董楚軒,梁伯莉,王若菡,姚曉明,楊 迪
(北京市密云區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站,北京 101500)
北京市密云區(qū)位于北京市東北部,地理坐標(biāo)西起東經(jīng)116°39′33",東至117°30′25",東西長(zhǎng)69 km;南起北緯40°13′7",北至北緯40°47′57",南北寬約64 km。密云地區(qū)四季分明,干濕冷暖變化明顯,年平均氣溫為10.8℃。密云地區(qū)設(shè)施農(nóng)業(yè)快速發(fā)展從2008 年開始。2008 年按照市促進(jìn)設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展的政策意見,密云全面推開設(shè)施農(nóng)業(yè)建設(shè),在12 個(gè)鎮(zhèn)新發(fā)展日光溫室、鋼架大棚2545 畝(169.8 hm2),建成連棟溫室1.26 hm2。2009 年,全區(qū)再增設(shè)施農(nóng)業(yè)6973.5 畝(465.1 hm2),其中日光溫室5315 畝(354.5 hm2),鋼架大棚1658.5 畝(110.6 hm2);在建設(shè)施3453 畝(230.3 hm2)。2009 年底,全區(qū)設(shè)施農(nóng)業(yè)總面積達(dá)到到1.2 萬(wàn)畝(800.4 hm2)[1]。2015 年至今,密云地區(qū)設(shè)施農(nóng)業(yè)在原來(lái)的設(shè)施基礎(chǔ)上進(jìn)行了大規(guī)模的改建翻建工作,將原有的7 m跨度日光溫室進(jìn)行翻建,跨度增加到12 m。為了更好的推廣應(yīng)用大跨度節(jié)能型日光溫室,技術(shù)人員將兩種不同跨度的日光溫室進(jìn)行越冬保溫性、升溫性等環(huán)境因素的比較,為密云地區(qū)大跨度日光溫室推廣提供科學(xué)依據(jù)。
試驗(yàn)于 2017~2018 年在北京市密云區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站新技術(shù)展示基地及圣水頭蔬菜生產(chǎn)園區(qū)內(nèi)完成。供試的2 種跨度的節(jié)能型日光溫室(7、12 m 跨度日光溫室),每個(gè)跨度的日光溫室選擇3 個(gè)相同結(jié)構(gòu)溫室進(jìn)行重復(fù),并且生產(chǎn)相同作物且管理水平相當(dāng)。
供試日光溫室均坐北朝南,東西延長(zhǎng),長(zhǎng)度為70 m,溫室為后磚墻,前屋面覆蓋雙層棉被,采用卷簾機(jī)管理,溫室其它結(jié)構(gòu)參數(shù)見表1。
表1 溫室結(jié)構(gòu)參數(shù)
用RR-9100G 設(shè)施環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(系統(tǒng)由北京雨根科技有限公司生產(chǎn))懸掛于距離地面1.5 m 處,記錄儀精度為 ±1℃,可連續(xù)自動(dòng)記錄 16382 個(gè)數(shù)據(jù)。工作環(huán)境溫度為-35~80℃。每10 min 記錄1 次,定期下載數(shù)據(jù)分析。
測(cè)定日光溫室冬季生產(chǎn)溫度最低時(shí)間段:12月21 日(冬至)~翌年2 月3 日(立春),共計(jì)45 天。
平均溫度:平均溫度為多日平均氣溫的平均值。
平均最高溫:以測(cè)試時(shí)間段內(nèi)每天最高溫的平均值作為平均最高溫度。
平均最低溫:以測(cè)試時(shí)間段內(nèi)每天最低溫的平均值為平均最低溫度。
升溫能力:用溫室內(nèi)每日最高氣溫與最低氣溫之差表示升溫能力。
采用Microsoft Excel 2010 軟件處理數(shù)據(jù)。
溫室作物越冬最冷期間為12 月21 日~翌年2 月3 日,2 種跨度節(jié)能型日光溫室保溫性能見表2。可以看出,不同跨度溫室在作物越冬期間,7 m 跨度日光溫室比12 m 跨度溫室的平均溫度升高0.7℃,平均最高溫高0.8℃,平均最低溫低0.2℃,差異不明顯(表2),由此可以看出12 m 跨度日光溫室的保溫能力強(qiáng)于7 m 跨度日光溫室。
表2 不同跨度日光溫室保溫性比較
溫室跨度的不同直接導(dǎo)致空間大小存在差異,為了判斷溫室是否能迅速提高溫度,該研究統(tǒng)計(jì)了兩種溫室的升溫值。因?yàn)殛幪旌颓缣鞙厥业纳郎夭町愄?,為了比較相同天氣條件下兩種溫室深冬的升溫能力,分別統(tǒng)計(jì)了兩種跨度溫室在連續(xù)晴天和陰天(各取5 天)的升溫情況。由表3 可知,連續(xù)陰天7 m 跨度日光溫室升溫值比12 m 跨度日光溫室升溫值低0.8℃,連續(xù)晴天7 m 跨度日光溫室升溫值比12 m 跨度日光溫室升溫值低1.2℃。可以看出12 m 跨度日光溫室升溫能力高于7 m 跨度日光溫室。
表3 不同日光溫室連續(xù)晴天和陰天升溫能力比較
從表4 可以看出,12 m 跨度日光溫室的株高、葉片數(shù)定植后30、50、70 天均大于7 m 跨度日光溫室的株高、葉片數(shù)。12 m 跨度日光溫室番茄植株長(zhǎng)勢(shì)好于7 m 跨度日光溫室。
表4 不同跨度日光溫室番茄長(zhǎng)勢(shì)比較
從表5 可以看出,12 m 跨度日光溫室番茄單株產(chǎn)量、總產(chǎn)量均高于7 m 跨度日光溫室。
表5 不同跨度日光溫室番茄產(chǎn)量比較
通過試驗(yàn)得知,12 m 跨度日光溫室的保溫能力強(qiáng)于7 m 跨度日光溫室,差異不明顯;在連續(xù)陰天和連續(xù)晴天情況下,12 m 跨度日光溫室升溫能力高于7 m 跨度日光溫室;12 m 跨度日光溫室番茄植株長(zhǎng)勢(shì)好于7 m 跨度日光溫室;12 m 跨度日光溫室番茄單株產(chǎn)量、總產(chǎn)量高于7 m 跨度日光溫室。
合理的結(jié)構(gòu)參數(shù)是影響日光溫室內(nèi)部環(huán)境條件優(yōu)劣和環(huán)境調(diào)控能力的首要因素[4]。溫室跨度、脊高、墻體厚度、屋面角度等參數(shù)的配套設(shè)計(jì)也影響到日光溫室的性能[2]??缍鹊拇笮∮绊懭展鉁厥彝恋乩寐?、單位面積造價(jià)、溫室采光能力和保溫性能??缍仍酱?,土地利用率越高、單位面積投資越小,但溫室采光能力和保溫性可能下降[3]。本試驗(yàn)研究測(cè)試了跨度為7 m 和12 m 的日光溫室的溫度性能,2 種日光溫室的性能以12 m跨度溫室的溫度性能最佳,溫室白天蓄熱能力強(qiáng),夜間保溫能力強(qiáng),也表現(xiàn)出了較強(qiáng)的升溫能力,而且溫室空間大、土地利用率提高,符合當(dāng)前密云地區(qū)日光溫室的發(fā)展需要。