PC板溫室內(nèi)立體育秧溫度和光照對秧苗生長情況的影響分析_鄭吉澍.pdf

文章編 號 ： 1005-2690（2018）04-0090-03 中圖 分 類號 ： S511 文獻(xiàn) 標(biāo) 志碼 ： BPC 板溫室內(nèi)立體育秧溫度和光照對秧苗生長情況的影響分析鄭吉澍，龍翰 威， 李佩原，陳正明，劉弘博*（重慶市農(nóng)業(yè)科學(xué)院， 重慶 401329）摘 要 ：主要 以 重慶 PC 板溫室內(nèi)多層立體育秧架溫度和光照對秧苗生長情況的影響為目的，首先對 PC 板溫室內(nèi)多層育秧架溫度數(shù)據(jù)進行記錄并分析，其次針對光照對秧苗生長情況的影響試驗展開分析。研究結(jié)果表明：光照強度是造成各層之間溫度差異的原因之一；溫度對秧苗的株高影響不顯著；光照對秧苗的株高影響顯著（相關(guān)系數(shù) 0.576），且對秧苗的莖粗影響極顯著（相關(guān)系數(shù)0.814） 。以此為基礎(chǔ)，對西南地區(qū)工廠化立體育秧提供參考 。關(guān)鍵 詞 ：溫室； 立體育秧； 溫度； 光照；秧苗生長育秧是水稻生產(chǎn)過程中非常關(guān)鍵的環(huán) 節(jié) ，可保證秧苗的健壯、 整齊以及均勻，是確保水稻高產(chǎn)的基礎(chǔ)。 工廠化育秧一般都是在溫室內(nèi)進行，采用多層育秧架，可有效提高單位面積秧苗的產(chǎn)出 1 。溫室內(nèi)光照和溫度是多層育秧影響秧苗質(zhì)量的關(guān)鍵因子。研究表明 ， 秧苗生長期間光合作用是保障其健康生長的重要基礎(chǔ)。 不同波段的光對植物的光合作用影響不同，如藍(lán)光部分波長主要是 400 520 nm，這個過程中葉綠素吸收比例最為理想 2 4 ；紅 光 部分波長一般為 610 720 nm，這期間葉綠素吸收相對較弱，但是光合作用影響顯著；也包含生理無效光類型，這種類型屬于綠光部分，主要波長范圍是520610 nm，這個波段對植物的影響較小，甚至還會對植物生長起到阻礙作用。光照過程中必須考慮光敏范圍，這一光照范圍植物吸收主要輻射光只能達(dá)到 60% 65%，并且紅光輻射范圍能夠吸收的輻射光能為 85% 。根據(jù)上述試驗研究以及數(shù)據(jù)統(tǒng)計，發(fā)現(xiàn)這個過程屬于最大光譜活性5。再者 便是藍(lán)光輻射波段，生理輻 射光能的吸收大約為 20%，對秧苗生長中隱藏的化學(xué)成分較多，尤其是植物吸收過程中，不同的光照對比度對植物影響不同，理想效果為（7 8） 1。同時光照輻射中，利用率的分析也是以此為標(biāo)準(zhǔn)6 。本文通過試驗， 對 溫室內(nèi)多層育秧架溫度和光照對秧苗生長情況進行詳細(xì)分析，以期對西南地區(qū)工廠化育秧研究提供參考。1 PC 板 溫室內(nèi)多層育秧架溫度數(shù)據(jù)記錄與分析1.1 試驗方法試驗地點位于重慶市潼南區(qū)崇龕鎮(zhèn)，試驗對象為768 m2的育秧溫室，采用 PC 板材料覆蓋，本次試驗主要選擇溫室內(nèi) 3×3 的 9 個點作為測試點，試驗編號分別是 A、 B、C、D、E、F、G、H、I，如圖 1 所示 。根據(jù)不同的坐標(biāo)點，分別在育秧架子的第 1 層 、第 3 層以及第 5 層記錄室內(nèi)育秧架溫度變化，平均讀數(shù) 2 次，計算平均值 。以其中的 A 點為基點，垂直編號分別為 A1 、A3、 A5。 A1、 A3、 A5的位置關(guān)系變化具有一定規(guī)律，溫度數(shù)據(jù)檢測總共包含27 個點。 溫度計主要選擇干濕球溫度計，記錄溫度時間分別為 6：00、 10：00、 14：00、 18：00、 20：00。1.2 數(shù)據(jù)分析針對上述試驗中所應(yīng)用的試驗方法，對溫室溫度仔細(xì)監(jiān)測并且記錄，同時選擇其中一個溫度記錄時間，這期間溫室外溫度為 18.5 ，對溫室內(nèi)溫度數(shù)據(jù)進行記錄，具體數(shù)據(jù)分析見表 1 。用 SPSS 軟件進行方差分析，得 9 個點在第 1 層上基金 項 目 ：重慶市社會事業(yè)與民生保障科技創(chuàng)新專項（ 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)），重慶地區(qū)智能立體栽培裝備研發(fā)及應(yīng)用示范， cstc2017shms- xdny80039。作者 簡 介 ：鄭吉澍（ 1988-），男，漢族，重慶人，研究生，工程師，研究方向為農(nóng)業(yè)工程 。圖 1 試驗編號C F IB E HA D GA3A1A5表 1 3 月 14 日 10： 00 溫室內(nèi)溫度監(jiān)測記錄（單位： ）ABCDEFGHI層數(shù) 117.0017.0017.2017.4016.9017.7017.4016.1017.5017.1017.1017.3018.9016.7017.3017.5017.0017.7018.3018.5018.4018.3018.4018.4018.8018.5018.6018.4018.6018.5018.4018.4018.7018.6018.4018.7024.2024.1024.7024.3024.3024.7024.1024.0024.5024.0024.5024.1024.6024.0024.2024.2024.2024.603 5研究報告 RESEARCH REPORT 研究報告RESEARCH REPORT·90·各點間 的 Sig. 為 0.1040.05，第 3 層上各點間的Sig. 為 0.0600.05，第 5 層上各點間的 Sig.為0.4730.05。說明溫室內(nèi)各點在同一層的平面上各點溫度差異不顯著。對不同層面上的各點作方差分析，在上午 10：00 時，各層之間 F 檢驗的 Sig. 為 0.0000.001，說明不同層高處溫度差異極顯著。 整個溫室內(nèi)最高溫度點為 I5，溫度為 24.55 ；最低溫度點為 H1 點，溫度為 16.55 。第 1 層秧盤溫度較低，平均溫度為17.27 ；第 5 層秧盤溫度較高，平均溫度為24.29 。此時陽光并不是當(dāng)天最強烈的時刻，但溫度差異達(dá) 7.02 ，說明光照對于各層溫度的影響很大 。1.3 小結(jié)通過對溫室內(nèi)不同點及不同垂直平面上點的溫度監(jiān)測，經(jīng)過分析發(fā)現(xiàn)，溫室內(nèi)各點之間的溫度差異不明顯，說明 PC 板溫室內(nèi)空氣流動情況較好，溫度分布較均勻。由于溫室內(nèi)溫度分布均勻，可以選取溫室內(nèi)的任意一點開展后期試驗。2 光照對秧苗生長 情況的影響試驗 分析2.1 材料與方法選 擇溫室內(nèi) E 點，對該點秧苗變化持續(xù)監(jiān)督與記錄，記錄內(nèi)容主要包含育秧架溫度各層的變化，固定時間 6：00、 10：00 、14：00 18：00、 22：00 溫度詳細(xì)記錄分析 。5 層育秧架都要觀察光照強度變化，尤其是試驗過程中，分別在 10：00 、14：00 18：00 期間，利用照度計的方式記錄光照變化，測量各層秧盤的 3 個時間點 。同時還要關(guān)注秧苗生理指標(biāo)變化，以及在試驗過程中不同秧苗層次之間具體的生長情況，詳細(xì)記錄秧苗的莖粗 、株高狀況。2.2 數(shù)據(jù)記錄試驗觀察期間記錄大量數(shù)據(jù)，本次試驗分別從 3 月1830 日進行詳細(xì)記錄與觀察秧苗，對溫度變化以及秧苗的株高 、莖粗等以數(shù)據(jù)方式表示出來7 。結(jié)合 相 關(guān)資料與文獻(xiàn)調(diào)查，尋找準(zhǔn)確的平均溫度與光照強度計算方式。 具體計算公式為：日平均氣溫 = 當(dāng)日五個時間點測量氣溫的平均值；日平均光照強度 = 當(dāng)日 3 個時間點測量光照強度的平均值。結(jié)合溫度平均值以及光照強度平均數(shù)值計算，數(shù)值記錄見表 2 4。2.3 溫度、 光照、 株高、 莖粗之間的相關(guān)分析用 SPSS 對上述數(shù)據(jù)作相關(guān)分析，分析結(jié)果見表 5 。從表 5 可以看出：光照和溫度呈正相關(guān)性，且相關(guān)性極顯著；溫度和株高不相關(guān)；光照和株高呈正相關(guān)性，相關(guān)性顯著；莖粗和溫度、 光照及株高呈正相關(guān)性，且相關(guān)性極顯著，其中莖粗和光照的相關(guān)程度最高。2.4 光照和莖粗間的線性回歸分析將光照取對數(shù)和對應(yīng)莖粗進行線性回歸分析，結(jié)果如圖 2 所示 。線性相關(guān)度 R2=0.652，回歸方程y=0.169x+0.121，其中 y 代表莖粗,x 代表光照強度的 Ln（）值 。2.5 各層秧苗長勢情況隨時間變化的分析層數(shù)越高，秧苗的莖粗也越高。這與上述分析的回歸方程結(jié)果一致，如圖 3 所示 。第 4 層的秧苗株高最高。值得注意的是，第 5 層的株高沒有第 4 層及第 3 層的高，之所以出現(xiàn)這種結(jié)果，可能是由于光照對壯秧劑（多效唑）的吸收起促進作用，表 5 溫度、 光照、 株高、 莖粗相關(guān)性分析表 4 E 點第 3 層溫度 、光照 、莖粗、 株高數(shù)據(jù)表 2 E 點第 1 層溫度、 光照、 莖粗、 株高數(shù)據(jù)表 3 E 點第 2 層溫度、 光照、 莖粗、 株高數(shù)據(jù)3-183-203-223-243-263-283-30日期17.918.719.917.917.617.517.5溫度 （ ）252.0677.71 224.0730.3685.0549.0638.0光照 （lx）1.241.844.044.825.275.946.51株高（cm）1.151.231.301.331.351.361.38莖粗（mm）3-183-203-223-243-263-283-30日期17.919.120.419.019.218.218.5溫度 （ ）7601 3221 4012 0542 5422 4502 478光照（lx）2.043.394.676.136.688.519.38株高（cm）1.121.241.321.341.421.451.50莖粗（mm）3-183-203-223-243-263-283-30日期17.719.620.919.519.318.918.6溫度 （ ）7681 5312 2771 3492 4562 8543 215光照（lx）1.603.416.116.837.869.239.94株高（cm）1.211.261.361.371.421.461.52莖粗（mm）溫度光照 Ln （ ）株高莖粗0.776*0.0000.2360.1730.576*0.000溫度0.421*0.0120.814*0.000光照 Ln（）0.465*0.005株高 莖粗Pearson CorrelationSig.Pearson CorrelationSig.Pearson CorrelationSig.Pearson CorrelationSig.研究報告 RESEARCH REPORT 研究報告RESEARCH REPORT·91·圖 2 光照和莖粗間的線性回歸分析2.01.81.61.41.21.0莖粗（mm）5 6 7 8 9y=0.169x+0.121Ln(光照強度)（lx）圖 3 各層秧苗的莖粗隨時間的變化圖54321層數(shù)（層）1 2 3 4 5 6 7天數(shù)（d）1.1001.2251.3501.4751.6001.7251.8501.9752.1001.7251.6001.4751.3501.225圖 4 各層秧苗的株高隨時間的變化圖54321層數(shù)（層）1 2 3 4 5 6 71.0002.5004.0005.5007.0008.50010.0011.00天數(shù)（ d ）從而使秧苗呈矮壯的特征， 如圖 4 所示 。2.6 小結(jié)通過對秧苗生長過程中溫度和光照強度的連續(xù)監(jiān)測并分析，得出以下結(jié)論：在正常通風(fēng)條件下，PC 板溫室內(nèi)空氣流動情況較好，溫度分布較均勻；光照強度是造成各層之間溫度差異的原因之一；溫度對秧苗的株高不顯著；光照對秧苗的株高影響顯著（相關(guān)系數(shù) 0.576），且對秧苗的莖粗影響極顯著（相關(guān)系數(shù) 0.814）；光照強度與莖粗的線性回歸方程 y=0.169x+0.121 。3 結(jié)束 語綜上所述，秧苗的生長情況是 后期植物生長的重要基礎(chǔ) 。積極對溫室內(nèi)多層秧架以及光照等展開分析，探索最適合秧苗生長的條件，不斷完善溫室環(huán)境，保證秧苗生長光照、 溫度適宜，為秧苗的后期生長 、成熟奠定堅實的基礎(chǔ)。參考文獻(xiàn)： 1 尹國慶 .南方地區(qū)水稻工廠化育秧技術(shù)設(shè)計及應(yīng)用 J.現(xiàn)代農(nóng)機， 2013(01)： 24-27. 2 陳桂生，馬旭，李澤華，等 .溫室立體育秧條件下雜交稻秧苗素質(zhì)的試驗研究J. 農(nóng)機化研究， 2018， 40(06)： 189-193. 3 王偉，王川，王麗偉 .水稻工廠化育秧生長信息智能模擬采集系統(tǒng)的設(shè)計J. 農(nóng)機化研究， 2017， 39(08)： 137-140， 185. 4 權(quán)龍哲，張明俊，何詩行，等 .閉鎖式立體水稻育秧氣候箱研制J. 農(nóng)業(yè)工程， 2017， 07(04)： 127-132. 5 林超輝，馬旭，黃冠，等 .水稻溫室立體育秧夜間補光技術(shù)試驗研究J. 農(nóng)機化研究， 2016， 38(05)： 208-212. 6 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趙曉峰,張夫剛,魯志斌.農(nóng)藥科學(xué)合理使用與農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全 J.河南農(nóng)業(yè) ,2011（ 14） :53,55.（收稿日期： 2018- 03- 23） 掃一 掃 ，看你的觀點!研究報告 RESEARCH REPORT 研究報告RESEARCH REPORT·92·