数、基质温度下降程度、处理方法有密切关系。长达10天左右的连阴雨雪天气,温室内基质热量散失较多,而转晴后,基质热量又需逐日积累,约需3~5天植株才能完全恢复。因此,不可操之过急。
(5)人工补光。阴雨雪天气对温室内牡丹的生长发育非常不利,若连阴雨雪天数达5天以上,则属温室的灾害性天气。在阴雨雪天气,温室光照不足或无光照,温室内照度长时间处在光补偿点以下,植株的呼吸消耗大于光合积累,长势不良,叶色变黄,花蕾萎缩。在这种情况下,为解决植株长期光照不足而出现光饥饿现象,可以采取人工补光的方法进行弥补。光源及安装方法可以参考第五部分“温室补光设施”。在阴雨雪天气,白天应全天开灯补光,早晚再各补光2—3小时。在多云和半阴天气,早晚各补光2—3小时即可。晴天时,尽可能地将草苫早揭晚盖,早晚可补光1—2小时。不论何种天气,都不宜24小时补光。
Ⅲ 温室内空气相对湿度的调控技术:
1、温室内空气相对湿度的特点。由于塑料薄膜的覆盖,温室内水汽散发不出去,相对湿度一般比室外大,而且昼夜变幅也较大。早晨揭苫后,室内温度上升,相对湿度逐渐下降,在晴天不通风时,中午前后相对湿度可达60%左右,13—14时相对湿度最低。傍晚盖苫后相对湿度迅速上升,至次日揭苫前相对湿度维持在95%以上。全天多云,不通风时,白天相对湿度高达85%左右;浇水后,不通风时,室内相对湿度白天可高达90%左右。白天,在通风的情况下,空气相对湿度也多在60%—80%之间。
2、空气湿度大的危害。牡丹春节温室催花过程中,空气相对湿度不必太大。湿度大易引起病害的发生,尤其是在连阴雨雪天气,空气湿度接近饱和,极易引起牡丹灰霉病的发生;同时,湿度大也影响室内光照,使牡丹植株生长瘦弱。实践表明,不必采取往空气中喷水等措施而刻意追求空气的高湿度,因为即使不采取增湿措施,温室内的空气湿度也能够满足牡丹生长的需要。
3、降低空气相对湿度的措施。
(1)通风换气是降湿的主要手段,在保持室内一定温度的条件下,要经常进行通风换气。
(2)温室内浇水最好选择在晴天日出后的1—2小时内进行,浇水要适量,不要地面积水。
(3)牡丹春节温室催花生产是在地面上进行的,与土壤关系不大,有条件的可以在地面上铺上砖、水泥或炉渣,以减少土壤水分蒸发而增加空气相对湿度,同时可以保持室内干净、卫生,有利生产作业和防止病虫害。
(4)在阴雨雪天温室内湿度过大的情况下,可利用供暖设备,在加温的同时进行通风,以达到降低湿度而又不降低温度的目的。
Ⅳ 加强温室通风。
通风是牡丹春节温室催花生产中比较重要的管理措施,不但能够调节温室内的空气循环,还是调节温室内温度、湿度的主要方法。如果不及时通风换气,空气湿度常可接近饱和,不仅影响植株叶面蒸腾,还会抑制植株对水分和养分的吸收。同时,通风不良的温室内,二氧化碳常因光合作用的吸收越来越少,如果二氧化碳浓度低于正常空气的80%,光合作用就会开始受到影响,低于50%时光合作用就不能进行。因此,加强温室内通风,保证温室内空气常用常新,是一项重要的管理工作。原则上只要室内温度超过牡丹要求的温度时,就应打开通风口,及时通风降温,促使室内空气对流。尤其是当外界温度超过15℃时,更应逐渐加大通风口,延长风口的开启时间,且温度越高,越要加强通风换气。切忌在温度升到最高时进行,以免外界的冷空气突然袭入而造成温度的骤然下降,使花蕾因“伤风”而败育。经常通风,还可以使植株健壮,出售时搬出温室也能够保持枝挺、叶展、花茂,而不会因组织幼嫩出现枝弯、叶垂、花残的现象。
Ⅴ增加二氧化碳浓度。
在牡丹春节温室催花生产中,对植株生长影响最大的气体是二氧化碳(CO2)。自然空气中,二氧化碳含量一般只有0.03%,当绿色植物光合作用消耗二氧化碳后,由于空气处在流动状况,加之土壤有机质分解也将二氧化碳释放于空气中,因而可使田间的二氧化碳不断得到补充。
温室中二氧化碳浓度的变化较外界明显,夜晚,由于植物的有氧呼吸释放大量二氧化碳,土壤有机质分解又有大量二氧化碳释放室内,因此,二氧化碳浓度一般高于室外。早晨揭苫后,光合作用开始,二氧化碳浓度急剧下降,中午时二氧化碳浓度低于0.01%,大大低于外界。白天是植物光合作用固定二氧化碳的重要时段,此时温室里二氧化碳浓度明显偏低,使植物的光合速率大大降低,影响其生长发育。通风换气,虽然可以使二氧化碳得到补充,但只能使二氧化碳浓度大致与外界维持平衡。研究表明,当增加温室里二氧化碳浓度时,花卉的干物质就相应增加20—60%。最适宜植物进行光合作用的二氧化碳浓度,为空气中正常浓度的3—5倍,在这种浓度下花卉光合作用的效率最高,光合作用速度平均可增加一倍左右,可以使牡丹健康发育,增强抗病能力,提高催花质量。
为了增加温室里的二氧化碳浓度,提高牡丹的催花质量,在生产上,可以进行人工增施二氧化碳气肥,以补充光合作用过程中二氧化碳的不足。二氧化碳气肥一般在太阳出来后一小时开始施用,每次施用时间以超过一小时为宜,浓度宜控制在空气标准浓度的3—5倍,即0.1—0.15%为宜。
在生产上可以进行人工增施二氧化碳气肥,其方法有燃烧石油液化气和煤油,利用稀硫酸和碳酸氢铵反应产生二氧化碳,使用二氧化碳发生器,二氧化碳烟剂、液剂或固态二氧化碳(干冰)等方法,简介如下:
1、化学反应法:传统的施气肥的方法是化学反应产生二氧化碳气体,它是利用农用碳酸氢铵和工业用稀硫酸反应制取二氧化碳气体。
碳酸氢铵+稀硫酸→硫酸铵+二氧化碳↑+水
用于制取二氧化碳气肥的国产机型有:①淮坊市农科院研制生产的KF—4型多功能二氧化碳喷施器; ②山东青州市职业新技术研究所研制的气肥增肥器。
2、燃煤法:煤是含碳丰富而又廉价的燃料,煤燃烧时碳元素被氧化而生成二氧化碳,根据含碳量的不同,1公斤煤燃烧后可产生2—4公斤左右的二氧化碳。但由于煤自燃气中含有二氧化硫等有害成分,对作物又有严重的危害,因此,不能直接作为气肥使用。
近几年来,国内研制成功了用普通炉具燃烧煤碳,经净化处理产生二氧化碳的二氧化碳发生器。其工作过程是用普通炉具燃烧生产含有二氧化碳及一些有害气体的燃气,经燃气过滤器除粉尘、煤焦油等成分后再由空气压缩机送入反应室,经气泡器分解为微小气泡,在药液中进行气液两相化学反应,进一步吸收其中的有害成分,最后输出纯净的二氧化碳。
3、燃油法:北京和达机电有限公司开发制造的“和达牌”二氧化碳增施器(气肥机)是施气肥技术的高新科技产品。
组成及原理:增施器由燃油炉、集气罩、输气管、过滤器等组成。燃油炉是二氧化碳气源装置。集气罩、输气管是收集与导气装置。过滤器是滤除有害气体的装置。
燃油炉产生气源,由输气管输送到过滤器内,经过多级过滤装置除掉有害气体,释放出纯净的二氧化碳。
4、二氧化碳液态施肥:最先进的方法是使用液体二氧化碳,就是将工厂的二氧化碳废气或专门生产的二氧化碳装在气瓶中(变成液态),以减压后缓慢地放出,通过输气管均匀地扩散在室内。目前,国内有些地方已开始使用液体二氧化碳,这是今后发展的方向。
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