夏季不同结构塑料大棚的小气候特征

【目的】研究夏季不同结构塑料大棚的小气候变化特征,为指导农事生产及大棚管理提供科学依据。【方法】以大棚附近裸地为对照,对单栋、三连栋、六连栋3种结构塑料大棚内外的夏季小气候进行了为期14 d的观测,同时对晴天、阴天、多云3种典型天气状况下3种结构塑料大棚的小气候特征进行了分析。【结果】大棚相对照度为54%~79%,其值大小与大棚体积呈负相关;棚内日平均气温增温1.1~3.8℃,但晴天夜间单栋大棚气温会出现轻微的"温度逆转"现象;棚内气温日较差高于棚外4.0~10.2℃;0~20 cm土层地温平均增温1.6~3.4℃;棚内地温日较差大于棚外2.6~13.9℃,其值大小与大棚体积呈负相关;棚内日平均相对湿度低于棚外1%~5%,但全天各观测时次棚内减湿与增湿现象并存,白天以减湿为主,夜晚则出现增湿现象。通过数理分析,建立了棚内外150 cm光照、气温、空气湿度的相关方程。【结论】夏季单栋、三连栋、六连栋3种不同结构塑料大棚小气候特征差异显著,这种差异在晴天、阴天、多云天3种典型天气状况下并不相同。     

不同棚型水稻工厂化育苗小气候对比分析

为更好地为水稻育苗提供气象服务,利用2015年4—5月盘锦市大洼区水稻工厂化育苗棚内外小气候观测资料,分析不同天气条件下4种棚型(独栋、连栋玻璃温室和塑料温室)的工厂化育苗棚内小气候特征,并对比分析不同棚型室内外小气候。结果表明:晴天、多云天及阴天独栋玻璃温室、连栋玻璃温室、独栋塑料温室内气温具有明显日变化,而连栋塑料温室内气温只在晴天、多云天具有明显的日变化。不同天气条件下4种棚型温室内平均气温、平均最高气温均高于棚外,晴天、多云天和阴天玻璃温室内的平均气温、平均最低气温高于塑料温室。棚内外温差白天大,夜间小,夜间出现温度逆转现象。晴天、多云天及阴天4种棚型内相对湿度具有明显的日变化特征,降雨天棚内相对湿度变化幅度小。湿度差白天小,夜间大,与温度差相反。结合水稻育苗期最适宜温度(28～32℃)和相对湿度(50%～90%)需求,连栋塑料温室最适宜水稻工厂化育苗。     

大跨度薄膜温室温光特性研究及作物生长模型构建

研究大跨度薄膜温室在长江流域的适应能力,为生产实践提供理论指导.对比研究大跨度薄膜温室(LPG)和3连栋塑料温室(TPG)的室内空气温度、相对湿度、光照度变化,构建基于辐热积的作物生长模型.结果表明,冬季LPG与TPG相比,日平均气温高1.6℃、最低气温高4.8℃,温度均匀度较优,光照度均匀度和相对湿度均匀度较差.夏季LPG的遮阳网展开后,比TPG日平均气温低3.0℃,平均相对湿度高5.5％,平均光照度低11500 lx,LPG的温度、光照度和相对湿度的均匀度均优于TPG.越冬茬作物优先级为草莓>蒌蒿>芹菜>莴笋,LPG夏茬作物优先级为香菜>蕹菜>小白菜>苋菜.LPG冬季保温性能、夏季降温性能均优于TPG,可以满足长江流域栽培需要.建议冬季栽培草莓,夏季栽培香菜,可获得最大经济效益.     

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。     

高效可变采光倾角日光温室的结构及其性能研究

【目的】通过对温室内光照理论的分析,提出一种适用于高性能采光温室的可变采光倾角温室,并对其温光性能进行了研究。【方法】试验测定了位于西北农林科技大学园艺学院教学试验基地内的试验温室,并选取2010年冬季典型晴天和典型阴天的试验数据,分析研究了可变采光倾角日光温室与固定采光倾角日光温室内光照度与温度的差别。【结果】本试验条件下,与固定采光倾角日光温室相比,典型阴天时可变采光倾角日光温室内平均光照度提高了22.27%,平均温度提高了2.9℃;典型晴天时可变采光倾角日光温室内的平均光照度提高了29.00%,平均温度提高了4.3℃。【结论】与普通固定采光倾角温室相比,可变采光倾角温室内的平均光照度和平均温度均明显提高。     

阳光玫瑰葡萄设施促早栽培小气候特征及预报模型

利用2021年2—8月在武汉市群力大队观测的阳光玫瑰葡萄设施促早栽培数据,分析大棚内小气候特征,并建立不同天气状况下的小气候预报模型。结果表明,在观测期内,棚内外气温日变化均呈单峰型,气温最低值均出现在5:00左右,棚内、外气温最高值分别出现在12:00—13:00和15:00—16:00,气温日较差为晴天>多云>阴天,同一时刻的气温值为晴天>多云>阴天;3种天气状况下棚内相对湿度最高值均出现在5:00前后,晴天时最低值出现在下午15:00,阴天和多云时最低值出现在12:00—13:00,相对湿度日较差为晴天>多云>阴天,同一时刻的相对湿度为阴天>多云>晴天;棚内小气候与棚外当天及前一日的诸多气象因子相关性显著,建立的棚内日均气温模型误差小于3℃,日均相对湿度模型误差小于5%,大部分结果通过了0.05的显著性水平检验;逐小时气温模型误差小于7℃,相对湿度模型误差小于14%,拟合结果均通过0.001的显著性水平检验,预报结果较理想。     

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。     

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...     

基于Venlo型温室夏季降温新途径试验初报

【目的】对Venlo型温室夏季降温新途径进行研究,为其合理化利用提供依据。【方法】将Venlo型温室原有的屋面喷淋喷头改装到遮阳网上方,分别测定温室内温度、光照强度及空气相对湿度的变化情况。【结果】采用遮阳网上喷淋对Venlo型温室夏季降温有较好的效果。当室外最高气温达41.0℃时,温室内温度始终低于室外温度,且维持在34.4～37.4℃,温室内外温差最高可达4.6℃;温室内光照强度维持在0.3万～1.6万lx,其与室外光照强度的最大降幅达86.8%;温室内空气相对湿度保持在50%～70%,适宜大部分园艺作物正常生长发育。【结论】遮阳网上喷淋有助于Venlo型温室夏季降温,该类型温室适用于生产耐高温、耐荫性作物。     

基于Venlo型温室夏季降温新途径试验初报

【目的】对Venlo型温室夏季降温新途径进行研究,为其合理化利用提供依据。【方法】将Venlo型温室原有的屋面喷淋喷头改装到遮阳网上方,分别测定温室内温度、光照强度及空气相对湿度的变化情况。【结果】采用遮阳网上喷淋对Venlo型温室夏季降温有较好的效果。当室外最高气温达41.0℃时,温室内温度始终低于室外温度,且维持在34.4～37.4℃,温室内外温差最高可达4.6℃;温室内光照强度维持在0.3万～1.6万lx,其与室外光照强度的最大降幅达86.8%;温室内空气相对湿度保持在50%～70%,适宜大部分园艺作物正常生长发育。【结论】遮阳网上喷淋有助于Venlo型温室夏季降温,该类型温室适用于生产耐高温、耐荫性作物。     

河西走廊GN-N10B型石墙钢架日光温室温光环境分析

【目的】研究GN-N10B日光温室内的温度、光照环境特征,为设施生产中温室环境的调控及改良提供理论依据.【方法】采用TP700数据采集器和TNHY-7型农业气象监测仪,对10m跨新型日光温室结构(GN-N10B型石墙钢架日光温室)的室内气温、后墙内表面温度和光照强度进行多点连续监测.【结果】晴天条件下,温室内气温和后墙内表面温度在揭帘后(9∶30)开始升高,至14∶00和15∶00达到最高,分别为35.0℃、39.5℃,气温每小时升高4.4℃,温室内外平均温差为21.6℃;阴天条件下,温室内气温和后墙内表面温度在10∶30开始缓慢升高,至13∶30和14∶30达到最高,分别为21.0℃和19.5℃,气温每小时升高1.4℃,温室内外平均温差为16.9℃.整个越冬期(2014-12-12至2015-03-06)温室内平均最低温度为12.3℃.晴天,白天温室气温在升温阶段(9∶00~14∶00)南北方向分布较均匀,在降温阶段(14∶00~16∶00)分布不均匀,南、北两端低,中间高,相差2.2℃;夜间温室气温在水平方向分布均较均匀;在垂直方向,温室气温随高度的增加呈下降趋势,近地面处气温高,中部和顶端气温低,相差1.0℃.晴天温室内光强≥10klx的时长达到7.5h,≥30klx的时长达到4.5h,可以满足温室内作物正常生长.温室平均透光率为68.95%.【结论】GN-N10B型石墙钢架日光温室可满足茄果类等喜温性蔬菜越冬生产的需要,适宜在甘肃河西走廊及其气候相似区域推广应用.     

新型大跨度非对称塑料大棚内冬季温光变化特征研究

【目的】研究大跨度非对称塑料大棚内冬季温光变化特征,为新型棚体的开发与设计提供思路。【方法】根据跨度和覆盖层数不同,选取5座大棚,分别为17m单层(17-1)、17m双层(17-2)、18m单层(18-1)、18m双层(18-2)和20m单层(20-1),并以塑料拱棚和日光温室为对照,对大棚进行连续气温监测及典型晴天、阴天、雪天条件下气温、土壤温度(20cm深)和光照环境的监测与比较。【结果】①2017-12-01至2018-01-31,18-1、18-2、17-1、17-2、20-1温室冬季平均最低气温分别为4.1,4.9,-1.9,0,-1.8℃,平均最高气温分别为31.7,27.8,32.6,31.9,33.9℃。②典型晴天条件下,18-1、18-2、17-1、17-2、20-1温室最低气温分别为4.4,5.0,-3.4,-2.6,-3.1℃,较室外分别高11.6,12.2,3.8,4.6,4.1℃,较塑料拱棚分别高10.5,11.1,2.7,3.5,3.0℃,较日光温室分别低6.3,5.7,14.1,13.3,13.8℃;典型阴天条件下,最低气温分别为6.3,7.5,1.0,1.6,1.7℃,较室外分别高8.4,9.6,3.1,3.7,3.8℃,较塑料拱棚分别高7.7,8.9,2.4,3.0,3.1℃,较日光温室分别低5.4,4.2,10.7,10.1,10.0℃;典型雪天条件下,最低气温分别为4.9,6.0,-2.7,-1.0,-1.4℃,较室外分别高10.7,11.8,3.1,4.8,4.4℃,较塑料拱棚分别高10.0,11.1,2.4,4.1,3.7℃,较日光温室分别低5.0,3.9,12.6,10.9,11.3℃。典型晴天条件下,18-1、18-2、17-1、17-2、20-1温室20cm深处土壤平均温度分别为12.2,12.3,10.0,11.1,9.6℃,较塑料拱棚分别高6.0,6.1,3.8,4.9,3.4℃;典型阴天条件下,土壤平均温度分别为11.9,12.1,9.5,10.6,9.6℃,较塑料拱棚分别高5.8,6.0,3.4,4.5,3.5℃;典型雪天条件下,土壤平均温度分别为11.2,11.4,9.9,10.5,9.5℃,较塑料拱棚分别高5.4,5.6,4.1,4.7,3.7℃。③对大棚内南北方向气温和光照分布进行比较可知,各试验温室内气温以中部最高,南北次之,分布差异大小排列为17-1温室18-1温室20-1温室18-2温室17-2温室;各试验温室南部光照最好,中部略低于南部,北部最差,透光率大小排序为18-1温室18-2温室20-1温室17-1温室17-2温室。【结论】综合考虑温光环境性能可知,18-2温室大棚的保温性能较好,平均最低气温和土壤平均温度高,无极端低温和高温情况,且南北方向气温、光照分布差异小,透光率高,更适合推广应用。     

桂南地区冬季不同结构塑料大棚小气候特征对比分析

为了获得桂南地区冬季不同结构塑料大棚小气候变化特征,给农事生产及大棚管理提供科学依据,本研究对3种常见结构塑料大棚内外的冬季小气候进行了观测并做了对比分析.结果表明,3种结构大棚内相对照度为70%～80%,其值大小与大棚体积呈反相关;棚内日平均气温增温1.3～3.2℃,但晴天夜间18:00～6:00单棚出现0.3～0.9℃的轻微"温度逆转"现象;棚内气温日较差高于棚外2.3～7.9℃;0～20 cm土层地温平均增温3.2～3.5℃;棚内0 cm地温日较差大于棚外-11.4～1.4℃,其值大小与大棚体积呈反相关,除了多云天的单棚及阴天的单棚与三连栋棚内日较差稍大于棚外外,其它情形棚内日较差均小于棚外;棚内日平均相对湿度高于棚外3%～23%,其值大小与大棚体积呈正相关.通过数理分析,建立了棚内外150 cm光照、气温、空气湿度的相关方程.     

不同季节厚墙体日光温室气温变化特征分析

采用小气候自动监测设备观测厚墙体日光温室室内气温,结合室外同期气象站气温观测资料,分析秋季、冬季和春季不同季节晴天、多云、阴天天气条件下气温变化特征及连续阴天条件下气温变化特点。结果表明,不同季节不同天气条件下,厚墙体日光温室室内气温日变化基本一致,均为单波峰曲线;各季节温室内极端最高、最低气温均出现在晴天;不同季节,温室内外气温变化趋势基本一致,室内气温普遍明显高于室外;连续阴天,室内气温逐渐降低,室内外温差减小。     

日光温室冬季连阴天小气候特征分析及调控对策

文章采用小气候自动监测设备观测厚墙体日光温室内气温、地温和相对湿度,结合室外同期气象站气温观测资料,分析冬季连续阴天条件下日光温室的小气候变化特征。结果表明,冬季连续阴天条件下,温室内气温、地温逐渐降低,室内外气温和地温差逐渐减小;温室内相对湿度呈现周期性变化,且维持在较高水平,温室内外相对湿度逐渐趋于一致。连续阴天,在生产管理上要围绕保温增温、补充光照、增强作物抗逆能力采取相应措施。     

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。     

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。     

油桃日光温室内外湿度变化规律观察研究

日光温室内外油桃栽培的空气相对湿度旬平均变化幅度不大,只是日光温室内的相对湿度旬平均同一时期始终高于温室外8-23.4个百分点,温室内为65.4%-94.7%,温室外为56.8%-71.3%。不论是晴天还是阴天,也不论是日光温室内还是日光温室外,空气相对湿度一天中最高出现在凌晨5:00-8:00,最低出现在14:00左右。但晴天白天的变化幅度大于阴天,夜间空气湿度变化不大。晴天和阴天,夜间20:00时以后到翌日8:00时温室内的空气相对湿度平均为95.7%,接近饱和状态。温室内的空气相对湿度远远高于温室外。     

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％。     

龙山县典型山地特色烟叶大田生育期气候特征研究

【目的】揭示与龙山县典型山地烤烟风格紧密相关的气象因子。【方法】以龙山县30年(1986—2015年)连续气象资料为基础,采用非线性多项式拟合回归方法分析了龙山烤烟大田不同生育期的气候变化特征。【结论】(1)龙山县烤烟伸根期日气温平均值为20.54℃,日照时间平均值为3.83 h,日降水量平均值为10.41 mm,空气湿度适中。但日均温和日照时间波动较大。(2)旺长期日气温平均值为24.52℃,日照时间平均值为4.39 h,日降水量平均值为12.14 mm,相对湿度先增后降,波动较大。(3)成熟期相对湿度适中,平均值为77.77%,气温和日照时间前期较高,后期下降较快。【结论】龙山烟区烤烟大田生育期光、温、水同步增加,气温和相对湿度适宜,降水丰富,日照时间前寡后足。龙山独特的气象条件为典型山地特色烟叶的形成提供了保障。