不同覆盖方式对日光温室环境参数的影响

李甜 张志鹏 孙胜

摘要 [目的]以山西農业大学园艺站日光温室以及“开拓”牌农用地膜为研究对象，通过覆膜后日光温室环境参数的测定来揭示覆膜材料对地上地下温度的影响，从而为我国北方日光温室夏季闷棚提供理论依据。[方法] 将温室分隔成9个隔间，设置不覆盖（CK）、覆盖透明薄膜（T1）、覆盖黑色薄膜（T2）3个处理。测定外界大气温度光照，隔间内部温度光照，地表面温度以及地下10 cm（S1）、20 cm（S2）、25 cm（S3）深度的地温。[结果]与CK相比， T1处理降低温室最高温度6.15%，T2处理提高温室最高温度6.17%;T1处理降低地表温度5.49%，T2处理可以降低地表温度6.65%。在S1深度，T1处理可以提高日平均地温5.41%，T2处理可以降低日平均地温3.87%。在S2深度，T1处理可以提高日平均地温0.1%，T2处理可以降低日平均地温1.0%。在S3深度差异不明显。连续覆盖后T1既可以提高最高温度又可以提高最低温度，但T2处理只能提高最低温度，反而降低了最高温度。[结论]透明塑料薄膜可以有效提高地温，是最优选择。

关键词 塑料薄膜;地温;日光温室;环境参数

中图分类号 S 625.1文献标识码 A

文章编号 0517-6611（2019）23-0231-05

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2019.23.067

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Effects of Different Covering Ways on Environmental Parameters of Sunlight Greenhouse

LI Tian1，ZHANG Zhi peng1，SUN Sheng1，2，3

（1.College of Horticulture，Shanxi Agricultural University，Taigu，Shanxi 030801;2.Shanxi Provincial Facilities Vegetable Quality Improvement and Efficiency Synergy Innovation Center，Taigu，Shanxi030801;3.Shanxi Provincial Facility Horticulture Engineering Technology Center，Taigu，Shanxi 030801）

Abstract [Objective]Taking sunlight greenhouse at Horticultural Station of Shanxi Agricultural University and the “pioneering” brand agricultural land film as the research object，the environmental parameters of sunlight greenhouse after covering were determined，in order to reveal the influences of covering material on the above ground and underground temperature and provide theoretical basis for the summer stuffy greenhouse of sunlight greenhouse in northern China.[Method]The greenhouse was divided into 9 compartments，and three treatments were designed：uncovered （CK），covered with transparent film （T1），covered with black film （T2） .The external atmospheric temperature and illumination，the interior temperature and illumination of the compartment，the surface temperature，the underground temperature of 10cm （S1），20 cm （S2），25cm （S3） were measured.[Result]The maximum temperature of greenhouse was reduced by 6.15% in T1 treatment and increased by 6.17% in T2 treatment， compared with CK.T1 treatment could reduce the surface temperature by 5.49%，while T2 treatment could reduce the surface temperature by 6.65%.At S1 depth，the daily average ground temperature could be increased by 5.41% in T1 treatment and decreased by 3.87% in T2 treatment.At S2 depth，the daily average ground temperature could be increased by 0.1% in T1 treatment and decreased by 1.0% in T2 treatment.At S3 depth，the difference was not obvious.After continuous covering，T1 treatment could increase both the maximum temperature and the lowest temperature，but T2 treatment could only increase the lowest temperature，but it decreased the highest temperature.[Conclusion]Transparent plastic film is the best choice for improving ground temperature.

Key words Plastic film;Ground temperature;Sunlight greenhouse;Environmental parameters

我国北方地区冬季寒冷，不适合进行露地蔬菜栽培，主要依靠南方运输，造成蔬菜售价高昂，普通家庭难以承担，大多数家庭主要依靠食用大白菜、土豆等耐储存蔬菜过冬，对新鲜蔬菜的摄入量严重不足，但温室出现后尤其是现代日光温室的出现改变了整个状况，日光温室在冬季可为作物提供适宜的环境，使得北方地区冬季蔬菜栽培成为可能，延长了农民的耕作周期，提高了人民生活水平，增加了农民收入[1]。

我国北方地区夏季炎热，温室内部不适宜种植，而且经过一年的种植土地需要修整，故北方地区在夏季会对温室进行闷棚处理，杀死害虫和病菌，预防和减少病虫害的发生。现阶段对日光温室的研究主要集中在温室的保温性能[2]、温室内温度与墙体的关系[3]等方面。对于地温的主要研究有不同覆盖层次对塑料大棚的温度、光照、地温的影响[4]，不同覆盖层数对温度和地温的影响[5]，不同方位角对地温的影响[6]，日光温室下沉深度对地温的影响[7]，冬季不同天气不同采光屋面角节能日光温室对地温的影响[8]，墙体不同保温材料对地温的影响[9]，利用太阳能提高地温[10]，内置空氣-卵石槽提高地温[11]，相变材料对地温的改善[12]，通过通水提高地温[13]，增加秸秆反应堆和冬季灌溉水增加地温[14]，单个地区冬季温室气温与地温的关系[15]，新型温室地温的效果差异[16]等。

以前关于不同的覆膜方式对日光温室地温不同深度的影响研究鲜见报道。笔者通过对覆膜后日光温室环境参数的测定来揭示覆膜材料对地上地下温度的影响，从而为我国北方日光温室夏季闷棚提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料 该试验覆盖材料选用山西运城开拓塑料有限公司生产的“开拓”牌黑色、透明、宽度1.5 m的农用地膜。试验温室为山西农艺大学园艺站温室。试验地点太谷县位于山西省晋中盆地东北部，地理位置为112°28′～ 113°01′E，37°12′～37°32′N。试验地属于暖温带大陆性气候，四季分明，县内年平均气温为5～10 ℃;1月份最冷，平均气温-6.2 ℃;7月份最热，平均气温23.6 ℃[17]。

1.2 试验设计 试验时间为2018年8月26至8月29日08：00—18：00，每2 h测定1次。试验地点为山西农业大学园艺站日光温室。隔间浇水后覆膜，封闭整个温室。将温室分成9个隔间（每个隔间用透明塑料膜分隔成独立空间），每个隔间大小为6 m×7 m，具体处理为不覆膜（CK）、覆透明地膜（T1）、覆黑色地膜（T2）;隔间顺序为CK、T1、T2、CK、T1、T2、CK、T1、T2。在各个隔间中心部分放置3个地温计，深度分别为10 cm（S1）、20 cm（S2）、25 cm（S3）。在隔间2 m高的位置固定欧宝，在地表面（地膜上表面）放置欧宝。

1.3 测定方法

使用地温计测定地表下不同深度的地温;使用美国Onset公司的HOBO UX100-011温湿度记录仪测定地表面以及半空中的温湿度;使用TES公司生产的型号1332A的数字照度计测定温室中及室外的光照强度。

1.4 数据统计与分析 数据处理和绘图采用Excel 2013软件，使用SPSS 24统计软件进行方差分析，P<0.05表示差异显著。

2 结果与分析

2.1 不同覆盖方式对日光温室环境参数日变化的影响 从图1可以看出，内外部光强均表现出先增大后降低最后趋于一致的变化趋势，在12：00达到最大，室外最大达到83 666 lx，室内最大达到44 483 lx。

从图2可以看出，各处理日光温室内外温度均呈先增加后减少的变化趋势，且各处理间差异不明显，14：00 T1处理比CK降低2.40%，T2处理比CK增加4.92%;相对于温室外14：00达到最高温度（38.88 ℃），温室内部CK达到63.71 ℃，提高了63.88%;T1处理达到62.18 ℃，提高了59.95%; T2处理达到65.24 ℃，提高了67.82%。

从图3可以看出，各处理地表温度均呈先增加后减少的变化趋势，且各处理之间没有明显差异，在12：00差异最大，相对于CK，T1处理降低了5.49%，T2处理降低了6.65%。

从图4可以看出，08：00—18：00，在深度S1地温呈现先增大后减小的趋势，在16：00达到最大，CK最大值为42.9 ℃，T1地温最大值为45.5 ℃，T2地温最大值为40.5 ℃;相对于CK，T1处理提高日平均地温5.41%，T2处理降低日平均地温3.87%。

从图5可以看出，在深度S2，地温呈现增大的趋势，在08：00—10：00变化不明显，12：00开始增加，在18：00达到最大值，CK最大地温为37.35 ℃，T1最大地温为37.9 ℃，T2最大地温为36.0 ℃;T1处理日平均地温相对于CK提高了0.1%，T2处理日平均地温比CK降低了1.0%。

从图6可以看出，在深度S3，地温呈现增大的趋势，08：00—14：00变化不明显，16：00开始增加，18：00达到最大值，但此时各个时间段不同覆盖处理变化很小，都在1 ℃内。

2.2 不同覆盖方式对不同深度地温日变化的影响

从图7可以看出，CK地温的整体变化趋势是先发散后收敛;S1在10：00开始比S3提高4.59%，S1和S3在14：00差异最大，S1比S3提高了34.40%，S2和S3在16：00差异最大，S2比S3提高了14.57%。

参考文献

[1] 陈建军，王正义，陈海洋.宁夏日光溫室与塑料大棚环境对比分析[J].北方园艺，2014（10）：36-39.

[2] 白青，张亚红，傅理.极端低温条件下日光温室保温性能分析[J].西北农业学报，2010，19（11）：154-160.

[3] 白青，张亚红，刘佳梅.日光温室土质墙体内温度与室内气温的测定分析[J].西北农业学报，2009，18（6）：332-337.

[4] 胡绵好，沈彤，刘明月，等.不同覆盖层次塑料大棚内温度和光照度的变化[J].湖南农业大学学报（自然科学版），2004，30（6）：545-548.

[5] 王一红.早春单层覆盖与三层覆盖塑料大棚温度比较试验[J].蔬菜，2014（2）：20-21.

[6] 朱山川.内蒙古高寒地区日光温室性能研究[D].呼和浩特：内蒙古农业大学，2014.

[7] 郭芬芬，宫彬彬，高洪波.日光温室下沉深度对地温的影响分析：基于地下传热模型[J].农机化研究，2014，36（10）：63-67.

[8] 罗伟.北方不同结构节能日光温室内环境的变化规律[D].哈尔滨：东北农业大学，2015.

[9] 于锡宏，王正洪，蒋欣梅，等.日光温室墙体不同保温材料对其保温性影响[J].东北农业大学学报，2017，48（6）：43-50.

[10] 宋樱.日光温室太阳能地温加热系统设计[J].农业工程，2014，4（S1）：38-40.

[11] 刘名旺，李子栋，邹志荣，等.内置空气-卵石槽对日光温室横向地温的影响[J].黑龙江农业科学，2018（10）：131-135.

[12] 张巨松，周琳，邢韵.相变材料应用在日光温室中的效果研究[J].沈阳建筑大学学报（自然科学版），2016，32（6）：1090-1096.

[13] 吕亚州，蒋晓，陈少博.日光温室地温补温系统试验研究[J].中国农机化学报，2017，38（2）：47-51.

[14] 江力.日光温室冬季土壤加热和空气加热效果研究[D].银川：宁夏大学，2017.

[15] 张婷华，李昌玉.西宁冬季日光温室气温变化规律研究[J].中国农学通报，2016，32（11）：109-114.

[16] 陈振东.青海新型日光温室性能的研究[D].杨凌：西北农林科技大学，2016.

[17] 《太谷县志》编纂委员会.太谷县志[M].太原：山西人民出版社，1993：51.