曹明　杨小锋　张雪彬

摘要 为了解三亚地区设施甜瓜大棚内光照强度分布特征，在SNGG-462Z型水泥立柱镀锌管连栋拱棚内的水平和垂直方向设定16个观测位点，在晴朗天气情况下，监测24 h内可见光照度和紫外光照度分布特征及变化规律。结果表明，7：00开始监测到可见光照，12：00达到最大，后逐渐下降，直至19：00降为0。在垂直方向上，从棚顶部向下逐渐降低；在水平方向上，表现为最中间位置光照弱，中间向两端先增加后减弱。紫外光照与可见光照在一天内分布特征及日变化规律相似。

关键词 设施大棚；光环境 ；分布特征；变化规律

中图分类号 S652；S627 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2017）16-0209-02

三亚市的设施大棚被称为“天然温室”中的温室大棚，其目的不仅是为了提高或降低温度，防雨和防虫是另外2个重要原因[1]。经过20多年的发展，三亚市设施大棚面积已达到1.2万hm2，类型多样，并已向专业化发展[2]。光照状况是是温室大棚内环境的主导因子，决定着光、温、湿度等环境状况[3-4]。光照是节能大棚获取能量的唯一来源，直接决定大棚内作物的生长发育及产量品质。因此，不论是优化改造温室大棚结构提高温室采光性能，还是开展光环境模拟研究，光环境特征及分布规律都至关重要[5-7]。

为了明确热带设施甜瓜大棚SNGG-462Z型水泥立柱镀锌管连栋拱棚棚内光环境特征及变化规律，笔者进行了不同方向和点位的观测及分析，为甜瓜专用大棚进一步优化改造提供依据。

1 材料与方法

1.1 时间和地点

试验于2016年5月22日在三亚市热带设施农业示范基地进行，试验当天天气晴朗。

1.2 大棚类型

选用SNGG-462Z型水泥立柱镀锌管连栋拱棚，大棚南北走向。棚型骨架规格如下：拱棚顶高H=3.2 m，跨度B=4.6 m，肩高h=2.0 m，拱间距a=2.0 m，长度L=40 m。拱棚主要构件选用C20钢筋混凝土和碳素结构钢Q235A直缝电焊钢管，顶部覆盖清田007大棚膜，四周覆盖40目防虫网。

1.3 试验作物

棚内种植甜瓜品种为南海蜜，全生育期85 d左右，雌花开放到果实成熟45 d左右。单垄单行种植，行距1.10 m，株距0.45 m。

1.4 调查方法

在南海蜜甜瓜打顶后，于大棚中部位置悬挂TR-74Ui紫外/照度/温度/湿度记录仪。测定水平和垂直方向16个位点的可见光照度和紫外光照度数据。根据大棚结构，水平方向设置10个位点，每个位点间隔0.5 m；垂直方向设置6个位点，每个位点间隔同样为0.5 m。观测位点设置如图1所示。

2 结果与分析

2.1 垂直方向不同部位可见光照强度分布规律

由图2可知，SNGG-462Z型水泥立柱镀锌管连栋拱棚内垂直方向上所有点位24 h内可见光强度变化规律相似，均在7：00左右开始出现光照，在12：00达到最大，然后下降，直至19：00降为0。由于甜瓜植株的遮挡，不同位置光照强度有差异。12：00光照最强，表现为从棚顶部向下逐渐降低，并且差异较大。位点1最大（8.536×104 lx），位点5最小（0.384 9×104 lx）。光照大小顺序为：位点1>位点2>位点3>位点4>位点6>位点5。位点5比位点6光照强度小是由于甜瓜叶片遮挡造成的。

2.2 垂直方向不同部位紫外光照强度分布规律

由图3可知，三亚地区SNGG-462Z型水泥立柱镀锌管连栋拱棚内在0：00—6：00时间段内未检测到紫外光。从7：00开始检测到紫外光照，20：00以后，所有位点紫外光照度全部变为0。由此，一天当中大棚植物接受紫外光照射的时间集中在7：00—19：00的12 h内。并且先逐渐增强，在12：00达到最强，后逐渐降低。

而垂直方向上7：00—19：00时段的12 h内不同部位紫外光强度存在差异。靠近拱棚顶部的4个位点（点1、点2、点3、点4）在7：00最先接收到紫外光照，并且越靠近棚顶部紫外光照强度越强，在整个能检测紫外光照的12 h内，均保持同样的趋势。

2.3 水平方向不同部位可見光照强度分布规律

由图4可知，水平方向上所有位点24 h内可见光照度变化规律相似，均在7：00左右开始出现光照，在12：00—13：00光照强度达到最大，然后逐渐下降，直至19：00降为0。在可监测到光照的时间段内，不同位置光照强度有差异。在12：00光照最强。水平方向表现为最中间位置光照弱，中间向两端先增加后减弱，并且差异较大。具体表现为：位点10（9.592×104 lx）和位点9（9.191×104 lx）最大，位点13其次，最小为位点11（4.031×104 lx）。可见光照度大小顺序为：位点10>位点9>位点13>位点15>位点12>位点8>位点7>位点14>位点16>位点11。

2.4 水平方向不同部位紫外光照强度分布规律

从图5可知，水平方向的紫外光照度分布特征与可见光照度分布规律相似。表现为在7：00—19：00时间段内可监测到，并且最大值出现在12：00。此时，紫外光照强度最大点位为位点10（1.829 μW/cm2），强度最小点位为位点15（0.017 μW/cm2）。紫外光照强度大小顺序为：位点10>位点9>位点13>位点8>位点12>位点7、位点14>位点11>位点16>位点15。其中，位点15紫外照度很小（一直趋近于0），是由于被甜瓜叶片遮挡的缘故。

3 结论

经过观察分析，在三亚地区晴朗天气状况下，7：00开始监测到可见光照，12：00光照强度达到最大，后逐渐下降，直至19：00降为0。在垂直方向上，从棚顶部向下逐渐降低；在水平方向上，表现为最中间位置光照弱，中间向两端先增加后减弱。紫外光照与可见光照24 h内分布特征及变化规律相似。

4 参考文献

[1] 周长吉.“天然温室”中的温室大棚：记海南三亚市的设施农业[J].农业工程技术（温室园艺），2006，1（25）：12-15.

[2] 肖日新，冯学杰，邓长智，等.海南省瓜菜设施大棚发展的几点思考[J].热带农业工程，2014，10（38）：35-38.

[3] 王静，崔庆法，林茂兹.不同结构日光温室光环境及补光研究[J].农业工程学报，2002，18（4）：86-89.

[4] 王宏丽，李凯.节能日光温室的发展现状与存在问题[J].西北农业大学学报，2000，28（4）：108-112.

[5] 董吉林，李亚灵，温祥珍.温室光环境模拟模型及结构参数设计系统[J].山西农业大学学报，2003，23（3）：252-255.

[6] 宋希强，彭春生.新型节能日光温室光环境动态模拟及其数值实验[J].海南师范学院学报，2001，14（2）：48-50.

[7] 李春花，金光勋.延边地区日光温室部分最佳设计参数的分析[J].延边大学农学学报，2003，25（4）：268-272.endprint