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水培蔬菜连栋温室温湿度变化特征的研究
里德
以实测方式开展了蔬菜水培连栋大棚温湿度变化特征的研究，结果表明，不同大棚、大棚内不同位置、不同高度的温度和相对湿度分别呈现相同的变化趋势； 温室内温度在阳光照射下比室外显著上升，相对湿度下降； 温湿度均呈显著负相关关系。 水培方式对温室内局部气候无显著影响。
引言
水培是一种无水栽培方式，具有产量高、质量好、易于自动控制等优点，在蔬菜栽培实践中有一定的应用。 为研究采用水培方式的薄膜连栋温室温湿度日变化特征情况，以及水培模式对温室局部温湿度的影响进行了试验。
试验材料和方法
概要
实地观测上海绿立方农业发展有限公司崇明西沙基地温室设施温湿度状况。 该基地共有4个9连栋12间GSW8430型薄膜连栋温室(表1 )，作为生产、试验用途，另1个3连栋12间8430型薄膜连栋温室作为仓库和育苗区域。 温室配备天窗、外遮阳、内保温，不配备风机、湿帘。 大棚内采用水培苗床放置花盆的形式，主要栽培作物为生菜、青菜等。
试验设计和配置
试验分两次实施，第一次以2017年11月3~22日20天为试验周期，其间，室外日平均最高温度为16.64，最低温度为11.23，平均13.48。 选择3#连栋温室观测不同平面位置、不同高度、不同时段温湿度，了解温室内温湿度变化的立体分布情况。 因为温室的肩高为3m，所以选择距离地面2m的高度(以下简称“温室上部”)和距离地面1m的高度)、作物栽培的高度(以下简称“温室下部”)两个高度进行观测。
第二次以2018年1月19日~3月5日的46天(其中22天室外温度低于0)为试验循环，其间，室外日平均最高温度为10.05，最低温度为2.23，平均5.36。 以4个9栋12栋之间的连栋温室为观测对象，观测了不同温室及温室位置的温湿度变化。 图1中的温湿度记录仪均设置在距离地面1m的高度，也就是作物栽培的高度。 其中，由于4#温室不是生产用途温室，温室中央仅设置1个温湿度记录仪，且存在机器损坏问题，1#温室南部温湿度记录仪无数据。
两次试验均采用CEMDT-171温湿度记录仪，每30min记录一个数据点，同时室外设置一个温湿度记录仪作为参照组。 试验期间为减少外界影响，天窗保持关闭，外遮阳、内保温不打开。
数据处理
研究中的数据处理和制图是应用MicrosoftOfficeExcel软件的相关分析APP应用统计软件SPSSv19.0。
温湿度状况温度
温度
温室内外的温差
从图3中可以看出，在第一次实验中，各时间点室内高度及总平均温度与室外温度相对比较时，温室的升温作用只有在太阳光照射下才能显现，太阳下山后，室内外温度基本相同。 温室上部的温度峰值比下部提前近2小时到达，降温也比下部早。 温室下部在13:00~14:00出现第二高峰，上部已处于降温阶段。
同一温室内每个地方的温差
从图4可以看出，同一个连栋温室从东西方向看，温室上部西侧温升不大，超过东中部需要14:00~15:00左右的温升； 温室下部中部的温度上升很少，西侧的温度上升比东侧晚1~2小时。 从南北方向看，温室上部日出后温度基本相同，但夜间南侧温度下降较多； 温室下部夜间的温度差不多，日出后北侧的温度比其他位置高了。 另外，温室内上下温度相近，局部看西侧下部温度高于上部，中部和南侧上部温度高于下部，说明水培方法及植株生长和遮挡对局部温度的影响不大。
温室气体温差
由图5可知，在第二次试验中，温室在冬季低温下可以起到一定的保温作用，这种保温作用在太阳升起后显著增强，中午期间平均可以增温10以上； 太阳下山后，一定温度在2~3左右，各温室白天温差、温度变化趋势差异较大，夜晚各类差异较小。 在4个温室中，1#温室白天增温效应最明显，下午降温速度较慢，可能是因为1#温室位于西南侧，日照多，又位于两个温室中间，保温效果好。 4#温室与其他温室相比温升最少，可能是因为4#温室作为非产区，只在一间之间布置了苗床，其余为空地，4#温室位于东北角，所以早上温升比其他温室快，下午降温也最快
温室内每个地方的温差
从图6可以看出，各温室内部太阳升起后，尤其是白天时段南部温升最高，中部和北部低于南部，温差极小； 太阳下山后，温室各位置的温度一致。 其中3#温室北部太阳下山后温度高于其他位置，可能是因为3#温室北部位于两个棚户区中间，靠近包装工作区，机器作业和人员活动导致温度升高。 从图6d可以看出，各温室中部温度变化与各温室平均温度变化趋势基本相同，表现为1#温室白天温升最高，下午降温最慢，4#温室天亮后温升最快，下午降温最快。
湿度
温室内外湿度的差异
从图7可以看出，温室内每个高度的湿度差不大。 各时间点，室内不同高度和总平均湿度与室外湿度相比，在光照条件下温室具有明显的保湿效应，但不同光照下蒸散量较大，温室内湿度下降明显。 温室内不同高度的湿度几乎接近完全。
同一温室内不同地方的湿度差异
从图8可以看出，上午随着温度的升高，温室西上部湿度下降最少，东下部湿度下降最多； 下午基本一致。南部上部在整个白天时间段湿度下降最大。 局部来看，温室上下部湿度几乎完全相似，只有10:00~15:00相差，除中央和南下部湿度均低于上部。
各温室的湿度差异
从图9可以看出，夜间温室整体具有保湿作用，白天温室内湿度低于室外，室内外湿度变化总体趋势一致，但室内湿度增减变化更剧烈，受太阳照射影响更明显。 白天，4#温室湿度最早开始下降，1#温室湿度谷值最低。 图5中的4#温室在太阳升起后最早开始升温，结合1#温室保温效果最好的情况，可知温湿度之间存在一定的相关性。
温室内不同场所的湿度不同
从图10可以看出，南部白天相对湿度下降最多，中部和北部大致相同，结合图6b温室南部温度上升最高，再次印证了温湿度之间的相关性。 从图10d可以看出，各温室中部相对湿度变化与各温室平均相对湿度变化趋势基本相同，表明4#温室最早出现相对湿度下降，1#温室相对湿度谷值最低。
温湿度的关系
应用软件SPSS19.0进行相关分析，温室内、外、各时段温度、湿度总平均值呈极显著负相关(表2 )3)，即湿度随温度升高显著下降。 温度上升时，蒸腾蒸发量增加，湿度降低；湿度增加时，温室内温度有效降低。
讨论和总结
日光室内外的气象因子总是相互关联、相互影响的。 室外温度变化对室内的影响很大，温室内外温度变化趋势一致，而不同位置温室及同一温室不同位置、不同高度温度的日变化总体趋势一致，夜间温度较低，变化小，阳光照射后温度与室外温度一致温室内不同高度的总体温度变化趋势相同，上部温度峰值出现时间早于下部，下部午后出现第二个峰值； 不同温室之间，西边温室温度峰值到达时间较晚，下午降温速度较慢； 冬夜室外温度较低时，温室保温效果显著高于秋季。
各温室及同一温室不同场地、不同高度相对湿度日变化总趋势一致，均为夜间湿度高、变化小，阳光照射下相对湿度显著下降，中午时段达到最低值。
在花盆下进行浅液流水耕栽培的水培方式，由于花盆遮挡，局部气候影响有限，温湿度影响小。
温室内外温湿度均呈显著负相关，温度上升，湿度下降。 因此，如何妥善控制设施内温湿度，使温湿度适合蔬菜生长，是植物工厂研究的重要方面之一。
在分析数据时，取试验周期内的平均值进行对比分析，缺乏晴天、阴天等不同情况下的具体对比分析，也缺乏春夏温室在高温高湿环境下温湿度变化的研究，需进行下一阶段的相关试验研究。
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