河套地区设施农业小气候变化特征分析

为研究河套地区典型温室保温性能,选取三座不同类型温室做为研究对象,通过分析2011年7月至2012年6月温室中利用设施农业小气候仪观测到温室内气象观测资料。从温室内最高、最低气温出现时间和温度差值,可以看出各温室保温效果明显不同,管理水平也不同。温室相对湿度变化相似,全年相对湿度都比较大在50%-92%之间。地温变化与气温变化相似。N0002变化较为平缓,每日最大值和最小值相差不大。冬季晴天和阴天天气状况下,各温室气温有明显的日变化,且晴天状况下温度变化幅度要大于多云天气。连阴天日光温室内气温较低,夜晚日光温室内气温呈明显下降趋势,但以N002平均温度最高。以N0002管理水平和保温效果最好,N0003管理水平和保温效果最差,N0001居中。     

典型天气下三种结构温室气温特征及预报模型研究

选用武汉农业气象试验站的单体薄膜大棚、连栋薄膜大棚、PVC温室为研究对象,分别研究了晴天、多云、阴天室内外气温的日变化特征,并构建了不同覆盖方式下温室内气温的预报模型。结果表明,PVC温室保温性能最好;单体薄膜大棚内气温升降速度快,升降幅度大。模型值与实测值的相对误差在2.2%~8.7%之间,均方根介于0.7~1.7℃。模型拟合精度较高,可为武汉市不同结构设施蔬菜的温室内温度调控提供科学依据。     

春季不同结构温室气温变化特征及预测模型

为揭示不同结构温室内气温的变化规律,建立了不同覆盖方式下温室内空气温度的预报模型。以武汉农业气象试验站的单体薄膜大棚、连栋薄膜大棚、PVC温室为研究对象,选择晴天、多云、阴天作为典型天气,系统研究了室内外气温的日变化特征。研究结果表明,PVC温室保温性能最好;单体薄膜大棚内气温升降速度快,升降幅度大;在此基础上,采用逐步回归方法,构建了不同结构温室内气温的预报模型,并对模型进行验证。结果表明,模型值与实测值相对误差在2％～7．2％之间,均方根介于0．68～2．50℃,拟合效果良好。该模型所需参数少,实用性强,模拟精度高,可为武汉市设施蔬菜的温室内温度调控及预报提供依据。     

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。     

不同类型日光温室气温对比分析

为评价辽宁地区典型日光温室保温蓄热性能,利用小气候仪观测的气温、太阳辐射等数据,对比分析不同类型日光温室内气温的日变化及逐时温度的变幅,研究低温期2种结构日光温室对蔬菜生长的影响。结果表明,2种结构日光温室内温度差异较大,土墙结构日光温室温度高于复合墙结构日光温室;不同天气条件下最低、最高、平均气温日变化都表现为日照时数越多,气温变化幅度越大;在日照时数大于3 h情况下,土墙温室白天蓄热和午后到夜间散热大于复合墙温室,在日照时数小于3 h的情况下,复合墙温室蓄热能力大于土墙结构温室,午后到夜间保温能力小于土墙温室,在一整天24 h循环过程中,土墙温室内的温度依然高于复合墙温室;不同生长季2种温室温度存在较大差异,土墙温室平均气温差值小于复合墙温室。综上所述,土墙温室保温和蓄热性能好于复合墙温室。     

玻璃温室与塑料温室春季保温性能比较

以双屋脊玻璃温室和双脊窗圆拱型薄膜温室为研究对象,观测春季时典型晴天和典型阴天天气条件下2种温室内的气温及地温日变化。结果表明:晴天及阴天时,玻璃温室的日均气温和日均地温均比塑料温室高。晴天时玻璃温室的室内最高气温、最低气温以及日均气温分别比塑料温室高1.7、0.6、1.5℃;玻璃温室的室内最高地温、最低地温以及日均地温分别比塑料温室高1.3、0.9、1.1℃。阴天时玻璃温室的日均气温、日均地温分别比塑料温室高0.5、0.6℃。因此,在保温性能方面,玻璃温室优于塑料温室。     

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。     

日光温室土壤温度变化特征和预报模型研究

[目的]研究日光温室内土壤温度变化规律及其预报模型。[方法]利用徐州地区标准日光温室内外气温和温室内多层次土壤温度观测资料,分析了温室内各层土壤温度的年变化和日变化,并对温室内土壤温度的预报模型进行了模拟和检验。[结果]温室内土壤温度年变化和日变化均呈单峰曲线,下层温度变化振幅小于上层。温室内各层土壤温度（最高值、最低值和平均值）与当日温室外同类型气温的相关性最为密切。以当日和前一日温室外日平均气温、日最高气温、日最低气温为预报因子,建立了温室内同类型不同层次土壤温度预报模型。温室内各层日平均温度的模拟效果优于对应层的最高温度的模拟效果,劣于对应层日最低温度的模拟效果;下层土壤日最高温度和日平均温度的模拟效果优于上层;实测土壤温度在15～30℃模拟效果较好,其他温度段模拟值较实测值偏低。[结论]该研究为日光温室内植物的生长发育环境提供理论依据。     

山东寿光冬季日光温室内温度变化特征及低温预报(英文)

[目的]为了提高设施农业气象服务水平,减轻气象灾害对日光温室蔬菜生产的影响。[方法]利用2008~2011年冬季日光温室内外气象观测资料,采用相关及逐步回归分析方法,对冬季日光温室内温度变化特征及最低气温预报模型进行分析研究。[结果]晴天和多云天气下日光温室内的气温有明显的日变化,且晴天状况下温度变化幅度要大于多云天气;连阴天时日光温室内气温较低,严重影响植物正常生长发育。日光温室内最低气温与温室外气温及温室内湿度、气温、地温相关性较好。[结论]试验建立了日光温室内最低气温预报模型,利用最新资料对模型进行预报检验,不同天气状况下日光温室内最低气温预报值平均绝对误差小于1℃,平均相对误差低于10%。     

多重保温覆盖连栋温室的设计及性能分析

针对连栋温室冬季保温性能差、加温能耗大、建造成本高等突出问题,设计一种配套双层幕布系统和内外双层膜结构的多重保温覆盖连栋温室,在北京冬季最冷时段对温室性能进行实际测试。结果表明:温室内日平均温度、日最低气温平均值为6.1和1.4℃;夜间日平均气温、室内外温差的平均值为2.4和9.0℃。日最低气温≤5℃的日数所占比例达到96%,且气温≤5℃日平均时长达到12h。小拱棚+双层幕布覆盖、塑料拱棚+薄膜和双层幕布覆盖2个对照区的日平均温度、日最低气温的平均值可提高4～6℃,夜间日平均气温、室内外温差的平均值可提高5～6℃,且日最低气温平均值为5～12℃。在无辅助加温情况下,多重保温覆盖连栋温室在北京地区无法进行叶菜生产,当进一步加强保温覆盖设计或增加临时辅助加温设施可进行叶菜和果菜的生产。     

山东寿光日光温室在宁夏五个地区冬季的温度变化

[目的]研究引进的山东寿光型日光温室在宁夏不同地区环境中的表现。[方法]采用温湿度自动记录仪全天侯测定在宁夏5个地区温室内外的温度变化。[结果](1)冬季温室内日最低温度出现在7:00～9:00之间,日最高温度在14:00左右,晴阴天温度有明显日变化。寿光日光温室在冬季-20℃以下的外界温度下,除红寺堡温室内出现短期的0℃以下低温外,其余温度都在0℃以上,1月夜间平均温度都在3.7～13.3℃以上;(2)结构一致的寿光型日光温室,在引黄灌区的贺兰、吴忠、中卫温度表现无明显差异;在中部干旱带的红寺堡,由于冬季大风日数较多,冷风渗透致使室内温度偏低;处在南部山区的彭阳,虽外界气温较低,但由于四面环山,风小,保温效果最好。[结论]寿光型日光温室在宁夏正常年份的冬季不需人工增温,具有植物生长环境稳定,抗御灾害性天气能力强等优点,使用该设施使农业生产取得了较高的经济效益。     

阿拉尔市寒冬日光温室温光性能的实验

对阿拉尔市普遍用于冬季蔬菜种植的日光温室内温度和光照测定结果表明:日光温室虽有很好的保温采光性能,但寒冷季节,日光温室内的温光条件仍满足不了喜温、喜光等果菜类作物正常生长的需要.日光温室内温度受外界气温的影响,两者呈曲线对应关系.温室内外光强变化是同步的,温室内变幅小于室外.     

不同天气条件下日光温室桃树栽培环境因子的变化特征

[目的]研究桃树日光温室扣棚升温期,果实发育期温室内外环境因子的变化特征及规律.[方法]测定扣棚升温期温室内外温度变化,果实发育期晴天、沙尘天气条件下温室内外温度、湿度、光照、CO2浓度的日变化,对温室内外环境因子变化特征及规律进行分析.[结果]在桃树日光温室扣棚升温期,温室内气温、地温随外界温度升高呈逐步上升趋势;果实发育期,温室内的温度、白天湿度的变化与外界趋势一致、紧密相关;温室内光照强度随室外而变化,沙尘天气对温室内的光照强度影响较大;温室内的CO2浓度在大部分时间内都低于温室外,晴天较沙尘天下降更明显.[结论]桃树日光温室内的温湿度、光照、CO2等环境因子的变化依赖于外界且与外界环境气象条件存在相关性.扣棚升温期应注重温室内温度循序渐进升高,温室内气温和地温同步升高.果实发育期应注意晴天及时通风降温降湿,沙尘天清除棚膜、叶片上的尘土,改善温室内光照条件.此外,果实发育期还应增施CO2气肥以提高桃树的光合速率.     

优化设施环境 生产安全农产品

内蒙古敖汉旗从河北保定引进了较先进的节能日光温室和连栋温室,通过采取多层覆盖等措施,实现了在北纬40°左右寒冷地区冬季不加温情况下喜温果菜的安全生产。通过应用外保温空心砖墙、消雾棚膜、内外遮阳、微喷灌、防虫网、诱虫板、燃煤热风炉等配套技术,实行配方施肥,增施沼渣或生物菌肥。推广黄瓜、茄子嫁接和果实套袋栽培,可减少农药污染和有效改善品质。为解决以前设施农业生产中经常出现的诸如:温室采光保温设计不合理、竹木土墙架构的棚室简陋、病虫为害不断加重、连作障碍增加等问题提供了较好的解决方案,并提出了设施农业如何生产出质量安全的农产品的切实可行的途径和方法。     

日光温室气象条件的观测研究

根据对目前普遍用于黄瓜等蔬菜冬季栽培的日光温室内、外的辐射、湿度、CO2浓度等气候要素的测定研究，结果表明：（1）在寒冷季节（1－2月）室内旬平均气温15℃左右，昼夜温度变化在10－30℃之间，不能完全满足黄瓜等蔬菜作物的需要；（2）无论晴天还是阴天室内外气温具有良好的相关性；（3）室内高湿、寡照及CO2的匮乏是制约作物正常生长发育及产量提高的重要因子；（4）在阴天（特别是连阴天）条件下，设法改善室内的光温条件是提高作物产量、增加经济效益的重要措施；（5)室内黄瓜上部叶片光合速率的日变化晴天呈双峰型，阴天则呈单峰型。     

新民市1～3月日光温室温度变化及最低温度预报研究

为了预报新民地区日光温室内最低温度,防御寒冷月份棚内植物冷冻害,在新民市气象局建设日光温室大棚,设立小气候自动监测系统,研究其棚内温度日变化规律,建立相关模式。结果表明:半坡式日光温室温度日变化呈"几"型,随着日照时间延长和外界气温的变化,棚内日最高、最低气温出现的时间和温度速率不同。在不同天气条件、不同时间段,温度变化速率及相关模式差异较大。棚内外温度日变化相关性显著,棚内外温差日变化是随着棚外温度的升高而加大,随着天气变暖而减小。通过棚内温度变化速率建立日最低温度预报模型,相对误差在-7.9%~4.4%。最低温度预报模型对于日光温室生产防御低温冻害提供了气象预测手段,并可降低灾损成本。     

桂南地区夏季单栋塑料大棚小气候特征分析

[目的]探讨桂南地区夏季单栋塑料大棚小气候变化特征。[方法]对单栋塑料大棚夏季小气候条件进行观测,并且对比分析棚内外小气候特征。[结果]棚内透光率为76%~79%,晴天相对较高,阴天较低;棚内日平均气温平均增温1.1~2.9℃,晴天增幅最大,阴天最小;晴天22:00~06:00棚内气温出现"温度逆转",降幅为0.2~1.1℃;最高气温晴天及多云天棚内明显高于棚外10℃,阴天则为5℃;最低气温晴天及多云天棚内出现"温度逆转",但不足1℃;3种典型天气棚内各土层平均温度增温2.2~4.2℃;晴天与多云天气地表最高温度棚内较棚外增温达15~16℃,最低气温增温则仅为1~2℃,日较差达13~14℃;3种典型天气平均相对湿度棚内均低于棚外3%,但8:00~18:00棚内湿度平均低于棚外8%,其他时次棚内湿度则平均高于棚外3%。[结论]该研究为农业工作者指导夏季大棚生产提供切实的小气候管理依据。     

日光温室墙体特性及性能优化研究

为了确保蔬菜安全越冬生产以及温室内的温度满足作物生长发育的需要,着重于提高日光温室的节能效果、探索能有效提高温室热环境的墙体材料及组成,研究针对塔城地区温室现状进行资料收集和数据测试,根据热工学原理,结合地域、土壤、经济等因素,对不同结构墙体进行总结和对比,引用结构相同、材料不同的温室环境温度测试结果,选择最优化的蓄热保温材料,提出最优化的温室墙体结构方案.从而改善温室的保温蓄热能力,提高温室围护结构的整体性能,降低投资成本,使得农户获得最大的经济收益.     

保温被揭盖方式对日光温室内部温度的影响

【目的】研究保温被揭盖方式对日光温室内部温度的影响,基于温室内部不同位置光照的需求建立保温被精准揭盖位置模型,提出一种逐时揭盖保温被的新方法。【方法】采用计算流体动力学(CFD)瞬态模型分析不同的揭盖方式下大寒、春分节气温室内部空气温度变化。【结果】按照温室规格1∶1建立日光温室CFD模型,所建立模型决定系数在0.91～0.92。选取大寒、春分2个节气分析,在光照完全照射墙体时逐时揭盖分别比传统一次性揭盖温室内部温度提高0.03和2.49℃;在光照完全照射地面时,逐时揭盖分别传统一次性揭盖温度提高0.55和0.9℃;在光照完全照射作物层时,逐时揭盖分别传统一次性揭盖温度提高0.53和0.62℃。【结论】逐时揭盖对较为严寒的大寒日前后提高温度不明显,全体平均气温最大提高了0.56℃;在春分日逐时揭盖方式全天平均温度最大可提高2.49℃。寒冷季节下,揭盖方式对温度的影响不大,可增大保温被揭起角获取更多的光照,在春分节气可减小揭起角以增加温室内部的温度。     

南方日光温室的结构、环境特点及应用效果

南方日光温室是一种冬季保温效果优良的设施类型,其长度50 m,跨度8 m,南面肩高1.7 m,北面顶高3.85 m。东、西、北三面由支柱、聚氨基泡沫板、多功能薄膜为主要材料构成可以拆卸的保温墙,南面由钢管弯曲而成的屋架、支柱及覆盖在屋架上的多功能薄膜、保温被和卷帘机组成。为了加强通风降温性能,在南、北屋面和北保温墙上都设计安装了通风窗。南方日光温室光照强度、温度的日变化呈现出早晨和傍晚较低、中午高的趋势,湿度则呈相反的趋势。与普通大棚相比,南方日光温室的总进光量较大。由于南方日光温室夜间有外保温被覆盖,与露地温差可达4.7～12.7℃,可使室内气温维持在5℃以上。南方日光温室的气温晴天上升较快,中午可达到40℃以上,需开窗通风降温。由于南方日光温室密封性较好、温度高、相对湿度高,需适当通风降湿。番茄种植的结果表明,南方日光温室可明显改善一月、二月和三月份番茄生长的环境条件,生长期和采收期可延长一个月,产量增加20%～50%。