特色蔬菜種子高效設施生產溫控研究

李成佐，潘天春

特色蔬菜種子高效設施生產溫控研究

李成佐a，潘天春b

（西昌學院a.農業科學學院；b.科技處，四川西昌615013）

試驗針對西昌洋蔥種子生產夏季易出現極端高溫的難題，建立頂部遮陽網,在0～100%幅度內調控設施棚光通量，通過遮光進行溫控。對設施棚不同部位溫度與設施棚外的溫度變化分析研究表明：在夏季高溫時擇時用遮陽網在0～100%的范圍內覆蓋調控光照，降溫效果明顯，能顯著改變設施棚內的局部環境，有利洋蔥種子的開花結實。

洋蔥；蔬菜；種子；設施棚；溫控

西昌是國家級蔬菜基地，位于四川省西南部，安寧河中段，屬亞熱帶季風氣候，全年氣候溫和，日照充足，降水充沛，無霜期長；土地養分豐富，土壤肥沃，有利于蔬菜作物的生長。但對于利用小春季節秋播夏收的蔬菜（如洋蔥）制種業來說，西昌極端天氣時有發生，冬季常出現0℃以下低溫、霜凍、雪災等災害，而該季節蔬菜苗小、弱，耐寒性弱，因而受害嚴重；夏季溫度過高，出現高溫天氣，此時正是蔬菜種子開花期，高溫不利于花序發育，不利于授粉，結籽率降低；建立蔬菜種子生產高效設施棚，冬季擇時覆蓋，能有效防止蔬菜種苗因低溫、霜凍、雪災等選成的危害；夏季擇時覆蓋，起遮光、降高溫、防大風、防暴雨、防冰雹的作用；建交種子生產高效設施棚，在很大程度上彌補了氣候環境的局部不足，避免了極端低、高溫對蔬菜生長制種的不利影響。但普通大棚冬季增溫效果明顯，蔬菜未能有較長時間的低溫生長環境，不能通過春化階段，因而不能正常開花結實；夏季除高溫不利于花序發育外，還因棚膜的存在阻礙蒼蠅、蜜蜂、自然通風等的傳花授粉；本研究針對上述問題，以洋蔥種子生產為例，建立種子生產高效設施棚，設施棚只對頂部用遮陽網在0～100%范圍進行擇時覆蓋，并具有如下性能：（1）冬天擇時覆蓋，具有防霜凍、雪災等自然災害能力，同時保證蔬菜有較長時間的低溫生長環境，順利通過春化階段；（2）在夏季烈日高溫天，能擇時覆蓋遮光降高溫，使設施棚內溫度更適宜蔬菜生長、發育；（3）在蔬菜開花季節，與外界完全暢通，不影響蜜蜂、蠅等的傳花授粉；（4）在設施棚內可進行機械化操作，同時能擇時覆蓋，具有防暴雨、防冰雹、防大風等自然災害能力。本研究是采用遮陽網在夏季高溫時擇時覆蓋達到對光照的環境條件的局部調控，覆蓋面積在0～100%的范圍內均可調控，從而達到將極端高溫調控降低，以利于洋蔥種子的開花結實。

1 材料與方法

1.1 試驗地點

涼山海成農業科技有限公司科研基地全自動設施大棚內，設施棚采用遮陽網擇時覆蓋通過對光照局部調控而達到降低溫度的目的，覆蓋面積在0～100%的范圍內均可調控。

1.2 試驗儀器及工具

溫濕度計、聯網計算機、記錄本等。

1.3 試驗設計

1.3.1 試驗時間

2014年4月17日至5月15日期間，分時間段記錄：11：30—17:00，開網30 min后開始記錄，每20 min記錄一次，每天調查16次。

1.3.2 試驗方法

設施棚采用擇時調控，自動控制，設施棚為面積33 350 m2，調控范圍在0%～100%之間，（1）在全開網狀態下中心地帶放置溫濕度計1只，測量整個設施棚內中心地帶溫度變化；（2）全開網狀態下在距離設施棚邊25 m處放置溫濕度計1只，測量設施棚內邊緣地帶溫度變化；（3）在設施棚外大田里放置溫濕度計1只，測量自然環境下溫度的變化，設施棚的調控在6 min內完成。

1.3.3 數據分析

試驗數據采用Excel數據處理得到溫度對照曲線圖。

2 結果與分析

2.1 試驗期間的溫度調控變化

夏季設施棚溫度的調控重點是降低溫度，使其趨近于洋蔥開花授粉的最佳適宜生長溫度。從2014年4月17日開始調控試驗，5月15日結束調控試驗，陰天、雨天及低溫天不作調控，對20 d的每天調控平均溫度數據統計處理結果見表1，圖1。

從表1和圖1中可看出，在試驗期間設施棚外平均最高溫度為43.19的4月25日，距棚邊緣25 m處為32.81℃，平均降低10.38℃，設施棚中心為33.78℃，平均降低9.41℃；在平均次高溫度為42.56℃的4月26日，距棚邊緣25 m處為31.25℃，平均降低11.31℃，設施棚中心為34.39℃，平均降低8.17℃；在試驗期間施棚外的平均溫度為40.30℃，距棚邊緣25 m處為29.91℃，平均降低10.39℃，設施棚中心為33.04℃，平均降低7.26℃。試驗結果可知：建立了設施棚后，進行溫度調控后，設施棚洋蔥種植地塊內整體溫度與棚外環境下相比顯著降低，平均降幅為：2.40～17.77℃，趨近于洋蔥開花授粉的最佳適宜生長溫度30～35℃。

表1 設施棚溫度調控變化表

圖1 不同日期不同區域平均溫度比較

2.2 試驗期單日溫度調控變化

2.2.1 單日棚外最高溫度超過45℃溫度調控變化

調控試驗于4月17、18、20、21、22、25、26、29、30日和5月1、2、3、8、9、10、11、12、13、14、15共調控20 d，每天調查16次；因建立設施棚在夏天的主要目的是在高溫擇時降低溫度，以利于洋蔥的開花結實，故選擇當天棚外田間溫度最高超過45℃的4月22日、25日、26日和5月8日的試驗數據進行分析，結果見圖2、圖3、圖4、圖5。

圖2 4月22日不同區域溫度變化圖

圖3 4月25日不同區域溫度變化圖

圖4 4月26日不同區域溫度變化圖

圖5 5月8日不同區域溫度變化圖

從圖2可看出，在14：50棚外溫度最高溫度46℃時，設施棚邊25 m處的溫度為33℃，降低13℃，設施棚內中心溫度為37℃，降低9℃；在14：10棚外溫度次高溫度45℃時，設施棚邊25 m處的溫度為34℃，降低11℃，設施棚內中心溫度為36℃，降低9℃；11：30—17：00棚外平均溫度41.94℃，設施棚邊25 m處的平均溫度為31.63℃，平均降低10.3℃，設施棚內中心的平均溫度為34.88℃，平均降低7.06℃；試驗期間設施棚內的溫度明顯低于棚外溫度。

從圖3可看出，在13：30棚外最高溫度48℃時，設施棚邊25 m處的溫度為34℃，降低14℃，設施棚內中心溫度為37.5℃，降低10.5℃；在13：05棚外溫度次高溫度47℃時，設施棚邊25 m處的溫度為34.5℃，降低12.5℃，設施棚內中心溫度為36℃，降低9℃；11：30—17：00棚外平均溫度43.19℃，設施棚邊25 m處的平均溫度為32.81℃，平均降低10.38℃，設施棚內中心的平均溫度為33.78℃，平均降低9.41℃；試驗期間設施棚內的溫度明顯低于棚外溫度。

從圖4可看出，在13：30棚外溫度最高溫度46℃時，設施棚邊25 m處的溫度為32℃，降低14℃，設施棚內中心溫度為35℃，降低11℃；在14：10棚外溫度次高溫度45℃時，設施棚邊25 m處的溫度為32℃，降低13℃，設施棚內中心溫度為36℃，降低9℃；11：30—17：00棚外平均溫度42.56℃，設施棚邊25 m處的平均溫度為31.25℃，平均降低11.31℃，設施棚內中心的平均溫度為34.39℃，平均降低8.17℃；試驗期間設施棚內的溫度明顯低于棚外溫度。

從圖5可看出，在12：45棚外溫度最高溫度50℃時，設施棚邊25 m處的溫度為24℃，降低26℃，設施棚內中心溫度為25℃，降低25℃；在12：10棚外溫度次高溫度42℃時，設施棚邊25 m處的溫度為24℃，降低18℃，設施棚內中心溫度為25℃，降低17℃；11：30—17：00棚外平均溫度40.83℃，設施棚邊25 m處的平均溫度為23.06℃，平均降低17.77℃，設施棚內中心的平均溫度為25.64℃，平均降低15.19℃；試驗期間設施棚內的溫度明顯低于棚外溫度，降幅為6～26℃。

2.2.2 單日棚外最高溫度低于或等于45℃溫度調控變化

調控試驗調控20 d，每天調查16次，除當天棚外田間溫度最高超過45℃的4月22日、25日、26日和5月8日的的16 d當天試驗最高溫度、次高溫度、全天平均溫度與距棚邊緣25 m處溫度，設施棚中心溫度的調控結果和分析也表明設施棚洋蔥種植地塊內溫度顯著比棚外溫度降低，降幅為1～12℃。但因為建立設施棚在夏天的主要目的是在高溫擇時降低溫度，以利于洋蔥的開花結實，故當天棚外田間溫度最高低于45℃的試驗數據和相應圖表全部省略。

3 結論與討論

3.1 結論

（1）從試驗期間設施棚外平均當天試驗最高溫度、次高溫度、全試驗期平均溫度與距棚邊緣25 m處溫度，設施棚中心溫度的調控結果和分析都表明設施棚洋蔥種植地塊內溫度與棚外相比顯著降低，平均降幅為2.40～17.77℃。

（2）從試驗期當天棚外田間溫度最高超過45℃的4 d當天試驗最高溫度、次高溫度、全天平均溫度與距棚邊緣25 m處溫度，設施棚中心溫度的調控結果和分析都表明設施棚洋蔥種植地塊內溫度顯著比棚外溫度降低，降幅為6～26℃。

（3）從試驗期當天棚外田間溫度最高低于或等于45℃的16 d當天試驗最高溫度、次高溫度、全天平均溫度與距棚邊緣25 m處溫度，設施棚中心溫度的調控結果和分析也表明設施棚洋蔥種植地塊內溫度顯著比棚外溫度降低，降幅為1～12℃。

綜上所述，設施棚洋蔥種植地塊內溫度與棚外溫度調控降低效果明顯，趨近于洋蔥開花授粉的最佳適宜生長溫度30～35℃。

3.2 討論

（1）本次試驗溫度調控是在遮陽網100%覆蓋的條件下進行的，遮陽網部分覆蓋如30%、50%、80%等的調控變化，需要做進一步的試驗；

（2）本次試驗溫度調控是在11：00點開始，17：30結束的，擇時覆蓋如12：00、13：00、14：00等不同時間的調控變化，也需要做進一步的試驗；

（3）本次試驗溫度調控只進行了一輪，溫度調控技術要指導生產，需做2輪、3輪甚至更多輪的試驗。

（4）本次試驗溫度調控只進行了一輪，溫度調控技術要指導生產，需做2輪、3輪甚至更多輪的試驗；另外溫控試驗結果應與種子產量聯系分析，這也是下一部試驗的重點。

[1]李成佐,夏明忠.洋蔥栽培與育種[M].成都:電子科技大學出版社,2005:119-167.

[2]潘天春.激光誘變對洋蔥須根的生物學效應的研究[J].西昌農業高等?？茖W校學報.2000.14(2).12-15.

[3]李成佐,單成海,潘天春,等.激光輻照洋蔥種子的生物學效應初探[J].激光生物學報,1999.8(1).48-51.

[4]李成佐,單成海,潘天春,等.激光輻照洋蔥種子的生物學效應初探[J].激光生物學報,1999,8(1)1:34-39.

[5]LI Cheng-zuo.A Laser Induced New Red Onion Variety“Chang Ji 99-3”[J].Acta Laser Bioiogy Sinica,2004,13(4):258-261.

[6]李成佐,夏明忠,蔡光澤,等.洋蔥新品種西蔥2號的激光誘變選育[J].西昌農業高等?？茖W校學報,2004,17(4):16-18.

[7]李成佐.激光誘變洋蔥L2代主要性狀的回歸分析初探[J].激光生物學報,2003,12(2):86-89.

[8]李成佐,潘天春,趙麗華,等.洋蔥新品種“昌激07-9”的激光誘變選育[J].安徽農業科學,2009(25):11943-11944.

[9]單成海,潘天春,吳德萍,等.紅皮洋蔥新品種“昌激99—3”的一道清高效栽培技術[J].西昌師范高等?？茖W校學報,2004,16 (3)：129-131.

[10]潘天春.激光輻射洋蔥L1代的生理效應研究[J].激光生物學報，2000，9(3)：194-196.

Research on Temperature Control of High Efficiency Facility Production of Special Vegetable Seeds

LI Cheng-zuoa，PAN Tian-chunb
(a.School of Agricultural Science;b.Department of Science and Technology,Xichang College,Xichang,Sichuan 615013,China)

Testing to the problem of extreme high temperature for Xichang onion seed production in summer,the top of the shade is established,in the 0～100%within the range of the control facilities shed luminous flux,the temperature is controlled by shading.The different part temperature of the facility shed and the temperature variation outside facilities shed showed that in the summer high temperature timing with sunshade net in the range of 0%～100%coverage of controllinglight,the cooling effect is obvious,which can significantly change the local environment of the facilities shed and is favorable for onion seeds flowering and fruiting

onion;vegetable seed;shed;temperature control

S633.204＋.1

A

1673-1891（2016）01-0004-04

10.16104/j.issn.1673-1891.2016.01.002

2015-12-17

涼山州科學技術和知識產權局產學研合作項目：特色蔬菜種子高效設施生產技術研究（14CXY0029）。

李成佐（1964-），男，四川西昌人，教授，博士，研究方向：洋蔥育種。