不同天气下的温室环境日变化研究

[目的]为合理调控温室内的环境因子和指导温室内的作物生产实践提供依据。[方法]通过测定不同天气条件下日光温室内外的温度、光照强度。分析了不同天气条件下日光温室内地温的变化规律和同一天气条件下不同土壤深度的地温变化。[结果]在多云天。出现晴天时日光温室内外的光照强度和气温均增加;出现多云时日光温室内外的光照强度均下降且气温上升缓慢乃至下降。雨天日光温室内外的光照强度都很低。白天日光温室内外的平均光照强度分别为60、150lx,最高分别达142、307lx。雪天,白天日光温室内外的平均光照强度比雨天高,分别达150、200lx。室内温度的最大降幅为5．40℃,室外温度的最大降幅为10．46℃。晴天日光温室内地温的变化幅度最大。在同一天气条件下,不同土壤深度的地温变化幅度为：5cm〉10cm〉15cm〉20cm。[结论]温室环境的日变化主要取决于前一天的天气和保温情况。     

保温被外设PE黑膜对日光温室保温性的影响

为减少夜间日光温室前屋面的热量损失,提高雨雪天气温室保温高于对照效果,以日光温室为对象,在2015年冬季采用保温被外覆无接缝PE黑膜的方法测试温室内温度变化,分析对温室保温性能的影响。结果表明,外设PE黑膜对冬季日光温室的增温效果明显,温室气温、0.05 m处地温显著高于对照。其中:晴天与阴天夜间,处理温室最低气温分别较对照提高0.9、0.5℃,最低地温提高0.7℃;晴天效果优于阴天。雪天夜间最低棚温较对照高2.2℃,最低地温提高1.3℃,且雪后1周处理温室降温幅度明显小于对照温室。试验期间处理温室旬平均气温均高于对照温室,节能效果优于对照。     

设施栽培油桃物候期内温室内外温度变化规律研究

基于2015年1-5月观测的设施栽培油桃(Prunus persica var.nectarina Maxim)物候期和日光温室内外气温、地温等数据,系统研究了油桃在整个物候期内温室内外气温、地温的变化规律。结果表明,温室栽培油桃的物候期较露地栽培油桃提前50 d左右。油桃萌芽、开花期,温室内的平均气温可达到11.8~13.7℃,最低气温在5℃左右,此气温水平较好满足了油桃萌芽、开花的需要。果实膨大期及成熟期内,温室内平均气温为14.9~24.1℃,但最高气温有时达30℃以上,应注意及时通风降温,延长温室的通风降温时间。温室内外气温在不同天气条件下日变化均呈"单峰"型,晴天温室内外日温差比阴天大,温室内的气温始终高于室外的气温。1月下旬至3月中旬,日光温室内5 cm土层的平均地温为13.5~17.2℃,地温不能满足油桃根系生长发育的需求。不同天气条件下日光温室内外地温的日变化趋势与气温变化基本一致,温室外地温日变化与温室外气温日变化具有相关性;温室内地温日变化较平稳,最高地温较最高气温出现的时间存在滞后现象。     

新型内保温日光温室光照和温湿度性能的初步研究

新型内保温日光温室是针对目前内蒙古地区日光温室越冬生产中光照条件、保温性能差的问题而设计的。通过实验对新型内保温日光温室和普通日光温室内光照和温、湿度的测试、分析比较,结果表明:在12~1月份、2~3月份、4~5月份,新型内保温型日光温室内的光照度较普通日光温室平均提高了12.18%、17.27%、16.82%,特别在温室的北部表现尤为突出。新型内保温日光温室内的平均温度较普通日光温室提高了1~14℃,而日平均相对湿度均比普通日光温室低。新型内保温日光温室其良好的光照条件及保温效果为温室生产的优产、高产提供了必备条件。     

下沉式大跨度大棚型温室的设计及应用研究

为更好的适应生产需要,提高经济效益,对日光温室结构进行技术改造。设计建造了无后墙的双屋面拱形钢架结构的下沉式大跨度大棚型温室,以普通日光温室为对照,对温湿度、建筑成本及经济效益进行比较分析。结果表明:无论晴天还是阴天,下沉式大跨度大棚型温室的气温和地温均高于对照温室,7d中2个温室的最高气温相差2.8℃,最低气温相差4.1℃,前者的最低地温较对照的最高地温还高0.6℃。2个温室相对湿度相差不大。下沉式大跨度大棚型温室的建筑成本和收益分别为220.4和72.2元/m2,建筑成本比对照温室减少65.1元/m2,且收益增加了11.1元/m2。下沉式大跨度大棚型温室是一种保温性能好,低投入高产出的温室类型,具有良好的应用前景。     

日光温室墙体不同保温材料对其保温性影响

新型保温材料应用是提高日光温室保温性能重要措施之一,文章选取常见保温材料聚苯乙烯泡沫板(EPS),聚苯乙烯挤塑板(XPS),酚醛酯板(酚醛树脂),聚氨酯(聚氨基甲酸酯)作试验材料,在温室其他参数一致前提下,以日光温室典型夹芯墙体为对照,对比墙体相同热阻值下日光温室墙体不同保温材料应用效果。结果表明,聚氨酯外保温复合墙体表现最优,XPS外保温处理效果次之,酚醛酯最差。聚氨酯外挂有效热积累量分别较对照提高1.021 MJ·m~(-2),较其他处理最大提高0.835 MJ·m~(-2),温室晴天、阴天气温比对照分别提高2.3、2.0℃,日平均地温提高1.6℃,晴天、阴天气温较其他处理最高分别提高1.2和1.1℃,日平均地温提高0.8℃。综上,聚氨酯可作为日光温室墙体外保温推荐材料。     

青海型主动蓄热日光温室应用性能分析

针对日光温室后墙蓄热效率较低的问题,研究一种后墙主动蓄热的青海型日光温室。对青海型日光温室与普通日光温室室内温度、光照、地温及不同深度墙体温度进行测定,比较2种类型温室室内温度、湿度、作物生长指标及产量的差异。结果表明:青海型日光温室较普通日光温室,晴天夜间温度平均高2.1℃,阴天平均高0.9℃;湿度方面,青海型日光温室晴天白天平均低4.7%,夜间平均低2.6%,阴天白天平均低2.7%,夜间平均低2.2%;地温晴天平均高1.69℃,阴天平均高0.59℃;青海型日光温室墙体的蓄热层深度为320~520mm;青海型日光温室中番茄株高、茎粗等生长指标略优于普通日光温室,番茄采收期产量提高17.8%。     

双层膜日光温室设计及其热性能测试分析

为了提高日光温室的保温性能,设计建造了一种适用于北方冬季生产的现代双层膜日光温室,其特点是有内外两层支撑骨架和覆盖系统,测试了该温室在冬季无保温被覆盖、通风口关闭条件下室内温度变化情况,并与普通单层膜日光温室进行了对比分析。试验结果表明,双层膜日光温室内空气平均温度、土壤平均温度、最低气温和最低土壤温度的最低值较单层膜日光温室分别提高了2.1℃、1.7℃、3.7℃和1.8℃,较室外分别提高了12.4℃、0.9℃、18.5℃和0.9℃。在雪天、晴天、阴天和雾霾天等典型天气,双层膜日光温室较单层膜日光温室白天和夜间平均气温分别提高了0.4℃和1.4℃,较室外白天和夜间平均气温提高了3.0℃和9.7℃。研究表明,与单层膜日光温室相比,双层膜日光温室的空气温度、土壤温度有明显提高,室内温度较稳定。该研究为双层膜日光温室建造提供了参考。     

日光温室斜坡式南墙对室内温光条件和黄瓜生长发育的影响

为了进一步优化下沉式日光温室结构,采用斜坡式南墙日光温室与直立式南墙日光温室对照试验的方法,研究斜坡式南墙对日光温室室内温光条件和黄瓜生长发育的影响。结果表明,在冬季阴、晴天2种天气条件下,处理温室比对照温室气温和地温提高,特别是晴天更明显有利于气温和地温的提高。在晴天条件下,处理温室内日平均气温、最低气温和最高气温比对照温室分别提高1.63℃、0.93℃和2.58℃,而在阴天条件下,处理温室内日平均气温、最低气温和最高气温分别比对照温室仅提高0.27℃、0.24℃和0.15℃。在晴天条件下,处理温室内0、5、10cm深处最高地温比对照温室分别提高3.59℃、2.90℃和1.33℃,最低地温也比对照温室分别高0.88℃、1.07℃和1.34℃,平均地温比对照温室分别提高1.71℃、1.80℃和1.34℃。斜坡式南墙日光温室可以缩短南立墙在地面的太阳阴影宽度,增强了温室南部区域的光照强度;在晴天测量时段内,处理温室平均光照度比对照温室增加达40.25%。斜坡式南墙日光温室黄瓜植株的净光合速率、气孔导度、胞间CO2摩尔分数和蒸腾速率也均高于对照温室,其中比对照净光合速率最大值提高13.88%。斜坡式南墙日光温室温光性能的提高,也促进了越冬茬黄瓜前期的生长发育,其中处理温室内黄瓜结果数比对照温室提高达40.00%。综上,斜坡式南墙日光温室能改善室内的温光条件,更有利于越冬茬黄瓜的生长发育。     

蓟春型与普通型日光温室温湿度特性的比较

蓟春型日光温室在结构上与普通型目光温室有很大不同,为双层骨架,保温被内置于骨架之间。这种结构不仅解决了普通型日光温室保温被易受雨雪浸湿的问题,而且在采光、保温、通风等性能方面表现出许多新的特点。本试验通过对蓟春型与普通型日光温室的气温、地温和湿度等环境因子的比较,分析了蓟春型目光温室的温湿度特性,为该类型温室的改进与推广利用提供参考。测量结果表明：1月中旬,晴天蓟春型日光温室最低气温比普通型高2．5℃;阴天最低气温比普通型高1．7℃左右;最低地温无论晴天还是阴天均高于普通型0．8℃;蓟春型日光温室内空气相对湿度偏高,平均最低湿度比普通型日光温室高7．2％左右。     

山东冬春季双屋面日光温室温湿度变化特征研究

利用2013年12月—2015年2月章丘双屋面日光温室内小气候观测资料,对冬、春季阳屋面温室内气温、湿度的季节变化特征及不同天气类型下的日变化规律进行分析,并与传统日光温室进行比较。结果表明:冬、春季阳屋面温室内最高气温变化幅度均较大,但均未出现10℃以下的低温,春季易出现35℃以上的高温天气,最低气温较传统日光温室高1℃左右;冬、春季不同天气类型下阳屋面温室内气温日变化均呈单峰曲线,温室内日最高气温和日最低气温均为晴天多云天阴天,冬季分别出现在13时和7时,而春季日最高气温推迟1小时,日最低气温提前1小时;冬、春季阴天时阳屋面温室内日最大相对湿度均较传统日光温室高10%以上。阳屋面温室蓄热、保温性能更好,对喜温蔬菜作物生长有利,但高湿环境使作物病害风险提高。     

辽沈Ⅰ型日光温室地温日变化规律及其谐波模拟验证

为探讨不同天气状况下辽沈Ⅰ型日光温室内无作物区和作物区地温的日变化规律及其模拟模型,采用HOBO传感器测定晴天和阴天两种天气状况下辽沈Ⅰ型日光温室内无作物区和种植番茄区不同深度地温日变化,并采用谐波法构建模拟模型,同时进行了拟合性验证。结果表明,晴天日光温室内地温存在水平分布差异,其中,在无作物条件下,日光温室南部地温最高,中部次之,北部地温最低;而在有作物条件下,日光温室北部地温最高,中部次之,南部地温最低;而且无作物区南部和中部的最高地温、最低地温和平均温度均高于作物区,而无作物区北部的最高地温、最低地温和平均温度则低于作物区。阴天日光温室地温的日变化幅度明显小于晴天。随着土壤深度的增加,地温日变幅逐渐减小。日光温室内表层地温的这些日变化均可拟合为正弦函数,晴天无作物区和作物区的表层地温均可拟合为周期为π/72和π/36的2个谐波的正弦函数,阴天无作物区和作物区的表层地温可拟合为周期为π/72、π/36、π/24和5π/72的4个谐波的正弦函数,其模拟方程经实测值证实具有极显著的拟合度。     

山体式日光温室的温湿性能及结构参数研究

结合黄土高原的特殊地形,为改善该区日光温室的温湿性能,提出了一种适于西北黄土高原的山体式日光温室。并监测了该温室和传统日光温室内温度、光照度、湿度30d的数据。9m跨度山体式和传统日光温室对比分析表明,山体式温室内日平均气温可提高3.5℃;日最低气温可提高3.8℃;日最低地温可提高3.5℃;空气相对湿度可降低11.9%。还对山体式8.5m、9m、9.5m三种不同跨度温室的温光性能做了对比,研究表明,9m跨度温室保温蓄热性能较好,日最低气温分别比8.5m、9.5m跨温室高0.8℃和1.7℃;光照强度分别比8.5m、9.5m跨温室高4.3%和4.0%。该研究结果对黄土高原及其他山地陡坡地日光温室的结构优化和新型温室结构推广有参考价值。     

内保温日光温室的性能的研究

本试验以经过改进后的内保温日光温室与改进前的内保温日光温室在气温、墙体温度进行比较,通过试验,结果表明,在气温方面,改进后内保温日光温室室内气温高于改进前内保温日光温室,改进后内保温日光温室的气温平均值均高于改进前内保温日光温室,改进后内保温日光温室的夜间气温平均值高于改进前内保温日光温室,改进后内保温日光温室在12月、1月和2月的室内平均气温分别为17.1℃、17.5℃、17.8℃,其夜间平均气温分别为12.5℃、12.6℃、12.7℃,它的月最低气温平均值分别为7℃、7.1℃、7.2℃;改进前内保温日光温室在12月、1月和2月的室内平均气温分别为14.3℃、14.6℃、14.8℃,其夜间平均气温分别为9.4℃、9.6℃、9.9℃,它的月最低气温平均值分别为5℃、5.1℃、5.2℃;在墙体温度方面,试验得出日光温室墙体热量横向传递,墙体越深,温度波动越平缓,改进后内保温日光温室在20cm、40cm、80cm深度的墙体平均温度均比改进前内保温日光温室高,在12月,改进后内保温日光温室在20cm﹑40cm﹑80cm的墙温平均值分别比改进前内保温日光温室高2.7℃﹑2.9℃﹑1.4℃;在1月,改进后内保温日光温室在20cm﹑40cm﹑80cm的墙温平均值分别比改进前内保温日光温室高2.9℃﹑2.2℃﹑1.4℃;在2月,改进后内保温日光温室在20cm﹑40cm﹑80cm的墙温平均值分别比改进前内保温日光温室高3℃﹑2.7℃﹑1.5℃,所以改进后的内保温日光温室的性能较改进前内保温日光温室好,改进后的内保温日光温室的改进可行。     

跨度对日光温室气温和番茄生长的影响及模拟分析

【目的】研究跨度对日光温室保温性能及番茄生长的影响。【方法】对陕西杨凌地区越冬种植番茄的8,10和12 m 3种跨度西北型日光温室的气温、光照、热流等参数进行监测,以日光温室夜间传热模型为基础,通过夜间气温的变化来分析跨度对日光温室保温性能的影响,同时监测了不同跨度日光温室中番茄幼苗的生长情况。【结果】10 m跨度日光温室1月份平均气温分别较8和12 m跨度日光温室高1.9和2.6 ℃;种植番茄的平均株高分别高0.4和2.2 cm,平均茎粗分别高0.3和0.5 mm;夜间气温的模拟值与预测值吻合度均较高,其中8 m跨度日光温室夜间气温预测模型的平均相对误差为4.40%,10和12 m跨度日光温室分别为2.43%和2.38%。【结论】供试3种跨度日光温室中,以10 m跨度日光温室的保温性能最好,较适宜在杨凌地区推广应用。     

大跨度非对称酿热温室热环境及节地增产效果分析

【目的】设计一种大跨度非对称酿热温室(GH-F),探究其保温蓄热性能,为未来温室设计提供新思路和理论依据。【方法】GH-F依据传统日光温室采光保温原理设计,东西走向,南北非对称,跨度17.0 m,其南部10.0 m,北部7.0 m,北部底端内侧根据温室长度配置30.0 m×1.0 m×1.0 m的农业废弃物发酵酿热槽。以传统日光温室(GH-P)和大跨度双层内保温大棚(GH-D)为对照,采用理论分析的方法比较3种温室在最大采暖负荷(室内外温差20℃)下的散热量,通过试验测定3种温室冬季晴天光照强度日变化及冬季典型晴天、典型阴天、典型雪天条件下的保温蓄热性能,并对3种温室建造的投资成本与节地增产效益进行计算。【结果】根据温室热负荷静态模拟理论,在夜间室内外温差20℃条件下,GH-F、GH-D和GH-P室内散热量分别为51.21,45.99,41.86 W/m~2。GH-F的保温性能低于GH-D和GH-P,故建造酿热槽来弥补其保温蓄热性能的不足。实测结果表明,在2016-01-01-2016-01-31,酿热槽1月份平均温度高出室内气温24.7℃,可有效向外界释放热量。在冬季典型晴天条件下,GH-F、GH-D及GH-P夜间平均气温和地温分别为7.9,5.0,8.0℃和12.0,10.4,10.7℃;典型阴天条件下,室内夜间平均气温和地温分别为8.7,5.8,7.3℃和11.3,9.1,10.9℃;典型雪天条件下,室内夜间平均气温和地温分别为8.9,6.5,7.1℃和11.6,9.8,9.3℃。GH-F的日平均气温分别比GH-D和GH-P高2.1～3.0和0.7～2.1℃;GH-F的日平均地温分别比GH-D和GH-P高1.4～2.0和0.5～2.2℃;在室外最低气温为-14.3℃的极端天气下,GH-F夜间最低气温为5.3℃,比GH-D和GH-P分别高出3.8和0.8℃。统计结果表明,GH-F实际建造成本为180.06元/m~2,比GH-D及GH-P分别低59.97和170.02元/m~2;与GH-P相比,GH-F土地利用率提高29.93%,番茄产量提高1.80 kg/m~2。【结论】大跨度非对称酿热温室冬季温度、土地利用率和实际种植效益均优于传统日光温室,适合在黄河中下游及淮河流域类似气候条件的地区推广应用。     

大通县日光温室土壤温度的变化

利用2012~2013年大通县塔尔镇日光温室内外气象观测资料和县气象局人工观测资料,分析了该县晴、多云、阴等不同天气类型下日光温室内不同深度土壤温度变化规律。结果表明,在日光温室内,土壤温度日变化呈正弦曲线,变化幅度晴天多云天阴天,表层土壤温度变幅最大,20cm最小;月平均变化呈波峰波谷型,最大值出现在7月,最小值在12月,随着深度增加,平均年较差逐渐减小;晴天、多云、阴天不同深度土壤温度平均日较差分别为9.6、8.3、6.1℃;日垂直变化仅在14时随着深度增加逐渐下降;除晴天室内最高温度外,其余温度要素与土壤温度之间存在极显著正相关关系;建立的日光温室内10cm最低温度预报方程和地表最低温度预报模型,可以在专业气象服务中应用。     

秸秆还田对日光温室黄瓜生产的影响

研究沃丰宝秸秆还田技术对冬季日光温室内地温的提高作用和对黄瓜早熟性、丰产性和抗病性的作用。采用沃丰宝秸秆还田技术在冬季日光温室栽培黄瓜,利用远程无限环境监测系统对地温进行监测;对黄瓜生育时期、产量、抗病性调查和分析。研究表明采用沃丰宝秸秆还田技术可以明显提高地温,前期10cm和20cm地温分别提高1.42℃和2.48℃,采收期20cm地温可提高0.44～0.93℃;可显著增强黄瓜对白粉病的抗性,发病初期降低发病率20.08%,降低病情指数35.52%,中后期降低发病率9.59%,降低病情指数30.85%;对黄瓜有显著增产作用,总产量增加17.01%。沃丰宝秸秆还田技术可提高地温、促进黄瓜早熟、延长采收期、提高抗病性并增加产量。     

大庆市双膜日光温室保温性能研究

日光温室蔬菜种植生产中温室的保温性能是冬季重要限制因子,采用双膜覆盖是温室增加保温性能的有效方法。对双膜日光温室和单膜日光温室内部气温、土温进行监测、分析。结果表明,在冬季最冷时间段(12月21日—次年1月9日),双膜日光温室的气温较单膜日光温室在08:30—15:30,最高气温温差为3.7℃,最低气温温差为0℃;在15:30—次日08:30,最高气温温差达13.5℃,最低气温温差为3.9℃,尤其在温室的东西两端2个温室的夜间温差更加明显,达到8.5℃。双膜日光温室的土温较单膜日光温室在8:30—15:30,最高温差为3.5℃,最低温差为0℃;在15:30—次日08:30,最高温差达到5.5℃,最低温差为2.3℃。并且在夜晚时段双膜日光温室的气温、土温降温速度低于单膜日光温室,各点的温度差相对较小。双膜日光温室良好的保温能力,为大庆市冬季日光温室正常生产提供了保障。     

宁夏后墙主动蓄热第三代日光 温室环境性能测试研究

为探索合理的日光温室后墙材料及结构,以普通结构温室为对照,宁夏后墙主动蓄热第三代日光温室为研究对象,测定温度、湿度、光照强度、土温和后墙热通量。结果表明,采用墙体主动蓄热技术的新型日光温室较普通结构日光温室平均提高温室内空气温度1.98℃;平均提高地温2.45℃,保温效果显著;有效增加光照强度2.28 klx;但对湿度影响不明显。该新型结构日光温室在保温性、透光性等方面均优于普通日光温室,且具有骨架结实、使用寿命长等优点。