1. 引言
本实验以研究宁夏二代日光温室栽培条件下光照强度日变化为目的，通过对宁夏地区银川二代日光温室结构特点以及我区光照特性，开展该型温室全年内每天温室内不同位置光照强度、周期变化进行研究 [1]。根据研究结果，针对该棚型结构及环境工程技术所创造的环境状况特点，阐明各种形成环境特征的机制 [2] ；通过环境调控与栽培管理措施，使蔬菜与设施的小气候环境达到和谐、完美的统一 [3]。
2. 材料和方法
2.1. 供试温室
试验在宁夏彭阳县温沟育苗基地日光温室中进行。日光温室长80 m，宽7.5 m，实际应用面积为600 m2，温室东西走向，周围地势平坦，视野开阔。温室中耕层为砂壤土，下层为未经挠动的天然土。日光温室覆盖无滴聚乙烯薄膜，外层覆盖复合保温被，复合保温棉被每天早上8:00掀起，下午5:20左右放下盖严，温室没有补温装置。日光温室脊高3.6 m，后墙高3.0 m、厚1.0 m。
供试材料为辣椒，在冬季日光温室内的小气候调查期间，辣椒株高在30~60 cm之间。日光温室按畦种植，每畦两行，行距为50 cm，株距为40 cm，共34畦，每温室定植1400左右。
2.2. 测试方法
光照强度用NYZ-91型照度计测定，量程为0~199 klx，精度2%，工作环境为0℃~40℃，0%~85% RH。主要数据测定自2017年4月份下旬至2018年4月份中旬。测定过程分别选择典型晴天和阴天，在温室中四个方向每个方向设置三个录点，共9个位置观测(如图1所示)，观测垂直距离距地面1.5 m。记录同时监测当天室外无遮挡情况下日照强度，分别在测定日的早上9点至下午5点间每隔一小时进行测定，全天共测定9个时间点。
Figure 1. Greenhouse lighting distribution point
图1. 温室采光点分布图
3. 结果与分析
图表2纵坐标轴单位：tlx，横坐标轴1~9方别代表从早上9点至下午5点的九个采集时间点
Figure 2. Diurnal variation of light intensity (sunny day) spring
图2. 光照日变化(晴天)春季
由图2可知，春季晴天温室各观测点主要变化趋势分为两种，首先是以1、4、7观测点(温室后墙部位)的整体波幅较大，而且光照强度平均值均低于温室前部(3、6、9观测点)与温室中部(2、4、7观测点)，温室前部与中部在该天气季节条件下光照强度基本一致。
图表3纵坐标轴单位：tlx，横坐标轴1~9方别代表从早上9点至下午5点的九个采集时间点
Figure 3. Diurnal variation of light intensity (sunny day) summer
图3. 光照日变化(晴天)夏季
由图3可知，在夏季晴天天气季节条件下温室内9个观测点变化趋势基本一致，呈现出早上9点至中午12点期间波幅较大，在上午11点出现光照强度波峰，中午12点后光照强度变化趋于平稳，直至下午5点区间呈缓慢下降趋势。温室前后区域无差异。温室自东向西呈现光照强度递减情况。由图4可知，在秋季晴天天气季节条件下温室内9个观测点变化趋势基本一致，呈现出早上9点至中午12点期间波幅较大，在上午11点出现光照强度波峰，中午12点后光照强度变化趋于平稳，直至下午5点区间呈缓慢下降趋势。温室前后区域无差异。温室自东向西呈现光照强度递减情况。
图表4纵坐标轴单位：tlx，横坐标轴1~9方别代表从早上9点至下午5点的九个采集时间点
Figure 4. Diurnal variation of light intensity (sunny day) autumn
图4. 光照日变化(晴天)秋季
图表5纵坐标轴单位：tlx，横坐标轴1~9方别代表从早上9点至下午5点的九个采集时间点
Figure 5. Diurnal variation of light intensity (sunny day) winter
图5. 光照日变化(晴天)冬季
由图5可知，在冬季晴天天气季节条件下温室内9个观测点变化趋势基本一致，呈现出早上10点和下午4点两个波谷，在上午10点至下午4点期间出现光照强度逐步增加后从下午1点开始缓慢下降趋势。温室前后区域无差异。温室自东向西呈现光照强度递减情况。
由图6可知，在春季阴天天气季节条件下温室内9个观测点变化趋势基本一致，光照强度从早上9点至下午2点期间呈现稳步上升，下午2点达到全天光照强度最高，但是在下午两点以后1、4、7观测点(温室后墙部位)光照强度下降更加迅速。全天光照强度温室后墙部位均低于温室前部(3、6、9观测点)和温室中部(2、5、8观测点)，温室自西向东无差异。
图表6纵坐标轴单位：tlx，横坐标轴1~9方别代表从早上9点至下午5点的九个采集时间点
Figure 6. Diurnal variation of light intensity (overcast day) spring
图6. 光照日变化(阴天)春季
图表7纵坐标轴单位：tlx，横坐标轴1~9方别代表从早上9点至下午5点的九个采集时间点
Figure 7. Diurnal variation of light intensity (overcast day) summer
图7. 光照日变化(阴天)夏季
由图7可知，在夏季阴天天气季节条件下温室内9个观测点变化趋势基本一致，在早上9点至中午12点期间波幅较大，中午以后光照强度变化较为平稳，呈逐步降低趋势。温室前中后部位变化无差异，自西向东呈现光照强度逐步减弱趋势。
由图8可知，在秋季阴天天气季节条件下温室内9个观测点变化趋势基本一致，从早上9点至下午1点之间稳步上升，下午1点至下午4点期间稳步下降。温室前中后部位变化无差异，自西向东呈现光照强度逐步减弱趋势。
由图9可知，在冬季阴天天气季节条件下温室内9个观测点变化趋势基本一致，从早上10点至下午1点之间稳步上升，下午1点至下午4点期间稳步下降。温室前中后部位变化无差异，自西向东呈现光照强度逐步减弱趋势。
图表8纵坐标轴单位：tlx，横坐标轴1~9方别代表从早上9点至下午5点的九个采集时间点
Figure 8. Diurnal variation of light intensity (overcast day) autumn
图8. 光照日变化(阴天)秋季
图表9纵坐标轴单位：tlx，横坐标轴1~9方别代表从早上9点至下午5点的九个采集时间点
Figure 9. Diurnal variation of light intensity (overcast day) winter
图9. 光照日变化(阴天)冬季
4. 结论与讨论
综合上述光照强度在一年中各个季节的日变化情况：
在晴天条件下，春季日变化波幅较大，温室后墙部位与温室前部、中部光照强度呈现相反的变化趋势，且温室后部光强平均值低于前部与中部，温室东西无差异；夏季、秋季、冬季光照强度变化趋势一致，且温室前中后三个部位变化无差异，而温室东部、中部、西部光照强度呈递减趋势。
在阴天条件下，春季日变化呈现出温室后墙部位光照强度低于温室前部、中部，东西方向无差异；夏季、秋季、冬季变化趋势一致，呈现出温室前中后部位无差异、而温室东部、中部、西部光强变化逐步降低趋势。
所以，依据温室光照强度日变化规律可以得出：我区设施补光在阴天条件下应该着重在设施西部与后墙部位进行。由此，在今后的设施补光设备安装时可以考虑温室前中后部位单独控制安装方式，以达到高效生产的同时节能降耗的目的。
基金项目
宁夏农林科学院科技引导资金项目《设施蔬菜光环境调控技术研究》部分内容。
参考文献