丁昊鷹

巴林左旗農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心

蔬菜大棚溫室的生產(chǎn)節(jié)能技術(shù)

丁昊鷹

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一、充分利用自然光照、氣溫條件

為了減少溫室耗能，不少國(guó)家把冬季生產(chǎn)蔬菜的溫室建立在氣候較溫暖的地區(qū)。根據(jù)我國(guó)的冬季氣溫、光照條件，適于發(fā)展溫室生產(chǎn)的地區(qū)是黃淮海平原及晉、冀、魯?shù)哪喜康貐^(qū)。這些地區(qū)日照條件好，冬季氣溫不太低，需要加溫的時(shí)間短，要求補(bǔ)充的熱量較少，耗能不多。而東北地區(qū)、華北大部分和內(nèi)蒙以及西北一些地區(qū)，雖然光照條件好，但由于冬季氣溫低，需加溫的時(shí)間較長(zhǎng)，耗能量大。因此發(fā)展蔬菜溫室大鵬生產(chǎn)不可忽視這一點(diǎn)。

二、增加溫室的輻射熱

為了充分利用太陽(yáng)能，溫室建筑的結(jié)構(gòu)和方位要設(shè)計(jì)合理。應(yīng)盡量擴(kuò)大受光面，據(jù)測(cè)定冬季東西棟南北屋面的溫室比南北棟東西屋面溫室累計(jì)受光量約多10%。為了減少溫室采光面對(duì)陽(yáng)光的反射，應(yīng)盡量保持光線的最大的投射角，在不影響建筑結(jié)構(gòu)的情況下，盡量加大溫室頂部采光面的傾斜度，以吸取更多的輻射熱，此外增加覆蓋物的透光率也是增加輻射熱的條料薄膜覆蓋嚴(yán)密。從光質(zhì)來(lái)講，用塑料薄膜覆蓋，短波紫外線的透光率比玻璃好，但有易吸附塵埃和水滴及易老化等特點(diǎn)。不同質(zhì)地的薄膜效果不同，據(jù)測(cè)定，聚氯乙烯農(nóng)膜始用透光率為90%，使用3個(gè)月后降為55%，一年后降至15%；而聚乙烯防塵薄膜，始用透光率同為90%，但3個(gè)月后為82%，一年后可保持58%。無(wú)論選用那種覆蓋材料，保持屋面透明無(wú)塵，無(wú)水滴，是保證透光良好的關(guān)鍵。據(jù)測(cè)定，薄膜表面如吸附一層水珠，能吸收和散射掉大量入射光，使進(jìn)入室內(nèi)的太陽(yáng)輻射減少15%～25%，加上附著的塵埃，使屋面透光率共減少30%～40%。

三、保溫節(jié)能

1.覆蓋保溫

在透明的屋面上覆蓋草簾（苫），使其形成一個(gè)不易傳熱的不流動(dòng)空氣層，有良好的保溫效果，可使室溫比未加覆蓋的高3～5℃。若在草簾上再加一層塑料薄膜，可防潮濕，更能增強(qiáng)保溫效果。采用多層覆蓋，保溫效果更佳。據(jù)測(cè)定，雙層塑料大棚冬季夜間平均溫度比單層大棚約高5℃左右，比外界氣溫高6～8℃，極端可比外界高11℃以上。在地溫方面最冷月份雙層大棚內(nèi)10厘米處最低在4℃左右，最高6～7℃；而單層大棚最低為0℃左右，最高為3～4℃。

2.蓄熱保溫

把溫室內(nèi)白天多余的熱量貯存起來(lái)，等到室內(nèi)溫度降低時(shí)，再釋放出來(lái)提高室溫，蓄熱的方法有以下幾種：

（1）地中熱交換。系以土壤為蓄熱體，在溫室地下50或70厘米處，每隔60～70厘米埋一內(nèi)徑為10厘米的聚乙烯管或陶土管作熱交換管，在管的一端安裝風(fēng)機(jī)，使室內(nèi)空氣沿管路循環(huán)，管壁就成為人工熱交換面，起蓄熱及熱回收作用。據(jù)實(shí)驗(yàn)，在北京2月下旬，塑料大棚內(nèi)午間氣溫達(dá)25℃以上時(shí)，實(shí)驗(yàn)大棚的風(fēng)機(jī)及管道蓄熱系統(tǒng)就開(kāi)始運(yùn)行蓄熱，至3月上旬實(shí)驗(yàn)大棚內(nèi)的最低氣溫已達(dá)4～8℃，棚內(nèi)、外溫差達(dá)到7～8℃，同時(shí)地溫較對(duì)照大棚高6～7℃，實(shí)驗(yàn)大棚番茄定植期較對(duì)照雙層大棚早10天，比對(duì)照單層大棚早19天，始收期早半個(gè)多月，效果顯著。

（2）水槽（池）熱交換。蓄熱體是水，日本采用這一熱交換設(shè)施，是在溫室兩邊各設(shè)置一個(gè)10立方米的水槽，每個(gè)水槽內(nèi)裝置21根內(nèi)徑10厘米的聚乙烯管，水槽兩端設(shè)置兩臺(tái)有壓換氣扇，水槽內(nèi)有壓力循環(huán)式攪拌器，白天25℃以上開(kāi)始蓄熱，夜間13℃以下放熱，據(jù)報(bào)道槽內(nèi)水溫白天平均可上升4℃，最多可上升7.3℃，夜間放熱后，平均下降4.3℃，最多下降6.8℃。

（3）利用相變物質(zhì)蓄熱。采用在溫度升高時(shí)吸熱溶解，溫度降低則凝固放熱特性的鈉鹽六水氯化鈣等相變物質(zhì)作蓄熱的介質(zhì)。法國(guó)巴黎礦業(yè)學(xué)院研制的L1s型太陽(yáng)能貯存器，就是一個(gè)二立升的特制小型塑料桶，放入能在15.6℃時(shí)呈液態(tài)的鈉鹽，貯存白天的熱量，夜間溫度降至熔點(diǎn)以下時(shí)凝固放熱。據(jù)報(bào)道在一個(gè)445㎡的溫室內(nèi)，放置若干個(gè)這種太陽(yáng)能貯存器，當(dāng)室外溫度降至0℃時(shí)，室內(nèi)可保持到8℃，而對(duì)照溫室為2℃。

3.地面覆蓋及挖防寒溝

溫室內(nèi)土壤貯存的熱量約有50%～60%用于水分的蒸發(fā)和蒸騰。而每蒸發(fā)10克水需耗6千卡熱量，這一熱量相當(dāng)于1立方米空氣升高20℃的熱量。采用地面覆蓋，可以減少土壤的水分蒸發(fā)，既減少了潛熱的消耗，又起到了保墑作用，還可降低室內(nèi)的濕度。此外，在溫室周圍挖一寬30厘米，深40厘米的防寒溝，溝內(nèi)填干草、樹(shù)葉等，踏實(shí)后蓋土略高于地面，使室內(nèi)、外土壤隔開(kāi)，減少地中傳熱、失熱。

四、降低溫室溫度定值

以縮小室內(nèi)、外溫差溫室生產(chǎn)所要求的溫度隨不同作物及不同品種而異。降低溫室要求的溫度定值，是節(jié)能的一種有效途徑。主要有以下幾種方法：

1.根據(jù)季節(jié)變化終止適宜的作物

不同種類的蔬菜，所需溫度差別甚大。一般耐寒蔬菜，生長(zhǎng)適溫在15～20℃，能耐短期-5～-10℃低溫。而喜溫蔬菜黃瓜、番茄等，生長(zhǎng)適溫則為20～30℃，到15℃以下時(shí)即授粉不良。如在寒冷冬季種植喜溫蔬菜，室內(nèi)溫度定值就高，室內(nèi)外溫差增大，耗能就多得多。相反如種植一些耐寒的綠葉菜類，室內(nèi)要求的溫度定值就低得多。一般保溫較好的溫室，在北京甚至在東北，冬季不加溫也可種植綠葉菜類。如北京近郊大棚，冬季種油菜，春季栽番茄，經(jīng)濟(jì)效益甚佳。沈陽(yáng)鞍山市日光溫室保溫性能良好，在遼西、遼北等地，冬季均可生產(chǎn)耐寒葉菜類，春季可提前生產(chǎn)果菜類。

2.選用耐寒品種

一個(gè)能耐8℃低溫的品種，就比只能耐10℃的品種，要求溫度的定值低2℃。而實(shí)驗(yàn)證明，最低溫度定值降低兩度，可節(jié)省燃料20%左右，可見(jiàn)選育耐低溫的優(yōu)良品種也是一種經(jīng)濟(jì)而有效的節(jié)能措施。

3.采用變溫管理

根據(jù)植物生理特點(diǎn)，一般在上午光合作用比午后強(qiáng)，日落后光合作用停止，合成的物質(zhì)運(yùn)往其它器官。因此在上午應(yīng)給予該作物的適溫上限，促進(jìn)光合作用旺盛進(jìn)行。下午則使處于適溫的下限，降低較強(qiáng)的呼吸作用，防止出現(xiàn)呼吸作用大于光合作用的逆轉(zhuǎn)現(xiàn)象。為了不影響植物體內(nèi)合成物質(zhì)的良好運(yùn)轉(zhuǎn)，前半夜溫度不宜降的太低，在后半夜溫度可逐漸降至該作物生長(zhǎng)溫度的低限，以抑制呼吸作用，減少養(yǎng)分的消耗。進(jìn)行這種分時(shí)段的變溫管理，既符合植物生理要求，又可節(jié)約能源。據(jù)國(guó)內(nèi)、外的試驗(yàn)及實(shí)踐證明，溫室采用分時(shí)段變溫管理，可以節(jié)省燃料20%左右。

綜上所述，可以看出溫室生產(chǎn)要達(dá)到最優(yōu)化，須多學(xué)科密切結(jié)合，溫室生產(chǎn)的經(jīng)營(yíng)管理者必須系統(tǒng)地掌握好溫室生產(chǎn)的各重要環(huán)節(jié)，采取上述綜合措施，達(dá)到少加溫甚至不加溫也能在寒冷季節(jié)為社會(huì)提供新鮮蔬菜。