植物生长的环境温度调控干热风
一、保护地栽培措施
(一)地面覆盖
利用塑料薄膜进行覆盖或建造各种形式的温室、大棚等,在蔬菜栽培、水稻育秧、花卉越冬、地膜保墒、防除杂草等方面得到了广泛的应用。并在保温、增温、抑制杂草、保蓄水分等方面发挥了重要作用。地面覆盖的主要形式有:
1.地膜覆盖
地膜覆盖是用薄而透明或不透明的塑料薄膜覆盖于土壤表面上,具有增温、保墒、增强近地层光强和二氧化碳浓度的功能。由于地膜的增温效应有时很明显,因而生产上需要根据植物的生长情况加以必要的调节和控制。尤其需要防止白天因高温而出现烧苗现象,一旦有这种苗头,就要注意及时放苗或揭膜通风,以适当降低膜内温度。
2.铺砂覆盖
我国西北干旱地区常应用在农田上铺沙覆盖的技术。铺沙后具有一定的增温和保水效应。
3.其他覆盖
近年来农业生产上大量应用的秸秆覆盖技术,以及近年来发展很快的无纺布浮面覆盖技术、遮阳网覆盖技术等,其主要作用也都是表现在增温或降温、保墒、抑制杂草等几个方面。
(二)塑料大棚
大棚覆盖的材料为塑料薄膜。其适于大面积覆盖,因为它质量轻,透光保温性能好,可塑性强,价格低廉。又由于可使用轻便的骨架材料,容易建造和造型,可就地取材,建筑投资较少,经济效益较高,并能抵抗自然灾害,防寒保温,抗旱、涝,提早栽培,延后栽培,延长作物的生长期,达到早熟或晚熟、增产稳产的目的,深受生产者的欢迎。因此,在农业生产上发展很快。
大棚原是蔬菜生产的专用设备,随着生产的发展,大棚的应用更加广泛。当前大棚已用于盆花及切花栽培;蔬菜生产上用于草莓、西瓜、甜瓜等栽培;果树生产用于葡萄、桃及柑
橘等栽培;林业生产用于林木育苗、观赏树木的培育等。
(三)温室
温室栽培是保护地栽培的主要形式。它是利用特定设施的保温防寒、增温防冻功能,在低温或寒冷的季节进行植物的栽培和生产。
温室可以分为多种类型。现代化温室是比较完善的保护地生产设施,利用温室可人为地创造、控制环境条件,在寒冷或炎热的季节进行蔬菜、花卉等生产。我国目前将现代化温室分为塑料温室和玻璃温室两大类。
二、耕作措施
(一)耕翻松土
耕翻松土的主要作用是:疏松土壤、通气增温、调节水气和保肥保墒。
1.疏松土壤、通气增温
中耕松土后,土壤表层粗糙,反射率降低,吸收的太阳辐射有所增加,使得土表的有效辐射也有所增大。同时,松土后土壤孔隙度增大,空气含量增多,土壤热容量和导热率减小。
2.切断毛管联系,减少水分蒸发
中耕松土可以切断土壤毛管联系,从而减少下层土壤水分向土表的供应,使得土表蒸发的水分供应减少,实现保墒的目的。
因此,在春季,特别是早春,当低温成为影响作物的主要因素时,中耕松土可以提高土壤表层温度,保持深层土壤水分,增加土壤C02的释放量,利于种子发芽出苗、幼苗生长和积累有机养分。
(二)镇压
镇压是利用镇压器具的冲力和重力对表土或幼苗进行磙压的一种栽培措施。目的在于压紧土壤、破碎土块。
1.镇压对土壤的影响
土壤镇压以后,土壤紧实,土壤的孔隙度减小,土壤容重和毛管持水量增加。
镇压后土壤的容积热容量和导热率增大。土壤经镇压后,白天热量下传较快,使土壤表层在一天的高温期间有降温趋势;夜间下层热量上传较多,故在一天的低温期间可提高温度,土表日温差小。
2.镇压对土壤热交换的影响
镇压对土壤的热交换有明显的影响。观察表明:白昼从地表向深层传导的热量,镇压地比未镇压地多,土壤热交换的日总量,也是镇压地比未镇压地多。于是,镇压地在清晨和夜间有增温效应,在中午前后则有降温效应。
此外,镇压可以使土壤的颗粒破碎,使土壤的裂缝弥合,在寒流袭击时可以有效地防止冷风渗入而影响植物的生长发育。
镇压还有一个作用就是提墒。镇压后土壤的容重加大,增加了表土层的毛管上升水供应,因而耕作层内土壤湿度提高,增强了提墒作用。
(三)垄作
垄作就是先起垄,在垄背上栽种植物,起垄高度可达到20cm左右。垄作的目的在于提高土层温度,增大受光面积,利于排水,通风透气。
三、水分管理措施
(一)灌溉
从土壤的热特性可以看出,土壤水分对土温的影响很大。提高土壤含水量,使土壤导热性增强,热容量增大,土温升降缓慢。据此原理,生产上常根据气温变化,采取灌排措施,达到增温、保温或降温的目的。灌溉以后,灌溉地土壤在热量收支及土壤热特性上均发生变化,从而使得灌溉地上出现特殊的小气候。
1.灌溉地上的温度状况
灌溉的温度变化方式与灌溉的方式、灌溉地面积等有关。畦灌比喷灌温度变化明显,持续时间长,但对水的利用不经济。灌溉的范围越大,温度变化越明显。
2.不同季节的灌溉效应
温暖季节灌溉会引起降温,而寒冷季节灌溉可以保温。在春秋季这样的冷暖过渡季节,灌溉后日平均温度是增高还是下降,决定于昼间降温和夜间增温量的对比。
灌溉对农业生产有重要意义。除了补充植物需水以外,还可以改善农田小气候。春灌可以抗御干旱,防止低温危害;夏灌可以缓解伏旱,降低温度,减轻干热风危害;秋灌可以缓解秋旱,防止寒露风危害;冬灌可以为作物的安全越冬创造条件。
(二)喷灌
喷灌对气温和空气相对湿度的影响一般要比地面灌溉为大,在出现干热风和霜冻天气时,其降温和增温效应比较明显。
四、物理化学制剂应用
(一)土面增温剂
土面增温剂是一种石油的副产品,稀释后,喷洒于土壤表面,成为一种非常薄的地面覆盖物,它具有保墒、增温、压碱、防止风蚀、水蚀等作用。一般能抑制50%一90%的土壤水
分蒸发,尽管它同时也能使地面反射率和有效辐射增大,而使得地面辐射净收入减少,但结果还是使地面温度和贴地气层的温度增高。
(二)降温剂
降温剂也称反光剂,它是一种白反光物质,喷洒后,能增强植物叶面和土壤表面对太阳辐射的反射能力,从而降低植物叶面和土壤表面的温度,晴天14时左右,可使地面温度降低10—14℃。喷洒一次,有效期可维持20—30d。在夏天高温季节喷洒降温剂,可有效地防止热害、旱害和高温逼熟现象的发生。
(三)有物质
在地面上喷洒或施用草木灰、泥灰等黑物质,因增加了对太阳辐射的吸收而达到增温效果。相反,施用石灰、高岭土等浅物质,因增加了对太阳辐射的反射而降温。
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