北京－青?？萍己献魇痉稖厥叶拘阅苎芯?/h1>
2010-09-07 08:04:26杜中平聶書(shū)明徐海勤
長(zhǎng)江蔬菜 2010年24期
杜中平，聶書(shū)明，徐海勤
（青海省農(nóng)林科學(xué)院園藝研究所，西寧，810016）
近幾年來(lái)，青海省大力推進(jìn)節(jié)能日光溫室建設(shè)，截至2009年，全省溫室大棚已超過(guò)13萬(wàn)棟[1]。青海省溫室種類多，主要有大棚、簡(jiǎn)單溫室、半地下式日光溫室和高標(biāo)準(zhǔn)節(jié)能日光溫室等類型。雖然青海省設(shè)施園藝產(chǎn)業(yè)發(fā)展很快，但受青海高原特殊地理氣候條件的限制，還存在很大的問(wèn)題，如引進(jìn)的溫室，只做了一些簡(jiǎn)單的改進(jìn)，沒(méi)有結(jié)合青海省冬季寒冷、晝夜溫差大等高原氣候特點(diǎn)，導(dǎo)致青海省大部分地區(qū)冬季溫室都不能種植具有高效益的喜溫性茄果類蔬菜。
本試驗(yàn)針對(duì)青海省溫室結(jié)構(gòu)目前存在的問(wèn)題，利用北京市農(nóng)林科學(xué)院蔬菜研究中心的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，通過(guò)科技合作，引進(jìn)北京的高標(biāo)準(zhǔn)溫室結(jié)構(gòu)，結(jié)合西寧市的氣候條件和地理位置做了進(jìn)一步的改進(jìn)，并研究了北京－青海科技合作示范溫室的結(jié)構(gòu)和性能特點(diǎn)，以期為青海省設(shè)施園藝快速、高效發(fā)展提供理論依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 試驗(yàn)材料
試驗(yàn)節(jié)能日光溫室：溫室后墻、邊墻為雙二四墻夾10 cm厚聚苯保溫板；拱架為鍍鋅雙拱架無(wú)立柱結(jié)構(gòu)；坐北朝南東西延長(zhǎng)；跨度8 m，長(zhǎng)70 m，高4.2 m，后墻 2 m；下挖 0.7 m；容積 1 708 m3；溫室配備PE發(fā)泡自防水保溫被和自動(dòng)卷簾機(jī)，每天9：00打開(kāi)，18：00 關(guān)閉。
1.2 試驗(yàn)方法
2010年1月17日至2月28日連續(xù)在青海省農(nóng)林科學(xué)院3號(hào)試驗(yàn)地北京－青?？萍己献魇痉稖厥覂?nèi)進(jìn)行；在日光溫室中心位置距地表2 m處測(cè)定空氣溫度、露點(diǎn)溫度、光照強(qiáng)度和濕度，地溫為地表下10 cm處的溫度；每天每隔1 h采用溫室娃娃測(cè)定并記錄溫室內(nèi)環(huán)境變化。
圖1 北京－青?？萍己献魇痉稖厥叶静煌瑫r(shí)間溫度
圖2 北京－青?？萍己献魇痉稖厥叶静煌瑫r(shí)間空氣濕度
圖3 北京－青?？萍己献魇痉稖厥叶静煌瑫r(shí)間露點(diǎn)溫度
圖4 北京－青海科技合作示范溫室冬季不同時(shí)間地溫
圖5 北京－青?？萍己献魇痉稖厥叶静煌瑫r(shí)間光照強(qiáng)度
2 結(jié)果與分析
2.1 氣溫
由圖1分析可知，從冬季最寒冷時(shí)連續(xù)40 d的測(cè)定結(jié)果可看出，溫室內(nèi)最低溫出現(xiàn)在6：00，北京－青?？萍己献魇痉稖厥叶疽雇頊囟仍?.5～11.4℃，其中最低溫6.5℃，持續(xù)時(shí)間1～3 d，從2月22日以后開(kāi)始上升；白天溫度在7.7～31.6℃，多數(shù)時(shí)間溫度都在20℃左右，最低溫7.7℃，持續(xù)時(shí)間為1 d；由此得出，此溫室結(jié)構(gòu)完全可以在冬季種植喜溫性的茄果類蔬菜，可大大提高溫室的經(jīng)濟(jì)效益。
2.2 空氣相對(duì)濕度
空氣相對(duì)濕度是表示大氣干燥程度的物理量[1]。由圖2可以看出，每天0：00～6：00 的濕度變化不大， 都在79.8%～84.6%；但白天的濕度變化非常大，與溫度呈反相相關(guān)，溫度高，濕度就小，反之亦然。
2.3 露點(diǎn)溫度
露點(diǎn)溫度指空氣在水汽含量和氣壓都不改變的條件下，冷卻到飽和時(shí)的溫度，所以露點(diǎn)溫度與氣溫的差值可以表示空氣中的水汽距離飽和的程度。由圖3分析可看出，溫室內(nèi)通常最低露點(diǎn)溫度出現(xiàn)在6：00，露點(diǎn)溫度和氣溫呈正相相關(guān)，氣溫高，露點(diǎn)溫度就高，反之亦然。
2.4 地溫
地溫的高低直接影響植物根系生長(zhǎng)的好壞[2]，由圖4中連續(xù)40 d的測(cè)定結(jié)果可看出，溫室內(nèi)最低地溫出現(xiàn)在 6：00，地溫一直在 9.5～21.7℃，2 月16日之前每天的地溫變化不大，到2月16日之后白天和夜晚的地溫都開(kāi)始上升。
2.5 光照強(qiáng)度
冬季溫室內(nèi)光強(qiáng)的大小直接與植物的光合作用呈正相關(guān)性[3]。由圖5可看出，北京－青海科技合作示范溫室內(nèi)通常14：00左右光照最強(qiáng)，最大值達(dá)到42 klx； 冬季晴天溫室內(nèi)光強(qiáng)通常10：00在5～10klx，12：00 在 20klx左右，14：00 在 25～35 klx，17：00 在 5～15klx。
3 結(jié)論與討論
本試驗(yàn)系統(tǒng)的分析了北京－青?？萍己献魇痉稖厥业亩拘阅芴攸c(diǎn)，結(jié)果為冬季最低溫為6.5℃，持續(xù)時(shí)間為1～3 d，大多數(shù)時(shí)間溫度都在20℃左右；濕度每天 0：00～6：00 變化不大， 都在 79.8%～84.6%，濕度和溫度呈反相相關(guān)；溫室內(nèi)通常最低露點(diǎn)溫度出現(xiàn)在6：00，露點(diǎn)溫度和氣溫呈正相相關(guān)；地溫基本保持在9.5～21.7℃；冬季晴天溫室內(nèi)通常光強(qiáng)在 20～30klx，最大可達(dá)到42klx。
溫室的結(jié)構(gòu)和建造材料決定溫室的性能[4]。此溫室的保溫性能好主要有以下幾個(gè)原因：第一，由于此溫室前屋面角度設(shè)計(jì)合理，容積相對(duì)較大，進(jìn)入溫室內(nèi)的光能多，也就是透光率大，熱容量也就大，散熱和降溫速度慢[5]。而且后屋面角度設(shè)計(jì)合理，冬季中午太陽(yáng)光完全可以透過(guò)前屋面直接照射到后墻和后屋面上，達(dá)到白天蓄熱降溫，夜晚散熱保溫的作用。第二，后墻和邊墻都采用雙二四墻夾10 cm厚聚苯保溫板，此墻的效果完全可達(dá)到土墻2 m以上的保溫效果。第三，由于此溫室下挖0.7 m深，增加了保溫蓄熱效果。
由于溫室的前屋面角設(shè)計(jì)合理，而且無(wú)立柱遮擋太陽(yáng)光，因此，溫室內(nèi)具有較強(qiáng)的光照。此溫室具有較強(qiáng)的蓄熱保溫能力和較高的透光率，其冬季溫室內(nèi)的溫度和光強(qiáng)完全可以種植喜溫性的茄果類蔬菜，可大大提高溫室的經(jīng)濟(jì)效率。
但此溫室造價(jià)每棟在12萬(wàn)左右，由于成本過(guò)高而難以在青海地區(qū)推廣應(yīng)用，以后應(yīng)注重設(shè)計(jì)不同建造材料等方面研究，以降低溫室成本，來(lái)實(shí)現(xiàn)大面積推廣。
[1]曹楠.溫室新型覆蓋材料PETP薄膜光熱性能研究[D].北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)，2004.
[2]任艷芳，何俊瑜，李亞靈，等.溫室內(nèi)遮陽(yáng)材料降溫效果研究[J].北方園藝，2009（12）：143-145.
[3]程勤陽(yáng)，丁小明，曲梅.連棟溫室采光性能評(píng)價(jià)指標(biāo)[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2009，25（7）：169-173.
[4]任艷芳，何俊瑜，李亞靈，等.非對(duì)稱連棟溫室和普通日光溫室冬季溫光性能比較[J].北方園藝，2010（2）：71-73.
[5]沈軍，李亞靈，溫祥珍，等.非對(duì)稱連跨式節(jié)能溫室的溫度性能分析[J].四川農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2007（3）：324-327.
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本試驗(yàn)針對(duì)青海省溫室結(jié)構(gòu)目前存在的問(wèn)題，利用北京市農(nóng)林科學(xué)院蔬菜研究中心的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，通過(guò)科技合作，引進(jìn)北京的高標(biāo)準(zhǔn)溫室結(jié)構(gòu)，結(jié)合西寧市的氣候條件和地理位置做了進(jìn)一步的改進(jìn)，并研究了北京－青海科技合作示范溫室的結(jié)構(gòu)和性能特點(diǎn)，以期為青海省設(shè)施園藝快速、高效發(fā)展提供理論依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 試驗(yàn)材料
試驗(yàn)節(jié)能日光溫室：溫室后墻、邊墻為雙二四墻夾10 cm厚聚苯保溫板；拱架為鍍鋅雙拱架無(wú)立柱結(jié)構(gòu)；坐北朝南東西延長(zhǎng)；跨度8 m，長(zhǎng)70 m，高4.2 m，后墻 2 m；下挖 0.7 m；容積 1 708 m3；溫室配備PE發(fā)泡自防水保溫被和自動(dòng)卷簾機(jī)，每天9：00打開(kāi)，18：00 關(guān)閉。
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圖1 北京－青?？萍己献魇痉稖厥叶静煌瑫r(shí)間溫度
圖2 北京－青?？萍己献魇痉稖厥叶静煌瑫r(shí)間空氣濕度
圖3 北京－青?？萍己献魇痉稖厥叶静煌瑫r(shí)間露點(diǎn)溫度
圖4 北京－青海科技合作示范溫室冬季不同時(shí)間地溫
圖5 北京－青?？萍己献魇痉稖厥叶静煌瑫r(shí)間光照強(qiáng)度
2 結(jié)果與分析
2.1 氣溫
由圖1分析可知，從冬季最寒冷時(shí)連續(xù)40 d的測(cè)定結(jié)果可看出，溫室內(nèi)最低溫出現(xiàn)在6：00，北京－青?？萍己献魇痉稖厥叶疽雇頊囟仍?.5～11.4℃，其中最低溫6.5℃，持續(xù)時(shí)間1～3 d，從2月22日以后開(kāi)始上升；白天溫度在7.7～31.6℃，多數(shù)時(shí)間溫度都在20℃左右，最低溫7.7℃，持續(xù)時(shí)間為1 d；由此得出，此溫室結(jié)構(gòu)完全可以在冬季種植喜溫性的茄果類蔬菜，可大大提高溫室的經(jīng)濟(jì)效益。
2.2 空氣相對(duì)濕度
空氣相對(duì)濕度是表示大氣干燥程度的物理量[1]。由圖2可以看出，每天0：00～6：00 的濕度變化不大， 都在79.8%～84.6%；但白天的濕度變化非常大，與溫度呈反相相關(guān)，溫度高，濕度就小，反之亦然。
2.3 露點(diǎn)溫度
露點(diǎn)溫度指空氣在水汽含量和氣壓都不改變的條件下，冷卻到飽和時(shí)的溫度，所以露點(diǎn)溫度與氣溫的差值可以表示空氣中的水汽距離飽和的程度。由圖3分析可看出，溫室內(nèi)通常最低露點(diǎn)溫度出現(xiàn)在6：00，露點(diǎn)溫度和氣溫呈正相相關(guān)，氣溫高，露點(diǎn)溫度就高，反之亦然。
2.4 地溫
地溫的高低直接影響植物根系生長(zhǎng)的好壞[2]，由圖4中連續(xù)40 d的測(cè)定結(jié)果可看出，溫室內(nèi)最低地溫出現(xiàn)在 6：00，地溫一直在 9.5～21.7℃，2 月16日之前每天的地溫變化不大，到2月16日之后白天和夜晚的地溫都開(kāi)始上升。
2.5 光照強(qiáng)度
冬季溫室內(nèi)光強(qiáng)的大小直接與植物的光合作用呈正相關(guān)性[3]。由圖5可看出，北京－青海科技合作示范溫室內(nèi)通常14：00左右光照最強(qiáng)，最大值達(dá)到42 klx； 冬季晴天溫室內(nèi)光強(qiáng)通常10：00在5～10klx，12：00 在 20klx左右，14：00 在 25～35 klx，17：00 在 5～15klx。
3 結(jié)論與討論
本試驗(yàn)系統(tǒng)的分析了北京－青?？萍己献魇痉稖厥业亩拘阅芴攸c(diǎn)，結(jié)果為冬季最低溫為6.5℃，持續(xù)時(shí)間為1～3 d，大多數(shù)時(shí)間溫度都在20℃左右；濕度每天 0：00～6：00 變化不大， 都在 79.8%～84.6%，濕度和溫度呈反相相關(guān)；溫室內(nèi)通常最低露點(diǎn)溫度出現(xiàn)在6：00，露點(diǎn)溫度和氣溫呈正相相關(guān)；地溫基本保持在9.5～21.7℃；冬季晴天溫室內(nèi)通常光強(qiáng)在 20～30klx，最大可達(dá)到42klx。
溫室的結(jié)構(gòu)和建造材料決定溫室的性能[4]。此溫室的保溫性能好主要有以下幾個(gè)原因：第一，由于此溫室前屋面角度設(shè)計(jì)合理，容積相對(duì)較大，進(jìn)入溫室內(nèi)的光能多，也就是透光率大，熱容量也就大，散熱和降溫速度慢[5]。而且后屋面角度設(shè)計(jì)合理，冬季中午太陽(yáng)光完全可以透過(guò)前屋面直接照射到后墻和后屋面上，達(dá)到白天蓄熱降溫，夜晚散熱保溫的作用。第二，后墻和邊墻都采用雙二四墻夾10 cm厚聚苯保溫板，此墻的效果完全可達(dá)到土墻2 m以上的保溫效果。第三，由于此溫室下挖0.7 m深，增加了保溫蓄熱效果。
由于溫室的前屋面角設(shè)計(jì)合理，而且無(wú)立柱遮擋太陽(yáng)光，因此，溫室內(nèi)具有較強(qiáng)的光照。此溫室具有較強(qiáng)的蓄熱保溫能力和較高的透光率，其冬季溫室內(nèi)的溫度和光強(qiáng)完全可以種植喜溫性的茄果類蔬菜，可大大提高溫室的經(jīng)濟(jì)效率。
但此溫室造價(jià)每棟在12萬(wàn)左右，由于成本過(guò)高而難以在青海地區(qū)推廣應(yīng)用，以后應(yīng)注重設(shè)計(jì)不同建造材料等方面研究，以降低溫室成本，來(lái)實(shí)現(xiàn)大面積推廣。
[1]曹楠.溫室新型覆蓋材料PETP薄膜光熱性能研究[D].北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)，2004.
[2]任艷芳，何俊瑜，李亞靈，等.溫室內(nèi)遮陽(yáng)材料降溫效果研究[J].北方園藝，2009（12）：143-145.
[3]程勤陽(yáng)，丁小明，曲梅.連棟溫室采光性能評(píng)價(jià)指標(biāo)[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2009，25（7）：169-173.
[4]任艷芳，何俊瑜，李亞靈，等.非對(duì)稱連棟溫室和普通日光溫室冬季溫光性能比較[J].北方園藝，2010（2）：71-73.
[5]沈軍，李亞靈，溫祥珍，等.非對(duì)稱連跨式節(jié)能溫室的溫度性能分析[J].四川農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2007（3）：324-327.
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