蘇中沿海地區雙大棚多層覆蓋增溫效應回歸分析及其在大棚蔬菜生產上的應用

丁同華 王 華 薛瑞祥 周桂官 張小鋒

（1江蘇省東臺市農業技術推廣中心 224200；2江蘇省東臺市蔬菜栽培技術指導站 224200）

蘇中沿海地區雙大棚多層覆蓋增溫效應回歸分析及其在大棚蔬菜生產上的應用

丁同華1王 華1薛瑞祥2周桂官2張小鋒1

（1江蘇省東臺市農業技術推廣中心 224200；2江蘇省東臺市蔬菜栽培技術指導站 224200）

為更好地指導蘇中沿海地區設施瓜菜生產，對雙大棚四膜覆蓋全封閉和正常揭膜通風條件下的棚內氣溫和地下10 cm深地溫變化情況進行了觀測，并對雙大棚四膜覆蓋棚內外氣溫和地下10 cm深地溫的相關回歸關系進行了分析。結果表明：雙大棚四膜覆蓋栽培不管是前期全封閉還是正常進入揭膜通風管理，晴天和陰天棚內氣溫與外界氣溫之間都存在著極顯著的相關關系，且呈顯著的直線回歸關系。在蘇中沿海地區采用雙大棚四膜覆蓋栽培，在出現極端低溫的情況下，只要加強調溫管理，及時采取增加覆蓋保溫措施，可確保大棚蔬菜安全越冬。雙大棚四膜覆蓋無論是前期全封閉還是正常進入揭膜通風管理，當晴天上午外界氣溫達到18 ℃以上時，都要逐步開啟內外蔬菜大棚的通風窗口，揭除小棚膜，增加光照，調節溫度；當晴天下午外界氣溫低于18 ℃時，要逐步關閉小棚膜和內外大棚通風窗口，以保溫防凍，促進蔬菜生長；陰雨天氣要盡可能關閉大棚膜，保持棚內溫度，防止大棚蔬菜發生凍害傷苗。

蘇中沿海地區；雙大棚；溫度；回歸分析；應用

隨著設施農業的不斷發展，蘇中沿海地區越來越多的農戶采用大棚設施栽培蔬菜。孫興祥等[1]連續多年開展了不同棚架構型溫度變化規律及對西瓜種植影響的試驗研究，認為寬6 m、高2.2 m的大棚是早春大棚西瓜栽培的最佳棚型之一，且采用雙大棚三層覆蓋種植的西瓜效益最高、品質最好。在此基礎上，筆者通過對雙大棚四膜覆蓋全封閉和正常揭膜通風條件下的溫度變化情況進行觀測、分析，以期得出蘇中沿海地區雙大棚多層覆蓋內外溫度的相關回歸關系，從而為更好地指導設施瓜菜生產提供科學依據[2-4]。

1 材料與方法

1.1 試驗地點及棚型設計

試驗設在東臺市農科所五烈試驗基地北3號地塊內進行，試驗地土質為水稻茬黏壤土，pH 7、鹽含量1.39g/kg、有效鉀203.8 mg/kg、有效磷48.64 mg/kg、全氮9.58g/ kg、有機質16.2g/kg。試驗大棚南北朝向，采取“雙層鋼架大棚+小拱棚+地膜”的雙大棚四膜覆蓋方式，棚長45 m，外棚底寬6 m，棚頂高2.2 m、肩高1.1 m。薄膜采用統一規格、統一品牌，厚度外棚膜8 um、內棚膜8 um、小棚膜3 um、圍裙膜2 um、地膜0.8 um。

1.2 溫度測定方法及時間

棚內溫度測定由ZQZ-CII型自動氣象站自動采集、計算處理和存貯數據，連續測量棚內地上25 cm氣溫和地下10 cm地溫。PT 1 000溫度傳感器置于每個棚中心位置，并用自制防輻射罩罩住避免陽光直射[5]。棚外溫度數據來源于距試驗地點較近的東臺市氣象局五烈氣象觀測站相同時點觀測的氣象數據和地下10 cm深地溫數據。

溫度測定時間：2013年2月22日-3月31日，其中2月22日-3月4日雙大棚四膜覆蓋全封閉；3月5-31日雙大棚四膜覆蓋正常進入揭膜通風管理。

2 結果與分析

2.1 全封閉條件下棚內氣溫與外界氣溫的相關回歸分析

對2013年2月22日-3月4日，8 d晴天、192對樣本數據和3 d陰天、72對樣本數據進行統計分析，結果表明，棚內氣溫與外界氣溫之間，晴天的相關系數[r晴＝0.9253〉r0.01（190）＝0.2540]比陰天的相關系數[r陰＝0.4823＞r0.01（70）＝0.2540]更大。說明在雙大棚全封閉的條件下，無論是晴天還是陰天，棚內氣溫與外界氣溫之間都呈極顯著的正相關關系，且晴天比陰天棚內氣溫與外界氣溫的相關性更顯著。再從全封閉條件下雙大棚四膜覆蓋棚內氣溫與外界氣溫的線性關系分析結果來看，無論晴天還是陰天，棚內氣溫與外界氣溫之間都呈極顯著的線性相關關系[（F晴＝1 130.8541＞F0.01（1，190）＝6.63），F陰＝22.2206＞F0.01（1，70）＝6.85 ]，且晴天和陰天棚內氣溫與外界氣溫的關系方程分別為：

其中Y為棚內溫度估計值，X為外界溫度，單位均為℃。從方程式①和②以及圖1、圖2可見，晴天外界氣溫每增減1℃，棚內氣溫就會隨之增減1.36 ℃，而陰天外界氣溫每增減1 ℃，棚內氣溫僅增減0.6477 ℃。說明外界氣溫每增加1 ℃，晴天要比陰天大棚內的氣溫增加0.7123 ℃。晴天當外界氣溫達16 ℃時，棚內氣溫已上升至30 ℃；當外界氣溫達20 ℃時，棚內氣溫可達35.44 ℃；冬春季節當外界氣溫降至該地區歷史最低-9.2 ℃時（2009年1月24日），陰雨天大棚內最低溫度仍達5.3 ℃。因此，蘇中沿海地區采用雙大棚四膜覆蓋栽培蔬菜完全可以安全越冬。同時，在冬春季節，只要晴天外界氣溫達到18 ℃以上，就要適時開啟大棚膜和圍裙膜，以調節棚內溫度，防止高溫傷苗，影響蔬菜正常生長，同時也有利于大棚內通風換氣，改善大棚的光照條件；而陰雨天氣則要關閉棚膜，在遇到極端低溫時，還要增加保溫布覆蓋以提高保溫效果，確保棚內作物免受凍害。

圖1 全封閉條件下晴天大棚內外氣溫關系

圖2 全封閉條件下陰天大棚內外氣溫關系

2.2 全封閉條件下棚內地溫與外界地溫的相關回歸分析

對2013年2月22日-3月4日，8 d晴天、192對樣本數據和3 d陰天、72對樣本數據進行統計分析，結果表明，雙大棚四膜覆蓋棚內地下10 cm深地溫與外界露地地下10 cm深地溫之間，晴天相關系數r晴＝0.5351＞r0.01（190）＝0.2540，陰天相關系數r陰＝0.1824＜r0.01（70）＝0.2540，說明晴天棚內外地溫的相關性達極顯著水平，而陰天棚內外地溫之間的相關性不顯著。同時，經線性回歸關系測定，F晴＝76.2224 ＞F0.01（1，190）＝6.63，表明棚內地溫Y地和外界地溫X地之間呈極顯著直線回歸關系，其方程式為：

從方程③和圖3、圖3可見，即使在蘇中沿海地區冬春季節外界露地地下10 cm深地溫下降至歷史最低-7.9 ℃時（2009年1月24日），棚內地下10 cm深地溫仍可達12.77℃，表明在雙大棚四膜覆蓋栽培條件下，棚內地溫完全能滿足瓜果蔬菜生長要求。

圖3 全封閉條件下晴天大棚內外地溫關系圖

圖4 全封閉條件下陰天大棚內外地溫關系

2.3 正常揭膜通風條件下棚內氣溫與外界氣溫的相關回歸分析

對2013年3月5日-3月31日，22 d晴天、528對樣本數據和5 d陰天、120對樣本數據進行統計分析，結果表明，棚內氣溫與外界氣溫之間晴天的相關系數[r晴＝0.9463＞r0.01（526）＝0.2540]高于陰天的相關系數[r陰＝0.8148＞r0.01（118）＝0.2540]，說明在正常揭膜通風條件下，無論是晴天還是陰天，棚內氣溫與外界氣溫之間的相關性都達極顯著水平，且晴天的相關性比陰天的相關性更高。再從正常揭膜通風條件下雙大棚四膜覆蓋棚內氣溫與外界氣溫的線性關系分析結果來看，不管是晴天還是陰天，棚內氣溫與外界氣溫之間都呈極顯著的線性相關關系[F晴＝4 510.6027＞F0.01（1，526）＝6.63；F陰＝233.0727＞F0.01（1，118）＝6.85]，且晴天和陰天棚內氣溫與外界氣溫的關系方程分別為：

圖5 正常揭膜通風條件下晴天大棚內外氣溫關系

其中X為棚外氣溫，Y為棚內氣溫估計值，單位均為℃。從方程式④和⑤以及圖5、圖6可見，雙大棚四膜覆蓋在正常揭膜通風條件下，晴天外界氣溫每增減1 ℃，棚內氣溫就會隨之增減1.1424 ℃，而陰天外界氣溫每增減1℃，棚內氣溫隨之增減1.0467 ℃。說明在正常揭膜通風條件下，外界氣溫每增加1℃，晴天比陰天大棚內的氣溫增加近0.1 ℃；從方程④可見，當外界氣溫達23 ℃時，棚內氣溫仍達35 ℃以上，當外界氣溫下降至18 ℃時，棚內氣溫已下降至29.3℃。因此，在正常揭膜通風條件下，當上午外界氣溫上升至18 ℃以上時，要加大蔬菜大棚的通風窗口，加快大棚內外空氣交換速度，降低棚內溫度，促進蔬菜正常生長；當下午外界氣溫降至18 ℃時，要由內向外逐步關閉蔬菜大棚的通風窗口，保持棚內溫度，確保蔬菜適溫生長。

圖6 正常揭膜通風條件下陰天大棚內外氣溫關系

2.4 正常揭膜通風條件下棚內地溫與外界地溫的相關回歸分析

對2013年3月5日-3月31日，22 d晴天、528對樣本數據和5 d陰天、120對樣本數據統計分析，結果表明，在正常揭膜通風條件下，晴天棚內地下10 cm深地溫與外界露地地下10 cm深地溫之間呈極顯著的相關關系，其相關系數r晴＝0.7011＞r0.01（526）＝0.2540，而陰天大棚內外地下10 cm深地溫之間無顯著相關關系，其相關系數r陰＝0.22＜r0.01（118）＝0.2540。這可能與外界露地地溫受雨水等其他因素的影響較多有關。再從晴天正常揭膜通風條件下雙大棚四膜覆蓋棚內地下10 cm深地溫與外界露地地下10 cm深地溫的線性相關分析看，F＝508.39＞F0.01（1，526）＝6.63，達極顯著水平，其關系方程式為：

圖7 正常揭膜通風條件下晴天大棚內外地溫關系

其中X為外界露地地下10 cm深地溫，Y為棚內地下10 cm深地溫估計值，單位均為℃。由方程式⑥和圖7、圖8可見，晴天棚外地溫每增減1℃，棚內地溫平均增減0.5℃，且此期間外界露地地下10 cm地溫最低也有5 ℃，而棚內地溫也保持在20 ℃以上，完全能滿足大棚蔬菜根系生長需要。

圖8 正常揭膜通風條件下陰天大棚內外地溫關系

3 討論與小結

試驗結果表明，（1）雙大棚四膜覆蓋栽培不管是前期全封閉還是正常進入揭膜通風管理，晴天和陰天棚內氣溫與外界氣溫之間都存在著極顯著的相關關系，且呈顯著的直線回歸關系。（2）在蘇中沿海地區采用雙大棚四膜覆蓋栽培，在出現極端低溫的情況下，只要加強調溫管理，及時采取增加覆蓋保溫措施，即可確保大棚蔬菜安全越冬。（3）雙大棚四膜覆蓋，無論是前期全封閉還是正常進入揭膜通風，當晴天上午外界氣溫達到18 ℃以上時，都要逐步開啟內外大棚的通風窗口，揭除小棚膜，增加光照，調節溫度；當晴天下午外界氣溫低于18 ℃時，都要逐步關閉小棚膜和內外大棚通風窗口，以保溫防凍，促進蔬菜生長；陰雨天氣要盡可能關閉大棚膜，保持棚內溫度，防止大棚蔬菜發生凍害傷苗。

[1] 孫興祥,林紅梅.沿海不同棚架構型溫度變化規律及西瓜種植研究[J].長江蔬菜,2013(2):38-40.

[2] 何濤,廖克杰,陳丹,等.線性回歸模型在四季大棚小氣候預測方面的應用研究[J].安徽農業科學,2012(19):10061-10062.

[3] 丁小濤,金海軍,張紅梅,等.秋冬季節黃瓜栽培設施中不同部位土壤溫度及空氣溫濕度的變化規律[J].上海農業學報, 2009,25(2):15-19.

[4] 王鵬,李衛欣,孫永濤.連棟塑料溫室光溫環境特征分析[J].北方園藝,2005(1):18-19.

[5] 商兆堂,蔣名淑,樂小俊,等.鹽城市沿海地區冬季塑料大棚的小氣候特征及其應用[J].上海農業科技,2000(1):5-7.

2016-07-28

韭菜新品種設施栽培技術示范推廣（編號：SXGC[2014]196）。