栽培方式与土壤水分对黄瓜产量、品质及水分利用效率的影响

以津春四号黄瓜为试验材料,研究了不同栽培方式﹝日光温室(G),遮雨棚(S)﹞及土壤水分条件﹝土壤含水率分别为田间持水量的60%~70%(W1)和90%~100%(W2)﹞对黄瓜产量、品质和水分利用效率(WUE)的影响。结果表明:(1)低水条件下,植株根冠比较大,但生物量、产量较低。耗水量随土壤含水率上升而增加,含水率较低的土壤有利于WUE提高幅度较大;日光温室内植株根冠比较小,生物量和产量高于遮雨棚;(2)较低的土壤含水率利于果实品质提高,其维生素C(Vc)、可溶性糖、可溶性蛋白质和可溶性固形物含量较高;遮雨棚内黄瓜营养品质优于日光温室内的黄瓜。     

复合相变储能保温砂浆在日光温室中的应用效果

为改善日光温室内作物生长的热环境,该文研制了一种适用于日光温室的石膏基石蜡/膨胀珍珠岩复合相变储能保温砂浆,其相变温度为25.6℃,相变潜热为89.8 k J/kg。并将50 mm的复合相变保温砂浆用于砖墙日光温室的后墙作为试验温室,与无相变材料的原砖墙温室(即对照温室)进行对比试验。在试验周期内,试验温室的室内日最低温度比对照温室平均高出1.5℃,最高可达2.4℃;其中,阴天试验温室的室内温度比对照温室平均高1.6℃;晴天试验温室的室内最高温度比对照温室低1.7℃,室内最大温差比对照温室低3.1℃,夜间(17:00-次日8:00)试验温室室温比对照温室平均高2.7℃;多云期间,试验温室的室内最高温比对照温室低1.4℃,最大温差比对照温室低3.5℃,夜间试验温室室温比对照温室平均高2.3℃;在相同栽培管理条件下,生长旺盛期和坐果期,试验温室的黄瓜植株高度比对照温室分别平均高出17.1和24.6 cm,试验温室内黄瓜的单果质量和单株结果数分别为对照温室的1.4倍和1.3倍,单株产量为对照温室的1.8倍。试验结果表明,复合相变储能保温砂浆具有良好的保温和蓄、放热效果,对日光温室内的热环境具有明显的改善效果,使其更适于黄瓜的生长。     

不同光质补光对日光温室黄瓜产量与品质的影响

本试验采用不同的光质灯(蓝光、红光、UV-A、UV-B)对温室内黄瓜进行定时补光,研究不同补充光质对黄瓜果实Vc、蛋白质、还原糖含量及产量的影响。结果表明UV-B、红光条件下黄瓜Vc含量较UV-A与蓝光高;各处理蛋白质含量顺序为蓝光>UV-A>UV-B>红光;蓝光照射下还原糖含量较红光、UV-A与UV-B高;日光温室内补充UV-A可明显地增加黄瓜的产量。     

日光温室黄瓜群体结构参数及群体内辐射分布分析

为研究作物群体结构与环境要素的关系，观测了日光温室内黄瓜不同生育时期的群体结构参数和群体内太阳总辐射的水平分布和垂直分布。发现叶面积指数、叶面积密度、叶倾角、叶方位角等结构要素在不同生育时期有明显的变化：随生育的进展，叶面积指数稳定增加，叶面积密度生育前期明显上升、后期有所下降，最大叶面积密度所在高度随黄瓜生长逐渐上移；叶倾角分布主要以水平叶为主；叶方位角以偏南居多，偏北叶所占比例较少；不同黄瓜品种间叶方位角和叶倾角也存在差异。这些变化与差异对黄瓜群体的辐射分布有重要影响，也直接影响群体叶的光合速率，此结果可为建立黄瓜群体辐射分布模型进一步优化日光温室结构，建立日光温室内作物生长模型、环境调节控制策略等提供理论依据，另外，对植株的调控技术(如整枝打杈技术等)也有一定的参考意义。     

基于大型称重式蒸渗仪的日光温室黄瓜蒸腾规律研究

为探索在日光温室条件下黄瓜蒸腾规律,利用大型称重式蒸渗仪对其开展相关研究。研究发现,在试验采用的种植模式下,黄瓜全生育期（105 d）蒸腾量为147.74 mm,其中：苗花期、盛果期和尾果期蒸腾耗水量分别为14.06 、102.85和30.84 mm,日均蒸腾强度为1.41 mm/d,盛果期的蒸腾量占到蒸腾总量的69.6％。各生理指标、气象因子与蒸腾强度的相关性依次为：净辐射>相对湿度>水面蒸发量>叶面积指数>温度。经回归分析,建立了多个日光温室迷你黄瓜蒸腾经验模型,可用以估算蒸腾量。     

补充单色光对日光温室黄瓜光合特性及光合产物分配的影响

为了研究红光与蓝光对日光温室结瓜期黄瓜光合速率及光合产物运输与分配的影响,采用室内张挂红光灯与蓝光灯等的方法,研究了补充红光与蓝光对结瓜期黄瓜叶片光合特性、叶绿体超微结构以及光合产物运输、分配的影响.结果表明:日光温室内补充红光黄瓜叶片光合速率较高,促进了黄瓜叶片14CO2的同化作用,光合产物较多,加速了光合产物向其它器官的运输:单位细胞内的叶绿体数增加,叶绿体内淀粉粒数与基粒数较少,基粒的厚度增加.蓝光下叶片光合速率较对照增加,但不如红光下增加的多,光合产物的向外运输减少,大部分保留在叶片中:单位细胞内的叶绿体数明显较对照减少,叶绿体内淀粉粒数较红光与对照多.日光温室内补充红光促进了结瓜期黄瓜叶片光合速率的增加,光合产物向其它器官的运输与分配增加,减少了光合产物在光合器官的积累,为产量的提高提供了一个潜在的基础.     

水氮条件对温室黄瓜光合日变化及产量的影响

为研究温室内主要环境因子变化规律和黄瓜叶片光合日变化特征及其与产量的关系,在华北平原日光温室内设置了习惯和减量2个灌水处理,每个灌水处理下设3个施氮水平,共6个处理组合。结果表明：温室条件下光合有效辐射、温度、湿度等环境因子日变化均为单峰曲线;不同水氮条件下叶片净光合速率、气孔导度日变化曲线均呈双峰型,光合“午休”现象明显,气孔因素是主要限制因子;温室黄瓜光合速率与产量间呈二次曲线关系;适量的减水、减氮,黄瓜净光合速率下降不显著,而叶片瞬时水分利用效率则明显提高。当季的黄瓜以灌水5190 m3/hm2,施氮600 kg/hm2时（W2N40）具有较高的产量,这与习惯水氮处理相比,可增产4.21%。综合分析,优化的水氮处理（W2N40）不仅具有较高的净光合速率,瞬时水分利用效率,而且黄瓜产量高,是一种较为合理的水肥管理方式。     

北疆麦壳砂浆砌块填充蓄热材料复合墙体日光温室热性能

针对新疆戈壁沙漠区日光温室在冬季严寒条件下,传统墙体在夜间难以满足作物生长对热环境需求的问题,该文研究新型的保温蓄热墙体材料和结构。将墙体主体结构采用麦壳砂浆砌块,砌块中间空格填充蓄热材料,对麦壳砂浆砌块进行配比试验和性能测试,筛选出抗压强度、导热性能较优的砌块建造温室墙体,把麦壳砂浆砌块+红砖复合墙体日光温室和37 cm砖混墙体日光温室进行热性能对比试验,并种植番茄验证。试验结果表明:在相同外界环境下,室外最低温-20.8℃时,麦壳砂浆砌块复合墙体日光温室内温度为7.5℃,而砖混墙体日光温室内温度为3.2℃,砌块复合墙体日光温室内夜间出现最低室温时间较砖混墙体日光温室延迟42 min;相同条件下砌块复合墙体日光温室栽培的番茄收获期早16 d,单棚产量高18.4%,验证了砌块复合墙体日光温室的保温蓄热性能优于砖混墙体日光温室,且满足果蔬生长对热环境需求。该文提出的适应戈壁沙漠区日光温室麦壳砂浆砌块复合墙体及构造条件,为新型复合墙体在日光温室中的应用研究、设计提供理论参考。     

交替隔沟灌溉对温室黄瓜生长及水分利用效率的影响

日光温室黄瓜生产中一直存在灌水量大,水分浪费严重等现象,针对这一问题,该试验以津育5号黄瓜（Cucumis sativus L）为试材,就交替隔沟灌溉和交替隔沟亏缺灌溉对日光温室黄瓜生长、灌溉水去向、水分利用效率和节水效果等的影响进行了研究。结果表明,交替隔沟灌溉减少了土壤水分的深层渗漏、土壤表面水分蒸发,植株蒸腾速率也略有下降,而植株光合作用没有受到明显影响,使同化产物有利于向果实分配,产量与对照持平,果实商品性和营养品质也有所提高。交替隔沟灌溉可节水37%～48%,作物水分利用效率提高47%～82%。此法简便易行,控漏减蒸效果明显,节水显著,在目前日光温室生产条件下极具推广应用价值。     

氮对日光温室黄瓜呈味物质、硝酸盐含量及产量的影响

为了探讨氮肥用量与日光温室黄瓜风味品质及产量的关系,采用单因素试验设计,在日光温室条件下研究了氮素水平对新泰密刺黄瓜主要呈味物质和硝酸盐含量及其相关酶活性的影响。结果表明,在0～900.kg/hm2范围内,随着施氮量的增加,黄瓜果实中可溶性糖和Vc含量逐渐降低,有机酸、单宁及硝酸盐含量逐渐增加。黄瓜果实可溶性糖含量与其叶片的蔗糖磷酸合成酶(SPS)活性、Vc含量与过氧化物酶(APX)活性及硝酸盐含量与硝酸还原酶(NR)活性有较明显的相关性,叶片SPS、APX和NR活性均显著大于果实的。不同氮水平下日光温室黄瓜产量差异较大,N300和N600显著高于N0,而N900则较明显低于N0。在本试验土壤肥力条件下,施氮不宜超过600.kg/hm2。     

基于CFD的下沉式日光温室保温性能分析

为了深入了解下沉式日光温室的保温性能,该文基于非稳态传热模型,采用计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)软件模拟盖帘状态下下沉式日光温室的温度场,并采用试验对CFD模拟温室内的温度场进行验证,验证结果表明,CFD对下沉式日光温室盖帘状态下温度场的模拟具有较高的可信度.为了提高下沉式日光温室的保温效率,使用CFD软件对不同盖帘时间的下沉式日光温室的温度场进行模拟,并分析其对热能分布的影响.结果表明,不同盖帘时刻对下沉式日光温室夜间温度的影响差异显著;在午后弱光、室内外温差较大条件下,提前盖帘可以显著提高日光温室内夜间温度.该研究为CFD在下沉式日光温室研究中的应用及下沉式日光温室盖帘管理提供参考.     

不同氮水平下黄瓜-番茄日光温室栽培土壤N_2O排放特征

为探讨日光温室黄瓜—番茄种植体系内N2O排放动态变化及其对不同氮水平的响应规律,采用密闭静态箱法,研究了常规氮量(黄瓜季1 200 kg/hm2,番茄季900 kg/hm2)、比常规氮量减25%(黄瓜季900 kg/hm2,番茄季675 kg/hm2)、减50%(黄瓜季600 kg/hm2,番茄季450 kg/hm2)以及不施氮对日光温室土壤N2O排放的影响。结果表明,温度是影响日光温室土壤N2O排放强度的重要因素,4-10月(平均气温为27.4℃)的N2O排放通量最高达818.4μg/(m2·h);而2-3月(平均气温15.1℃)以及11-12月(平均气温14.7℃)期间的N2O排放通量最高仅为464.5μg/(m2·h),比4-10月的N2O排放峰值降低了43.2%。N2O排放峰值在氮肥追施后5 d内出现,N2O排放量集中在氮肥施用后7 d内,可占整个监测期(271 d)排放量的64.7%~67.8%。施氮因增加了土壤硝态氮含量而引起N2O排放爆发式增长,0~10 cm土壤硝态氮含量与N2O排放量呈指数函数关系(P0.01)。日光温室黄瓜—番茄种植体系内的N2O排放量为0.99~9.92 kg/hm2,其中75.6%~90.0%由施氮造成。与常规氮用量相比,氮减量25%和50%处理的N2O排放量分别降低了40.4%和59.3%,总产量却增加4.9%和7.4%。综上所述,合理减少氮用量不仅可显著降低日光温室土壤N2O排放,而且不会引起产量的降低。该研究为日光温室蔬菜生产构建科学合理的施氮技术及估算中国设施农田温室气体排放量提供参考。     

日光温室滴灌条件下黄瓜氮、磷、有机肥肥效与施肥模式研究

采用N、P、有机肥三因素五水平最优设计,在陕北黄土高原进行了日光温室黄瓜N、P和有机肥肥效与施肥模式的田间试验。得到了日光温室黄瓜N、P和有机肥的肥效反应模式,以及N、P和有机肥单因素对日光温室黄瓜产量的影响。结果表明N、P、有机肥对日光温室黄瓜产量增加的影响是有机肥 N P,施用有机肥是日光温室黄瓜增产的主要措施。当施P2O5量小于750 kg/km2、施氮量小于1150 kg/hm2时,N、P肥有增产效果,用量大于此施肥量时N、P肥效降低。根据反应模式提出在黄瓜目标产量在83000~88000 kg/hm2之间,95%置信区间的N、P、有机肥最佳施肥用量为N 807.5～1309.3、P2O5 576.6～991.6 kg/hm2;有机肥41.3～148.9 t/hm2。N∶P2O5为1∶0.714～0.757。日光温室黄瓜种植应以有机肥为主,氮磷肥配合施用。     

日光温室黄瓜非均质冠层光合生产的模拟

用均质冠层结构的光合模型来模拟非均质的日光温室黄瓜冠层光合速率则误差较大.该文所建立的日光温室黄瓜非均质冠层光合速率模型考虑到日光温室黄瓜冠层内光照分布以及叶片光合特性的不均匀性,其包含了非均匀冠层的透光模型和描述冠层叶片光合特性差异的经验公式.利用该模型对冠层光照分布和冠层光合速率的模拟结果表明:当模拟时所取的植株高度小于1.2 m,则冠层内直射光透光率和散射光透光率的模拟结果与验证值相比符合程度较好,但是对于模拟冠层单位体积内叶面积的总光合速率的结果还有待于进一步的验证.     

日光温室黄瓜叶片湿润传感器校准方法

叶片湿润时间是日光温室作物病害预警系统的关键输入因子,叶片湿润传感器可以实现对其实时、自动化监测,而由于叶片湿润时间受到环境和植物交互效应的影响,需要在日光温室实际环境中校准。以夏末秋初的日光温室盛果期迷你黄瓜为试材研究校准方法。叶片湿润传感器角度为45°,采用移液枪向传感器喷水和使传感器与实际湿润叶片接触两种方法来确定传感器的干湿阈值;比较了传感器与叶缘、叶尖、叶背面接触及位于叶片下方4种布置方法的监测效果;并考察了有无雨条件对传感器测量的影响。结果表明：叶片湿润传感器与实际湿润叶片接触的情况下得到干湿阈值6,此时传感器的监测效果较好,误差在1 h左右;传感器与叶缘、叶尖接触时的监测准确率较高,达到0.75～0.83;传感器在无雨条件下监测效果要好于有雨条件。总体来看,该叶片湿润传感器校准方法可以用于日光温室黄瓜叶片湿润时间监测,符合日光温室黄瓜病害预警系统的要求。     

基于灾变链式理论的日光温室黄瓜霜霉病警源追溯模型研究

追溯警源是日光温室蔬菜病害预警中提供排警措施的依据。结合灾变链式理论和植物病害流行学,对日光温室黄瓜病害警源追溯问题及孕源断链减灾模式进行了系统分析。考虑到日光温室作物病害预警对象多警源的特点及其对预警解释推理方式的影响,采用数字化方法,构建了易于系统实现的日光温室黄瓜霜霉病警源追溯模型。对日光温室黄瓜霜霉病实例进行追溯分析,结果表明,外界出现的阴雨雪雾天气是导致该实例中霜霉病发生的警源。并可用方差分析来检测日光温室环境的时空突变,以验证警源信息。该模型能够为日光温室黄瓜霜霉病排警措施提供决策支持。     

墙体材料对日光温室温度环境影响的CFD模拟

日光温室墙体材料影响温室的蓄热保温性能。该研究以室外气象因子为模拟输入条件,分别对复合墙、全砖墙及全苯板墙的12 m跨度日光温室的温度环境进行了模拟,复合墙、全砖墙内的温度分布变化与以往的测试结果一致。以2004年2月18日实测的气候条件为输入条件,模拟得到复合墙温室温度超过全砖墙温室温度最大值为0.8℃,复合墙温室夜间室温超过全苯板墙温室温度最大值为1℃。早晨揭帘前,复合墙中隔热层以内的砖墙及部分隔热层成为放热体,砖墙中靠近室内近1/3的墙体温度高于室内空气温度,而全苯板墙只有内表面附近略高于室内空气温度。白天复合墙、全砖墙及全苯板墙温度均低于室内空气温度,均为吸热体。采用日光温室温度环境动态模拟模型,可以预测不同温室墙体可能形成的室内温度状况,并且根据不同墙体内温度分布,可优选温室墙体结构。     

用云遮系数法计算日光温室内太阳辐射

由于测量日光温室墙体、后屋面的太阳辐射不方便，从而使不同天气条件下墙体的传热机制分析以及室内温度的预测较为困难。该文应用云遮系数法，计算了不同云量天气条件下到达日光温室内外地面太阳辐射通量密度，并进行了计算值与实测值相关性分析检验，结果表明：在已知云量的条件下，可以运用云遮系数法计算日光温室内地面、墙体和后屋面太阳辐照度。     

日光温室土质墙体内热流测试与分析

对山东省寿光市下沉式日光温室的土质墙体内不同厚度处的温度、室内外气温及墙体表面太阳辐射进行连续观测,以分析土墙内温度和热流的变化,探明日光温室后墙热传导规律。结果表明:日光温室土质后墙内热量传递呈现一定的日变化规律,墙体热流传导主要沿厚度方向,表层蓄、放热过程明显。在试验条件下,晴天时,白天通过墙体累计吸热量为2657kJ·m-2,夜间向温室内累计放热量为1865kJ·m-2;雪天时,通过墙体累计吸热量为18kJ·m-2,累计放热量为859kJ·m-2。在下沉式日光温室土质墙体内存在有效蓄热层和保温层,墙体各层功能不同,因此建议在墙体建造时选用不同功能材料分层处理,以发挥日光温室墙体的最大蓄热保温能力。     

氯氰菊酯在黄瓜中的残留消解特性研究

为了分析有机氯农药残留沉积量受栽培条件和气候微环境影响造成的差异,采用随机区组试验方法,研究探讨了4.5%高效氯氰菊酯乳油1 600、800倍液在日光温室和露地条件下黄瓜中的残留消解特性。结果表明,在露地和日光温室栽培黄瓜上茎叶喷布4.5%高效氯氰菊酯乳油1 600、800倍液后,初始沉积量差异较大,剂量越大初始沉积量越高。露地喷药5 d和7 d后、日光温室喷药5 d后的残留量均降低到GB2763 — 2012规定的MRL值以下,符合7 d安全间隔期标准,符合蔬菜质量安全标准。2种剂量喷洒后残留量降解到最大限量标准值所需要的时间分别为露地栽培3.8 d 和4.7 d,日光温室3.0 d和4.2 d。可见,4.5%高效氯氰菊酯乳油 1 600、800倍液均可在蔬菜上应用。