日光温室外屋面喷淋系统降温效果探究

来源 :农业工程技术·温室园艺 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hyh900
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  |摘要|对日光温室降温新途径进行了研究。在温室育苗棚外前屋面加装喷淋系统,分别测定了温室内温度、相对湿度以及光照强度变化情况,对比采用遮阳网降温效果。结果表明,当室外最高温达到31.6℃时,温室内温度维持在25~28℃,室内外温差最高可达3.1℃,温室内空气相对湿度保持在68%~75%;温室内光照强度维持在3400~5700 lx,能减少强光照对幼苗的灼伤。因此,外屋面喷淋系统对日光温室降温效果较好。
  日光温室内独特的温湿度和光照等小气候环境能实现作物的周年栽培,使经济效益和社会效益更加明显。但在封闭的环境中,尤其是在夏季,温度极易升高,蒸發量大,易产生高温障碍,不利于作物正常生长,需采取降温措施,如何通过采取有效的降温措施降低日光温室内的温度,为作物生长提供适合的环境条件,成为科研工作者亟待解决的问题,因此夏季日光温室降温技术成为了研究重点[1-2]。
  目前常用的降温方式可概括为两大类,即自然通风降温和辅助设施强制降温[3]。其中,自然通风降温通过底窗通风、天窗通风、侧窗通风、屋面全开通风等方式,利用设施内外的热压和风压共同作用达到换气通风降温的目的。辅助设施强制降温通过加装辅助系统(设备)来达到降低温室内温度的目的,包括外遮阳系统遮光降温、动力扇机械通风、喷淋系统屋面喷淋降温、水膜雾帘降温、湿帘-风机降温、室内喷雾降温、雾化蒸发降温等方式[2-4]。这些降温措施单独使用或组合使用,都能取得较好的降温效果,但个别设备也存在消耗能源过大、运行投入较多、维护成本较高等问题。
  近年来万正林、周长吉等探索了大面积连栋温室夏季降温新途径,表明自然通风加室外遮阳同时在温室外屋面加装喷淋降温系统在荷兰Venlo型温室降温效果良好,并且温室内温度和湿度分布均匀,适宜大部分园艺作物正常生长发育[5-6]。
  武威地区日光温室多采取自然通风降温,在夏季高温时期不能完全满足正常生产的降温需求,因此许多农户选择在夏季闲置温室,造成一定程度的经济效益下降。本研究从实际出发,自行设计了外屋面喷淋降温系统,探讨这种降温方式的实际降温效果,为当地日光温室夏季降温提供参考。
  材料与方法
  试验地概况
  试验在武威市凉州区中坝镇花寨村金大棚蔬菜种植农民专业合作社内(37°58′32.00″N,102°39′26.71″E)进行。温室类型为冬暖式日光温室,半拱形,东西走向,长60 m,室内跨度8 m,脊高4 m。上通风口在前屋面顶部,宽度为0.5 m,屋面覆盖遮阳网。试验棚为育苗棚,作物为番茄,苗高5 cm。
  试验方法
  在温室外前屋面上通风口位置加装喷淋系统,喷淋系统由单片机、时控开关、扬程泵、输水管、喷淋头、屋面排水沟等组成,温室棚膜外覆盖黑色遮阳网,喷淋设备由单片机和时控开关控制。输水管长度为60 m,喷淋头间距为5 m,喷淋直径为5 m,管内压0.5 MPa。当温室内温度达到26℃以上时(10:00左右),开启喷淋系统,每隔30 min喷淋1次,每次喷淋时间10 min,喷淋未挥发的水由排水沟回到室内蓄水池。试验时以只覆盖黑色遮阳网日光温室为对照。室外温度数据从武威市气象局距设在试验地与据试验温室100 m处小型气象站获取,室内温、湿度通过科辉WS2080B指针式温湿度表测定,光照强度通过PM6612华谊照度计测定。
  结果与分析
  外屋面喷淋降温对温室内温度的影响
  试验当天(2019年9月6日)天气为晴转多云,当日最高温度为31.6℃,加装了外屋面喷淋系统的温室内温度维持在在25~28℃,室内外温差最多达3.1℃。而采用遮阳网降温的温室温度浮动在26~30℃,与室外温度相比最高降低了1.5℃,表明遮阳网也能降低温室内温度,但降温效果不理想(图1)。
  外屋面喷淋降温对温室内空气相对湿度的影响
  由图2可知,试验当天,通过外屋面喷淋降温的温室内空气相对湿度保持在68%~75%,适宜大部分温室栽培作物正常生长。而采用遮阳网降温的温室内空气相对湿度保持在70%~78%,比喷淋降温的温室内空气湿度高2%~3%。
  外屋面喷淋降温对温室内光照强度的影响
  试验结果表明,通过外屋面喷淋降温,不仅能降低温室内温度,还能起到良好的遮光效果。试验当天,通过外屋面喷淋降温的温室内光照强度维持在3400~5700 lx,始终低于室外光照强度,最大降幅可达73%,能减低高温季节强光照对幼苗的灼伤。采用遮阳网降温的温室内光照强度维持在4400~6700 lx,表明遮阳网能起到降低光照强度的作用,但降幅低于外屋面喷淋降温(图3)。
  结论与讨论
  本研究表明,与单独采用遮阳网降温相比,通过在温室外前屋面加装喷淋系统,对日光温室育苗棚可以起到更好的降温效果,同时也能降低室内空气湿度和光照强度,室内气候更适宜大部分园艺作物幼苗正常生长发育。
  本研究采用遮阳网和外屋面喷淋均降低了日光温室内温度,但加装了外屋面喷淋系统的温室室内温度始终低于室外温度,同时也低于采用遮阳网降温的温室,说明外屋面喷淋系统降温比单独采用遮阳网降温效果更明显。方正林等[6]研究表明将原有的屋面喷淋喷头改装到遮阳网上方对Venlo型日光温室夏季降温有较好的效果,王瑄等[7]研究表明遮阳网 微喷降温效果优于遮阳网和自然通风单独降温效果,本研究也有相似的结果,表明外屋面喷淋降温系统在高温季节能显著降低日光温室内温度。但袁丁等[8]研究表明遮阳网 内侧喷雾降温效果优于外侧喷雾,本研究下一步将对比外屋面喷淋和内喷淋的降温效果。
  温室内保持相对稳定的合适湿度有利于作物的正常生长发育[9],本研究中通过外屋面喷淋降温可以降低温室内空气相对湿度,并保持在68%~75%,喷淋降温系统能降低温室内相对湿度的原因可能是在降低室内温度的同时,减少了室内土壤水分的蒸发。   高温季节采用遮阳网也能起到降低光照强度的作用,本研究表明外屋面喷淋系统能更好地起到降低温室内光照强度的效果,可以避免强光照造成的作物日灼病。喷淋系统开启后,喷淋水在外屋面形成一层薄薄的水雾,能阻止太阳光照直接进入温室,同时配套的遮阳网能在一段时间内吸收喷淋水形成降温水幕,这也是喷淋系统能降低日光温室内温度的原因。
  本研究表明外屋面加装喷淋降温系统在降低日光温室室内温度和光照强度以及保持相对稳定而合适的相对湿度方面具有可行性,但在大面积应用前有一些问题仍需进一步研究:①喷淋系统合适的开启时间和持续时间;②遮阳网长期干湿交替对遮阳网本身和日光温室棚膜性能的影响;③在降温的同时如何更好地节水,提高水分利用率;④喷淋降温对作物生长发育和品质等的影响。这些研究将为外屋面噴淋降温系统的大面积推广提供更为全面的理论依据与参考。
  参考文献
  [1] 张璐瑶,黄翔.降温技术在农业温室中的应用探讨[J].农业研究与应用,2013(5):37-41.
  [2] 王婷,高俊明,周莹,等.全封闭日光温室降温技术的研究[J].农机化研究,2018,40(3):264-268.
  [3] 万正林,罗庆熙.农业设施夏季降温方法概述[J].四川农业科技,2007(7):13-14.
  [4] 吴丹.温室大棚调温设施与装备[J].农业科技与装备,2012(8):42-43.
  [5] 周长吉.大面积连栋温室夏季降温的新途径—外遮阳网上喷水降温[J].农业工程技术(温室园艺),2004,24(5):26-29.
  [6] 万正林,李立志,邓俭英,等.基于Venlo型温室夏季降温新途径试验初报[J].南方农业学报, 2011,42(4):426-428.
  [7] 王瑄,迟道才,王铁良,等.日光温室夏季降温措施的试验研究初报[J].农业工程学报,2001,17(5):95-98.
  [8] 袁丁,秦占军,武占会,等.日光温室遮阳与喷雾降温对越夏快菜生长及品质的影响[J].中国蔬菜,2019(7):62-66.
  [9] 张福墁.设施园艺学[M].北京:中国农业大学出版社,2011.
  *项目支持:甘肃省陇原青年创新创业人才项目《武威市设施蔬菜化肥农药减施增效技术研究与示范推广》、甘肃省青年科技基金计划(18JR3RH426);甘肃省现代农业科技支撑体系区域创新中心重点科技项目(2019GAAS47)。
  作者简介:于海利,博士,高级农艺师,主要从事设施瓜菜病虫害防治技术研究与推广工作。E-mail:yhl860310@163.com。
  [引用信息]于海利,苏俊平,张仲保,等.日光温室外屋面喷淋系统降温效果探究[J].农业工程技术,2020,40(07):52-54.
其他文献
【摘要】“如何转化后进生?”这是个老生常谈的话题,也是个时刻困扰着教师的问题。笔者结合自身的教育实践,尝试从情感的角度去解决问题,无论是宽厚接纳、善意关爱,还是真诚帮助、家校合作,都是从情感上去打动学生。教育本身是一种心灵的唤醒,走进学生的内心,守望学生的成长,我们在转化后进生的路上是充满希望的。  【关键词】小学;后进生;接纳;宽厚;关爱;实际性帮助;合作;守望  后进生转化问题是困扰教师的主要
摘要:以三枚邮票为切入点,别出心裁,激发学生学习热情。以问题为主线,以变式为突破,层层推进,强化学生思维深度,提高复习效果。穿插化学史教育,实现情感共鸣,更好达成三维目标。  关键词:邮票;同分异构体;复习;教学设计  文章编号:1008-0546(2012)10-0068-03    中图分类号:G633.8    文献标识码:B  doi:10.3969/j.issn.1008-0546.20
文章编号:1008-0546(2013)05-093-02 中图分类号:G633.8 文献标识码:B  实验是高中化学教学的重要手段。如何将教材中实验简单、快捷、形象生动甚至半定量的呈现在课堂上,提高课堂的有效性,这一直我们一线教师研究课堂的一个追求。“多、快、好、省”的演示平台正是我们的一个研究成果。  此演示台主要用于比较有气体生成反应的快慢及反应的半定量研究,通过控制药品加入量来观察实验不同
摘要:作者设计了图形式、思维导图式、网络式、互动式、流程图式板书,这些板书设计在高三化学复习课中起到很重要作用。直观、形象、层次分明的板书设计奠定了学生认知的感情基础,图形式的、网络式的板书设计能充分挖掘知识间内在联系,精练、简化知识的板书设计又是帮助学生记忆知识,理解知识,掌握知识的关键环节。精心设计的板书不仅是知识的展现,更是实现学生由感性认识向理性认识飞跃的催化剂。  关键词:板书设计;创新
《中学生英语》初一版与人民教育出版社新目标英语(Go for it!)同步,以培养七年级新生良好地英语学习习惯、兴趣十足地学好英语为宗旨。再现英语国家文化、展示中外校园生活,集知识性、娱乐性、趣味性、实用性和互动性于一体,倡导“快乐英语学习法”,以单元为单位集中编排,版块与栏目精彩纷呈。
摘要:“不是教教材,而是用教材教”、“创造性地使用教材”是新课程改革的重要理念,而现实教学中还存在理念与实践上的较大偏差,呈现出形式化和简单化的倾向。文章反对随意更改教材原有结构、肢解教材、脱离教材、脱离学生的教材处理方式。提出“创造性使用教材”应充分尊重教材、科学理解教材、合理加工教材,还原教材处理的本真。  关键词:教材资源;尊重教材;理解教材;加工教材  文章编号:1008-0546(201
导演 (Director):丹·斯坎隆 (Dan Scanlon)  配音演员 (Dubber): 比利·克里斯托 (Billy Crystal) 约翰·古德曼 (John Goodman)  史蒂夫·布西密 (Steve Buscemi) 朱丽亚·斯维尼 (Julia Sweeney)  乔尔·默里 (Joel Murray) 达夫·弗雷 (Dave Foley)  类型 (Type):动画 (
一、案例介绍  小泽是班上一个小男生,样子有点萌,聪明爱动。他上课总不会好好坐着,作业书写马虎,书桌上的东西乱得很,爱玩自己的小玩具,或跟同学说话,教师或同学提醒他,他也不理会,继续自己的活动。有时还故意顶撞教师,口头禅就是“我就要这样做!”很多教师都拿他没辙。有一次上语文课,他把几把尺子用橡皮绑起来成了一架“战斗机”,边玩嘴里边配上“噗噗噗噗”的声音。笔者过去轻轻敲了敲他的桌面,提醒他不要玩,把
表格形式作文(一)  假设Linda 是你新结交的笔友(new pen pal),请你根据下表中的信息向你的同学们介绍一下她。要求不少于50词,可适当发挥。  表格形式作文(二)  Ted和同学们在开新年晚会,大家畅谈自己新年的决心和计划。请你根据所学知识和下面表格内的信息,帮助Ted做一个统计, 描述Ted和其他三个同学的新年计划。文章开头已给出,字数为40-60词(不包括开头部分)。  We
文章编号:1008-0546(2011)03-0056-03中图分类号:G633.8文献标识码:B  doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2011.03.028    一、课题分析与学情分析  课程标准指出,初中化学基础知识和基本技能是构成学生科学素养的基本要素,是为学生的终身学习和将来适应现代社会生活打好基础所必需的。化学基础知识和基本技能还是初中学生进行探究活动的基础和结