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。     

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。     

2种现代温室在荆州市夏季的小气候性能初步分析

研究了塑料温室和玻璃温室在荆州市夏季的小气候性能。结果表明,温室内的气温、地温和空气湿度日变化均明显比温室外的高,但光照强度低于温室外的,玻璃温室的气温、地温、空气湿度和光照强度日变化均高于塑料温室的。塑料温室内外温差可达0．2～2．1℃,玻璃温室内外温差可达0．4～2．7℃;塑料温室内外地温差达0．4～2．7℃,玻璃温室内外地温差可达0．6～2．4℃;塑料温室内外空气湿度差达0．8％～2．3％,玻璃温室内外空气湿度差达1．6％～6．0％;塑料温室的光照强度为温室外的34％～46％,玻璃温室的光照强度为温室外的45％～80％。     

新型连栋日光能温室小气候初探

【目的】研究新型连栋日光能温室室内小气候的分布特点,分析其在长江流域的实用性和可行性,为长江流域地区温室的结构设计和生产管理提供理论依据。【方法】分别于夏季(2017年6―7月)和冬季(2017年1月和12月以及2018年1月),在新型连栋日光能温室的前跨、后跨、室外设置不同传感器,测定了温室室内和室外气温、相对湿度、辐照度、曝辐量和薄膜热通量等,分析温室气温、相对湿度、气候因子均匀度变化和冬季温室内光照分布的特点。【结果】夏季温室前跨气温日平均值、日最高值与日较差分别为26.84,32.77和9.64℃,比后跨分别高0.53,1.41和1.30℃,但二者以上指标间均无显著差异;后跨相对湿度的日平均值、日最低值及日较差分别为88.05%,69.89%和29.48%,日平均值和日最低值显著高于前跨,而日较差显著低于前跨。冬季前跨日最高气温为22.98℃,较后跨提高了2.35℃;后跨日最低气温为7.18℃,分别比室外和前跨增加了8.26和2.95℃。光照分布上,晴天和阴天前跨的采光时长均显著高于后跨。晴天前跨与后跨日平均辐照度和平均日曝辐量无显著差异,而阴天前跨的日平均辐照度与平均日曝辐量显著高于后跨。晴天和阴天温室前跨日平均透光率均高于后跨。日间温室前跨向后跨传热约56 MJ,夜间后跨向前跨传热约43.27 MJ。【结论】探明了连栋日光能温室小气候变化规律,为其在长江流域地区的周年生产提供了参考。     

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。     

高原非耕地地区日光温室热环境的研究

为研究高原非耕地地区日光温室热环境的变化规律,对2014年12月至2015年3月内蒙古阿拉善盟典型日光温室的室外温度、室内温度、地表下10cm的土层温度、前屋面及后屋面的热流量变化情况进行测定,分析不同天气条件下,日光温室气温、地温、热量情况。结果表明:该地区典型温室日均温度为5~30℃,室内晴天最低温度为2~6℃,阴天2~8℃,室内最高温度20~30℃,室内外温差15~25℃,室内地温为7~13℃,变化较室外晚1.5h;热传递方面,晴天热流量峰值出现在14:00,阴天出现在盖帘后的2~3h。确定晴天14:00及阴天13:00为温室合理灌溉及通风换气的时间,不仅为进一步探究高原非耕地地区日光温室热环境特性提供了依据,还为温室不同时间不同类型作物的管理方式、温室结构的改良提供了思路。     

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。     

不同天气条件下南方温室内主要环境因子日变化规律研究

在具南方区域代表性的广西贺州现代农业科技示范园内,以单栋塑料温室为研究对象,设置上、中、下三层及室外观测点,每天(整点时)24次观测,探讨研究了晴天、阴天、雨天三种不同类型天气条件下温室内外气温、地温、光照、空气相对湿度、绝对湿度等主要环境因子的日周期时空变化规律,为合理调控温室内环境因子,指导温室作物生产实践提供借鉴和依据。     

双效太阳能温室温度及光照观测初报

测定了双效太阳能温室温度及光照指标,结果表明,晴天启动太阳能主动蓄热系统后,双效太阳能温室最低温度高于对照温室3.54℃。阴天双效太阳能温室较普通温室夜间最低温度高2.44℃。中午双效太阳能温室中部前、中、后3个测点光强基本一致,差异不明显。双效太阳能温室内40 cm地温保持在12℃以上,20 cm以下地温日变化幅度较小,基本处于日恒温层。     

GRP新型温室覆盖膜温热特性的研究

为解决现有温室塑料覆盖膜使用寿命短、变光性能差、造价高的问题, 研制成功了经济耐用、变光性能优的GRP新型覆盖材料。在实验基础上, 运用现代数理统计方法, 初步分析了GRP温室覆盖材料的温热特性, 防雾和防滴性能及对栽培作物产量的影响。结果证明, GRP膜具有良好的温热性与保温性, 在最低气温条件下, 试验温室室内最低气温比对照温室室内气温高2℃, 而最高气温均为32℃; 在阴天, GRP膜的增温效果较EVA膜好,最好时比对照温室内气温高3 30℃。另外, 在实验期间, 试验温室从未见过起雾, 滴水也很少, 说明新材料具有良好的防雾、防滴性能。因此, GRP膜对作物生产具有明显的增产效应, 与对照温室相比, 增产幅度高达16 2%。     

不同天气背景下春季大棚小气候变化分析

本文对佳木斯地区塑料大棚的内外小气候进行了分析研究,结果表明:在三种典型天气下,晴天中午大棚内外最高气温差异达20.8℃,棚内最高气温为36.5℃,超过作物生长发育的最适宜温度范围;雨夹雪天内外温差最小,最高温度差异6.4℃。夜间大棚内外最低气温差异在0.65℃～1.75℃之间,其中,晴天和多云天傍晚(18:00～20:00)棚内温度低于棚外。三种典型天气下大棚内均维持较高的湿度(80%～99%),远高于棚外的湿度(50%～80%)。大棚内的光强随着外界光强的增加而增加,雨夹雪天气的透光率最高可达74%,晴天最小为69%。     

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。     

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。     

金太阳杏设施栽培主要生态因子变化规律研究

[目的]为金太阳杏高产设施栽培提供理论依据。[方法]于2006年3～5月研究了金太阳杏在塑料大棚内主要生态因子的变化规律。[结果]大棚内光照度(I)与外界光照度的变化趋势基本相似,但棚内低于棚外。透光率晴天为41.2%～49.6%,阴天为61.1%～69.2%。棚内气温(Ta)旬变化为13.5～26.6℃,0cm地温(Ts0)为12.5～23.3℃,20cm地温(Ts20)为9.8～20.2℃。棚内空气相对湿度(RH)旬变化为55.4%～80.3%,日变化晴天为44%～88%,阴天为53%～94%。晴天和阴天,T、Ta、Ts0先升后降,峰值和谷值均出现在14:00pm。在不同因子变化中,T起主导作用,Ta、Ts0与I呈正相关,RH与T、Ta、Ts0呈负相关。Ts0在1天内较为平稳少变,受Ta影响较小。[结论]塑料大棚内的环境因子是相互影响、相互制约的。     

对喀左县冬季日光温室大棚最低气温的调查

对2006～2008年冬季（12月至翌年2月）喀左县日光温室大棚最低气温观测资料进行统计分析。结果表明：冬季棚内平均最低气温为8.1℃,极端最低气温为3.5℃。大棚最低气温随大气最低气温的升降而相应升降;随着云量的增加,次日棚内外最低气温差值呈逐渐减小的趋势;次日棚内最低气温升降与风向也密切相关。利用回归分析方法得出了冬季温室大棚内最低气温的预报模型,准确率达到83%,取得了较好的服务效果。     

现代温室光环境特征的研究

利用玻璃温室的气象资料和对温室内外PAR的测定,系统比较研究了温室内外光环境的特征.结果表明,上海地区冬春季节(11月～3月),温室外太阳辐射相对不足,PAR低,且经常出现连阴情况.温室内的PAR与温室外太阳辐射呈同步变化,且二者间呈极显著线性关系(r=0.972* *),晴天温室内外PAR较阴雨天高.实验温室的平均透光率为50.6%.还对温室覆盖材料透光率下降的主要原因与提高措施进行了讨论.     

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.     

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。     

慈溪地区日光温室气温变化规律

为了探讨冬春季日光温室内气温的变化规律,合理调控日光温室气温,提高作物产量与品质,利用浙江省慈溪市气象局设施农业基地的标准塑料日光温室内外气温对比观测试验数据,对不同天气类型下温室内外气温变化规律进行分析。结果表明：（1）慈溪地区日光温室室内日平均气温均高于室外,温室内外气温总体变化趋势一致,温室内外气温差的日变化主要受太阳辐射影响;（2）室内气温不同天气类型日变化均呈“单峰”型,白天气温变化速度总体表现为：晴天＞多云＞阴天＞雨天,夜间各天气类型气温变化均较平稳;（3）不同天气类型下室内外气温的关系显著,两者相关性表现为：雨天>阴天>多云>晴天。     

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.