張國龍,殷穩(wěn)娜,陳 婷,劉輝生,于海利
(武威市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院,甘肅武威733000)
近年來,武威市以發(fā)展現(xiàn)代絲路寒旱農(nóng)業(yè)為引領(lǐng),圍繞“三大特色產(chǎn)業(yè)帶”和牛羊雞菜果菌薯藥“八大產(chǎn)業(yè)”,不斷提升設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)能力。2020 年武威市日光溫室面積達1.53 萬hm2,蔬菜生產(chǎn)規(guī)模位居甘肅省前列,是全國北方大中型城市冬春設(shè)施蔬菜生產(chǎn)供應(yīng)基地。放風(fēng)口作為調(diào)節(jié)日光溫室作物生長環(huán)境的必要條件,對日光溫室經(jīng)濟效益起著決定性作用,然而目前武威市日光溫室放風(fēng)模式參差不齊,采用的放風(fēng)設(shè)備繁雜多樣,尤其規(guī)?;展鉁厥胰后w采用人工放風(fēng),勞動力成本較高。因此,通過對武威市2 種常見放風(fēng)方式進行對比試驗,試圖為本地區(qū)日光溫室風(fēng)口建設(shè)提供參考建議。
本試驗選擇在武威市農(nóng)科院科研成果轉(zhuǎn)化基地——涼州區(qū)金大棚蔬菜種植農(nóng)民專業(yè)合作社進行,該合作社主要從事瓜菜育苗銷售、科研成果推廣轉(zhuǎn)化及農(nóng)民培訓(xùn)等,其建有高標(biāo)準(zhǔn)日光溫室52 座,現(xiàn)代化育苗車間1 間,年銷售各類蔬菜苗3 000 萬株以上。合作社基地內(nèi)辦公設(shè)施齊全,道路、水利、綠化、電力等基礎(chǔ)設(shè)施配套完善,為本研究順利實施提供了必要的支撐條件。
本試驗通過選擇長度為100 m,放風(fēng)口大小設(shè)置、放風(fēng)管理標(biāo)準(zhǔn)及溫室內(nèi)作物和栽培管理方式均一致的2 個日光溫室,以頂風(fēng)口為研究對象,采用由北京秦耕農(nóng)業(yè)科技有限公司生產(chǎn)的“神農(nóng)棚”牌智能放風(fēng)設(shè)備。該智能放風(fēng)設(shè)備可以通過定時或設(shè)定溫度來自動調(diào)控放風(fēng)口大小,也可以通過遙控器手動和手機遠程控制放風(fēng)口大小;同時,可借助該設(shè)備實時獲得溫室內(nèi)溫濕度數(shù)據(jù)的變化情況。
本試驗涉及的頂風(fēng)口放風(fēng)方式為鋼管卷膜法和繩索拉膜法,其放風(fēng)設(shè)備均采用“神農(nóng)棚”牌智能放風(fēng)設(shè)備,設(shè)定早晨7∶10 風(fēng)口開至20 cm 大小,9∶20 風(fēng)口開至50 cm 大?。黄陂g溫度高于臨界值30℃,風(fēng)口分別開至最大70 cm 和60 cm 大?。幌挛缭O(shè)定18∶20 風(fēng)口自動關(guān)閉。通過借助該放風(fēng)設(shè)備配備的溫濕度傳感器,于2020 年9 月2 日,采集2 種不同放風(fēng)方式下的一整天(0∶00—24∶00)的日光溫室溫濕度數(shù)據(jù),并且按照實際安裝成本及維護費用及使用體驗等進行綜合評價分析。
由圖1 可以看出,同時開啟風(fēng)口后,繩索拉膜條件下室內(nèi)溫度變化較鋼管卷膜有所延遲,這是由于繩索拉膜阻力較大,拉膜速度減小導(dǎo)致溫度變化緩慢。其次,繩索拉膜的溫室內(nèi)溫度較鋼管卷膜的溫室平均溫度高1.5℃,這是由于繩索拉膜定滑輪的限制,導(dǎo)致風(fēng)口最大開度較鋼管卷膜的風(fēng)口開度小10 cm 左右,導(dǎo)致溫室內(nèi)整體溫度較高。從圖1 還可以發(fā)現(xiàn),繩索拉膜條件下溫室內(nèi)溫度變化較鋼管卷膜溫度變化穩(wěn)定,究其原因:鋼管卷膜法放風(fēng)設(shè)備和溫濕度傳感器安裝在溫室出口端,溫濕度波動比較明顯;而繩索拉膜法放風(fēng)設(shè)備和溫濕度傳感器安裝在溫室中間,其溫度變化波動較緩慢。
由圖2 可以看出,同時開啟風(fēng)口后,繩索拉膜條件下室內(nèi)濕度變化較鋼管卷膜有所延遲,這是拉膜放風(fēng)阻力大所致。其次,白天內(nèi)繩索拉膜的溫室內(nèi)濕度較鋼管卷膜的溫室平均濕度高2%,夜間差異不顯著,這是由于白天2 種放風(fēng)方式最大風(fēng)口大小不一致,而夜間風(fēng)口均處于關(guān)閉狀態(tài)。同時,白天內(nèi)繩索拉膜條件下溫室內(nèi)濕度變化較鋼管卷膜濕度變化穩(wěn)定,而夜間2 種放風(fēng)方式溫室內(nèi)濕度基本一致,這也與溫濕度傳感器安裝位置有一定的關(guān)系。
通過對2 種不同放風(fēng)方式與人工放風(fēng)成本進行對比分析(見表1),智能放風(fēng)設(shè)備較人工放風(fēng)模式可明顯降低成本,其中,繩索拉膜法較鋼管卷膜法節(jié)省成本300 元/年,較人工放風(fēng)節(jié)省成本663 元/年;按照本試驗基地52 個日光溫室計算,繩索拉膜智能放風(fēng)較人工放風(fēng)可節(jié)省成本5 萬元/年。但使用智能放風(fēng)設(shè)備,前期投入成本較高,不適合普通種植戶小規(guī)模種植應(yīng)用。
圖1 2 種放風(fēng)方式下溫度趨勢圖
圖2 2 種放風(fēng)方式下濕度趨勢圖
表1 2 種放風(fēng)方式下經(jīng)濟效益對比
通過以上對比分析不難得出:鋼管卷膜法和繩索拉膜法各有利弊,但鋼管卷膜對日光溫室溫濕度調(diào)控更加迅速敏感;但從投入成本來看,小規(guī)模種植戶對設(shè)備一次性投入能力有限,放風(fēng)可不計人工成本,因此建議采用安裝低端簡易卷膜器的鋼管卷膜法。而擁有大規(guī)模日光溫室群體的公司或農(nóng)民專業(yè)合作社,一次性投入能力較強,采用人工放風(fēng)成本較高,因此建議采用安裝成本相對較高的智能化放風(fēng)繩索拉膜法。