基于相变储热材料的温室栽培架设计及性能研究

【目的】设计一种基于相变储热材料的温室栽培架,为解决温室作物冬季面临的低温冷害等问题提供参考。【方法】利用相变蓄放热系统、辅助加热系统、热风循环系统等组成栽培架,通过试验测试了典型晴天和典型阴天条件下栽培架种植区和相变蓄放热系统内的温度,对种植区与温室内的温度进行比较,并用FLIR红外成像仪采集线椒、番茄叶片部分的热红外图像,验证栽培架的放热保温效果。【结果】在典型晴天且不开启辅助加热条件下,种植区夜间平均温度较温室内高1.2～2.5 ℃;在典型阴天条件下,夜间开启辅助加热系统时,种植区夜间平均温度较温室内高3.3～6.8 ℃。在典型晴天和阴天两种天气条件下,栽培架内种植作物的叶片温度均高于同时段温室内种植的作物。栽培架的平均能量利用率在典型晴天和典型阴天条件下分别为65.1%和56.6%,栽培架的平均性能系数（COP）在典型晴天条件和典型阴天条件下分别为9.3和2.2。【结论】所设计的基于相变储热材料的温室栽培架冬季种植区增温明显,可有效改善作物生长的热环境,且节能效果明显。     

光伏日光温室夏季光环境及其对番茄生长的影响

【目的】探索光伏发电系统在设施农业领域中的实际应用情况与发展潜力。【方法】在陕西安塞典型晴天和阴天条件下,对比分析普通日光温室和光伏日光温室的太阳总辐射透过率和光合有效光量子流密度透过率,同时还对2种日光温室中番茄的生长状况、产量以及品质进行了对比分析。【结果】在非晶硅电池组件和PC板按1∶1数量比布局条件下,晴天光伏日光温室正午前后2h内的太阳总辐射(波长范围为0.3~3μm)透过率为38.7%,光合有效光量子流密度(波长范围为400~700nm)透过率为38.9%,分别较塑料薄膜日光温室低30.3%和17.6%;而阴天时光伏日光温室的太阳总辐射透过率为34.6%,光合有效光量子流密度透过率为31.1%,分别较塑料薄膜日光温室低15.8%和9.4%;在此时段内,晴天、阴天光伏日光温室分别较塑料薄膜日光温室阻挡了3 949.7和342.1kJ/m2的热量进入温室内部。2种温室内,番茄株高在开花期(定植后23~44d)差异显著,表现为光伏日光温室>塑料薄膜日光温室;茎粗反之,且只在开花初期(定植后23~29d)差异显著;番茄果实产量与品质无显著性差异。【结论】光伏日光温室内非晶硅电池组件有助于夏季降温,同时其室内光环境可满足番茄的生长。     

光伏日光温室冬季发电效果初探

【目的】探究冬季光伏日光温室发电系统的实际发电效果,为光伏日光温室的设计提供参考。【方法】以陕西杨凌地区2kW光伏日光温室为研究对象,详细介绍了其室内光伏发电系统的构成,利用C语言编制发电量监测软件监测整个光伏发电系统的发电量,采用太阳总辐射采集仪获取温室外太阳总辐射数据,并运用Excel软件分析了室外太阳总辐射与系统发电量的相关性。【结果】光伏发电系统在1月份的发电功率为0.618kW;系统日发电量最大值为9.544kW·h,最小值为1.414kW·h;系统发电量与室外太阳总辐射呈现显著正相关关系,且晴天的相关性系数大于阴天。【结论】2kW光伏发电系统可为面积为500m2的日光温室环境调控提供电力保证,同时本研究还为光伏日光温室发电量的计算提供了理论计算公式。     

酸枣树干液流速率与环境因子的关系

选择华北地区典型灌木酸枣为研究对象,用TDP传感器测定树干液流速率,并对不同气象条件下的液流速率与环境因子进行了相关性分析及模型模拟。结果表明:不同气象条件下,各环境因子都对树干液流速率有影响,但程度不同。晴天、阴天、雨天影响树干液流速率最重要的环境因子分别是空气温度、太阳辐射和降雨量。在不同气象条件下,酸枣树干液流速率与环境因子间回归模型的自变量构成有很大差异,且晴天和阴天模拟效果较好,雨天模拟效果不佳。      

太阳能光伏发电在烤烟烘烤过程中的供电效果

为了解太阳能光伏发电在烤烟上的实际应用效果,为今后烤烟可持续发展提供理论依据,利用太阳能光伏发电系统改造密集烤房的供电系统,研究了不同天气条件下烤房的供电情况及对烤后烟叶质量的影响.结果表明:在晴天,供应1座烤房用电时,太阳能光伏发电能够保证整炕烤烟的用电;作为后备用电,同时供应4座烤房用电时,能保证4座烤房4h的连续用电.同时,采用太阳能光伏发电的烤后烟叶质量与农用电进行烘烤的烤后烟叶质量没有明显差异.     

气候因子对枣树叶片和果实中内源激素的影响

为研究不同气候因子对枣树叶片与果实中内源激素含量的影响,选用3年生壶瓶枣树为材料,应用高效液相色谱法测定不同气候条件下枣树叶片与果实中内源激素IAA,ZT,GA3含量,分析气候变化过程中叶片与果实中内源激素的变化规律。结果表明,叶片中GA3,ZT含量雨天均大于阴天,阴天大于晴天,含量呈上升趋势,但IAA含量无明显变化;枣果中GA3含量无明显变化,ZT含量雨天比阴天、晴天分别高35.8%,41.7%,枣果中IAA含量在雨天时达到最大,比晴天升高65.9%。晴天与阴天叶片中IAA含量均高于果实,但雨天时果实中IAA含量反超于叶片,枣果中的IAA含量受气候影响变化显著。表明气候变化改变了枣树叶片与果实中内源激素的含量。     

日光温室内设保温幕的小气候效应及节能效果分析

为减少夜间日光温室前屋面的热量损失，采用内设保温幕的方法测试其效果。结果表明：①保温幕的保温效果晴天优于阴天，其保温性表现在对气温的提高上，对土壤温度的提高效果不明显。晴天夜间室温平均提高1．5℃，幕上温度降低1．6℃，地表温度提高0．4℃；阴天夜间室温平均提高0．9℃，幕上温度降低0．9℃，地温提高不显著。②保温幕的降湿效果晴天优于阴天。晴天夜间相对湿度平均降低3．7％，绝对湿度降低1．48hPa，统计结果显著；阴天相对湿度平均降低2．9％。绝对湿度降低不显著。③日光温室保温幕能起到一定节能效果，晴天节能6％，阴天节能4％。     

农光耦合系统对田间光照条件和甘薯生长的影响

为了探讨光伏发电和农作物生产耦合系统的可行性和合适途径,本研究测定了光伏板对田间光照条件和甘薯生长的影响。试验以木板模拟光伏板,选择平均高度1.6 m、坡度22°、宽3 m、长9 m的标准组件参数,以无光伏板为对照,供试甘薯品种为"心香""浙薯13"和"浙薯77"。结果表明:在晴天天气条件下,光伏板下的光照强度为80～400μmol/(m~2·s),高于供试甘薯品种的光补偿点,略低于"心香"和"浙薯13"的光饱和点;在多云天气条件下田间光伏板下的光照强度变化与晴天相似;雨天的光照强度总体上略高于甘薯的光补偿点。与对照相比,光伏板遮阴处理的甘薯叶片净光合速率和气孔导度显著下降,胞间CO_2浓度显著增加;植株单株总叶面积显著下降,"心香""浙薯13""浙薯77"分别下降18.94%、45.54%和56.26%,单位面积叶片质量也明显下降;3个甘薯品种的干物质积累趋势与对照一致,但总量显著下降,单位面积产量分别下降39.25%、33.70%和23.60%,总产以品种"心香"最高。本研究表明,设置光伏板对田间光照强度和甘薯生长有一定的不良影响,但单位面积的经济效益极显著增加,生产上可以通过增加种植密度、适当增施肥料等减少作物减产。综上表明,光伏发电和农作物生产耦合系统具有较好的推广前景。     

桂南地区春季单栋塑料大棚小气候特征分析

对桂南地区春季塑料大棚内外的光温湿特征的观测分析表明:棚内透光率很低,仅为52%～59%,晴天相对较高,阴天较低;棚内日平均气温平均增温1.3～2.6 ℃,多云天气增幅最大,阴天最小;晴天棚内20:00～6:00气温出现"温度逆转",降幅为0.1～1.2 ℃;最高气温晴天及多云时棚内高于棚外7～9 ℃,阴天高3 ℃;最低气温晴天及多云时棚内出现"温度逆转",但不足1 ℃;棚内各土层平均温度增温效果阴天与多云天气接近,增温2～3 ℃,晴天地表0 cm负增温1.2 ℃;晴天及多云天气棚内12:00～16:00前后地表温度达到40 ℃以上;平均相对湿度棚内均高于棚外2%～4%,但中午前后高温时段棚内空气湿度低于棚外4%～8%,以晴天影响大,阴天小.     

日光温室气温变化规律的研究

为探明冬春季目光温室内气温的变化规律,于山东莱芜进行温室内小气候观测试验,对各月份不同天气条件下温室内气温变化规律进行了分析,结果表明:(1)12、1和2月份的最低气温出现时间为08时,阴天会推迟1h.且最低气温均在番茄的生长界限温度以下;3和4月份的最低气温出现时间分别为07和06时;且最低气温均在阴天最高,多云天次之,晴天最低;(2)温室内外气温相关性阴天时最大,多云天次之.晴天最小;且白天相关性明显小于夜间;(3)冬季温室内增温效果显著.     

不同天气条件下温室番茄栽培环境因子的变化特征研究

[目的]研究南疆干旱气候区春季沙尘频发期,不同天气条件下温室内番茄栽培环境因子变化特征,为合理调控戈壁温室内环境因子,指导温室番茄生产提供依据.[方法]采用无线远程环境监控系统监测典型的晴天、多云和沙尘天气温室内温度、湿度、光照、土壤温度的日变化,对温室内环境因子变化特征进行分析.[结果]温度和光照强度日变化在晴天呈明显的“双波峰型”曲线,多云、沙尘天气则呈“单波峰型”,三种天气条件下气温、土壤温度变化均能达到番茄生长发育的适宜温度范围.晴天、多云天气光照强度完全达到番茄生长发育光强的需求,沙尘天气对温室内光强影响较大,日最高光强为29.3 Klx.晴天天气湿度早晚下降的幅度远比沙尘、多云天气小,其变化范围在26.2;～61.1;,沙尘天气湿度下降相对滞后.[结论]南疆早春茬沙尘频发期气温、土壤温度变化均能满足番茄生长发育的适宜温度.沙尘天气通风应使降湿与保温互相兼顾,及时清除棚膜上的尘土,改善温室内光照条件.晴天及时通风降温降湿.     

不同目数防虫网覆盖对豇豆栽培小气候的影响

[目的]为三亚地区冬季豇豆(Asparagus bean)设施栽培面积的不断扩大提供技术支持。[方法]以春早优豇豆为试材,采用GP-C832加强型钢管大棚栽培,研究20、30、40、50目白色防虫网对棚内温度、光照、湿度等小气候的影响。[结果]不同目数防虫网大棚内气温在晴天和阴雨天变化幅度不明显,晴天湿度和光照变化幅度较阴雨天明显。除了3月中旬20目最高温度略高于30和50目外,其他时期各目数处理在平均温度、最高温度和最低温度上差异不大。晴天和阴雨天,30、40、50目数处理的温度比20目低0.2～0.6℃,目数网间高温与低温的增幅不明显。晴天和阴雨天,在同一时段40目防虫网内的光照变化幅度最大,30目最小。晴天光照最高值大小依次为59.8 klx(40目)38.1 klx(20目)31.9 klx(50目)6.4 klx(30目);阴雨天光照最高值大小依次为26.2 kl(40目)x16.1 klx(20目)12.9 klx(50目)2.9klx(30目)。晴天在相对湿度处于90%以上的持续时间:30目50目20目40目;阴雨天各目数处理相对湿度都有超过临界点,但40目处理整体相对湿度小于其他目数处理,且相对湿度饱和点持续时间长于其他目数处理。[结论]相比较于其他目数网,在光照以及湿度上看,30目防虫网不利于豇豆生长。     

华北平原主要造林树种107杨扦插苗夏季茎流及耗水特性

采用以热平衡为原理的Dynamax包裹式茎流测量系统,于2008年夏季对107杨Populus × euramericana ‘74/76’扦插苗的液流变化进行连续监测,利用实验区自动气象站同步检测光合有效辐射、气温和相对湿度等气象因子,结合人工记录的天气状况,分别选取3种最典型的天气条件,分析了107杨扦插苗的茎流变化、茎干耗水量及其与气象因子的关系。结果表明：在不同天气条件下,液流日变化波动曲线及其主要影响因子各异,但光合有效辐射始终是液流变化的主导因子。茎干液流通量密度的变化是各种气象因子综合作用的结果。107杨扦插苗日耗水量的总体变化趋势是从晴天、阴天到雨天依次减少,其平均值分别为1 064.126,567.975和405.914 g·d^-1。图3表3参27     

马尼拉草坪冠气温差与环境因子关系研究

基于马尼拉草坪的净辐射、气温、空气相对湿度、风速和土壤含水量等环境因子的实时观测,测算草坪环境连续时段的冠气温差,研究了不同天气条件下草坪冠气温差的日变化规律及其环境影响特征。结果表明晴天日出现规律性的日变化过程,阴天日与晴天日相似,雨天日变化幅度不明显;晴天日冠气温差与环境因子和土壤水分有较好的复相关关系,其中冠气温差与RH和VPD的相关性极显著。     

不同厚度化纤保温被对温室保温性能的影响

研究了不同厚度化纤保温被对温室保温性能的影响。结果表明,在模拟温室环境条件下,连续晴天或连续阴天,化纤保温被单位面积质量(厚度)对0:00—8:00时段温室30 cm高处平均气温和10 cm处平均地温影响较大;被雨淋湿后,不论晴天或阴天,不同厚度处理间保温效果差异不显著。采用2.25～2.40 kg/m2厚的化纤保温被,既可以提高温室30 cm高处的气温又可提高10 cm处地温,是节本增效的理想选择。     

涂料和遮阳网覆盖对大棚环境和辣椒光合特性的影响

利用涂料和遮阳网对塑料大棚进行了覆盖处理,研究涂料和遮阳网覆盖对棚内环境和辣椒光合特性的影响,结果表明,涂料的遮阳降温效果与其稀释比例有关,稀释比例越小,遮阳降温效果越好;除阴雨天棚内地温外,遮阳网具有明显遮光降温作用;相比遮阳网,1 3涂料能够降低阴雨天和早晚时分的遮光率,改善棚内光照,延长光照时间,降温效果好;遮阳网覆盖导致辣椒的净光合速率、气孔导度和蒸腾速率显著下降,胞间CO2浓度显著上升,不利于辣椒的光合作用,而涂料覆盖有助于改善中午强光时辣椒的光合作用,使其净光合速率和气孔导度显著上升,蒸腾速率显著下降。     

节能日光温室温度分布及其变化

在冬季选择典型晴天和阴天 ,定时对节能日光温室内温度进行多点测定 ,结果表明 ,在水平方向上温度呈现南低北高的分布趋势 ,在靠近前屋面薄膜处温度较低 ,前底角处最低 ;顶部放风对栽培畦面温度影响较小 ;土壤温度在栽培畦表层变化较大 ,日较差达 7℃ ,2 0 cm土层日较差只有 1 .6℃ ,而且 2 0 cm土温始终比上层低 ;在连阴天时 ,温室采取补温措施 ,可以维持较高温度 ,补温用散热片安放位置以靠近南端为好 ,这样可使温室内温度分布更加均匀     

近50年同德县阴晴天日数变化特征

利用青海省同德县气象局观测的1961—2010年总云量资料,采用线性趋势、M-K突变检验等方法,分析了近50年来该地阴、晴天气日数的变化规律。结果表明,近50年同德地区年平均晴天日数呈显著的增加趋势,四季平均晴天日数均呈不显著增加趋势。阴天日数随年份增减不明显,秋季阴天日数呈显著减少趋势,春季阴天日数增多趋势显著,夏季和冬季的阴天日数呈不显著增多趋势。昙天日数随年份呈显著减少趋势,秋季昙天日数呈不显著增多趋势,春季、夏季和冬季的昙天日数均呈显著减少趋势。晴天日数在1985年发生了由少到多的突变,阴天和昙天日数均未发生突变。     

A Preliminary Analysis of the Relationship between Longan Canopy Temperature and Air Temperature during Overwintering Period

[Objective] The study aimed to provide supports for developing chilling and freezing injury monitoring and disaster damage assessment of longan(Dimocarpus Longan Lour.).[Method] Based on field observation data,the relationships between longan canopy temperature and air temperature under different weather types(sunny,cloudy to sunny,cloudy,rainy,radiation chilling injury and advection chilling injury)in 2007-2008 winter were analyzed.[Result] Diurnal variations of longan canopy temperature under sunny and radiation chilling injury weather conditions were most dramatic,followed with those under cloudy to sunny condition,while variations under cloudy,rainy and advection chilling injury conditions were mild.Diurnal variations of orchard air temperature were also closely related to weather types.By using linear and curvilinear regression methods,the relationship models between longan canopy temperature and observation station air temperature were established.The models for cloudy,rainy and advection chilling injury had better effects than those for sunny,cloudy to sunny and radiation chilling injury;the models for night were better than those for daytime and the whole day.[Conclusion] To some extent,applying the relationship models between longan canopy temperature and observation station air temperature could make up the shortcoming of meteorological data which were higher than the real values.     

通过低温贮藏原料延长软白桃罐头加工期的可行性研究

[目的]研究大久保桃(Amygdalus persica cv.‘Okubao’)经冷藏不同时间后采用适宜工艺生产的软白桃罐头的感官品质、理化指标及原料利用率的变化规律,探讨低温贮藏原料延长软白桃罐头加工期的可行性。[方法]试验设6个处理,分别记为A1、A2、A3、A4、A5、A6,其中A1冷藏温度为0～2℃,冷藏时间为0 d,追熟温度为30℃,追熟时间为3 d;A2冷藏温度为0～2℃,冷藏时间为6 d,追熟温度为30℃,追熟时间为3 d;A3冷藏温度为0～2℃,冷藏时间为12 d,追熟温度为30℃,追熟时间为3 d;A4冷藏温度为0～2℃,冷藏时间为18 d,追熟温度为30℃,追熟时间为3 d;A5冷藏温度为0～2℃,冷藏时间为24 d,追熟温度为30℃,追熟时间为2 d;A6冷藏温度为0～2℃,冷藏时间为30 d,追熟温度为25℃,追熟时间为2 d。[结果]大久保桃果实冷藏18 d内,罐藏制品的感官质量和理化指标与对照相比没有显著差异,原料利用率在冷藏18 d时为对照的90.1%。大久保桃贮藏超过18 d时,原料利用率降低显著,而且延长贮藏时间会增加贮藏费用,原料的成本也相应增加。[结论]大久保桃冷藏18 d进行罐藏制品加工具有扩大化生产的可行性。