風(fēng)速對(duì)大棚甜椒生長(zhǎng)發(fā)育的影響
風(fēng)是植物生態(tài)環(huán)境的一個(gè)重要因素,它直接或間接地影響作物的生長(zhǎng)發(fā)育。適宜的風(fēng)向風(fēng)速能夠調(diào)節(jié)植物葉面微環(huán)境,促進(jìn)微環(huán)境與周圍環(huán)境的物質(zhì)轉(zhuǎn)移和能量交換,降低光合氣體交換阻力、提高蒸騰速率、增加葉片微環(huán)境 CO2濃度,同時(shí)減少葉片水分凝結(jié)、避免在高濕點(diǎn)產(chǎn)生病害,有利于作物的生長(zhǎng)發(fā)育和提高抗逆性能,并提高最終產(chǎn)品質(zhì)量。
而在溫室這種相對(duì)封閉的小環(huán)境中,氣流運(yùn)動(dòng)速度很低,幾乎處于靜止的狀態(tài),研究表明在溫室內(nèi)氣流運(yùn)動(dòng)速率受通風(fēng)面積和外界風(fēng)速的影響,在漏通風(fēng)情況下,使用風(fēng)向風(fēng)速儀測(cè)得溫室內(nèi)氣流運(yùn)動(dòng)速率小于0.1 m/s。這種環(huán)境條件不利于作物的生長(zhǎng),因此研究溫室內(nèi)作物生長(zhǎng)與氣流運(yùn)動(dòng)條件之間的相互關(guān)系具有重要意義。
對(duì)日光溫室氣流運(yùn)動(dòng)規(guī)律的相關(guān)報(bào)道甚少,而對(duì)溫室內(nèi)通風(fēng)原理、通風(fēng)方式、通風(fēng)量的研究較多。楊振超等設(shè)計(jì)“風(fēng)筒”來(lái)調(diào)控溫室內(nèi)氣流運(yùn)動(dòng)速率,進(jìn)而研究了氣流運(yùn)動(dòng)速率與作物生長(zhǎng)發(fā)育、生理效應(yīng)間的關(guān)系。而對(duì)于溫室內(nèi)不同風(fēng)速對(duì)作物蒸騰及生長(zhǎng)影響的研究還未見(jiàn)報(bào)道。本研究初步探討了日光溫室內(nèi)不同風(fēng)速與作物蒸騰及生長(zhǎng)相互關(guān)系,同時(shí)給出了不同風(fēng)速處理下,盆栽蒸騰量與其它環(huán)境因子的相關(guān)性,期望能找到一個(gè)最佳風(fēng)速,來(lái)改善溫室作物生長(zhǎng)環(huán)境,既提高作物產(chǎn)量又減小植株蒸騰耗水,從而為改善作物品質(zhì)以及設(shè)施農(nóng)業(yè)水資源的節(jié)約利用等方面提供理論和實(shí)踐依據(jù)。
不同風(fēng)速處理下盆栽甜椒的生長(zhǎng)及蒸騰耗水情況。根據(jù)不同風(fēng)速條件下盆栽甜椒的表觀參數(shù)對(duì)比得出,適宜的風(fēng)速有利于盆栽甜椒的生長(zhǎng)發(fā)育,特別是在溫室內(nèi)這種相對(duì)封閉的小環(huán)境中效果更加顯著。
研究表明,溫室內(nèi)盆栽甜椒生長(zhǎng)的最適宜的風(fēng)速在0.8 m/s左右,無(wú)風(fēng)或者風(fēng)速太大都不利于甜椒的生長(zhǎng)。溫室的通風(fēng)可直接調(diào)節(jié)室內(nèi)小氣候,適宜的溫室內(nèi)氣流運(yùn)動(dòng)速度不但可以改善作物群體的溫度、濕度等環(huán)境條件,還有利于作物的光合、呼吸和蒸騰作用,因此在溫室的管理過(guò)程中通過(guò)通風(fēng)創(chuàng)造適宜的氣流運(yùn)動(dòng)速度非常重要。
從定植到收獲,盆栽甜椒夜間蒸騰量是隨風(fēng)速的增加而增大,風(fēng)速的大小是影響植株夜間蒸騰的主要因素。
白天蒸騰量因風(fēng)速的不同而不同,在甜椒的全生育期,把其白天蒸騰耗水分為三個(gè)階段。從定植到9月24日,盆栽甜椒的白天蒸騰量隨風(fēng)速增加而增大;9月25日到10月11日,盆栽甜椒的白天蒸騰量表現(xiàn)為:T2>T3>CK>T1;10月12日到收獲,盆栽甜椒的白天蒸騰量表現(xiàn)為:T2>CK>T3>T1。
在保證土壤水分條件相同的情況下,不同風(fēng)速處理下盆栽甜椒的蒸騰還要受到太陽(yáng)有效輻射、氣溫、空氣相對(duì)濕度等環(huán)境因子的影響。通過(guò)逐步回歸表明,夜間蒸騰量除受風(fēng)速影響外,T1、T2、T3 的夜間蒸騰量還受溫室內(nèi)夜間平均空氣相對(duì)濕度的極顯著影響,而 CK 的還受夜間平均溫度的極顯著影響。不同風(fēng)速處理下白天蒸騰量與氣象因子的關(guān)系比較復(fù)雜,詳細(xì)給出了盆栽甜椒三個(gè)階段的白天蒸騰量與溫度、濕度、光照強(qiáng)度等氣象因子的逐步分析結(jié)果。從中得出,在不同的生長(zhǎng)階段,不同風(fēng)速條件下甜椒的白天蒸騰量與這三個(gè)環(huán)境參量的關(guān)系是不同的。特別是第二個(gè)階段(9-14~10-11),除風(fēng)速外,CK、T1、T2 的白天蒸騰量不受溫度、濕度、光照環(huán)境因子的顯著影響,而處理 T3 的白天蒸騰量受到白天平均濕度的極顯著影響。只做了不同風(fēng)速處理,回歸分析結(jié)果的差異卻如此之大,而原因不明。這一點(diǎn)成了我們下一步研究工作的重點(diǎn)。
不同風(fēng)速處理對(duì)溫室盆栽甜椒產(chǎn)量、總蒸騰耗水量以及作物水分生產(chǎn)率均有極顯著影響。當(dāng)風(fēng)速為 0.8m/s時(shí),其產(chǎn)量最高,但總蒸騰耗水量也最大,作物水分生產(chǎn)率位居第二,僅次于 CK;如果想辦法使其蒸騰耗水循環(huán)利用起來(lái),這樣就會(huì)大大提高作物水分生產(chǎn)率。當(dāng)風(fēng)速為 1.2 m/s 時(shí),此時(shí)產(chǎn)量最低,總耗水量卻名列第二,作物水分生產(chǎn)率最低;可見(jiàn)風(fēng)速偏高增加了植株的“無(wú)效”蒸騰,同時(shí)也降低了作物產(chǎn)量。CK 盆栽的產(chǎn)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于處理 T1 的產(chǎn)量,而 T3 的產(chǎn)量最低。而楊振超等人研究給出風(fēng)速處理對(duì)甜瓜小區(qū)產(chǎn)量有顯著影響,風(fēng)速為 1.0 m/s 的產(chǎn)量最大,其次是風(fēng)速為 0.4 m/s 的小區(qū)、2.2 m/s 的小區(qū)和對(duì)照小區(qū)。本論文給出的不同風(fēng)速處理對(duì)盆栽甜椒產(chǎn)量的影響與楊振超的研究結(jié)果存在出入。
微風(fēng)可以將氣孔外圍相對(duì)濕度較高的空氣吹走,使蒸汽擴(kuò)散層變薄或消失,外部阻力減小,從而促進(jìn)蒸騰;而風(fēng)的強(qiáng)度太大則可能會(huì)引起氣孔關(guān)閉,使蒸騰速率變慢。以此推斷處理 T1 的蒸騰耗水量應(yīng)該大于對(duì)照的蒸騰耗水量,但試驗(yàn)所得處理 T1 的總蒸騰耗水量最小。這些存在的問(wèn)題都有待進(jìn)一步研究解決。
