[科普中國]-[原創(chuàng)]設施蔬菜栽培如何做好環(huán)境調(diào)控

設施蔬菜栽培是具有一定的設施，能在局部范圍改善或創(chuàng)造出適宜的氣象環(huán)境因素，為蔬菜生長發(fā)育提供良好的環(huán)境條件的一種栽培模式。近年來，我國設施蔬菜栽培面積逐年擴大，但由于設施條件、栽培技術、環(huán)境調(diào)控及管理水平等方面還存在不少問題，使設施栽培蔬菜應有的效益并沒有充分發(fā)揮。日前，農(nóng)科110專家、山西省農(nóng)科院蔬菜研究所研究員程季珍從溫度、光照、濕度、土壤等方面對設施蔬菜環(huán)境條件作了詳細的分析，并提出了相應的綜合調(diào)節(jié)及控制措施。

記者：土壤水分怎樣影響蔬菜對土壤養(yǎng)分的吸收？

程季珍（以下簡稱程）：水分是蔬菜生長發(fā)育所必需的，土壤水分狀況決定著蔬菜對營養(yǎng)元素的吸收量和吸收能力。一般施肥效果隨土壤含水量的提高而增加。當土壤含水量低于60%～80%時，會直接抑制蔬菜的正常生長和生理活動，干物質(zhì)形成減少，根活力降低，對養(yǎng)分的吸收能力下降，養(yǎng)分在土壤中的擴散率下降，養(yǎng)分利用率也下降，從而影響施肥效果。如果土壤含水量過高，則土壤通氣不良，也影響根系對養(yǎng)分的吸收。適合蔬菜根系吸收的養(yǎng)分濃度，由土壤含水量和施肥量來決定。施肥量較少，土壤含水量可以較低；施肥量大時，土壤含水量應較高。因此，設施蔬菜栽培在每次追肥后要結合澆水，調(diào)節(jié)土壤水分含量，以充分發(fā)揮施肥的增產(chǎn)效果。

記者：土壤溫度怎樣影響蔬菜對土壤養(yǎng)分的吸收？

程：各種蔬菜的生長發(fā)育及產(chǎn)量形成，都要求與之相適應的土壤溫度。溫度適宜時，蔬菜生長健壯。溫度過高或過低，蔬菜生理活動失調(diào)或紊亂。溫度一方面直接影響?zhàn)B分在土壤中的擴散速度及蔬菜根系對養(yǎng)分的吸收能力和在植株體內(nèi)的運輸能力，另一方面則影響蔬菜的生長發(fā)育狀況，從而直接影響蔬菜對養(yǎng)分的吸收利用。如溫度高低在一定的范圍之內(nèi)，影響蔬菜的呼吸作用強弱；而呼吸作用的強度大小，又影響蔬菜主動吸收養(yǎng)分所需能量的多少。

地溫直接影響番茄對無機養(yǎng)分的吸收和植株地上部氮鉀含量比率。地溫在一定范圍內(nèi)，番茄地上部含氮量隨溫度升高而減少，地溫高于22℃，雖然有利于氮的吸收、但高溫下氮易揮發(fā)損失；地溫較高時，有利于鉀、磷、鐵、錳、銅、鋅的吸收和轉(zhuǎn)移，對鈣、鎂影響較小，但能減少對鈉的吸收。

記者：光照怎樣影響蔬菜對養(yǎng)分的吸收？

程：蔬菜在適宜的光照條件下進行的旺盛的光合作用，制造出大量的碳水合化物，供給各器官生長發(fā)育之用，同時也促進根系對養(yǎng)分的吸收。光照不足時，光合作用不強，也限制了根系對礦質(zhì)養(yǎng)分的吸收，植株地上部徒長，器官形成不健全，根系不發(fā)達，吸收能力和運輸能力下降，施肥效果差。在設施蔬菜裁培條件下，要改善棚室內(nèi)的光照條件，以充分發(fā)揮施肥的增產(chǎn)效果。

記者：不同種類和品種的蔬菜吸收養(yǎng)分有什么不同？

程：由于不同種類的蔬菜，產(chǎn)量不同，生育期長短不同，根系吸收能力不同，生長速度不同，因此對土壤養(yǎng)分吸收的數(shù)量也不同。在設施栽培條件下，凡根系發(fā)達、分枝多、根毛多，在土壤中分布面積大、深度廣、與土壤接觸面積大的蔬菜種類或品種，相對吸收面積大，吸收養(yǎng)分數(shù)量多，除能夠吸收耕層土壤的養(yǎng)分外，還能吸收底層土壤中的養(yǎng)分。因此，對施用肥料的要求相對不嚴格。而根系淺、分布面積小，吸收能力較差的蔬菜種類(如黃瓜)，只能吸收耕層土壤中的養(yǎng)分，要想使這類蔬菜獲得高產(chǎn)，就必須有相對肥沃的土壤和充分的養(yǎng)分供應。這類蔬菜對土壤肥力的依賴性較大，培肥土壤是關鍵的措施。

按形成單位重量產(chǎn)品，植株地上部對養(yǎng)分吸收總量的大小，可分成以下幾種：吸收養(yǎng)分量大的，如甘藍、大白菜、胡蘿卜和馬鈴薯等；吸收養(yǎng)分量中等的，如番茄和茄子等；吸收養(yǎng)分量較小的，如菠菜、芹菜和結球萵苣等；吸收養(yǎng)分量小的，如黃瓜和水蘿卜等。

記者：溫度對設施蔬菜生長發(fā)育有什么影響？

程：溫度對設施蔬菜的影響，因溫度高低不同而不同。對某一種蔬菜來說，適宜的溫度能促進其生長發(fā)育，而適溫以外的溫度，則不利于蔬菜的生長，甚至造成傷害。溫度不適所造成的傷害主要包括低溫和高溫對蔬菜的危害兩方面。

一是低溫對蔬菜的危害。低溫對蔬菜的危害，可根據(jù)蔬菜受害時的不同溫度，分為凍害和冷害。冷害是由棚室溫度在較長時間內(nèi)低于蔬菜生長的適宜溫度(0℃～10℃)所造成的傷害。對于喜溫性蔬菜，一般當溫度低于10℃時，就會出現(xiàn)冷害癥狀。主要表現(xiàn)在植株生長緩慢或停止生長，或出現(xiàn)萎蔫；葉片失綠變成黃色，或葉片皺縮呈現(xiàn)深綠色，或葉片枯死；根系活力降低，漚根、塞根；落花落果，或產(chǎn)生畸形果等。凍害是由于棚室溫度低于蔬菜可忍耐的低溫界限(低于0℃以下)時間太久，使植株體內(nèi)水分結冰而造成組織傷害。主要癥狀是莖葉褪綠變白，嫩莖葉生長點首先出現(xiàn)干枯，嚴重時整株萎蔫干枯，果實腐爛。

二是高溫對蔬菜的危害。棚室內(nèi)通風或澆水不及時，使棚溫過高，超過蔬菜生長發(fā)育要求的適溫時，同樣會對蔬菜造成危害。高溫對蔬菜的危害，因蔬菜的耐熱性和溫度過高的程度而不同，表現(xiàn)出的癥狀也有較大的差異。一般過高的溫度造成的危害發(fā)生快，危害嚴重，其癥狀是日燒，俗稱“燒焦”。日燒部分褪綠發(fā)白，干枯卷葉和萎蔫等。輕度高溫時一般需較長時間才能表現(xiàn)出來，主要受害癥狀是植株生長緩慢或停止生長，葉面積小，葉色淡，莖稈細弱，落花落果，以及出現(xiàn)畸形果實等。

記者：調(diào)控棚室溫度的措施有哪些？

程：溫度調(diào)控的主要目標是根據(jù)蔬菜各個生育期的生長適宜溫度及栽培要求，及時對影響溫度變化的各個因素進行調(diào)控，確保棚室內(nèi)溫度適宜，避免發(fā)生低溫和高溫危害。一般通過增溫、保溫和降溫這三種措施來進行。

首先是增溫，設施內(nèi)要盡量利用太陽的輻射能，但在冬季嚴寒地區(qū)，夜間和陰雪天設施內(nèi)溫度過低時，還需要進行人工加溫。常用的人工加溫方法一是釀熱物加溫法，這是比較經(jīng)濟的加溫措施，在溫室、塑料棚或溫床內(nèi)都可應用。各地可因地制宜地選用釀熱物。只要調(diào)控好空氣、水分、養(yǎng)分、碳/氮比值等條件，即可收到較好的增溫效果。常用的高溫釀熱物有：馬糞、騾糞和驢糞等；常用的低溫釀熱物有:牛糞、豬糞、麥秸和稻草等；一般采用30%的高溫釀熱物，加70%的低溫釀熱物，混合成設施內(nèi)的常用高溫釀熱物。具體做法是，在棚室內(nèi)的栽培床上，先鋪15～30厘米厚的馬糞、稻草和麥秸等釀熱物；若用豬糞或牛糞，需加入三分之一的稻殼、鋸末等物，先發(fā)酵再整平，再在上面鋪一層營養(yǎng)土，然后栽培蔬菜。二是燃料加溫法。這是用燃料燃燒產(chǎn)生的熱能，來升高設施內(nèi)氣溫的方法。按所用熱源來分，可分為火熱、風熱和水暖三種方式。三是電熱加溫法。是利用土壤中設置的電加溫線來提高地溫的一種有效方法。因其耗電量大，又不安全，故一般只用于苗床育苗。

其次是保溫，保溫主要是減少溫室和大棚內(nèi)的熱量散失，使進入棚室內(nèi)的熱量盡量保存下來。根據(jù)熱收支平衡的原理，保溫措施主要考慮減少貫流放熱、換氣放熱和地中熱傳導。常用的保溫措施一是減少熱量損失。選用適宜的建材，建造透光保溫性能好的棚室，采用多層保溫覆蓋等有效措施，可以減少棚室熱量散失，達到保溫的效果。二是提高地溫。地溫提高以后，夜間地面散放到棚室中的熱量增多，有利于棚室的保溫。主要方法有高溫烤地，起壟栽培，地膜覆蓋，科學澆水，地面噴灑增溫劑，深施、多施熱性有機肥料和釀熱物，挖防寒溝等。

最后是降溫，棚室內(nèi)的降溫和增溫保溫相反，主要降溫措施有三種。一是減少進入棚室內(nèi)的太陽輻射能?？刹捎酶鞣N遮光措施，如采取加蓋草簾和遮陽網(wǎng)等措施，可以遮住陽光，降低棚室內(nèi)的溫度。二是適量澆水。土壤缺水時，應及時澆水或往植株上適量噴水，以提高土壤中的含水量和增加空氣中相對濕度，減輕高溫危害。三是通風換氣。如進行自然通風換氣和人工強制機械排氣通風，都可以達到棚室降溫的目標。

記者：光照強度不當對蔬菜會造成什么危害？

程：光照強度不當對蔬菜主要會造成強光和弱光兩種危害。

強光對蔬菜的危害主要是通過提高棚室溫度或在蔬菜表面形成局部高溫，直接或間接地傷害蔬菜。強光對蔬菜的危害程度，與蔬菜的耐強光能力、強光程度以及強光持續(xù)時間的長短有關。強光的危害癥狀主要表現(xiàn)為植株矮小，生長緩慢；葉片變厚，變小，色淡，嚴重時葉片卷曲；莖稈細硬；落花落果，果皮厚，果色淺，體積變小，并且容易形成畸形果。此外，幼嫩組織易出現(xiàn)“日燒”癥狀。

弱光對蔬菜的不利影響，是通過降低蔬菜的光合產(chǎn)量而使蔬菜產(chǎn)生“饑餓”。弱光對蔬菜的危害程度，與蔬菜的耐弱光能力、弱光的程度和弱光持續(xù)時間的長短有關。弱光的危害癥狀主要表現(xiàn)為植株生長不良，莖稈細軟；葉薄色淺，容易黃化；花芽分化不良，花器畸形，落花落果嚴重；果實生長緩慢，色淺，味淡，著色不良。

記者：調(diào)控光照的措施有哪些？

程：根據(jù)蔬菜作物的種類及生育階段。調(diào)節(jié)光照條件，創(chuàng)造良好的光照環(huán)境，提高作物的光合效率，是溫室大棚蔬菜生產(chǎn)的關鍵環(huán)節(jié)，調(diào)控光照的主要措施有以下四點。

一是改善光照條件。為了改善溫室內(nèi)的光照條件，可以采取的方法有：優(yōu)化溫室大棚結構，增大采光面，提高透光率；選用透光好、耐老化、防污染的塑料薄膜作覆蓋材料；保持采光面光潔、干凈；延長受光時間，適時揭蓋草簾，溫室在陰天時，也應揭開草簾，以保證進入一定量的散射光；冬季將后墻和后坡內(nèi)側涂白，或張掛反光幕，增加后部的反射光；采用多層覆蓋的溫室大棚，內(nèi)層膜要及時揭開；天氣轉(zhuǎn)暖后，可將溫室后坡拆除，用一層塑料薄膜代替，以改善后部光照情況。

二是合理布置蔬菜作物。要使蔬菜作物在棚內(nèi)合理布局，以便充分利用溫室大棚內(nèi)的光照條件。溫室后部光照弱，特別是栽培高棵作物時，由于前排作物的遮蔭，后部光照更弱。為了改變這種狀況，可采用南北行高矮架栽培方式，使植株都能得到較好的光照。冬季用日光溫室進行蔬菜栽培，株行距應大一些。也可采取高矮秧間作，喜光與耐陰蔬菜間作和主副行間作等裁培方式。此外，溫室大棚高溫多濕，蔬菜生長繁茂，葉片肥大，應及時整枝、打杈、綁蔓和摘除下部老葉，以利于通風透光。

三是人工補光。改善冬季溫室光照條件最有效的辦法是人工補光。由于人工補光成本較高，大面積應用還難以做到。但在苗期進行短期補光還是可行的。另外，在陰天和雨雪天適當補充光照，可以抑制幼苗病害的發(fā)生。補光的光源可將農(nóng)用高壓汞燈和日光燈配合使用，燈管距幼苗頂部葉片50～60厘米。

四是人工遮光。遮光的目的是降溫和減弱光照強度。初夏以后的中午，溫室大棚中往往出現(xiàn)光照過強和溫度過高的小氣候，此時需要遮光；秧苗移植后和某些蔬菜扦插后，為了促進緩苗，中午溫度過高時也需要遮光。其方法是給大棚覆蓋各種遮陰物，如草簾、竹簾、黑色紗網(wǎng)布和遮陽網(wǎng)等。

記者：一般常用來調(diào)控濕度的措施有哪些呢？

程：常用的調(diào)控濕度措施有三種。第一是提高空氣濕度。灌水、噴水或減小放風量，都可以提高棚室內(nèi)的空氣濕度，一般在移苗、嫁接和定植時進行。為了防止幼苗失水萎蔫，用薄膜和小拱棚可有效地保持較高的空氣濕度。第二是降低空氣濕度。主要措施有：一是通風換氣。這是排濕效果的主要措施。二是畦面用地膜覆蓋，防止土壤水分向室內(nèi)蒸發(fā)，可以明顯地降低空氣濕度。進行地膜覆蓋，既能保證土壤濕潤，又能降低空氣濕度，還能提高地溫。三是進行植株覆蓋。不織布具有透光、透氣、吸濕和保溫作用，用不織布扣小拱棚或在植株表面覆蓋，有一定的保溫效果，與地膜相比，它可以透氣吸濕，可以降低拱棚內(nèi)的空氣濕度。四是控制澆水。在室內(nèi)溫度較低時，特別是不能通風換氣時，應盡量控制澆水，也可采用滴灌或膜下溝灌的方式，減少灌水量和蒸發(fā)量。五是加溫降濕。寒冷季節(jié)，溫室大棚內(nèi)出現(xiàn)低溫高濕的情況，又不能放風時，就要應用輔助加溫設施，提高溫度，降低空氣相對濕度，并能防止植株葉面凝結露水。第三是適時適量灌水。一般是根據(jù)蔬菜等作物種類、生長發(fā)育階段、生長發(fā)育狀態(tài)及土壤水分狀況來確定灌水時期及灌水量。灌溉切忌在陰天進行，最好選在陰天過后的晴天進行，并保證澆水后能有一段時間的晴天。一天之內(nèi)，灌溉要在上午進行，利用中午這段時間的高溫使地溫盡快提高。澆水后要通風換氣，以降低室內(nèi)的空氣濕度。

作者：王大偉

編輯：王大偉

審核專家：山西省農(nóng)科院蔬菜研究所研究員 程季珍