突泉縣設(shè)施農(nóng)業(yè)棚內(nèi)空氣溫度、地溫、相對(duì)濕度、光照強(qiáng)度、二氧化碳濃度變化規(guī)律

張玲

突泉縣設(shè)施農(nóng)業(yè)成規(guī)模式的發(fā)展迅速。目前全縣共有設(shè)施大棚16000座，占地面積4萬余畝，設(shè)施大棚種植戶對(duì)氣象服務(wù)需求越來越廣、越來越多、越來越高。為了更好地了解掌握設(shè)施農(nóng)業(yè)大棚內(nèi)氣象要素變化，為棚內(nèi)氣象要素預(yù)報(bào)提供數(shù)據(jù)支撐，本文對(duì)突泉縣2014-2018年設(shè)施農(nóng)業(yè)大棚的氣象要素變化規(guī)律進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析，分析得出不同的天氣背景條件下，棚內(nèi)空氣溫度、相對(duì)濕度、光照強(qiáng)度、二氧化碳濃度呈現(xiàn)規(guī)律性變化。

一、棚內(nèi)空氣溫度變化規(guī)律

突泉縣設(shè)施農(nóng)業(yè)大棚內(nèi)的空氣溫度變化，取決于棚外氣象條件影響，棚外天氣狀況為晴、晴間多云或多云、陰天時(shí)，棚內(nèi)的空氣溫度會(huì)發(fā)生不同的變化。

1、棚內(nèi)空氣溫度日變化規(guī)律

晴天時(shí)棚內(nèi)空氣溫度變化幅度較大;多云天氣變化幅度次之;陰天變化幅度最小，趨于平穩(wěn)。晴天棚內(nèi)的平均氣溫比多云天氣和陰天分別高1.4℃和4.0℃。棚內(nèi)氣溫晝夜溫差變化比棚外晝夜溫度變化劇烈。在晚上需要蓋簾月份（11月-次年4月下旬）棚內(nèi)最低溫度出現(xiàn)在8-9時(shí)，掀簾后，晴天溫度迅速上升，一般10-11時(shí)進(jìn)行通風(fēng)，11-14時(shí)氣溫達(dá)到全天最大值;14-16時(shí)氣溫緩慢下降。

2、棚內(nèi)氣溫季節(jié)變化規(guī)律

2014-2018年棚內(nèi)平均溫度17.1℃比棚外平均溫度6.7℃高10.4℃;棚內(nèi)最高47.8℃比棚外最高36.6℃高11.2℃;棚內(nèi)最低-16.1℃比棚外最低-22.3℃高6.2℃;棚內(nèi)平均氣溫最低為1月份，最高為6月。

3、棚內(nèi)氣溫的空間分布規(guī)律

突泉縣大棚坐北朝南，東西延長(zhǎng)，南北跨度8米，舉架最高處3.5米。大棚氣溫在南北向、東西向和垂直方面分布上均有差別，同時(shí)受天氣狀況和棚體大小的影響。一般為東西方向越長(zhǎng)，棚內(nèi)氣溫越高，越穩(wěn)定。

（1）棚內(nèi)南北向氣溫規(guī)律

南部（棚前沿）溫度較低，中間較高，北部最高。通過年5年監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，南部比中間平均低0.6℃、比北部低0.9℃。在冬季南、中、北部的溫度差異更顯著，一般南部比中低2℃左右、比北部低4℃左右。

（2）棚內(nèi)東西向氣溫規(guī)律

根據(jù)棚的結(jié)構(gòu)不盡相同。一般在門設(shè)在管理房?jī)?nèi)的大棚，棚內(nèi)東西氣溫相關(guān)不明顯;門設(shè)在大棚南沿角落處，一般近門附近氣溫較低，棚門附近平均氣溫低于棚內(nèi)平均溫度1.3℃。

（3）棚內(nèi)垂直向氣溫規(guī)律

白天棚頂處氣溫最高，中部次之，低部最低。夜間則相反。

二、棚內(nèi)地溫變化規(guī)律

棚內(nèi)地溫變化受外界的天氣狀況和季節(jié)的變化而變化。

1、棚內(nèi)地溫日變化規(guī)律

土壤0厘米與10厘米地溫在11月至次年3月，日最低地溫出現(xiàn)在8-10時(shí)。10時(shí)后土壤吸收太陽輻射，回升較快，16-18時(shí)達(dá)到最高值。10厘米地溫上升幅度比表層地溫上升幅度緩慢，20厘米與30厘米變化幅度小，在不同天氣條件下上升與下降幅度均以緩慢速率發(fā)生，晝夜溫差在3℃以內(nèi)。

2、棚內(nèi)地溫季節(jié)變化規(guī)律

2014-2018年棚內(nèi)地表0厘米與10厘米平均地溫為18.6℃，20厘米與30厘米均地溫為18.2℃。10月份地溫逐漸下降，至次年1月了到全生育期最低。

3、棚內(nèi)地溫空間變化規(guī)律

（1）棚內(nèi)南北向地溫規(guī)律

在棚內(nèi)南北向分布上，棚前沿地溫最低，棚中部較高，棚后部最高。

（2）棚內(nèi)東西向地溫規(guī)律

一般靠近棚門側(cè)地溫較低，越向棚里地溫越高。棚門處地溫比中間低0.5℃。比棚里部低0.7℃。

三、棚內(nèi)相對(duì)濕度變化規(guī)律

棚內(nèi)相對(duì)濕度變化受外界的天氣狀況和季節(jié)的變化而變化，還受棚內(nèi)管理措施影響。

1、棚內(nèi)相對(duì)濕度日變化規(guī)律

棚內(nèi)相對(duì)濕度在一晝夜變化較大，不同天氣棚內(nèi)的相對(duì)濕度有明顯差別。晴天時(shí)棚內(nèi)相對(duì)濕度較低，多云較高，陰天最高。2014-2018年晴天早揭簾后，棚內(nèi)相對(duì)濕度迅速下降，每個(gè)小時(shí)下降幅度10-15%;在放風(fēng)后棚內(nèi)相對(duì)濕度繼續(xù)下降，并小范圍波動(dòng)，12-14時(shí)棚內(nèi)相對(duì)濕度達(dá)到一天中最低值。

2、棚內(nèi)濕度季節(jié)變化規(guī)律

棚內(nèi)相對(duì)濕度2014-2018年平均值為86%，比棚外平均值50%高36%。大棚基本處于晝夜放風(fēng)棚內(nèi)相對(duì)濕度較低，最低相對(duì)濕度與外界大氣相差不大。

四、光照強(qiáng)度變化規(guī)律

棚內(nèi)光照強(qiáng)度受外界天氣狀況和季節(jié)變化影響，與棚膜的透光性有關(guān)。

1、棚內(nèi)光照強(qiáng)度日變化規(guī)律

棚內(nèi)光照強(qiáng)度與棚外光照強(qiáng)度變化規(guī)律基本一致。在揭簾后，棚內(nèi)光照強(qiáng)度平均為14100LX，此后光照強(qiáng)度隨外界光照強(qiáng)度的加強(qiáng)而增加，13時(shí)達(dá)到全天最高值。

2、棚內(nèi)光照強(qiáng)度季節(jié)變化規(guī)律

棚內(nèi)光照強(qiáng)度的多少受外界光照的影響。并受棚膜新舊更換及覆蓋物影響，11月份后棚內(nèi)光照強(qiáng)度逐漸減弱，至1次棚內(nèi)光照時(shí)間不足5小時(shí)，2月份后，外界光照強(qiáng)度逐漸加強(qiáng)，5月下旬至6月中旬達(dá)到最高值。

五、棚內(nèi)二氧化碳濃度變化規(guī)律

二氧化碳是棚內(nèi)作物光合作用主要原料之一，其濃度高低直接影響作物生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)量形成。大氣中二氧化碳濃度約為300uL/L，其變化有穩(wěn)定的規(guī)律。由于大棚相對(duì)封閉，在無光照情況下作物進(jìn)行呼吸作用，致使棚內(nèi)的二氧化碳濃度會(huì)出現(xiàn)規(guī)律性變化。

晴天時(shí)棚內(nèi)二氧化碳平均濃度、最高濃度、最低濃度依次低于多云和陰天。多云時(shí)，棚內(nèi)二氧化碳濃度的變化幅度較晴天平緩。多云天日平均濃度為768.5uL/L，日最高濃度1146.5uL/L，日最低濃度411.4uL/L;晴天日平均濃度752.7uL/L，日最高濃度1005.85uL/L，日最低濃度367.9uL/L;陰天時(shí)，棚內(nèi)光照強(qiáng)度減弱，進(jìn)行光合作用速率降低，呼吸作用增強(qiáng)，棚內(nèi)作物消耗二氧化碳速率就小于晴天和多云天。早晨揭簾后二氧化碳濃度下降速率最小，日平均811.6uL/L，日最高平均為1245.4uL/L，日最低平均為455.5uL/L。二氧化碳濃度值均大于晴天和多云天。

（作者單位：137500內(nèi)蒙古興安盟突泉縣氣象局）