宁夏NKWS-Ⅲ型日光温室环境特征及其对黄瓜生育生理影响的深度剖析

宁夏NKWS-Ⅲ型日光温室环境特征及其对黄瓜生育生理影响的深度剖析一、引言1.1研究背景与目的宁夏地处我国西北内陆，气候干旱少雨，光照资源丰富，昼夜温差大。这种独特的气候条件为发展特色农业提供了一定的优势，但也面临着诸多挑战，如低温、干旱等自然灾害频繁发生，对农作物的生长和产量造成了严重影响。在这样的背景下，日光温室作为一种能够有效抵御自然灾害、调节室内环境的农业设施，在宁夏地区得到了广泛的应用。日光温室能够利用太阳能来提高室内温度，为作物生长创造适宜的环境条件，使得在寒冷的冬季也能进行蔬菜、瓜果等作物的种植，极大地丰富了当地的农产品供应，提高了农民的收入水平。据统计，宁夏地区的日光温室面积近年来呈现出稳步增长的趋势，已成为当地农业发展的重要组成部分。黄瓜（CucumissativusL.）作为一种喜温性蔬菜，在宁夏的日光温室种植中占据着重要地位。其生长发育对环境条件较为敏感，适宜的温度、光照、湿度和二氧化碳浓度等是保证黄瓜高产优质的关键。NKWS-Ⅲ型日光温室是宁夏地区广泛应用的一种温室类型，其在结构设计、保温性能、通风系统等方面具有一定的特点，能够在一定程度上满足黄瓜生长的环境需求。然而，该类型日光温室在实际运行过程中，其内部环境特征会受到季节、天气等因素的影响，这些环境变化对黄瓜的生育生理过程究竟会产生怎样的影响，目前相关研究还不够系统和深入。本研究旨在深入探究宁夏NKWS-Ⅲ型日光温室的环境特征，包括温度、光照、湿度、二氧化碳浓度等因子的时空变化规律，以及这些环境因子对黄瓜生育生理的影响机制，如对黄瓜的光合作用、蒸腾作用、生长发育进程、产量和品质等方面的影响。通过本研究，期望为宁夏地区NKWS-Ⅲ型日光温室的环境调控提供科学依据，从而优化黄瓜的种植管理措施，提高黄瓜的产量和品质，促进宁夏地区日光温室蔬菜产业的可持续发展。1.2国内外研究现状1.2.1日光温室环境研究现状日光温室作为一种重要的农业生产设施，其环境特征一直是国内外学者研究的重点。国外对温室环境的研究起步较早，在温室的结构设计、环境调控等方面取得了一系列成果。例如，荷兰、美国等国家在温室的自动化控制、精准环境调控方面处于世界领先水平，他们利用先进的传感器技术、计算机控制系统，能够实时监测和调控温室内的温度、湿度、光照、二氧化碳浓度等环境因子，为作物生长创造了极为精准的环境条件。在温室通风方面，国外学者对通风口的位置、大小以及通风方式对温室内气流分布和温湿度均匀性的影响进行了深入研究，通过数值模拟和实验研究相结合的方法，优化通风系统设计，提高通风效率，降低能耗。国内日光温室的研究始于20世纪80年代，经过多年的发展，在温室结构优化、环境调控技术等方面也取得了显著进展。在温室结构方面，针对不同地区的气候特点，研发了多种类型的日光温室，如辽宁海城式日光温室、山东寿光式日光温室等，这些温室在结构设计上充分考虑了当地的光照、温度、风雪荷载等因素，具有良好的保温、采光和抗灾性能。在环境调控技术方面，国内学者研究了自然通风、机械通风、遮阳降温、保温覆盖等多种环境调控措施对日光温室环境的影响。例如，通过合理设置通风口的位置和大小，利用自然通风降低温室内温度和湿度；采用遮阳网遮阳降温，减少夏季强光对作物的伤害；使用保温被、草苫等保温覆盖材料，提高冬季温室的保温性能。此外，随着信息技术的发展，国内也开始将物联网、大数据、人工智能等技术应用于日光温室环境监测与调控，实现了温室环境的智能化管理。1.2.2日光温室环境对黄瓜生育生理影响的研究现状黄瓜作为日光温室的主要种植作物之一，其生育生理与温室环境密切相关。国内外学者在这方面开展了大量研究。在温度方面，研究表明黄瓜生长发育的适宜温度范围为25℃-30℃，过高或过低的温度都会对黄瓜的光合作用、呼吸作用、蒸腾作用等生理过程产生不利影响。当温度高于35℃时，黄瓜叶片的光合作用会受到抑制，光合速率下降，导致干物质积累减少；当温度低于10℃时，黄瓜的生理活动失调，生长缓慢，易发生冷害。在光照方面，黄瓜是喜光作物，但不同生育期对光照强度和光照时间的需求不同。充足的光照有利于黄瓜的光合作用，促进植株生长和果实发育；而光照不足会导致黄瓜植株徒长，叶片变薄，光合作用减弱，果实品质下降。研究还发现，通过补光措施可以提高黄瓜的产量和品质，不同光质（如红光、蓝光、白光等）对黄瓜的生长发育和生理特性也有不同的影响。在湿度方面，黄瓜生长适宜的空气相对湿度为70%-90%，过高的湿度容易引发病虫害，过低的湿度则会影响黄瓜的生长发育和品质。高湿环境下，黄瓜易发生霜霉病、白粉病等病害，影响叶片的光合作用和植株的正常生长；低湿环境会导致黄瓜叶片气孔关闭，蒸腾作用减弱，影响水分和养分的吸收与运输。在二氧化碳浓度方面，二氧化碳是黄瓜光合作用的重要原料，增加温室内二氧化碳浓度可以提高黄瓜的光合效率，促进植株生长和果实发育。当温室内二氧化碳浓度低于300μmol/mol时，黄瓜的光合作用会受到明显限制；而将二氧化碳浓度提高到800-1200μmol/mol时，黄瓜的产量和品质可得到显著提升。1.2.3研究现状总结与展望综上所述，国内外在日光温室环境及其对黄瓜生育生理影响方面已取得了丰富的研究成果，但仍存在一些不足之处。在日光温室环境研究方面，虽然对温室的结构设计和环境调控技术进行了大量研究，但针对不同地区、不同类型日光温室的环境特征及其动态变化规律的研究还不够系统和深入。特别是在宁夏地区，由于其独特的气候条件和地理环境，现有研究成果难以完全满足当地日光温室生产的实际需求。在日光温室环境对黄瓜生育生理影响的研究方面，虽然对温度、光照、湿度、二氧化碳浓度等单一环境因子的影响进行了较多研究，但对多个环境因子交互作用的研究相对较少。而在实际生产中，日光温室内的环境因子是相互关联、相互影响的，因此需要进一步深入研究多因子交互作用对黄瓜生育生理的影响机制，为日光温室黄瓜的精准栽培管理提供更科学的依据。未来的研究可以朝着以下几个方向展开：一是加强对宁夏地区NKWS-Ⅲ型日光温室环境特征的长期、系统监测，深入研究其在不同季节、不同天气条件下的环境变化规律，为温室的优化设计和环境调控提供数据支持。二是开展多环境因子交互作用对黄瓜生育生理影响的研究，利用现代生物技术和信息技术，深入揭示多因子协同作用的机制，建立更加完善的黄瓜生长模型，实现对黄瓜生长发育的精准预测和调控。三是结合宁夏地区的实际情况，研发适合当地的日光温室环境调控技术和黄瓜栽培管理技术，提高日光温室的生产效益和资源利用效率，促进宁夏地区日光温室蔬菜产业的可持续发展。1.3研究方法与创新点1.3.1研究方法本研究综合运用了多种研究方法，从不同角度深入探究宁夏NKWS-Ⅲ型日光温室环境特征及其对黄瓜生育生理的影响。实地监测：在宁夏地区选择具有代表性的NKWS-Ⅲ型日光温室，安装温湿度传感器、光照传感器、二氧化碳传感器等，对温室内的温度、光照、湿度、二氧化碳浓度等环境因子进行长期、连续的监测。监测时间涵盖不同季节（春、夏、秋、冬）和不同天气条件（晴天、阴天、雨天等），以获取全面、准确的环境数据。同时，在温室内不同位置（如温室前部、中部、后部，靠近通风口和远离通风口处等）设置监测点，分析环境因子在空间上的分布差异。实验分析：在监测环境因子的同时，开展黄瓜种植实验。选择适宜宁夏地区种植的黄瓜品种，采用相同的栽培管理措施，设置多个重复，确保实验的准确性和可靠性。定期测定黄瓜的生长指标，如株高、茎粗、叶片数、叶面积等；生理指标，如光合作用速率、蒸腾作用速率、气孔导度、叶绿素含量等；以及产量和品质指标，如单果重、总产量、果实维生素C含量、可溶性糖含量等。通过对这些指标的测定和分析，研究日光温室环境对黄瓜生育生理的影响。文献研究：广泛查阅国内外相关文献，了解日光温室环境特征及其对黄瓜生育生理影响的研究现状，总结已有研究成果和存在的问题。通过对文献的综合分析，为本研究提供理论支持和研究思路，避免重复研究，同时也有助于将本研究结果与前人研究进行对比和验证。数据分析：运用统计学方法，如方差分析、相关性分析、主成分分析等，对实地监测和实验分析获得的数据进行处理和分析。通过方差分析，比较不同处理间黄瓜生长指标、生理指标和产量品质指标的差异，判断环境因子对黄瓜生育生理的影响是否显著。利用相关性分析，探究环境因子与黄瓜各项指标之间的相关关系，明确影响黄瓜生育生理的主要环境因子。采用主成分分析等多元统计方法，对多个环境因子和黄瓜指标进行综合分析，揭示环境因子与黄瓜生育生理之间的复杂关系。1.3.2创新点本研究在研究视角和方法上具有一定的创新之处，旨在为宁夏地区日光温室蔬菜生产提供更具针对性和创新性的理论与实践依据。多维度研究：以往研究多侧重于单一环境因子对黄瓜生育生理的影响，或仅对日光温室环境特征进行一般性描述。本研究将多环境因子（温度、光照、湿度、二氧化碳浓度等）与黄瓜生育生理的多个方面（生长发育、光合作用、蒸腾作用、产量和品质等）相结合，进行多维度、系统性的研究。通过分析各环境因子之间的交互作用以及它们对黄瓜生育生理的综合影响，更全面、深入地揭示了宁夏NKWS-Ⅲ型日光温室环境与黄瓜生育生理之间的内在联系。地域针对性：宁夏地区具有独特的气候条件和地理环境，与其他地区存在显著差异。本研究聚焦宁夏NKWS-Ⅲ型日光温室，针对当地的气候特点、土壤条件以及种植习惯等，开展有针对性的研究。通过对宁夏地区NKWS-Ⅲ型日光温室环境特征的深入剖析，为该地区日光温室的环境调控和黄瓜栽培管理提供更贴合实际的科学依据，弥补了以往研究在地域针对性方面的不足。技术手段创新：在研究过程中，充分利用现代信息技术和先进的实验设备。例如，运用物联网技术实现对温室内环境因子的实时监测和远程传输，提高数据采集的效率和准确性；采用光合测定仪、荧光仪等先进仪器，精确测定黄瓜的生理指标，为研究提供更可靠的数据支持。此外，还借助地理信息系统（GIS）技术，分析日光温室环境因子在空间上的分布特征，为温室的合理布局和环境调控提供可视化的决策依据。二、宁夏NKWS-Ⅲ型日光温室概述2.1结构特点2.1.1整体架构宁夏NKWS-Ⅲ型日光温室方位采取东西延长、座北朝南并偏西5°-10°，这种方位设计有利于充分利用太阳光照，提高温室的采光效率。在上午，随着太阳逐渐升起，阳光能够较早地照射到温室的东侧，为作物提供光照；下午，偏西的方位使得温室在日落前仍能接收较多的阳光，延长了光照时间，有利于作物进行光合作用，促进生长发育。同时，这种方位在冬季能够有效减少北风的侵袭，提高温室的保温性能，为作物创造相对稳定的温度环境。温室总跨度在12m，净跨度10m，脊高5m，长60m-100m，每栋温室净面积为466.69m²。较大的跨度和高度使得温室内空间较为宽敞，有利于空气的流通和热量的均匀分布，为作物生长提供了充足的空间。宽敞的空间也便于农事操作，如施肥、浇水、采摘等，提高了劳动效率。同时，较大的容积使得温室的热容量增加，在白天能够吸收更多的太阳辐射能，晚上缓慢释放，有助于维持温室内温度的相对稳定。长60m-100m的设计既保证了温室有足够的种植面积，又避免了过长导致的温度分布不均和管理不便的问题。在实际生产中，合理的长度可以使种植户更好地管理温室内的作物，提高生产效益。从空间布局来看，温室内部通常划分为种植区、工作通道和操作区等。种植区位于温室的中部，是作物生长的主要区域，占据了大部分空间；工作通道设置在种植区两侧，方便人员和设备的通行，进行日常的农事操作；操作区一般位于温室的一端，用于存放农具、农资等物品，以及进行一些简单的加工和处理工作。这种空间布局合理，功能分区明确，能够提高温室的生产效率和管理水平。例如，工作人员可以通过工作通道快速到达种植区，进行浇水、施肥等操作，减少了时间和体力的浪费；操作区的设置使得农具和农资有了专门的存放地点，便于管理和使用。2.1.2墙体与覆盖材料墙体是日光温室的重要组成部分，对保温、蓄热和承重起着关键作用。宁夏NKWS-Ⅲ型日光温室墙体材料多采用土坯、砖或复合保温材料等，墙体厚度一般在0.8-1.2m。土坯墙体具有就地取材、成本低的优点，且土坯的热惰性较大，能够在白天吸收太阳辐射热并储存起来，晚上缓慢释放，起到很好的保温作用。砖墙体则具有强度高、耐久性好的特点，能够承受较大的压力，保证温室结构的稳定性。复合保温材料墙体结合了多种材料的优点，如中间填充聚苯乙烯泡沫板、岩棉等保温材料，两侧采用砖或混凝土等材料，既提高了保温性能，又增强了墙体的强度。不同的墙体材料和厚度对保温性能有着显著影响。研究表明，土坯墙体的导热系数相对较低，保温性能较好，但由于其强度有限，在一些地区可能需要进行加固处理。砖墙体的导热系数相对较高，但通过增加厚度或采用复合保温结构，可以有效提高其保温性能。例如，采用240mm厚的普通砖墙，其保温性能有限，而采用370mm厚的砖墙或240mm厚的砖墙中间填充保温材料，保温性能则会大幅提升。复合保温材料墙体的保温性能最为优越，能够有效减少热量的散失，降低冬季温室的能耗。在寒冷的冬季，复合保温材料墙体可以使温室内的温度比普通墙体温室高出2-3℃，为作物生长提供更适宜的温度环境。覆盖材料是日光温室采光和保温的关键部件。宁夏NKWS-Ⅲ型日光温室多采用塑料薄膜或PE阳光板作为透明覆盖材料。塑料薄膜具有成本低、透光性好的优点，能够满足作物对光照的需求。常用的塑料薄膜有聚乙烯（PE）膜、聚氯乙烯（PVC）膜等，其中PE膜的透光率较高，可达85%-90%，且具有较好的抗老化性能。PVC膜的保温性能相对较好，但透光率略低，约为80%-85%。PE阳光板则具有较高的强度、良好的保温性能和透光性，其透光率可达80%-88%，保温性能比塑料薄膜提高约30%。PE阳光板还具有抗紫外线、耐候性强等优点，使用寿命长，可达10-15年，而塑料薄膜的使用寿命一般为1-3年。覆盖材料的透光率和保温性能直接影响温室内的光照和温度条件，进而影响作物的生长发育。较高的透光率能够保证充足的光照进入温室，促进作物的光合作用，提高作物的产量和品质。例如，在黄瓜的生长过程中，充足的光照可以促进黄瓜叶片的光合作用，增加光合产物的积累，使黄瓜植株生长健壮，果实发育良好。良好的保温性能则能够减少热量的散失，保持温室内的温度稳定，为作物生长提供适宜的温度环境。在冬季，保温性能好的覆盖材料可以有效防止温室内温度过低，避免黄瓜遭受冷害，保证黄瓜的正常生长。2.2设计建造标准2.2.1技术规程解读宁夏NKWS-Ⅲ型日光温室的设计建造严格遵循相关技术规程，以确保温室的性能和质量满足农业生产需求。根据《DB64/T539-2009NKWS-Ⅲ标准日光温室设计建造技术规程》，该温室的技术条件需按照NY/T610规定执行，结构与性能要求则应符合GB/T19165的规定。这些标准和规程对温室的各个方面都作出了明确且细致的规定。在结构设计方面，明确了温室的总跨度、净跨度、脊高、长度等关键尺寸参数。如前所述，总跨度为12m，净跨度10m，脊高5m，长60m-100m，这些尺寸的确定充分考虑了宁夏地区的气候特点、光照条件以及种植作物的需求。合理的跨度和高度不仅有利于提高温室的采光效率，还能保证温室内有足够的空间进行农事操作和作物生长。较大的跨度可以增加种植面积，提高土地利用率；适宜的脊高则能使温室内的空气流通更加顺畅，有利于调节温室内的温度和湿度。在材料选用上，对墙体材料、覆盖材料等提出了具体要求。墙体材料需具备良好的保温、蓄热和承重性能，如可选用土坯、砖或复合保温材料等。不同的墙体材料在保温性能、强度和成本等方面存在差异，种植户可根据实际情况进行选择。覆盖材料则要求具有较高的透光率和保温性能，多采用塑料薄膜或PE阳光板。塑料薄膜成本低、透光性好，能满足作物对光照的基本需求；PE阳光板则具有更高的强度、更好的保温性能和较长的使用寿命，但其成本相对较高。此外，技术规程还对温室的通风、遮阳、保温等系统的设计提出了指导意见。通风系统的设计要考虑通风口的位置、大小和数量，以保证温室内空气的流通和温湿度的均匀分布。遮阳系统则用于调节温室内的光照强度和温度，避免夏季强光和高温对作物造成伤害。保温系统包括保温被、保温帘等设施，其作用是减少热量的散失，保持温室内的温度稳定。通过合理设计和配置这些系统，能够为作物生长创造一个适宜的环境条件。2.2.2建造过程要点建造宁夏NKWS-Ⅲ型日光温室是一个系统而严谨的过程，其中场地选择、基础施工、主体结构搭建等环节至关重要，每一个环节都直接关系到温室的质量和使用寿命。场地选择是建造温室的首要步骤。应挑选地势高燥的地块，这样能有效避免积水问题，防止因土壤过湿导致温室基础下沉或墙体受潮损坏。排灌方便也是关键因素之一，良好的灌溉条件可以确保作物生长所需的水分得到及时供应，而便捷的排水系统则能在降雨或灌溉后迅速排除多余水分，维持土壤的适宜湿度。地下水位较低的场地可减少土壤水分对温室基础的侵蚀，延长基础的使用寿命。无盐碱的土壤环境有利于作物的生长发育，避免因土壤盐碱化导致作物生长不良甚至死亡。靠近水源能降低灌溉成本，提高灌溉效率。平坦开阔的地形便于施工和温室的布局，同时也有利于光照的均匀分布。周围无高大建筑物或树木等遮光物，能确保温室在白天充分接收阳光照射，提高采光效率。土层深厚、疏松、肥沃的地块为作物生长提供了良好的土壤条件，有利于根系的生长和养分的吸收。此外，场地还应符合GB5084《农田灌溉水质标准》和NY5010《无公害食品蔬菜产地环境条件》的规定，以保证灌溉水的质量和产地环境的安全性。基础施工是保证温室稳定性的关键环节。在确定好场地后，首先要进行地面平整，清除地面上的杂物和障碍物，确保基础施工的场地平整、坚实。然后根据温室的设计要求，进行基础的定位和放线。常见的基础形式有混凝土基础和地脚螺栓基础。混凝土基础具有强度高、稳定性好的特点，能够承受温室的全部重量。在施工时，需先挖掘基础坑，其深度和大小应根据温室的结构和承载要求确定。挖掘完成后，在坑底铺设一定厚度的砂石垫层，以增强基础的承载能力。接着支设模板，将搅拌好的混凝土倒入模板中，进行振捣和压实，确保混凝土的密实度。在混凝土初凝前，要进行表面抹平处理，使其表面平整。地脚螺栓基础则主要用于固定温室的骨架，在施工时，需根据骨架的安装位置准确预埋地脚螺栓，确保其位置准确、垂直度符合要求。地脚螺栓的直径和长度也应根据温室的结构和受力情况进行选择，以保证其能够牢固地固定骨架。基础施工完成后，要进行养护，待混凝土达到设计强度后，方可进行下一步施工。主体结构搭建是温室建造的核心部分。首先进行骨架的安装，宁夏NKWS-Ⅲ型日光温室的骨架多采用热镀锌钢管或钢结构，具有强度高、耐腐蚀的优点。在安装骨架时，要按照设计图纸的要求，从温室的一端开始，逐榀安装。先安装立柱，确保立柱的垂直度和间距符合要求，然后安装横梁和拱杆，将它们连接成一个整体。骨架的连接部位要采用专用的连接件进行连接，确保连接牢固、密封良好。在安装过程中，要使用水平仪和经纬仪等测量工具，对骨架的水平度和垂直度进行测量和调整，保证骨架的安装精度。骨架安装完成后，进行覆盖材料的铺设。如果采用塑料薄膜作为覆盖材料，应选择厚度适宜、透光率高、抗老化性能好的薄膜。在铺设薄膜时，要先将薄膜展开，从温室的一端开始，逐步向另一端铺设。薄膜的边缘要固定在骨架上，可采用卡槽和卡簧进行固定，确保薄膜紧密贴合骨架，无松动和漏洞。如果使用PE阳光板作为覆盖材料，要先将阳光板按照设计尺寸进行切割，然后使用专用的连接件将阳光板固定在骨架上。阳光板之间的缝隙要使用密封胶进行密封，防止雨水和灰尘进入温室内部。在铺设覆盖材料的过程中，要注意保护材料，避免其受到损坏。最后进行通风、遮阳、保温等系统的安装。通风系统包括通风口、通风机等设备，通风口的位置和大小应根据温室的面积和通风要求进行设置。通风机的功率和数量要根据通风量的需求进行选择，确保通风效果良好。遮阳系统可采用遮阳网或遮阳帘，安装在温室的顶部或侧面，根据光照强度和温度的变化进行调节。保温系统的保温被或保温帘要安装在温室的顶部，能够在夜间或寒冷天气时覆盖在温室表面，减少热量的散失。这些系统的安装要保证其牢固可靠，操作方便，能够正常运行。三、宁夏NKWS-Ⅲ型日光温室环境特征分析3.1温度特征3.1.1不同季节温度变化宁夏NKWS-Ⅲ型日光温室在不同季节的温度变化呈现出明显的规律，这对黄瓜的生长发育有着重要影响。春季，随着太阳直射点逐渐北移，宁夏地区的气温开始回升。温室内的温度也随之升高，日变化较为明显。在晴天时，日出后，随着太阳辐射的增强，温室内温度迅速上升，一般在10:00-11:00左右，温度可达到20℃以上。中午12:00-14:00是一天中太阳辐射最强的时段，温室内温度可高达30℃-35℃。之后，随着太阳辐射的减弱，温度逐渐下降，到日落时，温度一般可降至20℃左右。夜间，由于没有太阳辐射，温室内热量通过墙体、覆盖材料等向外散失，温度持续降低，最低温度一般出现在凌晨5:00-6:00，约为10℃-15℃。从月变化来看，3月温室内平均温度在15℃-20℃，4月平均温度升高至20℃-25℃，5月平均温度可达25℃-30℃。昼夜温差在春季也较为显著，一般可达10℃-15℃。较大的昼夜温差有利于黄瓜的光合作用和养分积累，白天较高的温度能促进黄瓜的光合作用，合成更多的光合产物；夜间较低的温度则能减少呼吸作用对光合产物的消耗，使黄瓜植株生长健壮，果实发育良好。夏季，宁夏地区气温较高，温室内温度也随之升高。在晴天时，温室内温度上升迅速，上午9:00-10:00温度即可达到30℃左右。中午12:00-15:00，温度常常超过35℃，甚至在极端高温天气下，可达到40℃以上。过高的温度会对黄瓜的生长发育产生不利影响，如抑制光合作用、加速呼吸作用、导致植株徒长、影响花芽分化等。为了降低温室内温度，通常会采取通风、遮阳等措施。通风可以增加室内外空气的交换，带走热量；遮阳则可以减少太阳辐射进入温室，降低室内温度。通过这些措施，可将温室内温度控制在黄瓜生长适宜的范围内。夏季温室内夜间温度一般在20℃-25℃，昼夜温差相对较小，约为5℃-10℃。较小的昼夜温差不利于黄瓜的养分积累，可能会导致黄瓜果实品质下降。从月变化来看，6月温室内平均温度在28℃-32℃，7月平均温度在30℃-35℃，8月平均温度在28℃-33℃。秋季，随着太阳直射点逐渐南移，宁夏地区气温逐渐下降。温室内温度也随之降低，日变化趋势与春季相似，但整体温度低于春季。在晴天时，日出后温室内温度开始上升，上午10:00-11:00温度可达18℃-22℃。中午12:00-14:00温度最高，一般在25℃-30℃。之后温度逐渐下降，日落时温度可降至15℃-20℃。夜间，温度持续降低，最低温度一般出现在凌晨5:00-6:00，约为8℃-12℃。从月变化来看，9月温室内平均温度在22℃-27℃，10月平均温度在18℃-23℃，11月平均温度在12℃-18℃。昼夜温差在秋季逐渐增大，一般可达10℃-15℃。此时，较大的昼夜温差有利于黄瓜的生长和成熟，能提高黄瓜的产量和品质。冬季，宁夏地区气候寒冷，温室内温度主要依赖于白天的太阳辐射和夜间的保温措施。在晴天时，日出后温室内温度开始缓慢上升，上午10:00-11:00温度可达10℃-15℃。中午12:00-14:00温度最高，一般在18℃-22℃。由于冬季太阳辐射较弱，且白天时间较短，温室内温度上升幅度有限。之后温度逐渐下降，日落时温度可降至8℃-12℃。夜间，由于室外温度较低，温室内热量散失较快，温度持续降低，最低温度一般出现在凌晨5:00-6:00，约为2℃-6℃。如果保温措施不到位，温室内温度可能会更低，导致黄瓜遭受冷害。为了保持温室内温度，通常会采取多层覆盖、增设保温被、加盖草苫等保温措施。从月变化来看，12月温室内平均温度在8℃-13℃，1月平均温度在6℃-10℃，2月平均温度在8℃-12℃。冬季昼夜温差相对较大，一般可达10℃-15℃。但由于夜间温度较低，黄瓜的生长速度明显减缓，甚至可能停止生长。3.1.2垂直与水平分布差异温室内温度在垂直和水平方向上均存在分布差异，这些差异会影响黄瓜不同部位的生长状况。在垂直方向上，温室内温度随着高度的增加而升高。一般来说，距地面0.5m处的温度相对较低，这是因为地面散热较快，且受到冷空气下沉的影响。在冬季，距地面0.5m处的最低温度可比距地面1.5m处低2-3℃。而在距地面1.5-2.0m处，温度相对较高，这是因为该高度处空气流动性较好，热量不易散失，且受到太阳辐射的影响较大。在夏季，距地面1.5-2.0m处的最高温度可比距地面0.5m处高3-5℃。在黄瓜生长过程中，植株下部叶片所处的温度相对较低，可能会影响其光合作用和生长发育；而植株上部叶片所处的温度相对较高，若温度过高，也可能会对叶片造成伤害。例如，在夏季高温时，植株上部叶片可能会出现灼伤现象，影响黄瓜的正常生长。在水平方向上，温室内不同位置的温度也存在差异。靠近温室前部（南侧）的区域，由于采光条件较好，太阳辐射较强，温度相对较高。在春季晴天的中午，靠近温室前部的温度可比靠近温室后部（北侧）高3-5℃。而靠近温室后部的区域，由于受到后墙的遮挡，太阳辐射相对较弱，温度相对较低。此外，靠近通风口的区域，在通风时会有冷空气进入，温度相对较低。在夏季通风时，靠近通风口处的温度可比温室中部低2-4℃。这种水平方向上的温度差异会导致黄瓜生长不均匀，靠近温室前部的黄瓜植株生长较快，果实发育也相对较快；而靠近温室后部和通风口的黄瓜植株生长可能会受到一定影响，果实发育也可能较慢。例如，在实际生产中，可能会发现靠近温室前部的黄瓜果实成熟较早，而靠近温室后部的黄瓜果实成熟较晚。3.2光照特征3.2.1光照强度变化规律宁夏NKWS-Ⅲ型日光温室的光照强度变化规律受到季节和天气条件的显著影响，这些变化对黄瓜的光合作用和生长发育具有重要作用。在不同季节，温室内光照强度呈现出明显的变化。春季，随着太阳高度角逐渐增大，光照强度逐渐增强。在晴天时，日出后光照强度迅速上升，大约在上午10:00-11:00达到一天中的较高值，一般可达到40000-50000lx。中午12:00-14:00，光照强度保持在较高水平，之后随着太阳逐渐西斜，光照强度逐渐下降，日落时降至较低水平。从月变化来看，3月光照强度相对较低，平均光照强度在30000-40000lx；4月光照强度有所增加，平均光照强度在35000-45000lx；5月光照强度进一步增强，平均光照强度在40000-50000lx。充足的光照为黄瓜的光合作用提供了良好的条件，促进了黄瓜植株的生长和发育。在春季，黄瓜植株在适宜的光照强度下，叶片光合作用旺盛，能够合成更多的光合产物，为植株的茎叶生长、花芽分化和果实发育提供充足的养分，使得黄瓜植株生长健壮，叶片浓绿，茎秆粗壮，为后期的高产打下坚实的基础。夏季，太阳高度角达到一年中的最大值，光照强度最强。在晴天时，上午9:00-10:00光照强度即可达到50000lx以上，中午12:00-14:00光照强度常常超过60000lx，甚至在某些时段可高达70000lx以上。然而，过高的光照强度也可能对黄瓜造成一定的伤害，如导致叶片灼伤、光合作用受到抑制等。为了避免强光对黄瓜的伤害，通常会采取遮阳措施，如覆盖遮阳网等，将光照强度控制在黄瓜适宜的范围内。在夏季，通过遮阳措施将光照强度控制在40000-50000lx，黄瓜能够正常进行光合作用，植株生长良好，果实品质也能得到保证。如果光照强度过高且未采取有效的遮阳措施，黄瓜叶片可能会出现黄斑、焦枯等灼伤症状，影响叶片的光合作用和植株的正常生长，导致黄瓜果实发育不良，品质下降。秋季，随着太阳高度角逐渐减小，光照强度逐渐减弱。在晴天时，日出后光照强度逐渐上升，上午10:00-11:00光照强度一般可达到35000-45000lx。中午12:00-14:00光照强度保持在较高水平，之后逐渐下降，日落时降至较低水平。从月变化来看，9月光照强度平均在35000-45000lx；10月光照强度平均在30000-40000lx；11月光照强度平均在25000-35000lx。此时，适宜的光照强度有利于黄瓜的光合作用和干物质积累，促进黄瓜果实的成熟和品质的提高。在秋季，黄瓜进入结果期，充足的光照能够促进果实的糖分积累和色泽发育，使黄瓜果实口感鲜美，外观亮丽，提高黄瓜的商品价值。冬季，太阳高度角最小，光照强度最弱。在晴天时，日出后光照强度缓慢上升，上午10:00-11:00光照强度一般在20000-30000lx。中午12:00-14:00光照强度达到一天中的最高值，一般在30000-40000lx。由于冬季白天时间较短，且太阳辐射较弱，温室内光照强度相对较低，这对黄瓜的生长发育产生了一定的限制。为了满足黄瓜生长对光照的需求，在冬季可能需要采取补光措施，如安装植物补光灯等。在冬季，如果不采取补光措施，黄瓜植株可能会因为光照不足而生长缓慢，叶片发黄，光合作用减弱，导致果实产量和品质下降。通过补光措施，将光照强度提高到30000-40000lx，能够促进黄瓜的光合作用，维持植株的正常生长，提高黄瓜的产量和品质。不同天气条件下，温室内光照强度也存在明显差异。晴天时，光照强度较高，变化较为规律，如上述各季节晴天的光照强度变化情况。阴天时，由于云层的遮挡，光照强度明显降低。在春季阴天，光照强度一般在10000-20000lx；夏季阴天，光照强度一般在15000-25000lx；秋季阴天，光照强度一般在10000-20000lx；冬季阴天，光照强度一般在5000-10000lx。在阴天，黄瓜的光合作用受到一定影响，光合产物合成减少，植株生长速度减缓。连续的阴天还可能导致黄瓜植株徒长，叶片变薄，抗病能力下降。雨天时，光照强度更低，且变化不稳定，对黄瓜的生长发育影响更大。在雨天，光照强度常常低于5000lx，黄瓜的光合作用受到严重抑制，植株生长受到较大阻碍，容易出现落花落果等现象。3.2.2光照均匀度分析温室内不同区域的光照均匀度状况对黄瓜生长有着潜在的重要影响。在宁夏NKWS-Ⅲ型日光温室中，由于温室的结构和太阳辐射的入射角度等因素，光照均匀度存在一定的差异。从水平方向来看，靠近温室前部（南侧）的区域光照强度相对较高，这是因为该区域直接接受太阳辐射的时间较长，且受到的遮挡较少。而靠近温室后部（北侧）的区域，由于受到后墙的遮挡，光照强度相对较低。在春季晴天的中午，靠近温室前部的光照强度可比靠近温室后部高5000-10000lx。靠近温室两侧的区域，由于受到边墙的影响，光照强度也会相对较弱。这种水平方向上的光照差异会导致黄瓜生长不均匀，靠近温室前部的黄瓜植株生长较快，叶片较大，光合作用较强；而靠近温室后部和两侧的黄瓜植株生长可能会受到一定影响，叶片较小，光合作用较弱。在实际生产中，可能会发现靠近温室前部的黄瓜果实发育较快，成熟较早；而靠近温室后部和两侧的黄瓜果实发育较慢，成熟较晚。为了提高温室内水平方向的光照均匀度，可以通过合理调整温室的布局，如在温室后部设置反光幕，将反射光反射到温室后部，增加后部的光照强度；或者采用移动遮阳网等设备，根据太阳位置的变化调整遮阳网的位置，使温室内不同区域的光照强度更加均匀。从垂直方向来看，温室内光照强度随着高度的增加而增强。一般来说，距地面0.5m处的光照强度相对较低，这是因为地面会吸收和反射部分光线，且受到植株冠层的遮挡。在夏季晴天的中午，距地面0.5m处的光照强度可比距地面1.5m处低5000-10000lx。而在距地面1.5-2.0m处，光照强度相对较高，该高度处受地面和冠层遮挡的影响较小，能够直接接受较多的太阳辐射。这种垂直方向上的光照差异会影响黄瓜不同部位叶片的光合作用和生长发育。黄瓜植株下部叶片由于光照不足，光合作用较弱，可能会导致叶片发黄、衰老加速，影响植株的整体生长。而植株上部叶片光照充足，光合作用较强，但如果光照强度过高，也可能会对叶片造成伤害。为了改善温室内垂直方向的光照均匀度，可以通过合理调整黄瓜植株的株型，如及时整枝打杈，去除下部多余的叶片，增加下部叶片的光照；或者采用分层式栽培方式，使不同层次的黄瓜植株都能获得适宜的光照。3.3湿度特征3.3.1相对湿度动态变化宁夏NKWS-Ⅲ型日光温室的相对湿度在不同季节和时段呈现出显著的动态变化，这些变化受多种因素影响，对黄瓜的生长发育有着重要作用。在不同季节，温室内相对湿度变化明显。春季，随着气温逐渐升高，空气的持水能力增强，温室内相对湿度整体呈下降趋势。在晴天时，日出前，由于夜间温室内温度较低，水汽容易凝结，相对湿度较高，一般可达到90%-100%。日出后，随着温度的升高，相对湿度迅速下降，大约在上午10:00-11:00，相对湿度可降至70%-80%。中午12:00-14:00，温度达到一天中的最高值，相对湿度进一步降低，一般在60%-70%。之后，随着温度的下降，相对湿度又逐渐升高，日落时相对湿度可回升至80%-90%。从月变化来看，3月温室内平均相对湿度在80%-90%，4月平均相对湿度在75%-85%，5月平均相对湿度在70%-80%。适宜的相对湿度有利于黄瓜的生长，在春季，黄瓜植株在这样的湿度条件下，叶片的蒸腾作用和气孔调节能够正常进行，保证了水分和养分的吸收与运输，促进了植株的生长和发育。夏季，宁夏地区气温较高，温室内相对湿度相对较低，但在高温时段，由于黄瓜植株的蒸腾作用旺盛，温室内水汽含量增加，相对湿度会有所上升。在晴天时，上午9:00-10:00相对湿度一般在60%-70%。中午12:00-14:00，温度过高，相对湿度可能会降至50%-60%。然而，在通风不良或灌溉后，相对湿度会迅速升高，有时甚至可超过80%。为了调节温室内湿度，通常会采取通风、遮阳、滴灌等措施。通风可以加速空气流动，降低湿度；遮阳可以减少太阳辐射，降低温度，从而减少水汽的蒸发；滴灌则可以精准控制水分供应，避免土壤湿度过大。从月变化来看，6月温室内平均相对湿度在65%-75%，7月平均相对湿度在60%-70%，8月平均相对湿度在65%-75%。在夏季，过高的湿度容易引发黄瓜病虫害，如霜霉病、白粉病等，因此需要严格控制湿度。如果湿度控制不当，黄瓜叶片上容易出现病斑，严重影响光合作用和植株的正常生长，导致黄瓜产量和品质下降。秋季，随着气温逐渐降低，温室内相对湿度逐渐升高。在晴天时，日出前相对湿度较高，一般在90%-100%。日出后，相对湿度随温度升高而下降，上午10:00-11:00相对湿度可降至75%-85%。中午12:00-14:00相对湿度在65%-75%。之后，随着温度下降，相对湿度逐渐回升，日落时可达到85%-95%。从月变化来看，9月温室内平均相对湿度在80%-90%，10月平均相对湿度在85%-95%，11月平均相对湿度在90%-100%。在秋季，较高的相对湿度有利于黄瓜的生长，但如果湿度过高且持续时间较长，也容易导致病虫害的发生。例如，在湿度较大的环境下，黄瓜容易受到灰霉病的侵害，果实表面会出现灰色霉层，影响果实的品质和产量。冬季，宁夏地区气候寒冷，温室内相对湿度较高。由于冬季通风量较小，且室内外温差大，水汽不易排出，导致温室内相对湿度常常处于较高水平。在晴天时，日出前相对湿度一般在95%-100%。日出后，随着温度升高，相对湿度有所下降，但下降幅度较小，上午10:00-11:00相对湿度仍可达到90%-95%。中午12:00-14:00相对湿度在85%-90%。之后，随着温度下降，相对湿度逐渐升高，日落时可接近100%。在阴天或雪天，相对湿度会更高，甚至长时间保持在100%。从月变化来看，12月温室内平均相对湿度在90%-100%，1月平均相对湿度在95%-100%，2月平均相对湿度在90%-100%。在冬季，高湿度环境容易导致黄瓜发生冷害和病害，如黄瓜在高湿低温条件下容易出现叶片发黄、萎蔫等冷害症状，同时也容易感染菌核病等病害。3.3.2湿度与温度、通风的关系温室内湿度与温度、通风条件之间存在着密切的相互作用关系，了解这些关系对于温室环境调控至关重要。湿度与温度之间呈现出明显的负相关关系。当温室内温度升高时，空气的持水能力增强，能够容纳更多的水汽，相对湿度就会降低。例如，在春季晴天的上午，随着太阳辐射的增强，温室内温度迅速上升，相对湿度则快速下降。相反，当温度降低时，空气的持水能力减弱，水汽容易凝结，相对湿度就会升高。在夜间，温室内温度下降，相对湿度往往会升高，甚至达到饱和状态。这种湿度与温度的相互关系对黄瓜的生长发育有着重要影响。适宜的温度和湿度条件有利于黄瓜的光合作用、蒸腾作用和养分吸收。当温度过高且湿度较低时，黄瓜叶片的蒸腾作用会加剧，导致水分散失过快，如果根系不能及时补充水分，黄瓜植株就会出现萎蔫现象，影响光合作用和生长发育。而当温度过低且湿度较高时，黄瓜容易受到冷害和病害的侵袭。通风是调节温室内湿度的重要手段，它与湿度之间存在着直接的关联。通风可以增加室内外空气的交换，将温室内的水汽排出室外，从而降低湿度。在夏季高温时段，通过加大通风量，可以有效地降低温室内的相对湿度，减少病虫害的发生。同时，通风还可以调节温室内的温度，使温室内的环境更加适宜黄瓜生长。然而，通风量的大小需要根据温室内的实际情况进行合理调整。如果通风量过大，会导致温室内温度迅速下降，可能对黄瓜造成冷害；如果通风量过小，则无法有效降低湿度，达不到调节环境的目的。此外，通风的时间和方式也会影响湿度的调节效果。例如，在早晨或傍晚，温室内外温差较小，通风效果相对较差；而在中午，温室内外温差较大，通风效果较好。采用自然通风和机械通风相结合的方式，能够更好地调节温室内的湿度和温度。为了实现温室内湿度的有效调控，可以采取以下措施。在温度方面，通过遮阳、保温等措施来调节温度，进而影响湿度。在夏季，使用遮阳网降低太阳辐射，减少温室内热量的积累，从而降低温度，减少水汽的蒸发，降低湿度。在冬季，加强保温措施，如加盖保温被、密封温室缝隙等，减少热量的散失，保持温室内温度稳定，避免因温度过低导致湿度升高。在通风方面，根据温室内湿度和温度的变化，合理调整通风口的大小和开启时间。在湿度较高时，及时打开通风口，增加通风量，降低湿度。同时，可以安装通风设备，如排风扇、通风机等，提高通风效率。此外，还可以通过控制灌溉量和灌溉时间来调节湿度。采用滴灌、渗灌等节水灌溉方式，精准控制水分供应，避免土壤湿度过大，从而减少温室内水汽的蒸发，降低湿度。3.4气体成分特征3.4.1二氧化碳浓度变化宁夏NKWS-Ⅲ型日光温室内二氧化碳浓度呈现出明显的日变化和季节变化规律，这些变化对黄瓜的生长发育有着重要影响。在日变化方面，温室内二氧化碳浓度在日出前达到最高值。这是因为夜间温室内黄瓜植株和土壤微生物进行呼吸作用，释放出二氧化碳，而此时没有光合作用消耗二氧化碳，导致二氧化碳在温室内逐渐积累。在春季，日出前温室内二氧化碳浓度一般可达到800-1000μmol/mol。日出后，随着光照强度的增强，黄瓜植株开始进行光合作用，大量吸收二氧化碳，温室内二氧化碳浓度迅速下降。大约在上午10:00-11:00，二氧化碳浓度可降至300-400μmol/mol，接近甚至低于大气中的二氧化碳浓度（约350-400μmol/mol）。如果此时不及时补充二氧化碳，将会限制黄瓜的光合作用。中午12:00-14:00，光照最强，黄瓜光合作用也最为旺盛，二氧化碳浓度持续处于较低水平。之后，随着光照强度逐渐减弱，光合作用强度降低，二氧化碳浓度开始缓慢回升。日落时，二氧化碳浓度可回升至500-600μmol/mol。夜间，由于呼吸作用的持续进行，二氧化碳浓度又逐渐升高。从季节变化来看，春季和秋季，温室内二氧化碳浓度的变化趋势与日变化相似，但在不同月份，浓度值略有差异。在春季3-5月，由于气温逐渐升高，黄瓜植株生长旺盛，光合作用较强，对二氧化碳的需求较大，温室内二氧化碳浓度相对较低。例如，3月温室内平均二氧化碳浓度在600-800μmol/mol，4月平均浓度在500-700μmol/mol，5月平均浓度在400-600μmol/mol。秋季9-11月，随着气温逐渐降低，黄瓜生长速度减缓，光合作用也相对减弱，二氧化碳浓度相对较高。9月温室内平均二氧化碳浓度在700-900μmol/mol，10月平均浓度在800-1000μmol/mol，11月平均浓度在900-1100μmol/mol。夏季，由于气温较高，通风量较大，温室内二氧化碳浓度相对较低且波动较小。在晴天时，上午9:00-10:00二氧化碳浓度一般在300-400μmol/mol。中午12:00-14:00，由于通风和光合作用的双重作用，二氧化碳浓度常常低于300μmol/mol。在整个夏季，温室内二氧化碳浓度很难满足黄瓜光合作用的需求，需要进行人工补充。如果不补充二氧化碳，黄瓜的光合作用会受到严重抑制，导致植株生长缓慢，叶片发黄，果实发育不良，产量和品质下降。冬季，温室内二氧化碳浓度相对较高。由于冬季通风量较小，且黄瓜生长速度较慢，光合作用较弱，二氧化碳的消耗相对较少。在晴天时，日出前二氧化碳浓度一般可达到1000-1200μmol/mol。日出后，随着光合作用的进行，二氧化碳浓度逐渐下降，但下降幅度相对较小。中午12:00-14:00，二氧化碳浓度一般在600-800μmol/mol。然而，在连续阴天或雪天，由于光照不足，黄瓜光合作用几乎停止，二氧化碳浓度会持续升高，甚至可能超过1500μmol/mol。过高的二氧化碳浓度可能会对黄瓜产生负面影响，如抑制呼吸作用等。二氧化碳作为黄瓜光合作用的重要原料，其浓度的变化对黄瓜生长有着显著影响。适宜的二氧化碳浓度能够提高黄瓜的光合效率，促进植株生长和果实发育。当二氧化碳浓度充足时，黄瓜叶片的光合作用增强，能够合成更多的光合产物，使植株生长健壮，茎秆粗壮，叶片浓绿，果实大小均匀，品质优良。相反，当二氧化碳浓度不足时，黄瓜的光合作用受到限制，光合产物合成减少，植株生长缓慢，叶片发黄，果实变小，品质下降。研究表明，将温室内二氧化碳浓度提高到800-1200μmol/mol，黄瓜的产量可提高20%-30%，果实的维生素C含量、可溶性糖含量等品质指标也能得到显著提升。3.4.2其他气体含量分析除了二氧化碳，温室内的氧气、有害气体等其他气体含量情况也对黄瓜生长有着潜在影响。氧气是黄瓜植株呼吸作用所必需的气体，在正常情况下，温室内氧气含量与大气中氧气含量相近，约为21%。黄瓜通过呼吸作用将有机物质氧化分解，释放出能量，用于维持自身的生命活动。在温室内，由于空气的流通和作物的呼吸作用，氧气含量一般能够满足黄瓜生长的需求。然而，在一些特殊情况下，如通风不良、种植密度过大等，可能会导致温室内氧气含量降低。当氧气含量低于18%时，黄瓜的呼吸作用会受到抑制，影响植株的正常生长。例如，在冬季，为了保持温室内温度，通风量往往较小，如果种植密度过大，黄瓜植株呼吸作用消耗的氧气过多，就可能导致温室内氧气含量不足，使黄瓜植株生长缓慢，根系发育不良，抗病能力下降。温室内还可能存在一些有害气体，如氨气（NH₃）、二氧化氮（NO₂）、二氧化硫（SO₂）、一氧化碳（CO）等。这些有害气体主要来源于肥料的分解、燃料的燃烧以及塑料制品的挥发等。氨气主要是由于过量施用氮肥，特别是铵态氮肥，在土壤中分解产生。当温室内氨气浓度超过5μL/L时，就可能对黄瓜产生危害。氨气会使黄瓜叶片出现水渍状斑点，严重时叶片枯黄、坏死。二氧化氮是由氮肥中的硝态氮在土壤中反硝化作用产生的，当浓度超过2μL/L时，会对黄瓜造成伤害，使叶片出现不规则的白色或褐色斑点。二氧化硫主要来源于燃料的燃烧，如煤炭、天然气等。当温室内二氧化硫浓度超过1μL/L时，黄瓜叶片会出现褪绿、发黄等症状，严重影响光合作用。一氧化碳也是由燃料不完全燃烧产生的，它会与黄瓜植株体内的血红蛋白结合，阻碍氧气的运输，导致植株缺氧，生长受阻。有害气体对黄瓜生长的潜在影响不容忽视。这些有害气体不仅会直接损害黄瓜的叶片、根系等器官，影响植株的正常生理功能，还会降低黄瓜的抗病能力，增加病虫害的发生几率。例如，受到有害气体侵害的黄瓜植株更容易感染霜霉病、白粉病等病害，从而进一步影响黄瓜的产量和品质。为了减少有害气体对黄瓜生长的影响，应合理施肥，避免过量施用氮肥；选择优质的燃料，并确保燃烧充分；定期通风换气，排出温室内的有害气体；同时，避免在温室内使用劣质的塑料制品。四、黄瓜生育生理基础4.1生育周期黄瓜的生育周期可细分为发芽期、幼苗期、初花期和结果期四个阶段，每个阶段都有其独特的生长特点和生理需求，对环境条件也有着不同的响应，这些阶段的顺利推进共同构成了黄瓜的整个生长过程。4.1.1发芽期黄瓜从种子萌发到第一片真叶出现为发芽期，这一阶段通常需要5-10天。种子发芽的适宜温度为25-30℃，在这个温度范围内，种子内部的生理活动较为活跃，酶的活性较高，能够促进种子的吸水膨胀和营养物质的分解转化，从而有利于种子的快速发芽。当温度低于20℃时，种子的发芽速度会明显减缓，发芽率也会降低；而当温度高于35℃时，可能会对种子的生理活性造成损害，导致发芽不良甚至无法发芽。在生产实践中，若在早春温度较低时播种黄瓜，往往需要采取一些增温措施，如铺设地热线、搭建小拱棚等，以满足种子发芽对温度的需求。在种子萌发过程中，首先是种子吸收水分，种皮变软，透气性增强。接着，种子内部的胚开始活动，胚根突破种皮，向下生长形成主根。随后，下胚轴伸长，将子叶顶出土面，子叶展开并逐渐变绿，开始进行光合作用。在这个阶段，种子生长所需的养分完全依赖于种子自身贮藏的养分。因此，选用成熟充分、饱满的种子至关重要。饱满的种子含有丰富的营养物质，能够为种子发芽和幼苗早期生长提供充足的能量和物质基础，使发芽期的生长更加旺盛。例如，在播种前对种子进行精选，去除瘪粒、虫蛀粒等，可有效提高种子的发芽率和发芽势。4.1.2幼苗期黄瓜从第一片真叶出现到4-5片叶为幼苗期，此期大约持续30天左右。在幼苗期，黄瓜植株的生长中心主要是根、茎、叶等营养器官。根系不断生长，主根伸长并开始发生侧根，根系的分布范围逐渐扩大，增强了植株对水分和养分的吸收能力。茎部逐渐加粗，节间伸长，叶片数量不断增加，叶面积逐渐扩大，光合作用逐渐增强。同时，这一时期也是花芽分化的关键时期，大部分花芽都在幼苗期分化和发育。在黄瓜幼苗1-2片叶时，就开始分化大量叶芽和花芽。花芽分化的质量和数量直接影响到后期黄瓜的产量和品质。幼苗期对环境条件的要求较为严格。温度方面，适宜的温度为20-25℃。在这个温度区间内，幼苗生长健壮，叶片厚实，光合作用效率高。若温度过低，幼苗生长缓慢，根系发育不良，容易受到病害的侵袭；若温度过高，则可能导致幼苗徒长，叶片薄弱，茎秆细弱，抗逆性降低。光照对幼苗期黄瓜也非常重要，虽然黄瓜对日照长短要求不严格，但在幼苗期，充足的光照能够促进叶片的光合作用，为植株生长提供充足的光合产物，有利于培育壮苗。一般来说，每天8-11小时的短日照条件下，黄瓜幼苗生长良好。在实际生产中，若遇到连续阴天光照不足的情况，可以通过人工补光的方式，如使用LED植物生长灯，来满足黄瓜幼苗对光照的需求。此外，水分管理也不容忽视，幼苗期水分不宜过多，土壤湿度保持在60%-70%为宜。过多的水分会导致土壤透气性变差，根系缺氧，从而影响根系的正常生长，甚至引发根部病害。4.1.3初花期从黄瓜定植到根瓜座住为初花期，约25天。这一时期的发育特点主要是茎叶形成，植株的茎蔓迅速伸长，叶片数量进一步增加，叶面积继续扩大，光合作用产物不断积累，为后续的开花结果奠定物质基础。其次是花芽继续分化，花数不断增加，且花芽的分化质量对后期果实的发育有着重要影响。同时，根系进一步发展，主根继续向下生长，侧根数量增多，分布范围更广，根系的吸收能力和固定植株的能力进一步增强。在栽培管理上，初花期既要促使根的活力增强，通过合理施肥，如增施有机肥和适量的磷钾肥，改善土壤结构，提高土壤肥力，为根系生长创造良好的环境条件，使根系能够更好地吸收水分和养分。又要扩大叶面积，通过合理的植株调整，如及时整枝打杈，去除多余的侧枝和叶片，改善植株的通风透光条件，促进叶片的光合作用，确保花芽的数量和质量。此外，还要注意控制植株的生长速度，避免徒长和化瓜现象的发生。徒长会导致植株营养生长过旺，消耗过多的养分，影响花芽分化和果实发育；化瓜则会导致果实不能正常膨大，最终脱落，降低产量。通过合理调控温度、光照、水分和养分等环境因素，以及采取适当的栽培措施，如控制氮肥用量、合理浇水等，可以有效避免徒长和化瓜，保证植株的正常生长和发育。4.1.4结果期黄瓜从根瓜座住，直至衰老拉秧，属于结果期。此期的主要特点是生殖生长与营养生长仍同时进行。在结果期，黄瓜植株连续不断地开花结果，需要大量的养分和水分供应。根系与主、侧蔓也继续生长，根系不断吸收土壤中的水分和养分，以满足植株生长和果实发育的需求。主蔓和侧蔓上的叶片持续进行光合作用，为果实的生长提供光合产物。结果期的长短是影响黄瓜产量高低的关键因素。在适宜的环境条件下，日光温室冬春茬黄瓜的结果期长达120-150天，高寒地区甚至能达180天；而露地夏秋黄瓜由于受到季节和环境条件的限制，结果期只有40天左右。在结果期，生殖生长与营养生长之间的平衡关系对产量形成起着重要作用。如果营养生长过旺，植株徒长，会导致养分过多地分配到茎叶等营养器官，而果实得到的养分相对较少，从而出现化瓜、畸形瓜等现象，降低产量和品质。相反，如果生殖生长过旺，植株负担过重，会导致植株早衰，果实发育不良，同样会影响产量和品质。因此，在结果期，需要通过合理的栽培管理措施，如科学施肥、精准浇水、适时整枝打杈等，来调控生殖生长与营养生长的平衡，以实现黄瓜的高产优质。例如，根据黄瓜的生长阶段和产量情况，合理调整肥料的种类和用量，在结果初期，适当增加氮肥的供应，促进植株的营养生长；在结果盛期，增加磷钾肥的施用量，促进果实的膨大。同时，根据土壤墒情和天气情况，合理控制浇水次数和浇水量，保持土壤湿润但不过湿。通过及时整枝打杈，去除老叶、黄叶和多余的侧枝，改善植株的通风透光条件，减少养分的无效消耗，使养分能够更集中地供应到果实生长上。四、黄瓜生育生理基础4.2生理特性4.2.1光合作用黄瓜的光合作用是其生长发育过程中最为重要的生理过程之一，它是黄瓜将光能转化为化学能，并利用二氧化碳和水合成有机物质的关键途径。在这个过程中，叶绿体中的叶绿素等光合色素起着核心作用，它们能够吸收光能，将光能传递给光合作用的反应中心，激发电子传递，产生ATP（三磷酸腺苷）和NADPH（还原型辅酶Ⅱ），这些物质为后续的碳同化过程提供能量和还原力。具体而言，黄瓜的光合作用包括光反应和暗反应两个阶段。光反应发生在叶绿体的类囊体膜上，主要包括光能的吸收、传递和转化，以及水的光解和氧气的释放。在光反应中，光合色素吸收光能后，将光能转化为电能，通过电子传递链，产生ATP和NADPH，同时水被光解，释放出氧气。暗反应则发生在叶绿体的基质中，也称为卡尔文循环。在暗反应中，利用光反应产生的ATP和NADPH，将二氧化碳固定并还原为碳水化合物。具体过程是二氧化碳与五碳化合物（RuBP）结合，形成三碳化合物（3-PGA），然后在ATP和NADPH的作用下，3-PGA被还原为三碳糖（G3P），一部分G3P用于合成蔗糖、淀粉等有机物质，另一部分则用于再生RuBP，维持卡尔文循环的持续进行。黄瓜光合作用受到多种环境因素的影响。光照强度是影响光合作用的重要因素之一，黄瓜的光补偿点一般为2000勒克斯，光饱和点为5.5万勒克斯。在光补偿点以下，黄瓜的光合作用强度小于呼吸作用强度，植株消耗有机物质；在光饱和点以上，光合作用强度不再随光照强度的增加而增加。在宁夏NKWS-Ⅲ型日光温室中，不同季节和天气条件下的光照强度变化较大，春季和秋季光照强度相对适宜，有利于黄瓜的光合作用；夏季光照强度过强，可能会导致光抑制现象，影响光合作用效率；冬季光照强度较弱，可能会限制光合作用的进行。温度对黄瓜光合作用也有显著影响，适宜的温度范围为25-30℃。在这个温度范围内，光合作用相关酶的活性较高，能够保证光合作用的正常进行。当温度过高或过低时，酶的活性会受到抑制，光合作用强度下降。在夏季高温时，温室内温度常常超过35℃，此时黄瓜的光合作用会受到明显抑制，光合速率下降；在冬季低温时，温室内温度较低，黄瓜的光合作用也会减弱。二氧化碳浓度是光合作用的重要原料，对黄瓜光合作用的影响也很大。当二氧化碳浓度较低时，光合作用的暗反应受到限制，光合速率下降。在宁夏NKWS-Ⅲ型日光温室中，二氧化碳浓度在白天常常处于较低水平，尤其是在上午10:00-14:00，黄瓜光合作用旺盛，二氧化碳消耗量大，容易出现二氧化碳亏缺的情况。此时，适当补充二氧化碳可以显著提高黄瓜的光合效率，促进植株生长和果实发育。此外，水分、矿质营养等因素也会影响黄瓜的光合作用。水分不足会导致气孔关闭，二氧化碳进入叶片受阻，从而影响光合作用；矿质营养如氮、磷、钾等是光合作用相关酶和光合色素的组成成分，缺乏这些矿质营养会影响光合作用的正常进行。光合作用对黄瓜生长发育具有极其重要的意义。通过光合作用，黄瓜能够合成大量的有机物质，为植株的生长提供能量和物质基础。在黄瓜的发芽期，虽然光合作用较弱，但种子内部贮藏的养分可以维持幼苗的早期生长。随着幼苗的生长，叶片逐渐展开，光合作用逐渐增强，为植株的茎叶生长、花芽分化和果实发育提供充足的光合产物。在幼苗期，充足的光合作用可以促进叶片的生长和分化，使叶片浓绿、厚实，增强植株的光合作用能力。在初花期，光合作用产物的积累有利于花芽的分化和发育，保证花的数量和质量。在结果期，光合作用产物大量运往果实，促进果实的膨大，提高黄瓜的产量和品质。如果光合作用受到抑制，黄瓜的生长发育会受到严重影响，植株生长缓慢，叶片发黄，果实发育不良，产量和品质下降。4.2.2呼吸作用呼吸作用是黄瓜体内重要的生理过程，它在细胞内通过一系列酶促反应，将有机物质氧化分解，释放出能量，为黄瓜的各种生命活动提供动力。呼吸作用的过程主要包括糖酵解、三羧酸循环（TCA循环）和氧化磷酸化三个阶段。在糖酵解阶段，葡萄糖在细胞质中被分解为丙酮酸，同时产生少量的ATP和NADH（还原型辅酶Ⅰ）。这个过程不需要氧气参与，是呼吸作用的起始阶段。接着，丙酮酸进入线粒体，参与三羧酸循环。在三羧酸循环中，丙酮酸被彻底氧化分解，产生二氧化碳、ATP、NADH和FADH₂（还原型黄素腺嘌呤二核苷酸）。这些物质携带的能量在氧化磷酸化过程中，通过电子传递链传递，最终将ADP（二磷酸腺苷）磷酸化为ATP，实现能量的储存和利用。呼吸作用对于黄瓜具有至关重要的生理意义。首先，它为黄瓜的生长发育提供能量。在黄瓜的整个生育周期中，无论是细胞的分裂、伸长，还是物质的合成与运输等过程，都需要消耗能量，而呼吸作用产生的ATP正是这些生命活动的直接能源。在黄瓜的发芽期，种子需要大量能量来突破种皮，生长出胚根和胚芽，呼吸作用产生的能量为这一过程提供了保障。其次，呼吸作用的中间产物是合成其他重要物质的原料。例如，三羧酸循环产生的α-酮戊二酸、草酰乙酸等可以用于氨基酸的合成，而氨基酸是蛋白质的基本组成单位，对于黄瓜植株的生长和代谢至关重要。此外，呼吸作用还与黄瓜的抗病能力密切相关。在受到病原菌侵染时，黄瓜植株会通过增强呼吸作用，产生更多的能量和活性氧等物质，以抵御病原菌的侵害。呼吸作用与温度等环境因素关系密切。温度对呼吸作用的影响主要体现在对呼吸酶活性的调节上。一般来说，在一定温度范围内，呼吸作用强度随着温度的升高而增强。黄瓜呼吸作用的最适温度一般在25-30℃。当温度低于10℃时，呼吸酶的活性受到抑制，呼吸作用强度明显下降。在宁夏NKWS-Ⅲ型日光温室的冬季，夜间温度较低，黄瓜的呼吸作用会减弱，导致能量产生减少，影响植株的正常生长。而当温度高于35℃时，呼吸酶可能会变性失活，呼吸作用也会受到抑制。在夏季高温时段，温室内温度过高，黄瓜的呼吸作用可能会出现异常，消耗过多的有机物质，影响植株的生长和果实的发育。此外，氧气和二氧化碳浓度也会影响黄瓜的呼吸作用。氧气是呼吸作用的必需物质，当氧气浓度过低时，黄瓜会进行无氧呼吸。无氧呼吸产生的能量较少，且会积累酒精等有害物质，对黄瓜植株造成伤害。在温室内通风不良的情况下，氧气浓度可能会降低，影响黄瓜的呼吸作用。二氧化碳是呼吸作用的产物，当二氧化碳浓度过高时，会抑制呼吸作用。在冬季，为了保持温室内温度，通风量较小，二氧化碳浓度可能会升高，从而对黄瓜的呼吸作用产生抑制作用。水分对呼吸作用也有一定影响，适度的水分供应有利于维持呼吸酶的活性和细胞的生理功能，保证呼吸作用的正常进行。但如果土壤水分过多，导致根部缺氧，会使黄瓜的呼吸作用受到抑制，甚至引发根部病害。4.2.3物质运输与分配黄瓜体内的物质运输与分配是一个复杂而有序的生理过程，它对黄瓜各器官的生长和发育起着关键作用，直接影响着黄瓜的产量和品质。在黄瓜植株中，物质运输主要通过木质部和韧皮部进行。木质部主要负责水分和矿质营养的向上运输，其运输动力主要来自蒸腾拉力和根压。在蒸腾作用的影响下，水分从叶片表面以水蒸气的形式散失到大气中，形成蒸腾拉力，促使根部吸收的水分和溶解在水中的矿质营养沿着木质部导管向上运输，供应给地上部分的各个器官。根压则是由于根部细胞的生理活动，使得根部细胞内的溶质浓度高于外界土壤溶液，从而产生一种压力，推动水分和矿质营养向上运输。在黄瓜的生长过程中，充足的水分供应和良好的根系功能对于木质部的物质运输至关重要。如果土壤干旱或根系受到损伤，会导致木质部运输受阻，影响黄瓜植株的生长和发育。韧皮部则主要负责有机物质的运输，如光合作用产生的蔗糖、淀粉等碳水化合物，以及氨基酸、激素等其他有机物质。韧皮部的物质运输是一个主动过程，需要消耗能量。有机物质在源器官（如叶片）中合成后，通过韧皮部的筛管运输到库器官（如根、茎、果实等）。源库关系是影响物质运输和分配的重要因素，源是指能够合成和输出有机物质的器官，库是指消耗或贮藏有机物质的器官。在黄瓜生长过程中，叶片是主要的源器官，而根、茎、果实等则是主要的库器官。当源器官的光合作用旺盛，合成的有机物质较多时，能够为库器官提供充足的营养，促进库器官的生长和发育。例如，在黄瓜的结果期，叶片光合作用产生的大量光合产物会源源不断地运输到果实中，促进果实的膨大。相反，如果源器官的光合作用受到抑制，或者库器官对有机物质的需求不足，会导致物质运输和分配失衡，影响黄瓜的生长和产量。黄瓜体内物质分配具有一定的规律，且对各器官生长有着显著影响。在黄瓜的不同生育期，物质分配的重点有所不同。在发芽期和幼苗期，物质主要分配到根、茎、叶等营养器官，促进这些器官的生长和发育，为后续的开花结果奠定基础。在这个阶段，根系的生长尤为重要，充足的物质供应可以使根系发达，增强植株对水分和养分的吸收能力。在初花期，物质开始逐渐向生殖器官分配，促进花芽的分化和发育。此时，保证充足的营养供应，能够提高花芽的质量，增加花的数量，为结果期打下良好的基础。在结果期，物质大量分配到果实中，促进果实的生长和成熟。在这个阶段，合理的物质分配对于提高黄瓜的产量和品质至关重要。如果物质分配不均衡，可能会导致果实发育不良，出现畸形瓜、化瓜等现象。例如，当营养生长过旺时，物质过多地分配到茎叶等营养器官，而果实得到的物质相对较少，就容易出现化瓜现象。此外，环境因素也会影响黄瓜体内物质的运输与分配。光照强度、温度、水分、养分等环境条件的变化，会影响光合作用、呼吸作用以及源库关系，从而间接影响物质的运输与分配。在光照充足、温度适宜、水分和养分供应合理的条件下，黄瓜植株的光合作用旺盛，源库关系协调，物质运输和分配顺畅，各器官能够得到充足的营养，生长发育良好。相反，当环境条件不适宜时，如光照不足、温度过高或过低、水分和养分缺乏等，会导致光合作用减弱，源库关系失调，物质运输和分配受阻，影响黄瓜的生长和发育。五、宁夏NKWS-Ⅲ型日光温室环境对黄瓜生育生理的影响5.1对生长发育的影响5.1.1株高、茎粗与叶面积变化在宁夏NKWS-Ⅲ型日光温室环境下，黄瓜的株高、茎粗和叶面积变化受到多种环境因子的综合影响，这些指标的变化反映了黄瓜植株的生长状况和对环境的适应能力。在不同生长阶段，黄瓜株高的增长呈现出明显的规律。在发芽期和幼苗期，株高增长相对缓慢。此时，黄瓜植株主要进行根系和叶片的生长发育，对养分和能量的分配侧重于地下部分和叶片的构建。在宁夏NKWS-Ⅲ型日光温室中，春季3-4月，幼苗期的黄瓜株高每周增长约2-3cm。进入初花期后，随着植株生长中心逐渐转向地上部分，株高增长速度加快。在适宜的温度、光照和养分条件下，黄瓜株高每周可增长5-7cm。到了结果期，株高仍保持一定的增长速度，但增长幅度相对初花期有所减缓。这是因为结果期黄瓜植株需要将大量的养分和能量分配到果实的生长发育上，从而限制了株高的增长。在结果期，黄瓜株高每周增长约3-5cm。温度对黄瓜株高的影响较为显著。适宜的温度能够促进黄瓜植株的生长，在25-30℃的温度条件下，黄瓜株高增长迅速，植株生长健壮。这是因为在适宜温度范围内，黄瓜植株体内的酶活性较高，光合作用、呼吸作用等生理过程能够正常进行，为植株的生长提供了充足的能量和物质基础。当温度过高时，如夏季温室内温度超过35℃，黄瓜植株的生长会受到抑制，株高增长缓慢。高温会导致黄瓜叶片气孔关闭，光合作用受到限制，同时呼吸作用增强，消耗过多的光合产物，从而影响植株的生长。此外，高温还可能会引发黄瓜植株的生理失调，如激素平衡被打破，导致株高增长异常。当温度过低时，如冬季温室内温度低于10℃，黄瓜的生长速度会明显减缓，甚至停止生长。低温会抑制黄瓜植株体内的酶活性，使光合作用、呼吸作用等生理过程受阻，影响植株对养分和水分的吸收与运输，进而影响株高的增长。光照也是影响黄瓜株高的重要因素。充足的光照