苏中沿海地区双大棚多层覆盖增温效应回归分析及其在大棚蔬菜生产上的应用

丁同华 王 华 薛瑞祥 周桂官 张小锋

（1江苏省东台市农业技术推广中心 224200；2江苏省东台市蔬菜栽培技术指导站 224200）

苏中沿海地区双大棚多层覆盖增温效应回归分析及其在大棚蔬菜生产上的应用

丁同华1王 华1薛瑞祥2周桂官2张小锋1

（1江苏省东台市农业技术推广中心 224200；2江苏省东台市蔬菜栽培技术指导站 224200）

为更好地指导苏中沿海地区设施瓜菜生产，对双大棚四膜覆盖全封闭和正常揭膜通风条件下的棚内气温和地下10 cm深地温变化情况进行了观测，并对双大棚四膜覆盖棚内外气温和地下10 cm深地温的相关回归关系进行了分析。结果表明：双大棚四膜覆盖栽培不管是前期全封闭还是正常进入揭膜通风管理，晴天和阴天棚内气温与外界气温之间都存在着极显著的相关关系，且呈显著的直线回归关系。在苏中沿海地区采用双大棚四膜覆盖栽培，在出现极端低温的情况下，只要加强调温管理，及时采取增加覆盖保温措施，可确保大棚蔬菜安全越冬。双大棚四膜覆盖无论是前期全封闭还是正常进入揭膜通风管理，当晴天上午外界气温达到18 ℃以上时，都要逐步开启内外蔬菜大棚的通风窗口，揭除小棚膜，增加光照，调节温度；当晴天下午外界气温低于18 ℃时，要逐步关闭小棚膜和内外大棚通风窗口，以保温防冻，促进蔬菜生长；阴雨天气要尽可能关闭大棚膜，保持棚内温度，防止大棚蔬菜发生冻害伤苗。

苏中沿海地区；双大棚；温度；回归分析；应用

随着设施农业的不断发展，苏中沿海地区越来越多的农户采用大棚设施栽培蔬菜。孙兴祥等[1]连续多年开展了不同棚架构型温度变化规律及对西瓜种植影响的试验研究，认为宽6 m、高2.2 m的大棚是早春大棚西瓜栽培的最佳棚型之一，且采用双大棚三层覆盖种植的西瓜效益最高、品质最好。在此基础上，笔者通过对双大棚四膜覆盖全封闭和正常揭膜通风条件下的温度变化情况进行观测、分析，以期得出苏中沿海地区双大棚多层覆盖内外温度的相关回归关系，从而为更好地指导设施瓜菜生产提供科学依据[2-4]。

1 材料与方法

1.1 试验地点及棚型设计

试验设在东台市农科所五烈试验基地北3号地块内进行，试验地土质为水稻茬黏壤土，pH 7、盐含量1.39g/kg、有效钾203.8 mg/kg、有效磷48.64 mg/kg、全氮9.58g/ kg、有机质16.2g/kg。试验大棚南北朝向，采取“双层钢架大棚+小拱棚+地膜”的双大棚四膜覆盖方式，棚长45 m，外棚底宽6 m，棚顶高2.2 m、肩高1.1 m。薄膜采用统一规格、统一品牌，厚度外棚膜8 um、内棚膜8 um、小棚膜3 um、围裙膜2 um、地膜0.8 um。

1.2 温度测定方法及时间

棚内温度测定由ZQZ-CII型自动气象站自动采集、计算处理和存贮数据，连续测量棚内地上25 cm气温和地下10 cm地温。PT 1 000温度传感器置于每个棚中心位置，并用自制防辐射罩罩住避免阳光直射[5]。棚外温度数据来源于距试验地点较近的东台市气象局五烈气象观测站相同时点观测的气象数据和地下10 cm深地温数据。

温度测定时间：2013年2月22日-3月31日，其中2月22日-3月4日双大棚四膜覆盖全封闭；3月5-31日双大棚四膜覆盖正常进入揭膜通风管理。

2 结果与分析

2.1 全封闭条件下棚内气温与外界气温的相关回归分析

对2013年2月22日-3月4日，8 d晴天、192对样本数据和3 d阴天、72对样本数据进行统计分析，结果表明，棚内气温与外界气温之间，晴天的相关系数[r晴＝0.9253〉r0.01（190）＝0.2540]比阴天的相关系数[r阴＝0.4823＞r0.01（70）＝0.2540]更大。说明在双大棚全封闭的条件下，无论是晴天还是阴天，棚内气温与外界气温之间都呈极显著的正相关关系，且晴天比阴天棚内气温与外界气温的相关性更显著。再从全封闭条件下双大棚四膜覆盖棚内气温与外界气温的线性关系分析结果来看，无论晴天还是阴天，棚内气温与外界气温之间都呈极显著的线性相关关系[（F晴＝1 130.8541＞F0.01（1，190）＝6.63），F阴＝22.2206＞F0.01（1，70）＝6.85 ]，且晴天和阴天棚内气温与外界气温的关系方程分别为：

其中Y为棚内温度估计值，X为外界温度，单位均为℃。从方程式①和②以及图1、图2可见，晴天外界气温每增减1℃，棚内气温就会随之增减1.36 ℃，而阴天外界气温每增减1 ℃，棚内气温仅增减0.6477 ℃。说明外界气温每增加1 ℃，晴天要比阴天大棚内的气温增加0.7123 ℃。晴天当外界气温达16 ℃时，棚内气温已上升至30 ℃；当外界气温达20 ℃时，棚内气温可达35.44 ℃；冬春季节当外界气温降至该地区历史最低-9.2 ℃时（2009年1月24日），阴雨天大棚内最低温度仍达5.3 ℃。因此，苏中沿海地区采用双大棚四膜覆盖栽培蔬菜完全可以安全越冬。同时，在冬春季节，只要晴天外界气温达到18 ℃以上，就要适时开启大棚膜和围裙膜，以调节棚内温度，防止高温伤苗，影响蔬菜正常生长，同时也有利于大棚内通风换气，改善大棚的光照条件；而阴雨天气则要关闭棚膜，在遇到极端低温时，还要增加保温布覆盖以提高保温效果，确保棚内作物免受冻害。

图1 全封闭条件下晴天大棚内外气温关系

图2 全封闭条件下阴天大棚内外气温关系

2.2 全封闭条件下棚内地温与外界地温的相关回归分析

对2013年2月22日-3月4日，8 d晴天、192对样本数据和3 d阴天、72对样本数据进行统计分析，结果表明，双大棚四膜覆盖棚内地下10 cm深地温与外界露地地下10 cm深地温之间，晴天相关系数r晴＝0.5351＞r0.01（190）＝0.2540，阴天相关系数r阴＝0.1824＜r0.01（70）＝0.2540，说明晴天棚内外地温的相关性达极显著水平，而阴天棚内外地温之间的相关性不显著。同时，经线性回归关系测定，F晴＝76.2224 ＞F0.01（1，190）＝6.63，表明棚内地温Y地和外界地温X地之间呈极显著直线回归关系，其方程式为：

从方程③和图3、图3可见，即使在苏中沿海地区冬春季节外界露地地下10 cm深地温下降至历史最低-7.9 ℃时（2009年1月24日），棚内地下10 cm深地温仍可达12.77℃，表明在双大棚四膜覆盖栽培条件下，棚内地温完全能满足瓜果蔬菜生长要求。

图3 全封闭条件下晴天大棚内外地温关系图

图4 全封闭条件下阴天大棚内外地温关系

2.3 正常揭膜通风条件下棚内气温与外界气温的相关回归分析

对2013年3月5日-3月31日，22 d晴天、528对样本数据和5 d阴天、120对样本数据进行统计分析，结果表明，棚内气温与外界气温之间晴天的相关系数[r晴＝0.9463＞r0.01（526）＝0.2540]高于阴天的相关系数[r阴＝0.8148＞r0.01（118）＝0.2540]，说明在正常揭膜通风条件下，无论是晴天还是阴天，棚内气温与外界气温之间的相关性都达极显著水平，且晴天的相关性比阴天的相关性更高。再从正常揭膜通风条件下双大棚四膜覆盖棚内气温与外界气温的线性关系分析结果来看，不管是晴天还是阴天，棚内气温与外界气温之间都呈极显著的线性相关关系[F晴＝4 510.6027＞F0.01（1，526）＝6.63；F阴＝233.0727＞F0.01（1，118）＝6.85]，且晴天和阴天棚内气温与外界气温的关系方程分别为：

图5 正常揭膜通风条件下晴天大棚内外气温关系

其中X为棚外气温，Y为棚内气温估计值，单位均为℃。从方程式④和⑤以及图5、图6可见，双大棚四膜覆盖在正常揭膜通风条件下，晴天外界气温每增减1 ℃，棚内气温就会随之增减1.1424 ℃，而阴天外界气温每增减1℃，棚内气温随之增减1.0467 ℃。说明在正常揭膜通风条件下，外界气温每增加1℃，晴天比阴天大棚内的气温增加近0.1 ℃；从方程④可见，当外界气温达23 ℃时，棚内气温仍达35 ℃以上，当外界气温下降至18 ℃时，棚内气温已下降至29.3℃。因此，在正常揭膜通风条件下，当上午外界气温上升至18 ℃以上时，要加大蔬菜大棚的通风窗口，加快大棚内外空气交换速度，降低棚内温度，促进蔬菜正常生长；当下午外界气温降至18 ℃时，要由内向外逐步关闭蔬菜大棚的通风窗口，保持棚内温度，确保蔬菜适温生长。

图6 正常揭膜通风条件下阴天大棚内外气温关系

2.4 正常揭膜通风条件下棚内地温与外界地温的相关回归分析

对2013年3月5日-3月31日，22 d晴天、528对样本数据和5 d阴天、120对样本数据统计分析，结果表明，在正常揭膜通风条件下，晴天棚内地下10 cm深地温与外界露地地下10 cm深地温之间呈极显著的相关关系，其相关系数r晴＝0.7011＞r0.01（526）＝0.2540，而阴天大棚内外地下10 cm深地温之间无显著相关关系，其相关系数r阴＝0.22＜r0.01（118）＝0.2540。这可能与外界露地地温受雨水等其他因素的影响较多有关。再从晴天正常揭膜通风条件下双大棚四膜覆盖棚内地下10 cm深地温与外界露地地下10 cm深地温的线性相关分析看，F＝508.39＞F0.01（1，526）＝6.63，达极显著水平，其关系方程式为：

图7 正常揭膜通风条件下晴天大棚内外地温关系

其中X为外界露地地下10 cm深地温，Y为棚内地下10 cm深地温估计值，单位均为℃。由方程式⑥和图7、图8可见，晴天棚外地温每增减1℃，棚内地温平均增减0.5℃，且此期间外界露地地下10 cm地温最低也有5 ℃，而棚内地温也保持在20 ℃以上，完全能满足大棚蔬菜根系生长需要。

图8 正常揭膜通风条件下阴天大棚内外地温关系

3 讨论与小结

试验结果表明，（1）双大棚四膜覆盖栽培不管是前期全封闭还是正常进入揭膜通风管理，晴天和阴天棚内气温与外界气温之间都存在着极显著的相关关系，且呈显著的直线回归关系。（2）在苏中沿海地区采用双大棚四膜覆盖栽培，在出现极端低温的情况下，只要加强调温管理，及时采取增加覆盖保温措施，即可确保大棚蔬菜安全越冬。（3）双大棚四膜覆盖，无论是前期全封闭还是正常进入揭膜通风，当晴天上午外界气温达到18 ℃以上时，都要逐步开启内外大棚的通风窗口，揭除小棚膜，增加光照，调节温度；当晴天下午外界气温低于18 ℃时，都要逐步关闭小棚膜和内外大棚通风窗口，以保温防冻，促进蔬菜生长；阴雨天气要尽可能关闭大棚膜，保持棚内温度，防止大棚蔬菜发生冻害伤苗。

[1] 孙兴祥,林红梅.沿海不同棚架构型温度变化规律及西瓜种植研究[J].长江蔬菜,2013(2):38-40.

[2] 何涛,廖克杰,陈丹,等.线性回归模型在四季大棚小气候预测方面的应用研究[J].安徽农业科学,2012(19):10061-10062.

[3] 丁小涛,金海军,张红梅,等.秋冬季节黄瓜栽培设施中不同部位土壤温度及空气温湿度的变化规律[J].上海农业学报, 2009,25(2):15-19.

[4] 王鹏,李卫欣,孙永涛.连栋塑料温室光温环境特征分析[J].北方园艺,2005(1):18-19.

[5] 商兆堂,蒋名淑,乐小俊,等.盐城市沿海地区冬季塑料大棚的小气候特征及其应用[J].上海农业科技,2000(1):5-7.

2016-07-28

韭菜新品种设施栽培技术示范推广（编号：SXGC[2014]196）。