合理利用散射光提高温室生产力卡帕雀麦
时间：2022/10/21 20:31:07 编辑：
合理利用散射光 提高温室生产力
“ 如何为温室植物提供最佳生长条件，在温室建设、应用材料以及气候影响等方面都有着大量的研究。事实上，在某些条件下，温室中散射光的制造和使用也是一个关键因素，甚至为植物生长带来的好处比直射光还要多。 … “ 如何为温室植物提供最佳生长条件，在温室建设、应用材料以及气候影响等方面都有着大量的研究。事实上，在某些条件下，温室中散射光的制造和使用也是一个关键因素，甚至为植物生长带来的好处比直射光还要多。 直射和散射的优缺点 “ 直射光朝向一个方向辐射，而散射光则朝向多个方向辐射。在光进入大气层前，由于未受到大气中漂浮颗粒、温室气体或水滴等介质的影响，因而是直射光。光在穿透大气层后才发生不同程度的散射，一般情况，由于冬季云层多，散射现象也比其他季节要更多。 “ 研究表明，利用温室覆盖材料如塑料薄膜或暂时性的涂层等，可以制造多种类型的散射光，并使植物接受到的光更均匀。植物因此还可获得较高的叶面积指数，如在直射光辐射条件下，植物处于上部的叶片接受到更多光照，进行更多光合作用，而中间和底部的叶片光面积指数则相对低很多。而散射光可以到达植物冠层以下，使中间叶片进行更多光合作用，从而提高产量。 “ 荷兰瓦赫宁根大学研究表明，利用可以制造散射光的温室覆盖材料，可以使甜椒在夏季的产量提高5%至6%。另一个实验则表明可以使黄瓜生产数量提高7.8%，重量提高4.3%，如果在相同光散射度的条件下，将温室内光照增加4%的话，其数量和重量将分别提高11%和7.8%。实验结果也同样可应用盆栽植物上，实验结果发现，利用散射光可使菊花栽培周期缩短四分之一。 “ 此外，在散射光条件下，由于温室内接受光照的叶面积更大，伴随植物蒸腾的减少和植物胁迫的减少，温室内更易形成均匀的温度。而在直射光条件下，由于作物顶部叶片温度过高，严重时甚至被晒伤；同时直射光条件下建筑设施造成的阴影也使光照在植物上分布不均匀。 常用温室覆盖材料光性能 “ 对于温室覆盖材料的光性能要考虑两个重要因素，一个是光扩散性，另外一个是可传输的光合有效辐射（400至700纳米），这是植物光合作用的能量来源。上面两个因素的结合考虑至关重要。要根据材料的类型对光扩散度和光合有效辐射值进行权衡，覆盖材料未来的发展趋势是同时具有高的扩散度和高的光合有效辐射。覆盖材料表面结构和纳米涂层的用法说明目前也已经开展了相关研究。 “ 下表显示的是市场上常用材料的光性能，数据来源于相关文献以及个人的实践测量和市场经验。这并非一个完整列表，只是一个整体概述。不同材料的数量以及属性都在不断变化，即使对于同一材料类型，也有多种光属性可选。 “ 虽然玻璃具有最高的光透射率，并且持续时间长，但它也是最昂贵的材料。要取得较高的光扩散度，可以采用由聚碳酸酯制造的双壁面板或双层气泡沫聚乙烯薄膜面板。 “ 此外，还有一种半永久性的解决方案，如市场上可供选用的白色涂料或有光扩散功能的涂层，它们通常在春季使用，秋季过后去除。这些涂层在天气干燥时有较高的光扩散度，天气潮湿时则较低。 “ 研究人员通过瓦赫宁根地区的实验发现，在冬季，当光成为限制因素时，具光扩散性的覆盖材料使得温室内光照减少了4%，而这难以得到补偿。研究人员进一步分析得出，当把光透射率从82%提高到85%时，要比把光扩散度从62%增加71%更有利植物生长。因此，具有光扩散性能的材料被证明适用于炎热、干旱地区，而在气候温和的地区则适用于直射光强的时间段。 “ 在希腊中部的研究也支持了上述结果，当使用具有扩散性的聚乙烯薄膜时，番茄作物的株高和产量在夏天都得到显著提高。而在使用透明薄膜时，冬季会取得更好的结果。 “ （九九编译自《温室种植者》） 图1：直射光 （无散射发生） ;&& ;&& 图2：散射光：光通过温室覆盖材料发生散射的可能路径 ;&& ;&& 图3：散射光：通过大气层和温室覆盖材料发生散射 温室覆盖材料 ＰＯＬＹＤＲＥＳＳ ＳolaＷrap温室薄膜（8.5mm/335mil) 标准单层（透明）PE温室透明薄膜（7mil） 标准双层ETFE透明薄膜(5mil+3.5mil） 标准双层PE温室透明薄膜（7mil） PLEXIGLAS双壁SP薄膜（630mil） 聚碳酸酯双层面板（8mm/315mil) 园艺玻璃/浮法玻璃（4mm/157mil) 透光率（晴天） 高，83% 高，83% 高/非常高，80%至90% 高，80% 非常高，91% 中，75% 非常高，90% 透光率（阴天） 高，60%至70% 高，70%至80% 高，80%至85% 中，50%至70% 非常高，80%至90% 中，50%至60% 非常高，80%至90% 光扩散率 高，50%至65% 中，25%至35% 低，10% 中，30%至40% 非常低，小于5% 中，40% 非常低，小于1%