夏季遮阳网覆盖对塑料薄膜大棚小气候的影响

汪波　刘建　李波　薛亚光　魏亚凤

摘要：为明确遮阳网覆盖对夏季塑料薄膜大棚小气候环境调控效果，通过对遮阳网覆盖方式、颜色、型号以及与无覆盖对照区典型天气的连续测量，系统分析了遮阳网覆盖后温度、光照度的变化特征。由试验结果可以看出，采用外遮阳方式进行遮阳的效果最佳，它可以阻止大部分光照进入温室内部，从而降低温室内部的温度；与内覆盖、内平覆盖相比，外覆盖降温效果更好；同一型号黑色遮阳网的降温遮光效果优于银灰色遮阳网，针织越密遮光降温效果越好；遮阳网在晴天的遮光降温效果明显好于阴雨天气，而阴雨天气下最大光照度明显低于作物饱和光照度，建议阴雨天气下不进行遮阳网覆盖，以确保作物的生长。

关键词：遮阳网；覆盖方式；颜色；型号；小气候；晴天；阴雨天

中图分类号： S625.5 文献标志码： A 文章编号：1002-1302（2015）10-0479-04

设施大棚利用支架和透光材料（以塑膜和玻璃为主）营造相对封闭的小气候环境。在寒冷冬季，设施大棚通过铺设地热线、燃烧加热、多层覆盖等措施来保温增温[1-3]；在炎热夏季，则以遮光材料覆盖（减少棚内光照度）、设施喷水灌溉（蒸发降温）、强制通风（通风换气）等方式来进行降温[4-5]。江苏沿江地区地处长江流域，为亚热带地区，设施农业以塑料薄膜大棚为主。该地区每年6—9月以强光照度（100 000 lx以上）、高温（30 ℃以上）为主，远超出一般经济作物光饱和点（70 000lx以下）和适宜温度（20～25 ℃）的需求，限制了作物生长[6]。传统夏季大棚通过揭膜种植或是进行休闲，揭膜造成大棚总成本增加和棚内养分的流失，而休闲则导致光温水气资源的浪费。因此如何在覆膜的条件下削弱光照度、降低棚内温度以构建适宜作物生长需要的环境是夏季调控的重点[7]。遮阳网具有良好的遮光、降温、保湿等功能，以其操作简便、价格低廉为广大农户所采用，遮阳网是以聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺等为原料制成，其通过调节控制网眼大小和疏密度，使其具有不同的遮光、通风特性[8]。

遮阳网材料种类繁多，选择何种遮阳网成为设施栽培面临的首要问题；此外，覆盖方式也影响着降温效果。本试验立足江苏沿江地区，首先通过覆盖方式试验筛选降温效果好的遮阳网覆盖方式；其次，通过不同型号遮阳网小气候调控效果试验，明确适宜型号的遮阳网。遮阳网颜色采用应用面积较广的黑色遮阳网和银灰色遮阳网，主要有以下4种型号：黑色SZW-8（表示1个密区有8根扁丝）、黑色SZW-20（表示1个密区有20根扁丝）、银灰色SZW-8（表示1个密区有8根扁丝）、银灰色SZW-12遮阳网（表示1个密区有12根扁丝）。本研究就不同覆盖方式遮阳网的降温效果开展研究，探讨不同型号遮阳网对塑料薄膜大棚小气候的影响，以期为江苏沿江地区夏季设施栽培提供理论依据和技术支持。

1 材料与方法

1.1 试验地点

试验地点设在江苏沿江地区农业科学研究所钢架塑料薄膜大棚内。

1.2 试验设计

1.2.1 遮阳网覆盖方式试验 2012年8—9月进行遮阳网覆盖，覆盖方式设3个处理：内平覆盖（遮阳网在塑料棚内，距地面约2 m平行拉直）、内覆盖（遮阳网在塑料棚内，紧贴塑料大棚）、外覆盖（遮阳网在塑料棚外，紧贴塑料大棚）（图1）。遮阳网选择最常用的黑色SZW-8遮阳网。每个大棚设置1个小区，大棚摆放方向即屋脊南北走向，面积为180 m2（30 m×6 m），大棚高2.5 m，重复1次，3个大棚管理一致。大棚通风采用开地窗，即卸下大棚两侧裙子和开启两头棚门。

1.2.2 不同型号遮阳网小气候调控效果试验 2013年6至9月进行大棚试验，试验处理分别为：露天（对照，T0）、黑色SZW-8的遮阳网（T1）、黑色SZW-20的遮阳网（T2）、银灰色SZW-8的遮阳网（T3）、银灰色SZW-12的遮阳网（T4）。选择典型天气（晴天为2013年8月9日、阴雨天为2013年9月5日），塑料大棚尺寸和摆放见“1.2.1”节。

1.3 观察方法

气象要素的观测采用集中典型观测方法，利用水银温度计记录典型天气1 d中06：00—18：00大棚垂直面温度变化（棚上部离地2 m，中部离地1 m，下部离地0 m），每隔0.5 h记录1次；采用托普光照度记录仪 （TPJ-14）、自动温湿度记录仪 （TPJ-20）进行24 h自动记录连续观测，主要测定光照度、空气温湿度（作物生长层）。透光率τ计算公式为：

τ=P/P0×100%。

式中：P为透过的光照度，lx；P0为入射的光照度，lx。

1.4 资料处理

采用Microsoft Excel 2007分析数据，用Sigmplot 10.0制图。

2 结果与分析

2.1 遮阳网覆盖方式降温效果

2.1.1 对棚上部温度的影响 由图2可以看出，晴天和阴雨天气下，3种遮阳网方式中棚上部温度以外覆盖最低，内覆盖次之，内平覆盖最高。晴天内平覆盖、内覆盖、外覆盖棚上部日平均温度分别为54.50、51.40、50.13 ℃，阴雨天分别为22.92、21.88、20.62 ℃。

2.1.2 对棚中部温度的影响 由图3可以看出，晴天和阴雨天气下，3种遮阳网方式中下棚中部温度以内平覆盖最低，内覆盖次之，外覆盖最高；阴雨天棚中部温度以内覆温度最低，内平覆次之，外覆盖最高。晴天内平覆盖、内覆盖、外覆盖棚中部日平均温度分别为33.15、34.63、35.61 ℃，阴雨天分别为20.38、20.30、20.54 ℃。

2.1.3 对棚下部温度的影响 由图4可以看出，晴天和阴雨天气下，3种遮阳网方式棚下部温度以外覆盖最低，内覆盖次之，内平覆盖最高。晴天内平覆盖、内覆盖、外覆盖棚下部日平均温度分别为35.43、34.17、32.49 ℃，阴雨天分别表现为21.81、21.50、20.55 ℃。endprint

由图2、图3、图4可以看出，3种覆盖方式中以外覆盖降温效果总体表现良好，故降温试验宜采用外覆盖的方式进行，同时外覆盖的操作简单、方便。

2.2 遮阳网覆盖对大棚小气候环境的影响

2.2.1 光照度的日变化 由图5看出，不同遮阳网覆盖后设施内光照度不同，但一天内光照变化趋势一致。同一天气下，各个处理的光照度表现为T0>T3>T4>T1>T2。晴天T0、T1、T2、T3、T4处理的最大光照度分别为137 728、26 884、12 628、53 280、34 944 lx，阴雨天分别为37 408、10 403、3 826、19 570、11 801 lx。结果表明，同一型号黑色遮阳网的遮光性显著优于银灰色遮阳网，光照度表现为银灰色SZW-8>黑色SZW-8。同一颜色遮阳网，其针织越密，遮光性越强，表现为黑色SZW-8>黑色SZW-20、银灰色SZW-8>银灰色SZW-12。阴雨天气光照弱，不建议采用遮阳网进行覆盖，应及时揭取遮阳网。

2.2.2 透光率的日变化 由图6可以看出，不同处理间透光率日变化趋势基本一致，同一型号的不同颜色透光率差异明显，银灰色遮阳网的透光率明显高于黑色，不同处理间透光率大小表现为T3>T4>T1>T2。银灰色SZW-8透光率为50%；银灰色SZW-12、黑色SZW-8的透光率次之，均为30%；黑色SZW-20透光率为10%； 同一型号黑色和银灰色遮阳网透光率表现出差异，可能由于颜色不同造成散射辐射和反射的差异，导致最终的透光率的差异。

2.2.3 不同部位气温的日变化 由图7可以看出，气温日变化（06：00—18：00）整体表现为先升高后降低趋势，在14：00左右达到最高值。不同部位在同一时间，棚内温度由上至下逐渐降低，即棚上部温度最高，下部温度最低。不同处理间棚上部温度表现为T3>T1>T2>T4，平均温度依次为44.08、42.66、40.73、39.43 ℃；棚中部温度表现为T1>T3>T2>T4，平均温度依次为38.38、37.75、37.30、36.50 ℃；棚下部温度则表现为T3>T1>T4>T2，平均温度依次为36.10、34.94、

33.83、32.05 ℃。可以看出，对于棚上部和中部来讲，T4处理的降温效果最好，降温幅度为2～5 ℃；棚下部降温效果最好的为T2处理，降温幅度为4 ℃左右。综上表明，降温效果较好的为T4、T2处理，即近地生长作物多数以T2处理的降温效果最明显，总体表现最好。

2.2.4 遮阳网覆盖下空气温湿度的日变化 由图8可以看出，空气温度、空气湿度表现为对称的动态变化。晴天不同处理间温差和湿差差异明显，而阴雨天气不同处理间温差和湿差差异不明显。不同处理间在晴天气温变化表现为T0>T3>T4>T1>T2，日均气温依次为37.59、35.27、35.16、3462、33.05 ℃，T1、T2、T3、T4处理与T0处理相比日均气温分别降低2.97、4.54、2.32、2.43 ℃；不同处理在阴雨天气气温的日变化表现为T0>T4>T3>T1>T2，日均气温依次为32.91、32.45、32.22、31.89、31.40 ℃，T1、T2、T3、T4处理与T0处理相比日均气温分别降低1.02、1.51、0.69、0.46 ℃。

晴天条件下不同处理间空气湿度表现为T2>T4>T3>T1>T0，日均空气湿度分别为73.94%、71.38%、70.33%、7019%、60.18%；阴雨条件下空气湿度表现为T2>T4>T1>T3>T0，日均空气湿度依次为75.26%、74.65%、73.98%、7286%、72.76%。

遮阳网的降温保湿效果表现为黑色遮阳网优于银灰色遮阳网，而晴天好于阴雨天，故建议晴天采用遮阳网覆盖，而阴雨天气不进行覆盖作业。

3 讨论与结论

对外覆盖、内覆盖和内平覆盖3种方式下降温效果的试验表明，外覆盖对大棚上降温效果表现最好。外覆盖操作简单，拆卸方便，降温效果最好；内覆盖操作繁琐，拆卸困难，实际可操作性不强；内平覆盖限制了棚内可操作空间，不便于管理。外覆盖后太阳辐射在棚室外被外遮阳网吸收或反射，使这部分能量不能进入棚室内，因而对大棚产生明显的降温效应，因此遮阳网覆盖建议采用外覆盖形式[8]。

在明确外覆盖方式下，研究不同颜色和型号遮阳网的降温效果。结果表明，同一型号遮阳网以黑色的遮阳降温效果显著优于银灰色，这与闫秋艳等结果不一致[9]，而同一颜色遮阳网其针织密数越多其透光率越低、降温幅度越大。采用遮阳网覆盖后，光照度下降50%～90%，减弱了强光辐射，控制了高温热害，有保墒、调节空气湿度、防止干旱、改善根际环境、促进发芽与齐苗的作用[10]。

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