北京密云地區(qū)新型大跨度節(jié)能日光溫室與普通節(jié)能溫室比較試驗

董楚軒，梁伯莉，王若菡，姚曉明，楊 迪

（北京市密云區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站，北京 101500）

北京市密云區(qū)位于北京市東北部，地理坐標西起東經(jīng)116°39′33"，東至117°30′25"，東西長69 km；南起北緯40°13′7"，北至北緯40°47′57"，南北寬約64 km。密云地區(qū)四季分明，干濕冷暖變化明顯，年平均氣溫為10.8℃。密云地區(qū)設施農(nóng)業(yè)快速發(fā)展從2008 年開始。2008 年按照市促進設施農(nóng)業(yè)發(fā)展的政策意見，密云全面推開設施農(nóng)業(yè)建設，在12 個鎮(zhèn)新發(fā)展日光溫室、鋼架大棚2545 畝（169.8 hm2），建成連棟溫室1.26 hm2。2009 年，全區(qū)再增設施農(nóng)業(yè)6973.5 畝（465.1 hm2），其中日光溫室5315 畝（354.5 hm2），鋼架大棚1658.5 畝（110.6 hm2）；在建設施3453 畝（230.3 hm2）。2009 年底，全區(qū)設施農(nóng)業(yè)總面積達到到1.2 萬畝（800.4 hm2）[1]。2015 年至今，密云地區(qū)設施農(nóng)業(yè)在原來的設施基礎上進行了大規(guī)模的改建翻建工作，將原有的7 m跨度日光溫室進行翻建，跨度增加到12 m。為了更好的推廣應用大跨度節(jié)能型日光溫室，技術(shù)人員將兩種不同跨度的日光溫室進行越冬保溫性、升溫性等環(huán)境因素的比較，為密云地區(qū)大跨度日光溫室推廣提供科學依據(jù)。

材料與方法

試驗區(qū)概況

試驗于 2017～2018 年在北京市密云區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站新技術(shù)展示基地及圣水頭蔬菜生產(chǎn)園區(qū)內(nèi)完成。供試的2 種跨度的節(jié)能型日光溫室（7、12 m 跨度日光溫室），每個跨度的日光溫室選擇3 個相同結(jié)構(gòu)溫室進行重復，并且生產(chǎn)相同作物且管理水平相當。

試驗日光溫室結(jié)構(gòu)參數(shù)

供試日光溫室均坐北朝南，東西延長，長度為70 m，溫室為后磚墻，前屋面覆蓋雙層棉被，采用卷簾機管理，溫室其它結(jié)構(gòu)參數(shù)見表1。

表1 溫室結(jié)構(gòu)參數(shù)

試驗儀器及方法

用RR-9100G 設施環(huán)境自動監(jiān)測系統(tǒng)（系統(tǒng)由北京雨根科技有限公司生產(chǎn)）懸掛于距離地面1.5 m 處，記錄儀精度為 ±1℃，可連續(xù)自動記錄 16382 個數(shù)據(jù)。工作環(huán)境溫度為-35～80℃。每10 min 記錄1 次，定期下載數(shù)據(jù)分析。

項目測定

測定日光溫室冬季生產(chǎn)溫度最低時間段：12月21 日（冬至）～翌年2 月3 日（立春），共計45 天。

平均溫度：平均溫度為多日平均氣溫的平均值。

平均最高溫：以測試時間段內(nèi)每天最高溫的平均值作為平均最高溫度。

平均最低溫：以測試時間段內(nèi)每天最低溫的平均值為平均最低溫度。

升溫能力：用溫室內(nèi)每日最高氣溫與最低氣溫之差表示升溫能力。

數(shù)據(jù)分析

采用Microsoft Excel 2010 軟件處理數(shù)據(jù)。

結(jié)果與分析

不同跨度日光溫室保溫性比較

溫室作物越冬最冷期間為12 月21 日～翌年2 月3 日，2 種跨度節(jié)能型日光溫室保溫性能見表2。可以看出，不同跨度溫室在作物越冬期間，7 m 跨度日光溫室比12 m 跨度溫室的平均溫度升高0.7℃，平均最高溫高0.8℃，平均最低溫低0.2℃，差異不明顯（表2），由此可以看出12 m 跨度日光溫室的保溫能力強于7 m 跨度日光溫室。

表2 不同跨度日光溫室保溫性比較

不同日光溫室連續(xù)晴天和陰天升溫能力比較

溫室跨度的不同直接導致空間大小存在差異，為了判斷溫室是否能迅速提高溫度，該研究統(tǒng)計了兩種溫室的升溫值。因為陰天和晴天溫室的升溫差異太大，為了比較相同天氣條件下兩種溫室深冬的升溫能力，分別統(tǒng)計了兩種跨度溫室在連續(xù)晴天和陰天（各取5 天）的升溫情況。由表3 可知，連續(xù)陰天7 m 跨度日光溫室升溫值比12 m 跨度日光溫室升溫值低0.8℃，連續(xù)晴天7 m 跨度日光溫室升溫值比12 m 跨度日光溫室升溫值低1.2℃。可以看出12 m 跨度日光溫室升溫能力高于7 m 跨度日光溫室。

表3 不同日光溫室連續(xù)晴天和陰天升溫能力比較

不同跨度日光溫室番茄長勢比較

從表4 可以看出，12 m 跨度日光溫室的株高、葉片數(shù)定植后30、50、70 天均大于7 m 跨度日光溫室的株高、葉片數(shù)。12 m 跨度日光溫室番茄植株長勢好于7 m 跨度日光溫室。

表4 不同跨度日光溫室番茄長勢比較

不同跨度日光溫室番茄產(chǎn)量比較

從表5 可以看出，12 m 跨度日光溫室番茄單株產(chǎn)量、總產(chǎn)量均高于7 m 跨度日光溫室。

表5 不同跨度日光溫室番茄產(chǎn)量比較

結(jié)論

通過試驗得知，12 m 跨度日光溫室的保溫能力強于7 m 跨度日光溫室，差異不明顯；在連續(xù)陰天和連續(xù)晴天情況下，12 m 跨度日光溫室升溫能力高于7 m 跨度日光溫室；12 m 跨度日光溫室番茄植株長勢好于7 m 跨度日光溫室；12 m 跨度日光溫室番茄單株產(chǎn)量、總產(chǎn)量高于7 m 跨度日光溫室。

總結(jié)

合理的結(jié)構(gòu)參數(shù)是影響日光溫室內(nèi)部環(huán)境條件優(yōu)劣和環(huán)境調(diào)控能力的首要因素[4]。溫室跨度、脊高、墻體厚度、屋面角度等參數(shù)的配套設計也影響到日光溫室的性能[2]?？缍鹊拇笮∮绊懭展鉁厥彝恋乩寐?、單位面積造價、溫室采光能力和保溫性能。跨度越大，土地利用率越高、單位面積投資越小，但溫室采光能力和保溫性可能下降[3]。本試驗研究測試了跨度為7 m 和12 m 的日光溫室的溫度性能，2 種日光溫室的性能以12 m跨度溫室的溫度性能最佳，溫室白天蓄熱能力強，夜間保溫能力強，也表現(xiàn)出了較強的升溫能力，而且溫室空間大、土地利用率提高，符合當前密云地區(qū)日光溫室的發(fā)展需要。