日光温室番茄群体太阳总辐射量的分布规律及其与光合作用的关系

【目的】研究日光温室番茄群体的太阳总辐射量分布规律,为优化日光温室结构、控制日光温室环境提供理论依据。【方法】将日光温室番茄冠层按高度均匀分为4层,观测不同冠层的太阳总辐射量、叶面积指数、净光合速率和太阳总辐射透光率,探讨群体太阳总辐射量的变化规律及其与光合作用的关系。【结果】在番茄盛果期,日光温室内的太阳总辐射量南部明显高于北部,平均高出200 W/m2以上;中部略高于东、西部。太阳总辐射量在植株群体内垂直方向上随冠层高度的下降而减少,1.2,0.9,0.6和0.3 m冠层的太阳总辐射量日平均值分别为507,398,289和76 W/m2;越靠近冠层底部太阳总辐射量衰减的日变化越不明显。随着冠层高度的降低,累积叶面积指数增大,太阳总辐射量减小。净光合速率由冠层顶部向底部表现为随累积叶面积指数的增加而降低,随着太阳总辐射透光率的减少而减小,冠层顶部净光合速率最大,为22.59μmol/(m2.s),冠层底部最小,为8.00μmol/(m2.s)。【结论】日光温室中番茄群体太阳总辐射量的分布规律为:南部高于北部,中部略高于东、西部;太阳总辐射量分布与冠层高度、累积叶面积指数和净光合速率均有一定的相关性。     

日光温室主动采光对不同种植密度番茄光合特性的影响

【目的】研究日光温室在主动采光与普通采光条件下,对其环境以及番茄叶片光合特性的影响。【方法】在主动采光与普通采光的2种日光温室内,设计4、6、8 株/m² 3种不同的番茄种植密度处理,连续3 d(晴天的条件)测得日光温室环境与番茄叶片光合作用的相关数据。【结果】主动采光日光温室环境温湿度、光照辐射方面优于非主动采光日光温室,主动采光日光温室的光照辐射均值较普通采光日光温室在3 d内分别高出了4.39%、5.85%、5.67%;两栋日光温室番茄的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率呈现随着密度的增加而减弱的现象,胞间CO₂浓度则相反;就不同采光日光温室而言,主动采光日光温室番茄的光合特性较普通采光日光温室高。【结论】日光温室主动采光在环境以及番茄光合特性方面均优越于普通采光日光温室。     

整枝方式对樱桃番茄冠层截获和荧光特性的影响

为阐明樱桃番茄整枝方式对冠层内光合有效辐射截获和荧光特性及产量的影响,以香妃3号为试验品种,设置4种整枝方式,测定樱桃番茄冠层光截获特性、荧光特性、冠层微环境以及植株生长状态和最终产量.结果显示,针对群体冠层光截获,三杆整枝处理的光合有效辐射(IPAR)和光截获率(CaR)显著(P<0.05)高于其他处理,光透射率(P...     

种植密度对玉米-大豆带状间作下大豆光合、产量及茎秆抗倒的影响

【目的】阐明玉米-大豆带状间作下大豆植株冠层在不同种植密度下的光环境变化规律,明确种植密度对间作大豆叶片光合特性、产量形成及茎秆抗倒的影响,为构建寡日照地区间作大豆合理群体密度提供理论参考。【方法】本研究以大豆（川豆-16）和玉米（正红-505）为试验材料。采用双因素随机区组设计,主因素为种植方式,设玉米-大豆带状间作和大豆带状单作2个水平,副因素为大豆的3个种植密度（PD1=17株/m²,PD2=20株/m²,PD3=25株/m²),研究种植密度对间作大豆冠层内部光环境变化、叶片光合特性、植株生长动态、田间倒伏率及产量构成等的影响。【结果】2年结果表明,在玉米-大豆带状间作系统中,大豆生长中后期受高位作物玉米遮荫和自荫性增加的影响,其植株群体冠层内部的光合有效辐射（PAR）、叶面积指数（LAI）、叶片光合能力、分枝数及产量显著降低,但受玉米影响的程度因大豆种植密度的不同而不同。在间作模式下,PD1和PD2处理的大豆植株群体冠层光合有效辐射比PD3处理分别增加了45.4%和24.8%,净光合速率分别增加了46.1%和12.3%,单株有效荚数分别增加了53.2%和27.2%,单株分枝数分别增加了270.4%和140.9%,田间倒伏率分别降低了50.3%和19.3%。相关性分析发现,间作大豆的田间倒伏率与冠层内部光合有效辐射、叶片净光合速率、茎秆抗折力、茎叶干物质比、单株分枝数及单株有效荚数呈显著负相关,与株高、叶面积指数和单株无效荚数呈显著正相关。【结论】在玉米-大豆带状间作模式下,20株/m²的大豆密度（PD2）有利于创造良好的群体冠层内部光环境,降低植株田间大豆倒伏率,增加光合产物积累,从而提高大豆产量。     

日光温室内南北方向黄瓜群体结构参数分析

为研究日光温室内南北方向和垂直方向作物群体结构参数,观测了日光温室内南北方向北、中、南3段及垂直方向各层次的黄瓜群体结构参数,结果表明,在整个生育期平均叶倾角都是北段大于中段和南段,叶片分布频率偏南的趋势也是北段最大,中段次之,南段最低;在垂直方向0~40 cm高度冠层的平均叶倾角最大、叶片分布频率偏南段最低,其他各高度冠层叶片叶角之间无明显规律,但总体趋势均为植株南面叶倾角和叶片分布频率均大于植株北面;黄瓜叶面积系数和株高由北向南逐渐升高,各段不同层次叶面积密度也存在一定差异。试验结果说明,温室南北方向各段黄瓜群体参数结构明显不同,垂直方向各层黄瓜群体结构参数具有一定差异性。     

高粱不同群体类型植株冠层特性与物质生产

增加种植密度是提高高粱产量的重要措施,但密度增加使得高粱群体的冠层更加郁闭,如何在高密度下改善冠层特性成为保障高粱高产的重要条件。在高密度(1.25×105株.hm-2)条件下,采用不同种植方式(大垄双行、等行距和穴播)构建3个不同的高粱群体,对它们的冠层叶片结构性状、功能叶光合特性、冠层微环境以及产量进行比较研究。结果表明:在3个高粱群体中,大垄双行种植群体产量最高,为7808.9kg.hm-2,其冠层顶部叶片叶面积较小、叶向值高、相对挺直,功能叶的光合优势也较明显,此外,比较其他群体,该群体叶面积指数适宜,光照分布合理,通风性好。综合分析表明,在高密度种植条件下,大垄双行种植方式能够优化群体植株的冠层结构,改善光合生产环境,有明显的增产优势。     

光伏日光温室夏季光环境及其对番茄生长的影响

【目的】探索光伏发电系统在设施农业领域中的实际应用情况与发展潜力。【方法】在陕西安塞典型晴天和阴天条件下,对比分析普通日光温室和光伏日光温室的太阳总辐射透过率和光合有效光量子流密度透过率,同时还对2种日光温室中番茄的生长状况、产量以及品质进行了对比分析。【结果】在非晶硅电池组件和PC板按1∶1数量比布局条件下,晴天光伏日光温室正午前后2h内的太阳总辐射(波长范围为0.3~3μm)透过率为38.7%,光合有效光量子流密度(波长范围为400~700nm)透过率为38.9%,分别较塑料薄膜日光温室低30.3%和17.6%;而阴天时光伏日光温室的太阳总辐射透过率为34.6%,光合有效光量子流密度透过率为31.1%,分别较塑料薄膜日光温室低15.8%和9.4%;在此时段内,晴天、阴天光伏日光温室分别较塑料薄膜日光温室阻挡了3 949.7和342.1kJ/m2的热量进入温室内部。2种温室内,番茄株高在开花期(定植后23~44d)差异显著,表现为光伏日光温室>塑料薄膜日光温室;茎粗反之,且只在开花初期(定植后23~29d)差异显著;番茄果实产量与品质无显著性差异。【结论】光伏日光温室内非晶硅电池组件有助于夏季降温,同时其室内光环境可满足番茄的生长。     

密植和行距配置对夏玉米群体光分布及光合特性的影响

为探求不同行距配置下高密夏玉米群体光合性能及产量形成对群体光环境变化的响应,本试验在75 000(D1)和90 000(D2)株/hm2 2个种植密度下,研究了3个行距配置(等行距S1:60cm+60cm;大宽窄行S2:80cm+40cm;小宽窄行S3:60cm+45cm)对夏玉米(郑单958)群体光分布、全株叶片光合特性及产量的影响。结果表明:1)随着种植密度增加,夏玉米群体上层光截获显著增加,下层光截获显著降低。与等行距相比,大宽窄行处理中下层透光率增加,但群体光总截获降低。小宽窄行处理显著增加了穗位层的光截获。2)全株叶片SPAD值、最大光能转换效率(Fv/Fm)和同一光照水平下净光合速率(Photosynthetic rate,Pn)随冠层垂直深入呈现出单峰曲线变化,峰值出现在穗位层;随密度增加全株叶片SPAD值、Fv/Fm和Pn呈现降低趋势,下部叶片降低显著,行距配置之间全株叶片光合生理活性总体上表现为小宽窄行大宽窄行等行距。叶片Pn与冠层内光照强度具有极显著正相关关系,表明光照强度是限制玉米冠层中下部叶片Pn的主要原因。3)密度增大后产量增加,但未达显著水平。同一密度处理下,小宽窄行处理产量显著增加。随着密度增加,宽窄行增产效应增加。总体表明,密植条件下,小宽窄行处理下玉米冠层内光分布比较合理,群体穗位层截获光合有效辐射较多,光合能力和干物质生产能力增强,更有利于夏玉米产量提高。     

日光温室硬肉番茄光能利用效能分析

本研究以日光温室内5个硬肉番茄品种为试材,对不同节位上叶片的叶绿素含量、叶绿素荧光参数、吸收光强进行测定,同时对当地主栽品种‘Harvest’番茄的群体光分布情况以及不同高度、不同区域的叶面积指数进行调查。结果表明：日光温室内部的空间垂直方向和水平方向上光分布不均匀,存在显著差异。番茄植株顶部的光照最强,自上向下依次递减,距地面0．1m处的光照最弱。且每行植株东侧的光强都高于西侧,宽行的光强都高于窄行。在窄行0．5m高的区域内,靠近温室后墙（9m处）的叶面积指教最大。不同番茄品种不同节位上的叶片光能利用效能存在显著差异,植株上住叶的叶绿素含量、最大光化学效率F／L值较高于下位叶,自上而下呈递减趋势。其中以色列1498和保罗塔的叶绿素含量较高;彤R值较大且较稳定;保罗塔对红光和蓝光的吸光系数相近．红利和以色列1498下位叶的ε蓝值较高。     

日光温室番茄长季节栽培定植密度和温室部位与产量产值的相关性

于2005年至2006年,以无限生长型番茄品种卡特琳娜为试材,在三个不同栽培密度下,研究了日光温室内不同部位长季节栽培的番茄植株生长发育及果实品质和产量的关系。结果表明,定植密度对番茄产量及果实品质的影响非常大,并且对冬春季果实的坐果率和单果重影响也很大。不同的部位对植株生长发育和产量的构成影响很大。在本实验条件下,北方地区番茄长季节栽培在日光温室内不同部位的最适定植密度是不同的。综合比较产量、果实单果重、产值等方面,整个温室最适宜的平均栽培密度为80 cm×50 cm×46cm,其中温室南部最适宜的栽培密度为80 cm×50 cm×40 cm。     

南方日光温室的结构、环境特点及应用效果

南方日光温室是一种冬季保温效果优良的设施类型,其长度50 m,跨度8 m,南面肩高1.7 m,北面顶高3.85 m。东、西、北三面由支柱、聚氨基泡沫板、多功能薄膜为主要材料构成可以拆卸的保温墙,南面由钢管弯曲而成的屋架、支柱及覆盖在屋架上的多功能薄膜、保温被和卷帘机组成。为了加强通风降温性能,在南、北屋面和北保温墙上都设计安装了通风窗。南方日光温室光照强度、温度的日变化呈现出早晨和傍晚较低、中午高的趋势,湿度则呈相反的趋势。与普通大棚相比,南方日光温室的总进光量较大。由于南方日光温室夜间有外保温被覆盖,与露地温差可达4.7～12.7℃,可使室内气温维持在5℃以上。南方日光温室的气温晴天上升较快,中午可达到40℃以上,需开窗通风降温。由于南方日光温室密封性较好、温度高、相对湿度高,需适当通风降湿。番茄种植的结果表明,南方日光温室可明显改善一月、二月和三月份番茄生长的环境条件,生长期和采收期可延长一个月,产量增加20%～50%。     

番茄长季节栽培日光温室内CO_2浓度变化的分析

本文分析了番茄长季节栽培日光温室内ＣＯ_２浓度的变化，结果表明：在不放风的条件下，日光温室内的ＣＯ_２浓度存在着垂直差异和水平差异；室内ＣＯ_２浓度的变化与番茄植株生育状态，特别是与番茄株高和叶面积关系密切，也与室内温度、光照度和土壤呼吸有关。因此番茄越冬生产时，如果土壤施入充足的有机质，在植株高度小于５０ｃｍ（或叶面积小于０．２２ｍ~２／株）时，土壤有机质分解释放的ＣＯ_２能够满足番茄光合的需要，不需增施ＣＯ_２，而应改善温度光照条件；只有植株较大、温度和光照条件好、见光到放风时间长时才需要增施ＣＯ_２ 。     

新旧膜棚内小气候差异及其对樱桃番茄果实产量和品质的影响

为研究新旧膜棚内小气候差异及其对樱桃番茄果实产量和品质的影响,以千禧樱桃番茄为研究材料,对新旧膜棚内冬春季大棚密闭保温时段和春夏季全天通风时段的温度、湿度、太阳辐射差异性进行分析,对比观察樱桃番茄生育期并记录测定两种棚膜栽培条件下果实产量和品质。结果表明：全生育期新旧膜棚内均可比外界提高日均温近3 ℃,且两者差异不明显;冬春季晴好天气下,大棚密闭的白天时段,新膜比旧膜增温效果好;其余时段无论晴雨或大棚开闭与否,两者增温、保温效果均无显著性差异;无论季节或通风与否,旧膜的棚内湿度均显著低于新膜,平均偏低3.6%,旧膜在降湿防病方面有一定作用;新旧膜棚内光照差异明显,新膜棚内太阳辐射平均值比旧膜棚高20.6%;在新膜条件下,可以不同程度地将樱桃番茄花期和果实成熟期提前3～5 d;果实大小和病果数受新旧膜影响差异显著;单果质量、果实含糖量以及果实产量等其他指标影响不显著。     

寡日照天气对设施番茄生长影响模拟研究

为了定量化表征寡日照天气对设施番茄生长的影响,本研究基于EPIC模型(erosion-productivity impact calculator)的作物生长模块,构建了寡日照条件下设施番茄生长模型。考虑低温的影响,对株高的模拟方法进行了改进。利用4个不同播期秋冬茬番茄栽培试验数据对构建模型进行参数率定和检验。结果表明,该模型可以模拟寡日照天气条件下设施番茄株高、地上部生物量和叶面积指数的变化,模拟值与实测值的相对误差分别控制在16%、10%和16%以内。根据2012-2015年11月份的温室气象数据设定不同的情形,模拟设施番茄的生长状况。结果表明,寡日照天气对设施番茄地上部生物量增加的影响要大于对叶面积指数和株高的影响。该模型可用于定量描述寡日照天气对设施番茄生长过程的影响,可为制定设施番茄合理的环境调控策略提供指导。     

日光温室砖混结构墙体内冬春季温度状况

通过对日光温室砖混结构墙体温度变化状况进行观测分析,结果表明:墙体温度受到温室内和温室外气温的影响,墙体不同深度间存在明显的差异。内侧墙体受直射光及室内气温的影响,温度变幅较大,尤其是距温室内侧墙体表面5 cm、10 cm、15 cm处的温度,在1月份寒冷季节日变幅分别达到20℃、15℃、10℃左右,是吸贮热或放热的主要部位;墙体外侧也受外界气温的影响,但影响范围局限在距外表面15 cm之内,且变幅较小。在墙体内部还存在着一个热稳定层,位置在距墙体内侧表面30~35 cm处。墙体温度的变化也受到季节变化的影响,在低温寒冷时期与外界的温差大,相反春夏之际温差会缩小,反映出冬季墙体对于温室的重要作用。     

南方温室中番茄光合特性影响因素分析

用国外先进的LI-6400光合作用测定系统与便携式自动气象站,对南方温室条件下番茄的光合生理与冠层部位、小气候因素进行了分析,认为不同部位功能叶片的净光合速率相差很大;温室内光合速率在正午时分有明显的“午休”现象,其主要小气候影响因素是光照与温度,并初步模拟得出了光合速率-光合有效辐射响应的非线性方程,结果对进行温室环境调控有参考意义。     

塑料大棚温光条件与番茄坐果数相关关系的模拟

坐果数是番茄产量形成的重要因素,而植株的坐果潜力在很大程度上受环境因子的影响,特别是温光条件.建立温光条件与番茄坐果数关系的模拟模型,对设施番茄环境量化管理十分必要.试验在春茬大棚番茄生长期定期统计单株坐果数和棚内植株冠层的温度和光照强度,采用多项式回归,以每7 d的总有效积温和有效光合辐射累积的乘积模拟番茄坐果数的变化趋势,建立了2个品种番茄坐果数的模拟模型,并用回归直线和回归估计标准误差RMSE对模拟值和实测值的符合度进行检验.结果表明,两个模型的回归系数均接近于1,达到了较好的拟合,说明以大棚温光为联合驱动因子能较好地模拟番茄坐果数的变化趋势,且准确性高,实用性强.     

南方日光温室的辐射条件分析

[目的]分析南方日光温室的辐射条件,为合理进行日光温室的光照管理提供参考。[方法]利用Sepctrum900-ET便携式自动气象站对南方温室条件下的辐射因子连续观测,每隔15 min读一个数据。[结果]在阴天条件下,日照时数较少、室内光照、热量不足是影响作物生长发育不良的主要原因。日光温室内太阳辐射的时间分布和空间分布存在一定的规律,日光温室内的太阳总辐射量与室外的太阳总辐射量存在着显著的线性相关,要合理安排作物,提高光能利用率。[结论]对温室内作物的种植具有指导意义。