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冬季黄骅市低温寡照天气对设施蔬菜的影响

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摘要 2012年冬季黄骅市连续发生了低温寡照天气过程,对设施蔬菜生产造成了较大影响,造成冷害和冻害。该文在介绍2012年黄骅市冬季气候特点的基础上,对设施内温度、日照变化特点进行整体分析,指出其对设施蔬菜的影响,总结了黄骅市设施蔬菜生产中存在的主要问题,并提出发展对策,以提高设施蔬菜生产的管理水平及管理的针对性。

关键词 低温寡照;设施蔬菜;冻害;河北黄骅;2012年冬季

中图分类号 S626 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2013)10-0236-02

黄骅市位于渤海湾西岸,属于暖温带季风气候区,现有设施蔬菜大棚8 000余个,主要设施蔬菜品种除了番茄、黄瓜、辣椒、茄子等当家品种外,特色瓜果、食用菌、叶菜类蔬菜也有一定数量的种植,是京、津地区主要的菜篮子供应地之一。2012年冬季(2012年12月至2013年2月),黄骅市寒潮降温、雾霾、雨雪等天气过程十分频繁,使得设施蔬菜遭遇不同程度的冷害和冻害,出现落花落果、畸形果、生长缓慢或停止生长、烂根甚至植株死亡等现象,使经济效益严重下降。该文对2012年冬季黄骅市设施蔬菜温室内外气象条件的变化及蔬菜生长状况进行调查和分析,对探索应对低温寡照天气条件下的设施蔬菜管理措施、提高生产效益有现实意义。

1 资料来源

该文所用的气象资料来源于河北省黄骅市国家基本气象观测站,棚内小气候变化采样数据使用位于常郭镇西排村蔬菜基地番茄温室内安装的NQZ-1型全自动多要素温室气象站观测数据。该设备技术先进,可以同时测量1.0、1.5 m高度的温湿度、植物冠层温度、室外温度,以及0、5、10、15、20、50 cm深的土壤温度等要素,设备经过国务院气象主管部门验证,数据准确可靠。温室为单跨半拱形结构,后墙为砖混中间加保温层结构,有一定的代表性。同时,通过对全市设施蔬菜种植大户的实地走访调查,得出第一手蔬菜长势资料。

2 2012年黄骅市冬季气候状况

2.1 气温

由图1可以看出,自2012年冬季以来,除2013年2月下旬旬平均气温较历年平均值略有偏高外,其余各旬平均气温均较历年平均值偏低,其中尤以2012年12月下旬和2013年1月上旬偏低最明显,分别偏低达2.9、4.3 ℃。进一步统计发现,2013年1月上旬除1月7日极端最低温度为-8.4 ℃(>-10 ℃)外,其余9 d日极端最低温度均在-10 ℃以下。其中,1月3—5日连续3 d气温

2.2 日照

2012年冬季,除温度较历年明显偏低外,日照时数也较历年明显偏少。由图2可以看出,从2012年12月上旬至2013年2月下旬,旬平均日照时数均较历年平均值严重偏低,其中2012年12月中旬、2013年1月中旬和下旬均偏少达65%以上,其余各旬也偏少在45%以上。通过对整个冬季气象资料研究发现,连续3 d以上的雾霭、阴雨雪天气过程十分频繁,共发生14次之多,为近20年来所罕见。其中,2012年12月12—16日连续5 d日照时数为0 h,1月10—16日连续7 d日照时数仅为8.6 h。冬季3个月日照百分率也大幅下降,分别为49%、38%、50%,较历年偏低40%以上,长时间的阴天少日照的天气特点,对设施内蔬菜正常生长造成极为不利的影响。

3 设施内温度、日照变化特点

目前,黄骅市设施蔬菜温室的结构多为单跨半拱形结构,后墙为砖混结构或夯土结构,高度为1.8~2.5 m,棚膜采用厚度为0.08~0.12 mm的PVC(聚氯乙烯)无滴防尘膜,外面覆盖厚度为5~8 cm的保温草苫,大多数设施内的增温设施较差,补光设备仅为40~100 W的白炽灯,每个温室内安装5~8个。

通过对比研究常郭镇西排村蔬菜基地番茄温室内NQZ-1型全自动气象站观测的观测数据(表1)可以发现,在2012年12月下旬至2013年1月下旬发生的5次主要天气过程中,该种设施条件下温室内的温度变化情况为:正常情况下,无论晴天还是阴天室内、外的气温具有良好的相关性,晴天时温室内温度高,温度日较差大;阴天时,温室内温度低,温度日较差小[1],在这5次天气过程中,室内平均气温均在5 ℃以下,属于较为严重的低温寡照天气过程[2],其中2012年12月23—26日、2013年1月3—5日,由于室外气温严重偏低,室内温度平均值仅为2.8、0.3 ℃,最低值已经到达零下,分别为-1.2、-2.3 ℃,对蔬菜的正常生长造成严重的伤害,出现冻害。正常情况下温室内冬季晴天的光照强度为自然光照的1/3~1/2,温室的前部较强,后部为前部的50%~80%[3]。在外界气温很低的情况下,即使在晴天,揭苫时间也较平时明显减少,使日照时间缩短,在阴天的时候,则不能揭苫,室内的自然光照几乎为零,只能进行补光,补光的效果则取决于补光设备的好坏。此时,由于蔬菜群体叶片的遮掩,中下层采光较差,光照强度会下降到很低,甚至低于其光补偿点,造成危害[1]。

4 对设施蔬菜的影响

黄骅市设施蔬菜多为秋冬茬,主打品种有番茄、黄瓜、辣椒、茄子及一些叶菜类蔬菜品种。正常情况下,绝大多数品种在7月中旬至8月上旬定植,11月中下旬进入初花期,整个冬季基本处在开花结果期内,在春节前20 d左右正好是盛果期,可取得较好的经济效益。但2012年12月以来的罕见低温寡照气候,严重影响了设施蔬菜的正常生长。一方面,对于增光和增温设施较好的棚室,在极度严寒的气象条件下,采用人工加温提高棚内温度,但由于室内外气温相差太大,其最低温度仍然低于10 ℃,甚至到5 ℃以下,低于蔬菜所需温度的下限,遭遇冷害,使植株生长缓慢,开花、授粉受到抑制产生落花、落果及畸形果。另一方面,对于增光和增温设施相对较差的棚室在极度严寒的情况下由于长时间处于0 ℃以下的温度环境中,则遭遇了较为严重的冻害,造成整栋温室的蔬菜大面积减产或绝产。除低温直接造成危害外,长期的不能揭苫、日照减少,加上补光措施的滞后,使植株无法进行光合作用,养分消耗得不到补偿,长势和恢复均较为缓慢。长期通风换气不良,又导致有毒气体含量高、相对湿度大产生气害,促进灰霉病、菌核病等一些低温病害的流行,加重了灾害程度[4]。

通过实际调查也发现,主要设施蔬菜品种中,受害黄瓜主要表现为生长停滞、无新根、植株枯萎、落花、落瓜、畸形瓜,有的发生烂根、烂瓜等感染现象,严重的整株死亡,受害面积达100%。轻者减产,发育期推迟的占60%,遭遇冻害绝产的占40%;受害茄子表现为黑心,果柄果顶出现病斑,落花落果、畸形果、发育期大幅延迟,受害面积超过80%,减产幅度超过40%。受害西红柿表现为大量毛根颜色加深,植株的营养生长和生殖生长受到影响,成熟期延迟20 d以上,错过了春节前上市的大好时机,并且有大量的畸形果出现,严重影响了番茄的商品性,受害面积超过60%;辣椒受害相对较轻,表现为落花落果、畸形果增多、生长缓慢或停止生长、采摘期延后等现象。另外,低温对芹菜、油菜、生菜、茼蒿、苦菊等叶菜类蔬菜也造成了不小的危害,出现烂根、烂茎、生长慢、死苗等现象。

5 讨论

5.1 黄骅市设施蔬菜生产存在的主要问题

2012年冬季的连续低温寡照天气过程,对黄骅市设施蔬菜生产造成严重影响,使发育期推迟20 d以上,果实品质严重下降,诱发了多种病害,导致大量蔬菜遭遇冻害减产绝产,经济损失严重。从调查的情况看设施蔬菜生产中主要存在以下2个方面的问题:一是设施水平较低,很多温室没有专用的加温设备,补光设施也相对滞后,只是有为数不多的白炽灯,照明补光兼用,当出现连续的低温寡照天气状况时,不能按作物的需求进行增温补光,而是仅采取一些临时措施,效果不理想。二是管理水平跟不上,大棚的管理专业技术人员缺乏,不能按照实际情况进行科学的管理,对设施内的温湿度、日照的调节操作失据,造成很多不必要的损失。例如,连续阴雪天气后,天气骤晴,本可以利用此时进行升温、换气、增加光照,但有的管理员突然揭苫,造成蔬菜“闪苗”。

5.2 发展对策

一是应加大设施的改造和投入力度,安装必要的补光、加温设备,对使用年限较长且透光率下降明显的棚膜要及时进行更换,同时提升设施本身的保温性能。二是提高管理员的管理水平。应进行必要的培训,推广科学管理。三是加强收听收看气象部门的天气预报及预警,在低温天气到来时,提早采取应对措施,加盖草苫,适时进行增温补光,以增强抵抗不利气象条件的能力,确保设施蔬菜产量和品质。

6 参考文献

[1] 李树军,崔建云,董晨娥,等.蔬菜大棚内光照及温度的特点分析[J].山东气象,2004,24(1):26-27.

[2] 魏瑞江.日光温室低温寡照灾害指标[J].气象科技,2003,31(1):50-53.

[3] 朱国仁.塑料棚温室蔬菜病虫害防治[M].北京:金盾出版社,2009.

[4] 赵培宝,任爱芝,秦永红.灾害性天气对日光温室蔬菜的危害及应对措施[J].农村科技开发,2003,26(3):17.