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浅析突泉县设施农业番茄棚内气象要素变化规律与棚内空气最低气温预报方法

2017-11-12庄妍杨玉辉张玲高敏苏敏周晓虎

农家科技下旬刊 2017年9期
关键词:多云最低气温晴天

庄妍+杨玉辉+张玲+高敏+苏敏+周晓虎

摘 要:通过对设施农业大棚種植的番茄棚内空气温度、地温、相对温度与棚外空气温度、地温、相对温度等气象要素进行连续观测,建立了突泉县设施农业大棚番茄春提前和秋延后各发育期的气象服务指标,分析了棚内外的气候变化规律,并建立了棚内最低气温预报方程,为突泉县设施农业大棚番茄种植提供科学支撑。

关键词:棚内空气气温;地温;相对湿度

一、资料与方法

1.观测地点。突泉县突泉镇赛银花现代农业示范园区265号棚,经度121°35′54″、纬度45°25′10″、海拔高度310.0米,棚高3.5米、棚长100米,棚宽8米。

2.观测资料。2015年至2016年棚内逐时、逐日空气温度、地温、相对温度数据。

3.分析方法。运用EXCEL软件统计分析观测资料,并运用线性回归方法建立最低温度预报方程。二、大棚的气候特征。1.气温变化规律。棚内气温的变化,取决于外界气象条件的变化,外界天气状况为晴、多云、阴雨时,棚内气温有不同的变化。棚内气温变化与大气气温的变化基本一致,昼高夜低。

(1) 气温日变化规律。晴天时棚内气温变化剧烈,多云天气时变化幅度小于晴天,阴雨(雪)天气时棚内气温基本趋于平稳。晴天时大棚内平均气温高于多云天气1.5℃,高于阴雨(雪)天气3.5℃。棚内气温昼夜变化幅度与外界气温变化成正相关,昼夜温差依天气状况而异。秋延后一般为7月中旬到11月中旬,春提前一般为2月中旬到6月中旬(上述为移栽期到收获期时间,不包括育苗时间),棚内最低气温出现时间3时到6时,棚内最高气温出现时间12时到15时。

气温的变化规律:晴天早掀被后,棚内气温迅速上升,每小时上升2-4℃。10-13时棚内开始放风,气温上升比较缓慢。12-14时气温达到全天最高,14时至15时30分气温在小范围内波动频繁,小幅度缓慢下降。晚上盖被后气温平稳下降,每小时下降0.1-2.0℃;多云天是棚内气温变化幅度没有晴天剧烈,早掀被后,气温上升缓慢,幅度较小,夜间棚内气温平稳下降,每小时下降0.2-1.0℃;阴天是棚内气温起伏不明显,昼夜温差在4.0℃左右。

(2)气温季节变化规律。秋延后棚内平均气温22.3℃,比棚外12.9℃高9.4℃;春提前棚内平均气温22.7℃,比棚外7.6℃高15.1℃,通过两年观测资料分析,无论是春提前还是秋延后棚内的平均气温应该在16.7-27.0℃,棚外的平均气温秋延后高于春提前。

2.地温变化规律。棚内地温日变化受外界的天气状况和季节的变化影响。地温日变化规律为上层10厘米地温无论是春提前还是秋延后,在6-8时地温降至最低,掀帘后地温缓慢上升,13-16时上升至最高;下层30厘米地温无论是春提前还是秋延后,在5-8时地温降至最低,地温变化缓慢。棚内地温变化受天气状况的影响,晴天时,地温上升幅度较大,多云天气时地温上升缓慢,阴天时地温基本趋于平稳或小幅缓慢下降。

3.相对湿度变化规律。棚内相对湿度昼夜变化较大,不同天气棚内的相对湿度也有明显的差别。晴天时棚内相对湿度较小,多云较高,阴天最高。

晴天掀帘后,棚内相对湿度迅速下降,每小时下降7-17%。10时以后棚内开始放风,相对湿度继续下降,并在小范围内波动频繁,12-14时棚内相对湿度达到一天中的最低值。此后相对湿度逐渐缓慢上升,晚上盖被后棚内一直处于平稳高湿状态,一般在80-90%左右;多云天棚内相对湿度的变化幅度没有晴天剧烈,湿度明显高于晴天时3-10%左右;阴天棚内相对湿度变化较平稳,下降不明显,比晴天时高10-20%左右,一般遇到三天以上的连阴雨(雪)天气,棚内会一直处在高湿状态,易引发生灰霉病、早疫病、晚疫病虫害。

三、大棚内最低气温预报方程

1.预报方程的建立。利用棚内外的气温观测资料,找出棚内外气温的在不同天气情况(晴、多云、阴天)的变化规律,建立了棚内棚外气温在不同天气情况下的线性关系,建立不同天气情况下棚内最低温度预报方程如下:

表中,X代表当天棚外最低温度实况,Y代表次日棚内最低温度预报值。

2.预报方程的检验。取样本30个,春提前、秋延后各取15个样本,即 2015年3月1-15日,2016年11月1-15日棚内最低气温进行检验,结果如下:

最低气温绝对误差值≤2.0℃的预报准确率:20/30*100%=67%,最低气温绝对误差值≤1.0℃的预报准确率:11/30=37%,最低气温绝对误差值≥2.0℃的预报准确率33.3%。endprint

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