摘" "要" "針對(duì)西北黃土高原產(chǎn)區(qū)蘋(píng)果花期頻發(fā)的霜凍災(zāi)害，研發(fā)了“智能網(wǎng)棚+加熱爐”防霜凍設(shè)備，并進(jìn)行了初步測(cè)試，以驗(yàn)證該設(shè)備在降低果園減產(chǎn)與損失方面的有效性，為蘋(píng)果產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供技術(shù)支持。測(cè)試結(jié)果表明，應(yīng)用“智能防霜棚+加熱爐”方式進(jìn)行果園增溫，在環(huán)境溫度為-7.5 ℃時(shí)，增溫效果顯著，棚內(nèi)平均溫度較對(duì)照提高5.8 ℃以上；棚內(nèi)不同高度溫差明顯，高度越高增溫效果越好。

關(guān)鍵詞" "蘋(píng)果園；智能網(wǎng)棚；加熱爐；防霜凍；設(shè)備研發(fā)

武軍虎，甘肅省寧縣蘋(píng)果技術(shù)推廣站，郵編745200；呂宗琴，楊少華，范紅年，寧縣果業(yè)發(fā)展中心；曲同建，李慶紅，寧縣宏建興科技有限責(zé)任公司。

收稿日期：2025-01-16

蘋(píng)果是西北黃土高原產(chǎn)區(qū)鄉(xiāng)村振興、農(nóng)民增收的“拳頭”產(chǎn)業(yè)。然而，近年來(lái)早春霜凍等自然災(zāi)害頻發(fā)，給蘋(píng)果生產(chǎn)帶來(lái)了巨大威脅。以甘肅寧縣為例，2008—2023年間多次發(fā)生蘋(píng)果花期凍害，導(dǎo)致嚴(yán)重減產(chǎn)減收，經(jīng)濟(jì)損失達(dá)到數(shù)億元。鑒于此，甘肅寧縣果業(yè)發(fā)展中心聯(lián)合寧縣宏建興科技有限公司，基于對(duì)蘋(píng)果花期霜凍發(fā)生規(guī)律的調(diào)查分析，開(kāi)展了果園防霜設(shè)備研發(fā)工作，并于2024年成功生產(chǎn)出“果蔬園智能防霜網(wǎng)棚”和果園加熱增溫爐。

1" "工作原理與主要結(jié)構(gòu)

1.1" "工作原理" "根據(jù)冷空氣下降、熱空氣上升的規(guī)律，在降溫情況下，智能控制器按設(shè)定溫度值接通電源，驅(qū)動(dòng)電機(jī)自動(dòng)打開(kāi)網(wǎng)棚，形成傘狀防護(hù)罩，阻斷地面熱空氣上升和高空冷空氣下沉，智能防霜網(wǎng)棚開(kāi)閉狀態(tài)如圖1所示。同時(shí)，啟動(dòng)加熱爐為網(wǎng)棚增溫，形成相對(duì)密閉的“溫室”小環(huán)境。

1.2" "主要結(jié)構(gòu)" "智能防霜棚的主要結(jié)構(gòu)包括溫度和風(fēng)速測(cè)定儀、控制器、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、卷軸、支架、防寒布等；加熱爐由貯液罐（燃燒室）、散熱器、引流罩（片）、自動(dòng)點(diǎn)火器組成，燃料為甲醇混合物，無(wú)污染廢氣排放。實(shí)物圖如圖2所示。

2" "效果測(cè)試

2.1" "測(cè)試地點(diǎn)與時(shí)間" "測(cè)試時(shí)間為2025年1月4日早上6：00。測(cè)試地點(diǎn)位于寧縣中村鎮(zhèn)正洋蘋(píng)果基地，測(cè)試果園2018年建成，為矮化自根砧栽培模式，樹(shù)齡7年，株行距1 m×3.5 m，面積1.5畝。

2.2" "測(cè)試環(huán)境與設(shè)備" "測(cè)試區(qū)環(huán)境溫度-7.5 ℃，風(fēng)力0級(jí)，周?chē)鸁o(wú)遮擋物。測(cè)試設(shè)備為寧縣宏建興科技有限公司研發(fā)生產(chǎn)的“春昊然”牌果蔬智能防霜棚（專(zhuān)利號(hào)：CN202410537814.2）和加熱爐（專(zhuān)利號(hào)：ZL202420471034.8）。

2.3" "測(cè)試方法與效果" "在試驗(yàn)區(qū)環(huán)境溫度達(dá)到-6 ℃以下時(shí)，通過(guò)程控設(shè)備展開(kāi)防霜棚棚布，在果樹(shù)上方3～4 m處形成帳篷式保護(hù)層。按每畝6個(gè)加熱爐要求，布設(shè)加熱爐9個(gè)，并在棚內(nèi)不同層高均勻布設(shè)溫度計(jì)，同時(shí)在棚外設(shè)立對(duì)照區(qū)同步測(cè)定溫度。每隔20 min觀測(cè)1次溫度，記錄增溫效果。

測(cè)試結(jié)果如表1所示，應(yīng)用“智能防霜棚+加熱爐”，在環(huán)境溫度為-7.5 ℃時(shí)，增溫20 min后，棚內(nèi)平均溫度為-1.36 ℃，比對(duì)照增加6.04 ℃；增溫40 min后，棚內(nèi)平均溫度-2 ℃，比對(duì)照增加5.8 ℃。棚內(nèi)不同高度溫差明顯，高度320 cm處增溫效果最佳，平均溫度為5.2 ℃，比對(duì)照增溫12.6 ℃。

3" "結(jié)論與建議

通過(guò)程控方式打開(kāi)防霜棚時(shí)間為40 s，每個(gè)加熱爐在最大用量值時(shí)每小時(shí)需甲醇混合物10 L，每畝按6個(gè)加熱爐布設(shè)，每小時(shí)需甲醇60 L。

應(yīng)用“智能防霜棚+加熱爐”方式進(jìn)行果園增溫，在環(huán)境溫度為-7.5 ℃時(shí)，增溫效果顯著，棚內(nèi)平均溫度較對(duì)照提高5.8 ℃以上。

棚內(nèi)不同高度溫差明顯，高度越高增溫效果越好。建議未來(lái)在降低棚體高度、增加空氣流動(dòng)等方面進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)備設(shè)計(jì)，提高近地面增溫效果，以實(shí)現(xiàn)更均勻的溫度分布。

本防霜設(shè)備可在類(lèi)似條件下，針對(duì)果園、茶園及經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高的大田作物進(jìn)行適應(yīng)性改進(jìn)和推廣試驗(yàn)。