二、温度环境及其调节控制

    温度是影响作物生长发育的最重要的环境因子，它影响着植物体内一切生理变化，是植物生命活动最基本的要素。与其他环境因子比较，温度是设施栽培种相对容易调节控制的环境因子。

（一）农业设施的温度环境对作物生育的影响

1.温度三基点  不同作物都有各自温度要求的“三基点”，即最低温度、最适温度和最高温度。作物对三基点的要求一般与其原产地关系密切，原产于温带的，生长基点温度较低，一般在10℃左右开始生长；起源于亚热带的在15～16℃开始生长；起源于热带的要求温度更高。因此，根据对温度的要求不同，作物可分为耐寒性、半耐寒性和不耐寒性3类。
（1）耐寒性作物  抗寒力强，生育适温15～20℃。这类植物的二年生种类一般不耐高温，炎热到来时生长不良或提前完成生殖生长阶段而枯死。多年生种类或地上部枯死，宿根越冬，或以植物体越冬。这类作物在华北一般利用简易的保护设施如小拱棚等即可越冬栽培，甚至露地过冬。如三色堇、金鱼草、蜀葵、韭菜、菠菜、大葱、葡萄、桃、李等。
（2）半耐寒性作物  这类作物其耐寒力介于耐寒性和不耐寒性作物之间，可以抗霜，但不耐长期0℃以下的低温。一般在黄淮以南可露地越冬或露地生长，在黄淮以北则需进行设施栽培。如紫罗兰、金盏菊、萝卜、芹菜、白菜类、甘蓝类、莴苣、豌豆和蚕豆等。这类植物其同化作用的最适温度为18～25℃；超过25℃则生长不良，同化机能减弱；超过30℃时，几乎不能积累同化产物。
（3）不耐寒作物  在生长期间要求较高的温度，不能忍受0℃以下的低温，一般在无霜期内生长，多为一年生植物或多年生温室植物。其中喜温植物如报春花、瓜叶菊、茶花、黄瓜、番茄、茄子和菜豆等，它们的生长适温为20～30℃，当温度超过40℃时几乎停止生长，而当温度低于15℃时，生长不良或授粉、受精不好。所以，这类植物在长江流域以春播或秋播为主，避开炎热的夏季和寒冷的冬季。冬季生产只能在加温的温室内进行。
2.花芽分化与温度  许多越冬性植物和多年生木本植物，冬季低温是必需的，满足必需的低温才能完成花芽分化和开花。这在果树设施栽培中很重要，在以提早成熟为目的时，如何打破休眠，是果树设施栽培的首要问题，这就需要掌握不同果树解除休眠的低温需求量。（表5）
表5   几种果树解除休眠的低温需求量（℃）

树种	低温需求量*	树种	低温需求量
桃	750～1150	欧洲李	800～1000
甜樱桃	1100～1300	杏	700～1000
葡萄	1800～2000	草莓	40～1000

一、果树解除休眠需要7.2℃以下一定低温的积累。

（二）农业设施温度环境的调节与控制

农业设施内温度的调节和控制包括保温、加温和降温3个方面。温度调控要求达到能维持适宜于作物生育的设定温度，温度的空间分布均匀，时间变化平缓。

1.保温

（1）减少贯流放热和通风换气量  温室大棚三散热有3种途径：一是经过覆盖材料的围护结构传热；二是通过缝隙漏风的换气传热；三是与土壤热交换的地中传热。3种传热量分别占总散热量的70%～80%，10%～20%和10%以下。各种散热作用的结果，使单层不加温温室和塑料大棚的保温能力比较小。即使气密性很高的设施，其夜间气温最多也只比外界气温高2～3℃.在有风的晴夜，有时还会出现室内气温反而低于外界气温的逆温现象
    为了提高大棚的保温能力，常采用各种保温覆盖。其保温原理是：①减少向设施内表面的对流传热和辐射传热；②减少覆盖材料自身的热传导散热；③减少设施外表面向大气的对流传热和辐射传热；④减少覆盖面的漏风而引起的换气传热。具体方法就是增加保温覆盖的层数，采用隔热性能好的保温覆盖材料，以提高设施的气密性。
（2）多层覆盖保温  我国从20世纪60年代后期应用塑料大棚生产以来，为了提高塑料大棚的保温性能，进一步提早和延晚栽培时期，采用过大棚内套小棚、小棚外套中棚、大棚两侧加草苫，以及固定式双层大棚、大棚内加活动式的保温幕等多层覆盖方法，都有较明显的保温效果。
（3）增大保温比  适当减低农业设施的高度，缩小夜间保护设施的散热面积，有利提高设施内昼夜的气温和地温。
（4）增大地表热流量
    ①增大保护设施的透光率，使用透光率高的玻璃或薄膜，正确选择保护设施方位和屋面坡度，尽量减少建材的阴影，经常保持覆盖材料干洁。
    ②减少土壤蒸发和作物蒸腾量，增加白天土壤贮存的热量，土壤表面不宜过湿，进行地面覆盖也是有效措施；③设置防寒沟，防止地中热量横向流出。在设施周围挖一条宽30厘米，深与当地冻土层相当的沟，沟中填入稻壳、蒿草等保温材料。
2.加温 
    我国传统的单屋面温室，大多采用炉灶煤火加温，近年来也有采用锅炉水暖加温或地热水暖加温的。大型连栋温室和花卉温室，则多采用集中供暖方式的水暖加温，也有部分采用热水或蒸汽转换成热风的采暖方式。塑料大棚大多没有加温设备，少部分试用热风炉短期加温，对提早上市提高产量和产值有明显效果。用液化石油气经燃烧炉的辐射加温方式，对大棚防御低温冻害也有显著效果。
3.降温
    保护设施内降温最简单的途径是通风，但在温度过高，依靠自然通风不能满足作物生育的要求时，必须进行人工降温。
（1）遮光降温法  遮光20%～30%时，室温相应可降低4～6℃。在与温室大棚屋顶部相距40厘米左右处张挂遮光幕，对温室降温很有效。遮光幕的质地以温度辐射率越小越好。考虑塑料制品的耐候性，一般塑料遮阳网都做成黑色或墨绿色，也有的做成银灰色。室内用的白色无纺布保温幕透光率70%左右，也可兼做遮光幕用，可降低棚温2～3℃。另外，也可以在屋顶表面及立面玻璃上喷涂白色遮光物，但遮光、降温效果略差。在室内挂遮光幕，降温效果比在室外差。
（2）屋面流水降温法  流水层可吸收投射到屋面的太阳辐射的8%左右，并能用水吸热来冷却屋面，室温可降低3～4℃。采用此方法时需考虑安装费和清除玻璃表面的水垢污染的问题。水质硬的地区需对水质做软化处理再用。
（3）蒸发冷却法  使空气先经过水的蒸发冷却降温后再送入室内，达到降温的目的。
    ①湿垫排风法  在温室进风口内设10厘米厚的纸垫窗或棕毛垫窗，不断用水将其淋湿，温室另一端用排风扇抽风，使进入室内空气先通过湿垫窗被冷却再进入室内。
    ②细雾降温法  在室内高处喷以直径小于0.05毫米的浮游性细雾，用强制通风气流使细雾蒸发达到全室降温，喷雾适当时室内可均匀降温。
    ③屋顶喷雾法  在整个屋顶外面不断喷雾湿润，使屋面下冷却了的空气向下对流。
（4）强制通风  大型连栋温室因其容积大，需强制通风降温。