湿度环境与调节控制-现代设施农业

2024-04-17 理论教育版权反馈

【摘要】：水是植物体的重要成分，一般作物的含水量高达80%～95%，因此湿度环境的重要性更为突出。根据作物对水分的要求和吸收能力，可将其分为耐旱植物、湿生植物和中生植物。②湿生植物这类植物的耐旱性较弱，生长期间要求有大量水分存在，或生长在水中。土壤湿度的调控应当依据作物种类及生育期的需水量、体内水分状况以及土壤湿度状况而定。

三、湿度环境及其调节控制

农业设施内的湿度环境，包含空气湿度和土壤湿度两个方面。水是植物体的重要成分，一般作物的含水量高达80%～95%，因此湿度环境的重要性更为突出。

1.作物对土壤水分的要求及调控

(1)作物对土壤湿度的要求设施生产的农产品特别是园艺产品大都是柔嫩多汁的器官，含水量在90%以上。水是绿色植物进行光合生产最主要的原料，也是植物原生质的主要成分，植物体内营养物质的运输，要在水溶液中进行，根系吸收矿质营养，也必须在土壤水分充足的环境下才能进行。作物对水分的要求一方面取决于根系的强弱和吸水能力的大小；另一方面取决于植物叶片的组织和结构，后者直接关系到植物的蒸腾效率。根据作物对水分的要求和吸收能力，可将其分为耐旱植物、湿生植物和中生植物。

①耐旱植物抗旱能力较强，能忍受较长期的空气和土壤干燥而继续生活。这类植物一般具有较强大的根系，叶片较小、革质化或较厚，具有贮水能力或叶表面有茸毛，气孔少并下陷，具有较高的渗透压等。因此，它们需水较少或吸收能力较强，如果树中的石榴、无花果、葡萄、杏和枣等；花卉中的仙人掌科和景天科植物；蔬菜中的南瓜、西瓜、甜瓜等。

②湿生植物这类植物的耐旱性较弱，生长期间要求有大量水分存在，或生长在水中。它们的根、茎、叶内有通气组织与外界通气，一般原产热带沼泽或阴湿地带，如花卉中的热带兰类、蕨类和凤梨科植物及荷花、睡莲等，蔬菜中的莲藕、菱、芡实、莼菜、慈菇、茭白、水芹、蒲菜、豆瓣菜和水蕹菜等。

③中生植物这类植物对水分的要求属中等，既不耐旱，也不耐涝，一般旱地栽培要求经常保持土壤湿润。果树中的苹果、梨、樱桃、柿、柑橘和大多数花卉属于此类；蔬菜中的茄果类、瓜类、豆类、根菜类、叶菜类、葱蒜类也属此类。

(2)土壤湿度的调节与控制因为设施的空间或地面有比较严格的覆盖材料，土壤耕作层不能依靠降雨来补充水分，故土壤湿度只能由灌水量、土壤毛细管上升水量、土壤蒸发量以及作物蒸腾量的大小来决定。土壤湿度的调控应当依据作物种类及生育期的需水量、体内水分状况以及土壤湿度状况而定。目前我国设施栽培的土壤湿度调控仍然依靠传统经验，主要凭人的观察感觉，调控技术的差异很大。随着设施园艺向现代化、工厂化方向发展，要求采用机械化自动化灌溉设备，根据作物各生育期需水量和土壤水分张力进行土壤湿度调控。

设施内的灌溉既要掌握灌溉期，又要掌握灌溉量，使之达到节约用水和高效利用的目的。常用的灌溉方式有：

①淹灌或沟灌省力、速度快。其控制方法只能从调节阀门或水沟入水量着手，浪费水，不宜在设施内进行。

②喷壶洒水传统方法，简单易行，便于掌握与控制。但只能在短时间、小面积起到调节作用，不能根本解决作物生育需水问题，而且费时、费力，均匀性差。

③喷灌采用全园式喷头的喷灌设备，用3kg/cm²以上的压力喷雾。5kg/cm²的压力雾化效果更好，安装在温室或大棚顶部2.0～2.5m高处。也有的采用地面喷灌，即在水管上钻有小孔，在小孔处安装小喷嘴，使水能平行地喷洒到植物的上方。

④水龙浇水法即采用塑料薄膜滴灌带，成本较低，可以在每个畦上固定一条，每条上面每隔20～40cm有一对0.6mm的小孔，用低水压也能使20～30m长的畦灌水均匀。也可放在地膜下面，降低室内湿度。

⑤滴灌法在浇水用的直径25～40mm的塑料软管上，按株距钻小孔，每个孔上再接上小细塑料管，用0.2～0.5kg/cm²的低压使水滴到作物根部。可防止土壤板结，省水、省工、降低棚内湿度，抑制病害发生，但需一定设备投入。

⑥地下灌溉用带小孔的水管埋在地下10cm处，直接将水浇到根系内，一般用塑料管，耕地时再取出。或选用直径8cm的瓦管埋入地中深处，靠毛细管作用经常供给水分。此法投资较大，花费劳力，但对土壤保湿及防止板结、降低土壤及空气湿度、防止病害效果比较明显。(www.chuimin.cn)

2.作物对空气湿度的要求及调控

(1)作物对空气湿度的要求设施内的空气湿度是由土壤水分的蒸发和植物体内水分的蒸腾，在设施密闭情况下形成的。设施内空气潮湿程度通常用绝对湿度和相对湿度来表示。设施内作物由于生长势强，代谢旺盛，作物叶面积指数高，通过蒸腾作用释放出大量水蒸气，在密闭情况下水蒸气很快达到饱和，空气相对湿度比露地栽培要高得多。高湿是农业设施湿度环境的突出特点，特别是设施内夜间随着气温的下降相对湿度逐渐增大，往往能达到饱和状态。

蔬菜是我国设施栽培面积最大的作物，多数蔬菜光合作用适宜的空气相对湿度为60%～85%，低于40%或高于90%时，光合作用会受到阻碍，从而使生长发育受到影响。不同蔬菜种类和品种以及不同生育时期对湿度要求不尽相同。

表3-3　蔬菜作物对空气湿度的基本要求

(2)空气湿度的调节与控制

①通风换气设施内造成高湿原因是密闭所致。为了防止室温过高或湿度过大，在不加温的设施里进行通风，其降湿效果显著。一般采用自然通风，从调节风口大小、时间和位置，达到降低室内湿度的目的，但通风量不易掌握，而且室内降湿不均匀。有条件时可采用强制通风，可由风机功率和通风时间计算出通风量，而且便于控制。

②加温除湿湿度的控制既要考虑作物的同化作用，又要注意病害发生和消长的临界湿度。保持叶片表面不结露，可有效控制病害的发生和发展。

③覆盖地膜覆盖地膜可减少由于地表蒸发所导致的空气相对湿度升高。据试验，覆膜前夜间空气湿度高达95%～100%，而覆膜后则下降到75%～80%。

④科学灌水采用滴灌或地中灌溉，根据作物需要来补充水分，同时灌水应在晴天上午进行，或采取膜下灌溉等等。

(3)加湿的方法大型农业设施在进行周年生产时，到了高温季节还会遇到高温、干燥、空气湿度过低的问题，就要采取加湿的措施。

①喷雾加湿喷雾器种类很多，可根据设施面积选择。

②湿帘加湿主要用来降温，同时也可达到增加室内湿度的目的。

③温室内顶部安装喷雾系统降温的同时可加湿。