采用半封闭温室技术栽培黄瓜的方法技术领域
本发明属于农作物栽培技术领域，具体涉及一种采用半封闭温室技术栽
培黄瓜的方法。
背景技术
“半封闭”温室是利用空气处理机组(AirTreatmentUnit，ATU)进行
温室气候环境调节的温室新技术。“半封闭”温室能源系统包括地下水源(热
水井和冷水井)、地下水换热系统(高效板式换热器)、热泵机组、末端系
统(温室加热管道和空气处理机组)和蓄能系统(储热罐和储冷罐)。“半
封闭”温室作为太阳能收集器使其成为能量来源的一部分，利用地下浅层地
热资源，通过采用“冬灌夏用”和“夏灌冬用”配对使用的长季节地下含水
层储能技术(ATES)，缓冲罐短期储能技术，并利用地源热泵将低品味能
源提升为高品位热能加以利用，从而大大减少了化石能源的使用和温室气体
的排放，改善了温室内的环境。与传统温室相比，“半封闭”温室可以更精
确地控制温度、湿度和CO2浓度；空气处理机组具有加热模块、制冷模块、
过滤器、包括新风进口和回风进口的通风模块以及控湿模块。
黄瓜为喜温喜光植物，是我国栽培面积最大的蔬菜品种之一，因其口感
清爽、水分多而深受人们喜爱。近年来，我国设施黄瓜栽培面积不断扩大，
但大多数温室因为栽培条件简陋，黄瓜霜霉病、白粉病、白粉虱等发生较多，
同时无法抵御冬季低温，温室无法保证黄瓜正常生长，严重影响黄瓜产量和
品质。
发明内容
本发明针对现有技术中采用温室技术栽培黄瓜无法抵御冬季低温，黄瓜
无法正常生长，使得霜霉病、白粉病、白粉虱等较多，严重影响黄瓜产量和
品质的技术问题，目的在于提供一种采用半封闭温室技术栽培黄瓜的方法。
本发明的采用半封闭温室技术栽培黄瓜的方法，具体为：所述黄瓜栽
培在具有地源热泵和空气处理机组即ATU的半封闭温室(玻璃温室)中，
栽培过程中具体参数设置如下：
1)冬春季节时：
温室内，相对湿度控制在60～95％优选75～90％；
温室内，夜晚加热温度设置在16～19℃优选17℃，白天加热温度设置
在19～23℃；设置ATU的通风温度高于加热温度1～2℃，当温室内温度大
于通风温度时，ATU自动运行使温室内温度控制在通风温度；
2)夏秋季节时：
温室内，相对湿度控制在60～95％优选75～90％；
温室内，ATU自动运行，使得夜晚温度控制在23～26℃优选24～25℃，
使得白天温度控制在28～35℃优选29～33℃。
较佳地是，1)冬春季节时：当温室内外温差≤10℃时，室外新风的比
例≥50％(所述新风比例是指新风除以新风与回风之总和)，当温室内外的
温差＞10℃时，室外新风的比例＜50％。
较佳地是，1)冬春季节时：夜晚，温室外的温度＞5℃时，半封闭温室
顶部的保温帘幕可以留5％的缝隙，以保温帘幕全部打开为100％计算。
较佳地是，1)冬春季节时：日出前2小时开始进行升温，升温速率
0.75～1.5℃/h，优选1℃/h；日落时开始降温，降温速率0.08～0.12℃/min，
优选0.1℃/min。
较佳地是，2)夏秋季节时，日落时开始降温，降温速率2～6℃/h，优
选3℃/h。
较佳地是，1)冬春季节时，ATU自动运行时进一步运行半封闭温室顶
部的天窗使温室内温度控制在通风温度；或者2)夏秋季节时，ATU自动
运行时并进一步运行半封闭温室顶部的天窗和/或遮阳帘幕。
较佳地是，2)夏秋季节时，白天当光照强度高于1000μmolm-2s-1时，
展开半封闭温室顶部透光率60％～70％的遮阳帘幕可有效降低温室温度。
较佳地是，1)冬春季节时或者2)夏秋季节时，晚上相对湿度控制在
85～90％，白天相对湿度控制在75～85％。
较佳地是，黄瓜在整个生长期期间，采用天敌、防虫网和/或黄板生物
防治手段来控制温室虫害。
每年夏季可以对半封闭温室进行清洗，尤其是半封闭温室顶部的玻璃，
以保证温室有较高透光率，如在60～70％。不管什么季节，日出后2小时开
始灌溉，日落前2小时停止灌溉，以2.5mlJ-1m-2(营养液/焦耳光照/平方米)
的灌溉量进行滴灌，灌溉营养液EC2.5mS，pH5.5，每天早上开始滴灌前检
测每天灌溉量和排液量，可以适当修正灌溉量，保证排液量为15～30％。
所述黄瓜可为设施栽培型春秋王2号、戴多星以及弗吉尼亚。
本发明采用半封闭温室技术栽培黄瓜，加上温室形成正压环境，可以有
效减少病虫害的发生，黄瓜在整个采收期可不用喷施农药；同时单茬黄瓜采
收期可以延长至4个月，产量是普通玻璃温室的近2倍，并明显提高了黄瓜
果实品质，降低了生产成本，丰富设施蔬菜栽培技术的研究。
附图说明
图1温室加热温度和通风温度的设定；
图2戴多星采收第1～10周产量情况；
图3春秋王2号采收第1～10周产量情况；
图4弗吉尼亚采收第1～10周产量情况；
图5半封闭温室和普通玻璃温室周产量对比；
图6半封闭温室和普通玻璃温室晴天和阴天条件下温室湿度对比；
其中，横坐标WK是指黄瓜采收第n周，n＝1、2……10。
具体实施方式
实施例1
1)试验材料
试验在上海市农业科学院国家设施农业工程中心崇明基地半封闭玻璃
温室中进行，所用黄瓜品种为：设施栽培型春秋王2号、戴多星和弗吉尼亚。
2)育苗
各品种黄瓜育苗在育苗温室中，白天育苗温室温度控制在21～25℃，晚
上控制在16～19℃；相对湿度白天75～85％，晚上85～95％。黄瓜于2015-2-2
播种于浸透水的岩棉穴盘中，出芽温度控制在25℃左右。出苗后待子叶展
开后移栽至10cm*10cm*6.5cm的岩棉块中，岩棉块前一天要用EC2.0mS
pH5.5的山崎配方营养液浸泡24小时，采用潮汐灌溉浇灌营养液，确保岩
棉块的重量不低于400g为灌溉下限，当苗子1叶1心时，苗子拉开距离，
间距为28cm×30cm。3月12日当苗子6叶1心时，移栽定植至半封闭的
玻璃温室中。
3)栽培
苗子在移栽定植前，对半封闭温室充分消毒，滴灌管道进行酸洗、清水
冲洗。每个半封闭温室平均专用黄板用量为10～15m2/张，并保证黄板可以
随着植株生长而移动，保证黄板悬挂在植株顶部20～30cm的地方。半封闭
温室的天窗和门口配套有防虫网。黄瓜在半封闭温室中定植好以后，每10
天左右要释放一次天敌捕食螨，每次释放量为500头左右/m2，持续没有虫
害发生，投放时间间隔适当延长至12天，冬季投放时间也可以适当延长至
14天。
在栽培过程中，灌溉EC2.5mSpH5.5的山崎配方营养液，根据排液进
行灌溉，保证每天排液量在20％。在整个栽培过程中，无需喷洒农药。黄
瓜开始采收后，每天早上进行果实的采收，每4天落蔓一次，落蔓高度约
30～40cm，之后老叶去掉2～3片，使植株叶片数在18叶左右为宜。
冬春季晚上温室温度控制在17℃，通风温度设置在19℃，相对湿度控
制在90％(用ATU的控湿模块控制温室内湿度)，当室外温度5℃以上时，
帘幕晚上留5％的缝隙。白天温室加热温度设置为19～22℃，通风温度设置
为21～24℃，相对湿度控制在85％左右。日出(如图1所示以6:30日出为
例)前2小时开始升高温室内温度，每小时增加1℃，日出时使温室达到19℃。
日出后继续升高温度，至10:30时温度达22℃，通风温度设为24℃；如果
是晴朗天气，温室内温度很快会升高至22℃，ATU的加热模块不用运行即
可，当温度超过24℃时，天窗或ATU就会自动运行，来降低温室的温度。
14:30时加热温度控制在23℃，通风温度设为25℃。日落(如图1所示以
17:30日落为例)开始迅速将温室的温度降低到17℃，可以设置每10min温
度降低1℃，日落1小时后温度降低为17℃。用ATU进行温室控温并通风
时，根据温室内外温差情况，当温差≤10℃时，选择室外新风比例≥50％(一
般50-90％)，当温差＞10℃时，选择室外新风比例要低于50％(一般为
10-30％)，一方面适当补充温室内CO2，另一方面也要尽量降低能耗。
到了夏秋季，栽培主要控制温室气温不要太高，晚上使用ATU确保温
室温度25℃左右，湿度控制在95％以下(超过95％，ATU就开始除湿)，
白天相对湿度控制在75～85％，使用ATU和天窗控制温室内温度不高于
35℃。用ATU进行温室控温并通风时，主要使用外界新风。当外界光照强
度高于1000μmolm-2s-1时，还可进一步通过透光率60％的遮阳帘幕适当遮
荫，也能降低温室内温度。
4)测试项目
(1)花性：雌花节率、全雌株率、全雄株率；
(2)植株性状：叶片长及宽、节间长度、茎粗、白粉病、霜霉病；
(3)果实性状：单瓜重、瓜长、外径、内径、瓜形指数(即瓜长/直径)、
瓜把、瓜形、风味；
(4)丰产性：记录各品种每次采收产量，统计出温室每平方米的产量；
(5)周产量与太阳辐射的相关性。
表1各品种黄瓜生长情况、雌雄花情况及抗病性
从表1可以看出，弗吉尼亚节间长度略大，三个品种雌花节率、全雄株
率均为100％，没有全雄的植株，同时高抗霜霉病和白粉病。
表2各品种黄瓜的果实性状情况
从表2得出，弗吉尼亚单瓜重、瓜长、瓜形指数均为最大，春秋王2
号比戴多星瓜形指数略大，其它相差不大。
不同黄瓜品种采收第1～10周单位面积产量情况
从图2～4可以看出，各个品种黄瓜单位面积产量随时间逐渐增加的。
春秋王2号和戴多星单周最大产量均超过2kg/m2，而弗吉尼亚单周最大产
量均超过3kg/m2，远高于普通玻璃温室中黄瓜的产量。
不同黄瓜品种太阳辐射与周单位面积产量的关系
黄瓜采收第1～10周平均每天外界的太阳辐射均超过了1000J/cm2，这对
黄瓜高产非常重要，从每周太阳辐射与单位面积产量的变化来看，一般情况
下，这个时期太阳辐射越强，周单位面积产量越高，但是当个别晴天太阳辐
射太大时，黄瓜的光合作用已经饱和，增产效果不明显，这个时候产量可能
更多和及时的落蔓、去老叶等栽培管理有关。
实施例2：普通玻璃温室和半封闭温室春茬栽培黄瓜的对比试验
1)试验材料
试验在上海市农业科学院国家设施农业工程中心崇明基地半封闭温室
和庄行综合试验站普通玻璃温室中进行，所用黄瓜品种为“戴多星”。
2)培育与栽培
崇明基地半封闭温室用空气处理机组ATU进行温室的温度和相对湿度
控制。培育和半封闭温室的栽培条件参数设置与实施例1相同。第一次采收
时间为2015年3月30日，一直采收到2015年7月31日，采收时间4个月
多2天。定植后用ATU控制温室温湿度，天敌捕食螨控制虫害，整个温室
栽培期间没有病虫害发生，没有喷施过农药。
庄行综合试验站普通玻璃温室，苗子在移栽定植前，对普通玻璃温室充
分消毒，滴灌管道进行酸洗、清水冲洗。每个普通玻璃温室平均专用黄板用
量为10～15m2/张，并保证黄板可以随着植株生长而移动，保证黄板悬挂在
植株顶部20～30cm的地方。普通玻璃温室的天窗和门口也配套有防虫网。
黄瓜在普通玻璃温室中定植好以后，每10天左右要释放一次天敌捕食螨，
每次释放量为500头左右/m2。普通玻璃温室因为要求用柴油烧锅炉进行温
室加温，加热成本较高，所以育苗晚，定植于温室较晚，温室基本不加温，
只有当外界温度低于0℃时，刚开始烧锅炉加温，确保温室最低温度达到
10℃左右，平时温室温度主要通过保温帘幕运行和较早关闭通风口来控制，
温室湿度没有办法控制。普通玻璃温室第一次采收时间为5月4日，采收结
束时间为8月10日，采收时间3个月多7天。普通玻璃温室因为只有管道
加温，因加温成本高，很少使用，温室温湿度没有办法控制到合理水平，温
室晚上湿度过高，并且持续时间长，在栽培中早期就出现黄瓜霜霉病，期间
喷施农药5次进行防治。
实验结果
1)不同温室黄瓜产量的对比情况
从图5可以看出，半封闭温室黄瓜共采收18周，从3月30日至7月
31日，栽培期间没有喷洒农药，采收期间没有病虫害发生，黄瓜植株生长
健壮，产量达到23.13kg/m2。普通玻璃温室采收14周，从5月4日至8月
10日，产量为12.97kg/m2，为半封闭温室黄瓜产量的56.1％，因为采收较晚，
5月份天气较好，非常利于黄瓜生长，其采收的前三周黄瓜产量较高，甚至
超过了半封闭温室生长的黄瓜，但是之后因为普通玻璃温室即便有各种生物
防治手段以及喷洒农药，仍然有霜霉病的发生，黄瓜单周产量逐渐降低，且
之后产量一直低于半封闭温室黄瓜产量。
2)不同温室环境湿度对比情况
从图6可以看出，5月份，阴天的情况下，普通玻璃温室内有近20个
小时的时间处于100％的饱和相对湿度，而半封闭温室最高的相对湿度也没
有超过95％，尽管温室超过90％这样较高湿度的时间也较长，但半封闭温
室天窗和ATU持续运行，保证了温室内空气的有效流动，有效地控制了霜
霉病的发生，在整个栽培期都不用喷施农药。5月份晴天情况下，晚上两种
类型温室湿度都没有达到100％的饱和湿度，但是普通玻璃温室还是有8个
小时的时间超过了95％的湿度，使霜霉病发生的风险也很大，而半封闭温
室晚上没有超过95％的空气湿度，晚上90～95％空气湿度持续只有7小时。
同时，晴天时普通玻璃温室白天温室内湿度变化较大，并且最低湿度过低，
可以得出黄瓜在过低的湿度下不利于其生长，半封闭温室内湿度即便较高，
但是湿度变化比较平缓，有利于黄瓜更好地生长。
温室环境条件影响了黄瓜的生长和产量，普通玻璃温室夜晚及阴雨天的
高湿环境使黄瓜感染了霜霉病，虽然通过喷洒农药对黄瓜霜霉病有一定的防
治效果，但黄瓜生长很快，果实几乎要每天采收，所以普通玻璃温室黄瓜的
产量和品质都受到了严重的影响。