張 櫟　馮曉龍　趙淑梅　王慶榮　任曉萌

（中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)水利與土木工程學(xué)院，農(nóng)業(yè)部設(shè)施農(nóng)業(yè)工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100083）

擾流風(fēng)機(jī)對(duì)日光溫室環(huán)境及番茄生長(zhǎng)的影響

張 櫟馮曉龍趙淑梅*王慶榮任曉萌

（中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)水利與土木工程學(xué)院，農(nóng)業(yè)部設(shè)施農(nóng)業(yè)工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100083）

∶針對(duì)日光溫室冬季生產(chǎn)環(huán)境密閉、缺少氣流擾動(dòng)的現(xiàn)狀，開展了擾流風(fēng)機(jī)日光溫室應(yīng)用效果研究。在測(cè)試擾流風(fēng)機(jī)所形成的氣流特性的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步對(duì)連續(xù)擾流區(qū)域、間歇擾流區(qū)域與非擾流區(qū)域的溫濕度環(huán)境以及番茄生長(zhǎng)指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比分析。結(jié)果表明，擾流風(fēng)機(jī)能夠?qū)厥覂?nèi)空氣產(chǎn)生有效擾動(dòng)，風(fēng)機(jī)下1.5 m處0.15～0.50 m·s-1風(fēng)速的覆蓋范圍可達(dá)73%；在正午高溫時(shí)段（11∶30～13∶30），連續(xù)擾流能夠使植株冠層空氣溫度降低3～4 ℃、相對(duì)濕度增加8%左右；在連續(xù)擾流作用下，番茄葉片凈光合速率（Pn）提高31%、氣孔導(dǎo)度（Gs）提高57%，有效促進(jìn)了番茄生長(zhǎng)。

∶日光溫室；擾流風(fēng)機(jī)；環(huán)境；番茄；生長(zhǎng)

日光溫室是我國(guó)自主研發(fā)的設(shè)施形式，隨著生產(chǎn)技術(shù)不斷提高，在最低氣溫-20 ℃的條件下基本可以不加溫生產(chǎn)喜溫果菜，開創(chuàng)了世界高寒地區(qū)不加溫生產(chǎn)喜溫果菜的先例（李天來(lái)，2005）。由于其卓越的生產(chǎn)性能和相對(duì)低廉的投資成本，日光溫室在我國(guó)北方地區(qū)得到了廣泛應(yīng)用，目前已占全國(guó)設(shè)施總面積的25%（魏曉明 等，2012）。

溫度、光照、濕度、CO2濃度及氣流速度等是影響作物生長(zhǎng)的重要環(huán)境因子，其中溫度、光照等在溫室環(huán)境調(diào)控研究中最受關(guān)注，但對(duì)氣流調(diào)控的關(guān)注相對(duì)較少。氣流不僅會(huì)影響作物冠層空間的環(huán)境，還會(huì)直接影響作物的光合作用和蒸騰作用。日光溫室目前主要依靠自然通風(fēng)來(lái)實(shí)現(xiàn)溫室智能調(diào)控、微生態(tài)環(huán)境調(diào)控（Wang et al.，2002）以及氣流組織。由于其通風(fēng)口設(shè)置有限且冬季有很強(qiáng)的保溫需求，很多時(shí)候無(wú)法進(jìn)行通風(fēng)（段明輝 等，2014），因此冬季日光溫室內(nèi)的氣流調(diào)控基本無(wú)法實(shí)現(xiàn)。在通常無(wú)加熱及不通風(fēng)的情況下，日光溫室內(nèi)空氣能否流動(dòng)主要取決于溫室內(nèi)各位置的溫差；但因溫室內(nèi)空間有限，溫差所形成的氣流極其微弱（張起勛，2007）。停滯的空氣會(huì)導(dǎo)致作物葉面氣孔阻力加大、葉面結(jié)露以及冠層空間CO2濃度不足等問題，不利于植物生長(zhǎng)（楊振超 等，2007）。因此，通過人為擾動(dòng)空氣來(lái)組織適當(dāng)?shù)臍饬鳎瑫r(shí)調(diào)節(jié)其他環(huán)境因子，提高環(huán)境的均勻性，是改善日光溫室環(huán)境的重要途徑（Kuroyanagi，2013）。

目前，在連棟溫室及塑料大棚中使用較多的空氣擾動(dòng)方式是安裝擾流風(fēng)機(jī)（Kuroyanagi，2016）。研究表明，使用擾流風(fēng)機(jī)可以獲得良好的氣流組織，為作物生長(zhǎng)提供適宜的氣流速度；可以為作物生長(zhǎng)提供相對(duì)均一的溫濕度環(huán)境，降低葉面結(jié)露、減少病蟲害的發(fā)生；可以提高作物生長(zhǎng)區(qū)CO2濃度的均勻性，促進(jìn)溫室內(nèi)CO2的有效利用（Matsuura et al.，2003；Yu et al.，2007；Ishii et al.，2012）。關(guān)于氣流對(duì)作物生理和生長(zhǎng)的影響，古在豐樹等（2007）研究表明，在0～0.5 m·s-1風(fēng)速范圍內(nèi)作物光合速率隨氣流速度增加而增長(zhǎng)，其原因是氣流打破了氣孔限制進(jìn)而提升了作物的蒸騰速率與光合速率（楊振超，2006）；現(xiàn)已證實(shí)氣流可以提高番茄（Shibuya et al.，2006；Thongbai et al.，2010）、甜瓜（楊振超 等，2007）、甘薯（Kitaya et al.，2004）、葉用萵苣（Jee et al.，2008）等作物的光合速率、產(chǎn)量及品質(zhì)，減少病害的發(fā)生。綜上所述，日光溫室內(nèi)使用擾流風(fēng)機(jī)對(duì)改善溫室環(huán)境及提高作物產(chǎn)量、品質(zhì)有積極意義。

關(guān)于日光溫室內(nèi)使用擾流風(fēng)機(jī)的報(bào)道相對(duì)較少，僅有少數(shù)研究者開展了測(cè)試與模擬研究，認(rèn)為使用擾流風(fēng)機(jī)可以改善日光溫室冬季室內(nèi)氣流組織與溫度分布（段明輝 等，2014；王潤(rùn)濤 等，2014），但對(duì)擾流風(fēng)機(jī)自身的影響范圍及其在日光溫室中的應(yīng)用方法鮮有報(bào)道。針對(duì)這一問題，本試驗(yàn)在日光溫室冬季栽培條件下，著重測(cè)試分析了擾流風(fēng)機(jī)所形成的有效氣流范圍、對(duì)溫室環(huán)境以及番茄生長(zhǎng)的影響，以期為擾流風(fēng)機(jī)的應(yīng)用推廣提供理論依據(jù)。

1　材料與方法

1.1試驗(yàn)材料

供試日光溫室位于北京市通州區(qū)潞城鎮(zhèn)中農(nóng)富通園藝有限公司通州基地（39.8°N，116.7°E），長(zhǎng)80 m，跨度8 m；平常采用自然通風(fēng)，試驗(yàn)期間無(wú)通風(fēng)、加溫措施。供試擾流風(fēng)機(jī)（上海韓慶機(jī)電有限公司）風(fēng)量2 000 m3·h-1，直徑30 cm。供試番茄（Lycopersicon esculentum Mill.）品種為諾亞，由中農(nóng)富通園藝有限公司提供，2015年12月30日定植，株距35 cm，行距90 cm；采用控根基質(zhì)槽栽培，基質(zhì)成分為草炭∶蛭石∶珍珠巖∶雞糞= 2 V∶1 V∶1 V∶1 V；營(yíng)養(yǎng)液由中農(nóng)富通園藝有限公司配置，每7 d澆灌1次；單干整枝，其他栽培管理措施同常規(guī)。

1.2試驗(yàn)方法

使用2臺(tái)型號(hào)相同的擾流風(fēng)機(jī)（SFG3-4型），分別編號(hào)為風(fēng)機(jī)A和風(fēng)機(jī)B，運(yùn)行時(shí)間為2016年2月1～25日。2臺(tái)風(fēng)機(jī)懸掛高度均距地面2.2 m，南北方向位于溫室跨度中部，東西方向分別位于距溫室西端20、40 m處，保證風(fēng)機(jī)之間無(wú)相互影響（圖1）。為進(jìn)一步探討不同調(diào)控方式可能產(chǎn)生的影響，設(shè)置了2種調(diào)控模式，即風(fēng)機(jī)A為連續(xù)運(yùn)行模式，運(yùn)行時(shí)間為10∶30～14∶30；風(fēng)機(jī)B為間歇運(yùn)行模式，運(yùn)行時(shí)間為9∶30～11∶30和13∶30～15∶30；風(fēng)機(jī)B的運(yùn)行模式考慮了溫室中午可能進(jìn)行通風(fēng)換氣，但2臺(tái)風(fēng)機(jī)每天的總運(yùn)行時(shí)間均為4 h；選取溫室東部無(wú)風(fēng)機(jī)安裝區(qū)域?yàn)閷?duì)照區(qū)。

圖1　日光溫室內(nèi)擾流風(fēng)機(jī)及測(cè)點(diǎn)分布

1.2.1氣流測(cè)定 2015年12月25日、定植前，于空曠溫室內(nèi)，在距風(fēng)機(jī)高度0、0.5、1.0、1.5 m處設(shè)置4個(gè)平面，分別編號(hào)為平面1、平面2、平面3、平面4；每個(gè)平面內(nèi)設(shè)置1個(gè)8 m×4 m的測(cè)量區(qū)，測(cè)量其風(fēng)速分布；測(cè)量區(qū)內(nèi)各方向每隔1 m設(shè)置1個(gè)測(cè)量點(diǎn)，共45個(gè)測(cè)點(diǎn)（圖2）。風(fēng)速測(cè)定采用智能風(fēng)速風(fēng)量計(jì)（MODEL-6035，風(fēng)速測(cè)量范圍∶0.01～30 m·s-1，精度∶測(cè)量值的±3%，日本Kanomax株式會(huì)社），2次重復(fù)，每次每點(diǎn)連續(xù)測(cè)量10次，取平均值。

受限于溫室空間，本試驗(yàn)無(wú)法進(jìn)行更大范圍的風(fēng)速測(cè)量，故在古在豐樹等（2007）的研究基礎(chǔ)之上（在0～0.5 m·s-1范圍內(nèi)隨著風(fēng)速的增加都會(huì)促進(jìn)作物的光合作用），綜合考慮測(cè)試儀器的精度和測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)的影響，將0.15～0.50 m·s-1風(fēng)速作為有效擾流效果，并以此為目標(biāo)風(fēng)速，采用DeltaGraph軟件對(duì)不同的測(cè)試高度分別繪制風(fēng)速分布圖。

1.2.2溫濕度測(cè)定 各小區(qū)分別在距離風(fēng)機(jī)1.5 m的冠層處布置溫濕度測(cè)點(diǎn)，分別標(biāo)記為測(cè)點(diǎn)1、測(cè)點(diǎn)2、測(cè)點(diǎn)3（圖1）。2016年2月5日8∶00～18∶00，每整點(diǎn)測(cè)定1次，測(cè)量?jī)x器為溫濕度自動(dòng)記錄儀（Testo-175，溫度測(cè)量范圍∶-20～55 ℃，精度∶±0.4 ℃；濕度測(cè)量范圍∶0～100%，精度∶±2%，德國(guó)德圖集團(tuán)）。

1.2.3番茄生長(zhǎng)指標(biāo)與光合指標(biāo)測(cè)定 每小區(qū)隨機(jī)選取10株番茄幼苗，2016年2月1日測(cè)定株高、莖粗，作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；2月25日再次測(cè)定株高、莖粗及光合指標(biāo)。株高，采用鋼卷尺測(cè)量從莖基部到植株生長(zhǎng)點(diǎn)的長(zhǎng)度；莖粗，采用游標(biāo)卡尺測(cè)量距地面2 cm處的直徑；葉片凈光合速率（Pn）、胞間二氧化碳濃度（Ci）、氣孔導(dǎo)度（Gs）、蒸騰速率（Tr）等光合指標(biāo)于上午11∶00～12∶00進(jìn)行測(cè)定，每小區(qū)選取10片葉齡一致的葉片，采用便攜式光合儀（CIRAS-2，CO2測(cè)量范圍∶0～2 000 mmol·mol-1，精度∶0.2 mmol·mol-1；H2O測(cè)量范圍∶0～75 mb，精度0.03 mb，美國(guó)PP Systems公司）進(jìn)行測(cè)定。

圖2　日光溫室內(nèi)風(fēng)速測(cè)點(diǎn)分布

1.3數(shù)據(jù)處理

采用Excel、DeltaGraph軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、制圖及方差分析。

2　結(jié)果與分析

2.1擾流風(fēng)機(jī)對(duì)日光溫室內(nèi)氣流環(huán)境的影響

由圖3可知，平面1、平面2、平面3、平面4內(nèi)達(dá)到目標(biāo)風(fēng)速（0.15～0.50 m·s-1）的面積分別占測(cè)試區(qū)域總面積的64%、53%、64%、73%，說明使用擾流風(fēng)機(jī)在一定范圍內(nèi)獲得了較好的空氣擾動(dòng)效果，其中距離風(fēng)機(jī)1.5 m處的擾動(dòng)效果最佳。進(jìn)一步觀察測(cè)試區(qū)域南北方向的氣流分布情況，可以看出平面4和平面3的擾動(dòng)效果好于其他2個(gè)平面，其中平面4在南北方向4 m的測(cè)試范圍內(nèi)都得到了一定的氣流。由此推測(cè)，在平面4的高度處，南北方向?qū)嶋H獲得氣流的范圍應(yīng)大于4 m。本試驗(yàn)中的日光溫室跨度為8 m，除去北側(cè)走道和南側(cè)低矮空間不太適合栽培的區(qū)域，南北方向最佳栽培區(qū)域6 m左右，將擾流風(fēng)機(jī)懸掛于植株冠層以上1.5 m高度處，可以為南北方向大部分主要栽培區(qū)域提供較為適宜的氣流。

圖3　日光溫室內(nèi)風(fēng)速分布

為進(jìn)一步分析風(fēng)機(jī)對(duì)其下方不同高度處的擾流效果，對(duì)不同高度平面、不同范圍風(fēng)速的覆蓋區(qū)域進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析（表1）。風(fēng)速在0.15～0.25 m·s-1范圍內(nèi)，平面1、平面2、平面3之間差別不大，氣流覆蓋區(qū)域占總測(cè)試區(qū)域的33%～36%，但平面4的氣流覆蓋區(qū)域占總測(cè)試區(qū)域的44%；風(fēng)速在0.25～0.35 m·s-1范圍內(nèi)，平面2和平面3的氣流覆蓋區(qū)域所占比例均在20%以下，平面1略高，為22%，平面4最高，為24%；風(fēng)速在0.35 m·s-1以上，平面1、平面2、平面3、平面4的氣流覆蓋區(qū)域分別占22%、4%、20%和9%。由于平面1為風(fēng)機(jī)安裝高度平面，生產(chǎn)中不可能將其作為工作面，因此僅將其作為參考；平面2、平面3、平面4距離風(fēng)機(jī)的高度分別為0.5、1.0、1.5 m，是可以作為工作面的位置，其中平面2（距離風(fēng)機(jī)0.5 m）無(wú)論從總氣流覆蓋面積還是各個(gè)范圍氣流分布面積，都不如平面3和平面4；平面3（距離風(fēng)機(jī)1.0 m）的不同范圍氣流分布的均勻性最好，而平面4（距離風(fēng)機(jī)1.5 m）在風(fēng)速0.15～0.35 m·s-1范圍內(nèi)的低風(fēng)速氣流所占比例最高。所以，從應(yīng)用的角度而言，將擾流風(fēng)機(jī)安裝在距離植株冠層頂部1.0～1.5 m的高度，可以在冠層空間得到比較好的擾流效果。

表1　日光溫室內(nèi)不同高度處風(fēng)速覆蓋區(qū)域

2.2擾流風(fēng)機(jī)對(duì)日光溫室內(nèi)冠層溫濕度的影響

由圖4可知，擾流風(fēng)機(jī)的運(yùn)行在一定程度上改變了日光溫室內(nèi)植株冠層溫度的變化規(guī)律。與對(duì)照（測(cè)點(diǎn)3，無(wú)擾流區(qū)域）相比，風(fēng)機(jī)連續(xù)運(yùn)行的測(cè)點(diǎn)1從早上風(fēng)機(jī)啟動(dòng)開始冠層溫度就呈現(xiàn)低于測(cè)點(diǎn)3的趨勢(shì)，這種趨勢(shì)持續(xù)整個(gè)風(fēng)機(jī)運(yùn)行期間；綜合整個(gè)試驗(yàn)期間的數(shù)據(jù)，在午后（13∶00～14∶00）溫室內(nèi)溫度達(dá)到最高值時(shí)，測(cè)點(diǎn)1和測(cè)點(diǎn)3的溫差可達(dá)3～4 ℃。采用間歇運(yùn)行模式的測(cè)點(diǎn)2，在風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)段冠層溫度亦低于對(duì)照。說明，無(wú)論采用哪種方式，擾動(dòng)空氣都有一定的降溫作用。

由圖5可知，無(wú)論是風(fēng)機(jī)連續(xù)運(yùn)行（測(cè)點(diǎn)1）、還是間歇運(yùn)行（測(cè)點(diǎn)2），只要風(fēng)機(jī)運(yùn)行就會(huì)使植株冠層空氣相對(duì)濕度上升。綜合整個(gè)試驗(yàn)期間的數(shù)據(jù)，在溫室處于30 ℃以上高溫時(shí)，無(wú)擾流作用的測(cè)點(diǎn)3冠層空氣相對(duì)濕度最低可降到50%左右；而擾流作用會(huì)使冠層空氣相對(duì)濕度提升8%左右，其中正午高溫時(shí)刻（12∶00前后）提升幅度最大。

圖4　日光溫室內(nèi)番茄植株冠層處溫度的變化趨勢(shì)（2016年2月5日，晴）

圖5　日光溫室內(nèi)番茄植株冠層處相對(duì)濕度的變化趨勢(shì)（2016年2月5日，晴）

2.2擾流作用對(duì)番茄生長(zhǎng)及光合作用的影響

從表2可以看出，無(wú)論哪種運(yùn)行模式，風(fēng)機(jī)的擾流作用均對(duì)番茄株高有促進(jìn)作用，其中連續(xù)擾流處理的株高顯著高于對(duì)照；同樣，風(fēng)機(jī)所帶來(lái)的氣流對(duì)番茄莖粗也有一定促進(jìn)作用，但各處理間差異未達(dá)顯著水平。

從表3可以看出，與對(duì)照相比，連續(xù)擾流處理的番茄葉片凈光合速率（Pn）提高了31%、胞間二氧化碳濃度（Ci）提高了16%、氣孔導(dǎo)度（Gs）提高了57%、蒸騰速率（Tr）提高了33%，差異均達(dá)顯著水平；間歇擾流處理除凈光合速率顯著高于對(duì)照外，其他各光合指標(biāo)與對(duì)照差異不顯著，但是所有參數(shù)均高于對(duì)照。

表2　擾流作用對(duì)番茄植株生長(zhǎng)指標(biāo)的影響

表3　擾流作用對(duì)番茄葉片光合指標(biāo)的影響

3　結(jié)論與討論

本試驗(yàn)結(jié)果表明，擾流風(fēng)機(jī)能夠?qū)θ展鉁厥覂?nèi)空氣產(chǎn)生有效擾動(dòng)。本試驗(yàn)中風(fēng)機(jī)按東西方向安裝于作物冠層上方，在其下方1.5 m高度位置的東西8 m、南北4 m的范圍內(nèi)，0.15～0.50 m·s-1風(fēng)速的覆蓋范圍可達(dá)73%，且大部分集中在0.35 m·s-1以下的低風(fēng)速區(qū)域，擾流效果良好。

冬季因保溫需求而減少通風(fēng)或者通風(fēng)不暢的情況下，晴天中午日光溫室內(nèi)很容易出現(xiàn)高溫現(xiàn)象，無(wú)氣流情況下植株葉面很難散熱，最終可能會(huì)導(dǎo)致葉面溫度高于空氣溫度（de Gelder et al.，2012）。本試驗(yàn)中，無(wú)擾流區(qū)域（測(cè)點(diǎn)3）10∶00～15∶00的溫室溫度基本都在30 ℃以上，甚至最高可達(dá)40 ℃，推測(cè)葉面溫度應(yīng)該會(huì)更高。有研究表明，過高的溫度會(huì)對(duì)作物產(chǎn)生高溫脅迫（李天來(lái)和李淼，2009；朱靜 等，2012），亦會(huì)導(dǎo)致光合午休現(xiàn)象的出現(xiàn)（耿顯勝 等，2010）。擾流風(fēng)機(jī)的使用可有效抑制中午高溫現(xiàn)象，在中午高溫時(shí)段（11∶30～13∶30）可使冠層溫度下降3～4℃，對(duì)減少高溫脅迫具有重要作用；同時(shí)增加空氣相對(duì)濕度8%左右，有利于保持光合作用和蒸騰作用。有研究表明，在高溫（40 ℃左右）、亞高溫（33 ℃左右）條件下，相對(duì)濕度30%～80%范圍內(nèi)，增加空氣濕度可以提高作物光合作用與果實(shí)品質(zhì)（薛義霞等，2010；張宇 等，2012）。由此可見，擾流風(fēng)機(jī)在正午時(shí)刻（12∶00前后）的降溫提濕作用，及其所形成的氣流對(duì)葉面的影響，都對(duì)作物的生長(zhǎng)具有積極意義。

本試驗(yàn)結(jié)果表明，擾流作用可以提高番茄葉片的凈光合速率（Pn）、胞間二氧化碳濃度（Ci）、氣孔導(dǎo)度（Gs）、蒸騰速率（Tr）等光合指標(biāo)，其中表現(xiàn)最為突出的是氣孔導(dǎo)度，提高了57%，這說明氣流降低了葉面氣孔的阻力，打破了氣孔限制，進(jìn)而提升了胞間二氧化碳濃度，同時(shí)提高了凈光合速率和蒸騰速率，最終表現(xiàn)為番茄株高和莖粗等生長(zhǎng)指標(biāo)的增加，這與楊振超（2006）的研究結(jié)果一致。

本試驗(yàn)中，連續(xù)擾流運(yùn)行模式的效果明顯好于間歇擾流運(yùn)行模式。分析其原因主要有兩個(gè)方面∶一是正午高溫時(shí)段（11∶30～13∶30）的擾流作用因促進(jìn)了溫室內(nèi)空氣的對(duì)流，有效降低了冠層溫度，減輕了高溫脅迫對(duì)植物的傷害；二是擾流風(fēng)機(jī)所產(chǎn)生的氣流及降溫提濕作用能夠有效打破氣孔限制、緩解作物光合午休現(xiàn)象，有利于提高作物的光合效率，促進(jìn)物質(zhì)生產(chǎn)。因此，擾流風(fēng)機(jī)的合理使用時(shí)間應(yīng)該是在中午到午后的高溫時(shí)段（10∶00～15∶00）；當(dāng)然，也要根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)環(huán)境進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。

綜上，本試驗(yàn)中所用的擾流風(fēng)機(jī)于日光溫室中的最佳安裝高度為作物冠層以上1.5 m左右，控制方式建議采用連續(xù)運(yùn)行模式；尤其是中午溫室通風(fēng)不暢的情況下，擾流風(fēng)機(jī)的使用更為重要。

段明輝，楊方，王潤(rùn)濤，韓飛，刁磊，夏爽.2014.冬季日光溫室氣流組織研究.農(nóng)機(jī)化研究，36（10）∶54-57.

耿顯勝，肖世奇，葛曉改.2010.植物的光合午休.生物學(xué)教學(xué)，35（12）∶59-60.

李天來(lái).2005.我國(guó)設(shè)施園藝發(fā)展的方向.新農(nóng)業(yè)，（5）∶4-5.

李天來(lái)，李淼.2009.短期晝間亞高溫脅迫對(duì)番茄光合作用的影響.農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，25（9）∶220-225.

王潤(rùn)濤，段明輝，楊方，姚陽(yáng)，張薇，李友澤.2014.冬季日光溫室溫度場(chǎng)優(yōu)化研究.東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，45（10）∶101-106.

魏曉明，周長(zhǎng)吉，曹楠，盛寶永，陳松云，魯少尉.2012.中國(guó)日光溫室結(jié)構(gòu)及性能的演變.江蘇農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，28（4）∶855-860.

薛義霞，李亞靈，溫祥珍.2010.空氣濕度對(duì)高溫下番茄光合作用及坐果率的影響.園藝學(xué)報(bào)，37（3）∶397-404.

楊振超.2006.日光溫室內(nèi)最佳風(fēng)速指標(biāo)與CFD模擬〔博士論文〕.楊凌∶西北農(nóng)林科技大學(xué).

楊振超，鄒志榮，王軍，陳雙臣，李建明.2007.溫室內(nèi)氣流運(yùn)動(dòng)速率對(duì)厚皮甜瓜生長(zhǎng)發(fā)育的影響.農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，23（3）∶198-201.

張起勛.2007.日光溫室內(nèi)空氣流動(dòng)特性研究〔碩士論文〕.長(zhǎng)春∶吉林農(nóng)業(yè)大學(xué).

張宇，宋敏麗，李利平.2012.亞高溫下不同空氣濕度對(duì)番茄光合作用和物質(zhì)積累的影響.生態(tài)學(xué)雜志，31（2）∶342-347.

朱靜，楊再?gòu)?qiáng)，李永秀，顧禮力，張波.2012.高溫脅迫對(duì)設(shè)施番茄和黃瓜光合特性及抗氧化酶活性的影響.北方園藝，（1）∶63-68.

de Gelder A，Dieleman J A，Bot G P A，Marcelis L F M.2012.An overview of climate and crop yield in closed greenhouses.Journal of Horticultural Science & Biotechnology，87（3）∶193-202.

Ishii M，Okushima L，Moriyama H，F(xiàn)urihata Y.2012.Influence of circulation fans on the distribution of air temperature and air velocity in a greenhouse.Journal of Science and High Technology in Agriculture，24（3）∶193-200.

Jee H，Hoi C D，Hee R G，Ryu J G，Yul R K.2008.Effect of COY （Cooking Oil and Yolk mixture）and ACF（Air-circulation Fan）on control of powdery mildew and production of organic lettuce. Research in Plant Disease，14（1）∶51-56.

Kitaya Y，Shibuya T，Yoshida M，Kiyota M.2004.Effects of air velocity on photosynthesis of plant canopies under elevated CO2levels in a plant culture system.Advances in Space Research，34（7）∶1466-1469.

Kuroyanagi T.2013.Evaluation indicator for greenhouse air circulator performances.Engineering in Agriculture，Environment and Food，6（4）∶197-202.

Kuroyanagi T.2016.Current usage of air circulators in greenhouses in Japan.Jarq-japan Agricultural Research Quarterly，50（1）∶7-12.

Matsuura S，Hoshino S，Kawaguchi T.2003.Effect of horizontal air flow by circulation fan on the disease incidence，growth and yield of tomato forcing culture in a vinyl house.Bulletin of the Hiroshima Prefectural Agriculture Research Center，76∶11-17.

Shibuya T，Tsuruyama J，Kitaya Y，Kiyota M.2006.Enhancement of photosynthesis and growth of tomato seedlings by forced ventilation within the canopy.Scientia Horticulturae，109（3）∶218-222.

Thongbai P，Kozai T，Ohyama K.2010.CO2and air circulation effects on photosynthesis and transpiration of tomato seedlings.Scientia Horticulturae，126（3）∶338-344.

Wang S X，Li Z W，Liu S Z，Zhang S J.2002.Effect of insect-proof screen on solar greenhouse ventilation.Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering，18（5）∶123-125.

Yu I，Cho M，Chun H，Lee I.2007.Effects of circulation fans on uniformity of meteorological factors in warm air heated greenhouse. Protected Horticulture and Plant Factory，16（4）∶291-296.

古在豐樹，后藤英司，富士原和宏.2007.最新設(shè)施園藝學(xué).東京∶朝倉(cāng)書店株式會(huì)社.

Abstract∶Aiming at the status of air tightness and circulation insufficiency during winter season in solar greenhouse，this paper studies on the application effects of air circulator.On the bases of testing the airflow characteristics of air circulators，comparative tests were carried out on tomato（Lycopersicon esculentum Mill.）growth characteristics and environmental parameters（humidity and temperature）with 2 disturbance treatments，continuous flow disturbance and intermittent flow disturbance，and no flow disturbance served as the control. The results showed that the fans could produce effective air circulation，the coverage represented 73%，where air velocity retained 0.15-0.50 m·s-1in the position of 1.5 m below the fans.During noon time（11∶30-13∶30），when temperature was high，the continuous flow turbulence could decrease air temperature by 3-4 ℃ and increase relative humidity by about 8% in the position of plant canopy.Moreover，the continuous flow disturbance could also increase the net photosynthesis rate（Pn）of tomato leaves by 31%，stomatal conductance （Gs）by 57%，and thus effectively promoted tomato plant growth.

Key words∶Solar greenhouse；Air circulator；Environment；Tomato；Growth

Effects of Air Circulator on Environmental Parameter and Tomato Grow th in Solar Greenhouse

ZHANG Yue，F(xiàn)ENG Xiao-long，ZHAO Shu-mei*，WANG Qing-rong，REN Xiao-meng
（Key Laboratory of Agricultural Engineering in Structure and Environment，M inistry of Agriculture，College of Water Resources and Civil Engineering，China Agricultural University，Beijing 100083，China）

張櫟，碩士研究生，專業(yè)方向∶設(shè)施園藝環(huán)境工程，E-mail∶zhy-zb@ qq.com

（Corresponding author）∶趙淑梅，女，副教授，碩士生導(dǎo)師，專業(yè)方向∶農(nóng)業(yè)生物環(huán)境工程，E-mail∶zhaoshum@cau.edu.cn

∶2016-06-30；接受日期∶2016-07-20

公益性行業(yè)（農(nóng)業(yè)）科研專項(xiàng)（201203002），現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項(xiàng)（CARS-25-D-04），“十二五”農(nóng)村領(lǐng)域國(guó)家科技計(jì)劃項(xiàng)目（2013AA102407）