臍橙網室栽培條件下網室內外溫濕度變化特點研究

郭家乾，徐麗紅，謝金招，賴金平，李衛敏，管 冠，姚鋒先*

(1.贛南師范大學 國家臍橙工程技術研究中心，江西 贛州 341000；2.江西省贛州市果業局，江西 贛州 341000；3.江西省安遠縣果業局，江西 安遠 342100)

網室是一種全球廣泛應用的農業種植設施，主要在太陽輻射高、干旱和半干旱地區，以及高附加值農作物種植上應用[1～4]。網室內小氣候的變化規律、影響因素及其對作物生長和產量的影響一直是網室應用研究的重點[5-8 ]，相關研究最早可追溯到20世紀初，但直到近二三十年才對網室小氣候變化規律有了較全面的認識[6]。

防蟲網作為網室的一種，是一項綠色有效的害蟲防控技術，已在設施蔬菜、香蕉、蘋果、柑橘、水稻、楊梅等作物上應用[2,9-10]。已有的研究主要圍繞防蟲網室內小氣候變化特征及其影響因素，如溫度[11-14]、相對濕度[12]、光環境[9,13,15]、風速[1,4]及水分蒸散[17]等。

近年來，隨著柑橘黃龍病在世界各大柑橘產區持續肆虐，防蟲網栽培技術在柑橘種植上的應用也開始受到重視[17]。在江西贛南地區，網室栽培被作為柑橘黃龍病綜合防控推薦技術，已在生產上有一定規模的應用。然而，圍繞這一栽培技術模式的研究仍鮮見報道。本研究擬通過監測果園環境的周年變化，分析不同季節臍橙栽培網室內外溫濕度變化的特點，以期為臍橙網室栽培的溫濕度調控技術研發提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗于2014～2017年在信豐縣大阿鎮緩坡丘陵紐荷爾臍橙園進行；臍橙園面積約4 hm2，網室栽培和露地栽培模式各占一半；樹齡12年，網室頂部為平頂，棚高約3.5 m，單個網室面積約150 m×70 m；實驗期間測定晴天白天網室透光率約75%，陰天網室透光率約43%。

1.2 試驗方法

本試驗采用40目白色尼龍網作為網室材料。果園網室采用棚式結構進行網室搭建，網室于2014年4月份搭建完成；網室全年采用全封閉方式進行管理，不針對性地采用任何室內環境調控措施，網內果樹的日常管理與果農習慣方法一致。在網室內樹體行間距離地面約1.5 m高處放置TD-72型自動溫濕度記錄儀，每30分鐘自動記錄一次環境溫濕度；在網室外露地栽培果園中，采用相同的方式放置溫濕度自動記錄儀。

1.3 分析方法

網室內外日平均溫度和相對濕度數據均是每半小時測定值的算術平均值；不同季節網室內外溫濕度相關性分析采用實時溫濕度數據進行分析。數據統計分析采用Excel進行數據處理和作圖。

2 結果與分析

2.1 不同季節網室內外環境溫度的相關性分析

由圖1的結果可知，臍橙簡易網室栽培條件下，夏季網室內外溫度的相關性最高(R2=0.97)，而冬季的相關性則最低(R2=0.06)；從總體上看，網室內溫度受網外大氣溫度影響的大小依次為夏季>春季>秋季>冬季。說明網室栽培條件下不同季節影響網室內環境溫度的因素存在較大差異。

圖1 不同季節臍橙園網室內外溫度的相關性

2.2 不同季節網室內外相對濕度的相關性

由圖2結果可知，網室內外濕度相關度最高的是夏季(R2=0.93)，最低的是冬季(R2=0.01)。表明夏季網室內濕度的調節可通過調控網外果園環境濕度來實現；冬季網室內的濕度調控只能通過網室內栽培技術實現。

圖2 不同季節臍橙園網室內外相對濕度相關性

2.3 不同季節網室內外日均溫度的變化

由圖3結果可知，春季網室內平均溫度為20.0 ℃，比網外溫度低0.36 ℃；夏季網室內平均溫度為29.6 ℃，比網外溫度高了3.7 ℃；秋季網室內平均溫度為22.0 ℃，比網外高0.24 ℃；冬季網室內平均溫度為10.3 ℃，比網外低0.43 ℃。

圖3 不同季節臍橙園網室內外日平均溫度的相關性

2.4 不同季節網室內外日平均相對濕度

由圖4結果可知，春季網室內平均相對濕度為88.3%，比網外高5.4個百分點；夏季網內平均相對濕度為82.1%，比網外高1.9個百分點；秋季網內平均相對濕度為83.5%，與網外平均相對濕度基本持平；冬季網內平均相對濕度為87.0%，比網外高4.1個百分點。

圖4 不同季節臍橙園網室內外日平均相對濕度的相關性

2.5 不同季節網室內外日均溫的相關性

由圖5結果可知，網室內外日平均溫度相關度較高，R2值在0.80～0.97，且不同季節網室內外日平均溫度的相關性大小依次為夏季>秋季>冬季>春季。

2.6 不同季節網室內外日平均相對濕度的相關性

由圖6結果可知，網室內外日平均相對濕度的相關性在不同季節間差異較大，R2值在0.39～0.96；夏季網室內外日平均相對濕度相關度最高，而春季的相關度則最低。表明不同季節對網室內環境的相對濕度調節所需采用的果園管理措施應該不同。

2.7 不同季節不同天氣類型條件下網室內外溫濕度的日變化規律

2.7.1 陰雨天條件下網室內外溫濕度的日變化 由圖7可知，不同季節陰雨天氣條件下，網室內外的溫度日變化趨勢呈現一定的差異。春、夏兩季變化趨勢總體相似，均表現為網內溫度高于網外；秋季則表現為6:00～12:00網外高于網內，而12:00～19:00網內高于網外，其它時段網室內外溫度相近；冬季則表現為從8:00至午夜網外均高于網內。陰雨天網室內外空氣相對濕度的變化總體呈現出網內滯后于網外的特點(圖8)。

2.7.2 晴天條件下網室內外溫濕度日變化 由圖9結果可知，不同季節晴天條件下網室內外溫度的日變化趨勢存在較明顯的差異。春季變化趨勢為凌晨0:00～11:00網外高于網內，其它時段則恰好相反；夏季總體表現為網內高于網外；秋季則表現為三段式，即4:00～8:00網外高于網內，8:00～18:00網內高于網外，其它時段內外溫度基本一致；冬季則呈現兩段式，9:00～19:00網外溫度高于網內，其它時段恰好相反。空氣相對濕度的日變化趨勢與網室內外溫度的變化趨勢基本上相反(圖10)。

3 討論與小結

圍繞覆蓋材料特性、網室高度、栽培品種等開展了大量網室內外環境特點的研究[6]。Rossel和Furgeson(1979)報道了在內置風扇的情況下，網室內外最大溫差為1.5 ℃；而在沒有風扇的情況下，最大溫差達到3.5 ℃[6，11]；M?ller 等則對50目的辣椒防蟲網室內外溫差研究表明，在白天網室內溫度比網外高1～2.5 ℃[1]；Desmarais等也報道了50目和32目的防蟲網室內外溫差可達到3 ℃[13]。本研究結果與前人的研究報道基本一致，夏季網室內外日均溫差最大，達到3.7 ℃，略高于已有報道的3.5 ℃最大溫差，可能與試驗條件和溫度的測量方式不同有關；此外，不同季節臍橙網室內外的相對濕度的變化規律與Tanny等的研究結果基本一致[12]，網內高于網外。

圖5 不同季節臍橙園網室內外日均溫的相關性

圖6 不同季節臍橙園網室內外日平均相對濕度的相關性

圖7 不同季節陰雨天網室內外溫度的日變化

圖8 不同季節陰雨天網室內外相對濕度的日變化

本研究結果表明：夏季網室內、外的溫濕度存在極顯著的相關性，而冬季網室內外溫濕度相關性R2<0.1，說明夏季可以通過調節網外溫濕度來調控網內溫濕度，而冬季網內溫濕度基本上不受網外環境溫濕度的影響，則只能通過網室內栽培措施來調節溫濕度。夏季臍橙網室栽培的網內溫度比網外溫度高，最大日均溫差達到3.7 ℃；網室內外最大實時溫差達到9.2 ℃，網內極端高溫達到47.3 ℃，網外極端高溫為39.1 ℃；說明該類型臍橙網室栽培模式下，夏季網內降溫可能是該栽培模式成功應用的關鍵。已有的研究表明，通過在網外網室頂部噴水可將網室內外溫差降低1～2 ℃[13]，因而，夏季網外噴水可能是臍橙網室栽培降溫的一種有效方式。

圖9 不同季節晴天網室內外溫度的日變化

圖10 不同季節晴天網室內外相對濕度的日變化

針對不同季節和不同天氣類型條件下網室內外溫濕度的變化特點的研究報道較少，本研究的結果表明，在不同季節和不同天氣類型條件下網室內外溫濕度日變化、相關性等均呈現出一定的差異性。因而，在臍橙網室栽培實踐中，應根據網室內外環境變化的季節性特點，針對性地研發不同的栽培調控技術。此外，除夏季外，利用實時監測數據與日平均溫濕度數據評價不同季節網室內外溫濕度相關性結果存在較大差異；利用日平均值評價的網室內外溫濕度相關系數偏高，尤其是在冬季和秋季存在極大差異。因而，在生產上分析評價網室栽培環境調控技術效果宜采用實時溫濕度數據。