农田小气候的改善与利用技术简析

向伟+毛承敏

摘 要：农田小气候是指近地面层的光照、温度、湿度和风的状况以及土壤上层、土壤表面的热状况和水分状况，即作物生活环境的小气候。要加强农田小气候量值研究分析，以采取科学、合理措施改善农田小气候，达到农田小气候的充分利用，实现农业稳产高产。

关键词：农田；小气候；改善

中图分类号：S162.1 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20170533201

1 农田小气候特征分析

气温，农田作物层中的空气温度，主要决定于作物群体结构内不同茎叶层透入太阳辐射和湍流交换强弱的对比关系。在作物群体密度大时，作物层内白天的空气温度与裸地比较相对较低，夜间则相对较高。生长发育初期作物茎矮叶小，植株覆盖面积少且分布稀疏，白天和夜间空气温度的垂直分布几乎与裸地一样，即白天温度呈由地面向上递减的日射型分布，夜间呈温度随高度增加而相应上升的辐射型分布。到作物成熟的生长发育后期，禾谷类作物茎叶枯黄，阳光透达地面，植株蒸腾减弱，农田空气温度的垂直分布又几乎回复到生长发育初期的状况。水平阔叶作物（如棉花地）的情况有所不同，白天空气温度垂直分布廓线的最高点并不出现在地面，而是在植株顶部的叶面附近，夜间温度廓线的最低点却仍在地面。生长发育盛期作物封行，枝繁叶茂，形成小气候的因子变化频繁，温度垂直分布情况也较为复杂，白天和夜间温度的分布正好相反。

光和辐射，太阳光进入农田作物层中，受到层层茎叶的阻挡，太阳光被吸收、反射等，太阳光透过第1层叶片后进入第2层叶片后被反射或吸收；太阳光则直接经过茎叶空隙到达地面。太阳光总辐射、直接辐射和漫辐射的垂直分布均呈由上向下递减趋势，开始时递减相对缓慢，当射到枝叶繁茂的农作物群体上层时出现迅速递减，到了第2层叶片后递减速度又开始减慢。在晴朗的天气条件下，农田不同高度层上太阳辐射日变化情况基本相同，都呈早晚弱、中午强的特点，但不同高度层上太阳辐射量值变化情况有很大差异，光照强度随着高度的增大而变强。

湿度，农田空气相对湿度的大小是由农田蒸散和大气湿度2个因素决定的。农田蒸散指的是土壤蒸发和植物蒸腾之和，受植株之间湍流交换的减弱影响，农田作物层内土壤蒸发和植物蒸腾的水汽不易散逸。因此，农田中空气相对湿度通常相对偏大于裸地。农田白天和夜间空气相对湿度的垂直分布均随着高度的增加而减小。

风，农田风速与农作物群体结构植株密度关系密切，植株阻挡及摩擦作用等都会削弱农田中的风速。风速水平分布由农田周边向农田中间位置风速不断减弱，开始减弱较快，减速逐渐变慢，风达到一定距离后风速维持不变；从风速的垂直分布看，风速到达作物层中茎叶繁密部位时减弱较大，当顶部和下部茎叶稀少时的风速较大，且距离农田边行较远地方的农作物层下部风速偏小。

2 农田小气候的改善与利用

2.1 通过合理灌溉改善农田小气候

灌溉增加了农田的水分。水分增大，吸收太阳辐射的能力增强，白昼灌溉后地表温度较低，空气湿度增大，有效减少辐射，因而灌溉地辐射差额比未灌溉地有不同程度的提高，一般能提高15%～20%。在灌溉田上，由于土壤与空气热交换的变化和蒸散耗热的增加，大大削弱了空气的增热与冷却过程，气温的日振幅大为减小，愈靠近地面这种特点愈显著，到150cm处，才与未灌溉地基本一致。灌溉大大增加土壤湿度，而且对近地层的湿润状况也有很大影响，特别是100cm以下范围，正午前后差异最大，其相对湿度和绝对湿度都明显高于未灌溉地。合理灌溉所造成的小气候环境，对作物生长十分有利。

2.2 合理安排种植方式与行向

种植行的气象效应，作物种植行向不同，植株间所接受到的太阳辐射和光照强度就会有所差异。就透光情况来看，在1d当中，植株间的透光率，除中午前后系东西行向比南北行向稍低以外，其他时间均是东西行向比南北行向高。气温和地温的情况也类似。所以，在统一通风状况下，东西行向栽植比南北行向更有利。

种植密度的气象效应，农田的通风透光性随密度的加大而减弱，空气湿度随密度增大而增加。同一密度下种植方式不同其气象效应也不同，采取宽行、窄行种植方式能增加株间光照，改善农田通风条件、温度和湿度状况。

间作套种的气象效应，间作和套种改平面受光为立体受光，增加了光合面积和作物层内的透光性，提高了光能利用率，改善了农田的通风条件，保证了CO2供应，提高了光合效率。

2.3 通过覆盖改变农田小气候

覆盖能改善农田的温度状况，同时能调节土壤水分。用塑料薄膜保温育苗就是一种典型的用覆盖改善农田小气候的实例。塑料薄膜传热性差，透光性大，用它覆盖，温度就高，据试验一般可提高7～8℃。

2.4 改善农田小气候的化学方法

喷洒成膜化学物质，抑制土壤水分的蒸发，提高土壤温度和湿度。如土壤增温剂、保墒增温剂等。喷洒降温剂，降低作物叶面和土壤温度。晴天正午可降温10～14℃，5cm地温可降低7～9℃，早晚降温作用不明显，有效期可维持20～30d。

加強农田小气候理论及其改善利用研究分析，对于调查、分析和合理开发农业气候资源，评估农田技术措施效应、预测防治作物病虫害发生发展、抵御农业气象灾害、监测和改良农田环境等均具有重要意义。

参考文献

[1]冯增林，毛利惠.农田小气候改善途径[J].现代农村科技，2012（11）.