不同环境因子对温室黄瓜叶片蒸腾速率影响

马万征，邢素芝，马万敏，李忠芳，邹海明，谢 越，章芳定

（1.安徽科技学院 城建与环境学院，安徽 凤阳 233100；2.安徽科技学院 植物科学学院，安徽 凤阳 233100；3.青岛市开发区农机监理管理站，山东 青岛 266555；4.安徽科技学院 机电与车辆工程学院，安徽 凤阳 233100）

不同环境因子对温室黄瓜叶片蒸腾速率影响

马万征1，邢素芝2，马万敏3，李忠芳4，邹海明1，谢 越1，章芳定1

（1.安徽科技学院 城建与环境学院，安徽 凤阳 233100；2.安徽科技学院 植物科学学院，安徽 凤阳 233100；3.青岛市开发区农机监理管理站，山东 青岛 266555；4.安徽科技学院 机电与车辆工程学院，安徽 凤阳 233100）

研究晴天和阴天条件下温室黄瓜叶片蒸腾速率的变化规律.以栽有黄瓜的Venlo型两连栋玻璃温室为对象，利用温室控制系统自动记录、保存夏季温室内外温度、湿度、光照的数据.通过测定的环境和黄瓜叶片的蒸腾速率数据（晴天时：光照、温度和相对湿度与蒸腾速率相关系数分别为：0.882、0.833、0.759；阴天时：光照、温度和相对湿度与蒸腾速率相关系数分别为：0.629、0.476、0.553，发现，晴天时环境因子对蒸腾速率影响的大小顺序为光照、温度、相对湿度；阴天时环境因子对蒸腾速率影响的大小顺序为光照、相对湿度、温度；晴天时环境因子对温室黄瓜叶片蒸腾速率的影响比阴天时显著.研究结果可以为温室黄瓜的需水规律提供理论基础和决策支持.

温室；黄瓜；环境；叶片；蒸腾速率

黄瓜是中国温室栽培的主要作物之一[1].温室黄瓜是一种高产作物，高产必然耗水较多.为了保证高产、稳产，灌溉是一项非常重要的保障措施.由于目前中国水资源短缺现象极为严重，因此，寻找合理的作物灌溉措施将有效地提高作物产量，降低水资源消耗.前人提出了很多研究环境因子对蒸腾速率的影响的理论，如，胡弘劫等[2]在实验测定黄瓜蒸腾速率及温室内环境因子的基础上，分析了连栋温室内黄瓜蒸腾规律及其与环境因子之间的关系，验证了蒸腾速率与茎流相关性显著.牛勇等[3]利用大型称重式蒸渗仪研究了在日光温室条件下黄瓜蒸腾的规律，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.雷水玲等[4]研究了基于气候阻力的温室黄瓜蒸腾速率模拟，此模型能够直接利用气象数据计算温室作物气孔阻力并进而计算蒸腾速率,使温室作物蒸腾速率的计算更简单方便,该文结果对同类温室和作物有参考价值.戴剑锋[5]究了长江中下游地区Venl o型温室空气温湿度以及黄瓜蒸腾速率模拟，建立了蒸腾速率的模拟模型，该研究为进一步探讨温室环境的优化调控提供了理论依据和决策支持.罗卫红等[6]通过冬季温室小气候和蒸腾速率与气孔阻力的实验观测,分析了冬季南方温室黄瓜（Cucum i s sat i vus）蒸腾速率的变化特征及其与温室小气候要素之间的定量关系,采用Penm an_M ont ei t h方法模拟计算了冬季温室内黄瓜作物蒸腾速率.Luo等[7]的研究表明,我国南方现代温室黄瓜夏季蒸腾与温室内作物冠层上方的净辐射及空气饱和水汽压差呈线性正相关.M orri es等[8]通过试验研究表明,作物的蒸腾主要受温室内的太阳净辐射和空气饱和水躯压差（VPD）的影响,而受CO2浓度、加热管的温度和营养液传导率的影响较小[9-11].本文研究环境因子对温室黄瓜叶片蒸腾速率的影响，可以为温室黄瓜的需水规律提供理论基础和决策支持.

1 材料与方法

1.1 试验条件

试验在江苏大学农业工程研究院Venl o型五连栋玻璃温室中进行.温室建设于2006年，2007年建成并投入使用，南北走向，共640m2，用玻璃分为3个区，每跨长为6.4m，温室天沟高3.8m，顶高4.4m；覆盖材料为4m m的孚法玻璃，透光率大于89%.温室实验时在C区进行，C区长度：5间×4m/间 =20.0m，宽度：2跨×6.4m=12.8m，面积为256m2，室内全部种植黄瓜（‘津优 1 号’），成行种植，种植期为1季，共108天.2010年6月13日播种，6月26日移栽，种植密度苗期为3.09株/m2.按照中国现代温室商业化生产的标准进行生产和栽培管理.

1.2 环境数据的测量

温室环境因子的测量是在江苏大学农业工程研究院Venl o型玻璃温室中进行，温室处于自然通风状态时，天窗与侧窗处于开的状态，湿帘与风机处于关闭状态；温室内的环境数据温度、湿度、光照、CO2浓度等通过小型气象站进行记录[12].

1.3 作物数据的测量

黄瓜叶片的蒸腾速率采用美国LI-6400便携式光合作用测定仪测定蒸腾速率.

2 结果与分析

2.1 光照对蒸腾速率影响的研究

图1是晴天时黄瓜蒸腾速率与光照的变化关系图.从图中可以看出，在晴天时黄瓜的蒸腾速率变化规律与光照变化规律一致.当光照增加时，蒸腾速率也增加，当光照减弱时，蒸腾速率也减弱，二者同时在中午达到最大值.从图中可以看出光照与蒸腾速率相关性较高，R2=0.882.

图1 晴天时黄瓜蒸腾速率与光照的变化关系

图2 阴天时黄瓜蒸腾速率与光照的变化关系

图5 晴天时黄瓜蒸腾速率与相对湿度的变化关系

图2是阴天时黄瓜蒸腾速率与光照的变化关系图.从图中可以看出，阴天时温室内光照较弱，规律性弱.蒸腾速率比晴天时要小，变化也没有明显的规律.光照强度与蒸腾速率的相关性为R2=0.629.

2.2 温度对蒸腾速率影响的研究

图3是晴天时黄瓜蒸腾速率与温度的变化关系图.从图中可以看出，在晴天时蒸腾速率随温度的升高而逐渐增大，在中午13:30左右达到最大值.温度与蒸腾速率的相关系数R2=0.833.

图3 晴天时黄瓜蒸腾速率与温度的变化关系

图4是阴天时黄瓜蒸腾速率与温度的变化关系图.从图中可以看出阴天时温度的变化规律性不强，但蒸腾速率的变化有逐渐缓慢的增加趋势.温度与蒸腾速率的相关性阴天时比晴天时要小，相关系数R2=0.476.

图4 阴天时黄瓜蒸腾速率与温度的变化关系

2.3 相对湿度对蒸腾速率影响的研究

图5是晴天时黄瓜蒸腾速率与相对湿度的变化关系图.从图中可以看出，温室内的相对湿度从早晨开始逐渐降低，至中午前后达到最低点，然后又逐渐升高.而蒸腾速率的变化规律与相对湿度的变化规律相反.蒸腾速率从早晨逐渐升高至中午前后达到最大值，然后又逐渐降低.二者呈现出一定的相关性，相关系数R2=0.759，二者呈负相关关系，相对湿度升高会导致蒸腾速率降低.相反，降低相对湿度会增加蒸腾速率的强度.

图6是阴天时黄瓜蒸腾速率与相对湿度的变化关系图.在阴天时蒸腾速率的增加速度比晴天时要慢，蒸腾速率达到一定强度后会出现多个极值，这可能由于阴天光照不稳定的原因所致.阴天时相对湿度与蒸腾速率的相关性也不如晴天时的相关性高，二者呈负相关关系，相关系数R2=0.553.

图6 阴天时黄瓜蒸腾速率与相对湿度的变化关系

3 结论与讨论

综上所述，环境因子对温室黄瓜叶片蒸腾速率的影响在晴天与阴天时具有明显的差异，在晴天和阴天时温室内光照是影响蒸腾速率的主要环境因子，在晴天和阴天时光照对黄瓜叶片蒸腾速率的影响程度是不同的，晴天时光照对黄瓜叶片的蒸腾速率的影响明显高于阴天时.阴天时，相对湿度对温室黄瓜叶片蒸腾速率的影响要高于温度对黄瓜叶片蒸腾速率的影响，这主要是因为在阴天时温室内的相对湿度较高，温度变化相对较小.大气相对湿度增大时，叶片内外蒸汽压差就变小，蒸腾速率变慢.本文针对不同环境因子对黄瓜叶片蒸腾速率影响的研究，为温室黄瓜需水规律提供理论基础，研究结论更加具有实用性.

该研究相对前人的研究而言，考虑了作物与环境因子之间的相互影响，为温室黄瓜需水规律提供了更加精确的理论基础.但是，由于实验时只研究了晴天与阴天时主要环境因子对黄瓜叶片蒸腾速率的影响，应当加强对不同季节下、作物的不同生长阶段进行研究，另外还应加强其他环境因子对黄瓜叶片蒸腾速率的影响研究.这样可以更加精确的得出环境因子对作物的相互影响，为温室黄瓜的需水规律提供更加准确的理论基础和决策支持.

〔1〕王庆成,刘开昌,张秀清，等.日光温室黄瓜栽培管理专家系统的开发[J].山东农业科学,2002（4）:14-16.

〔2〕胡弘劫,毛罕平.夏季温室内黄瓜蒸腾规律的研究[J].农业装备技术,2006,32（3）:36-37.

〔3〕牛勇,刘洪禄,吴文勇,等.基于大型称重式蒸渗仪的日光温室黄瓜蒸腾规律研究[J].农业工程学报,2011,27（1）:52-56.

〔4〕泪水令,孙忠富.基于气候阻力的温室黄瓜蒸腾速率模拟[J].农业工程学报,2006,22（9）:176-179.

〔5〕戴剑锋,罗卫红,徐国彬,等.长江中下游地区Venlo型温室空气温湿度以及黄瓜蒸腾速率模拟研究[J].农业工程学报,2005,21（5）:107-112.

〔6〕罗卫红,汪小,戴剑锋,等.南方现代化温室黄瓜冬季蒸腾测量与模拟研究 [J].植物生态学报,2004,28（1）:59-65.

〔7〕Luo,W.H.,X.H.Wang,W.M.Ding,Y.Q.Chen & J.F.Dai.2002.Subtropical modern greenhouse cucumber canopy transpiration under summer climate condition[J].A-gricultural Sciences in China （中国农业科学）,2002,1:1260～1265.

〔8〕Morries,L.G.The transpiration of glasshouse crops and its relationship to the incoming solar radiation[J].Journal of Agricultural Engineering Research,1957,2:111～122.

〔9〕Bailey,B.,J.Montero,C.Biel,et al.Transpiration ofFicusbenjamina[J].Agricultural andForest Meteorology,1993.65:229～243.

〔10〕Baille,M.&A.Baille.Delmon_D,microclimate and transpirationof greenhouse rose crops[J].Agricultural and Forest Meteorology,1994,71:83～97.

〔11〕Segineer,I.Transpiration cooling of a greenhouse crop with partial ground cover[J].Agricultural and Forest Meteorology,1994,71:265～281.

〔12〕杨再强，罗卫红，陈发棣，等.温室标准切花菊干物质生产和分配模型 [J].中国农业科学，2007，40（9）：2028－2035.

S688

A

1673-260X（2012）10-0020-03

安徽省教育厅重大项目“利用有机类肥料培育高产土壤微生物区系关键技术”（KJ2012ZD04）；安徽科技学院校级科技创新团队专项“农业资源利用创新团队”（AKKC2011-2）；安徽省高校省级自然科学研究项目（KJ2012B054）；安徽科技学院大学生科研基金课题资助