武威市日光温室2 种常见放风方式的对比分析
2021-04-19张国龙殷稳娜刘辉生于海利
张国龙,殷稳娜,陈 婷,刘辉生,于海利
(武威市农业科学研究院,甘肃武威733000)
近年来,武威市以发展现代丝路寒旱农业为引领,围绕“三大特色产业带”和牛羊鸡菜果菌薯药“八大产业”,不断提升设施农业生产能力。2020 年武威市日光温室面积达1.53 万hm2,蔬菜生产规模位居甘肃省前列,是全国北方大中型城市冬春设施蔬菜生产供应基地。放风口作为调节日光温室作物生长环境的必要条件,对日光温室经济效益起着决定性作用,然而目前武威市日光温室放风模式参差不齐,采用的放风设备繁杂多样,尤其规模化日光温室群体采用人工放风,劳动力成本较高。因此,通过对武威市2 种常见放风方式进行对比试验,试图为本地区日光温室风口建设提供参考建议。
1 试验区域概况
本试验选择在武威市农科院科研成果转化基地——凉州区金大棚蔬菜种植农民专业合作社进行,该合作社主要从事瓜菜育苗销售、科研成果推广转化及农民培训等,其建有高标准日光温室52 座,现代化育苗车间1 间,年销售各类蔬菜苗3 000 万株以上。合作社基地内办公设施齐全,道路、水利、绿化、电力等基础设施配套完善,为本研究顺利实施提供了必要的支撑条件。
2 材料与方法
2.1 试验材料
本试验通过选择长度为100 m,放风口大小设置、放风管理标准及温室内作物和栽培管理方式均一致的2 个日光温室,以顶风口为研究对象,采用由北京秦耕农业科技有限公司生产的“神农棚”牌智能放风设备。该智能放风设备可以通过定时或设定温度来自动调控放风口大小,也可以通过遥控器手动和手机远程控制放风口大小;同时,可借助该设备实时获得温室内温湿度数据的变化情况。
2.2 试验方法
本试验涉及的顶风口放风方式为钢管卷膜法和绳索拉膜法,其放风设备均采用“神农棚”牌智能放风设备,设定早晨7∶10 风口开至20 cm 大小,9∶20 风口开至50 cm 大小;期间温度高于临界值30℃,风口分别开至最大70 cm 和60 cm 大小;下午设定18∶20 风口自动关闭。通过借助该放风设备配备的温湿度传感器,于2020 年9 月2 日,采集2 种不同放风方式下的一整天(0∶00—24∶00)的日光温室温湿度数据,并且按照实际安装成本及维护费用及使用体验等进行综合评价分析。
3 结果与分析
3.1 2 种放风方式对日光温室内温度变化的影响
由图1 可以看出,同时开启风口后,绳索拉膜条件下室内温度变化较钢管卷膜有所延迟,这是由于绳索拉膜阻力较大,拉膜速度减小导致温度变化缓慢。其次,绳索拉膜的温室内温度较钢管卷膜的温室平均温度高1.5℃,这是由于绳索拉膜定滑轮的限制,导致风口最大开度较钢管卷膜的风口开度小10 cm 左右,导致温室内整体温度较高。从图1 还可以发现,绳索拉膜条件下温室内温度变化较钢管卷膜温度变化稳定,究其原因:钢管卷膜法放风设备和温湿度传感器安装在温室出口端,温湿度波动比较明显;而绳索拉膜法放风设备和温湿度传感器安装在温室中间,其温度变化波动较缓慢。
3.2 2 种放风方式对日光温室内湿度变化的影响
由图2 可以看出,同时开启风口后,绳索拉膜条件下室内湿度变化较钢管卷膜有所延迟,这是拉膜放风阻力大所致。其次,白天内绳索拉膜的温室内湿度较钢管卷膜的温室平均湿度高2%,夜间差异不显著,这是由于白天2 种放风方式最大风口大小不一致,而夜间风口均处于关闭状态。同时,白天内绳索拉膜条件下温室内湿度变化较钢管卷膜湿度变化稳定,而夜间2 种放风方式温室内湿度基本一致,这也与温湿度传感器安装位置有一定的关系。
3.3 不同放风方式成本投入对比分析
通过对2 种不同放风方式与人工放风成本进行对比分析(见表1),智能放风设备较人工放风模式可明显降低成本,其中,绳索拉膜法较钢管卷膜法节省成本300 元/年,较人工放风节省成本663 元/年;按照本试验基地52 个日光温室计算,绳索拉膜智能放风较人工放风可节省成本5 万元/年。但使用智能放风设备,前期投入成本较高,不适合普通种植户小规模种植应用。
4 结论
图1 2 种放风方式下温度趋势图
图2 2 种放风方式下湿度趋势图
表1 2 种放风方式下经济效益对比
通过以上对比分析不难得出:钢管卷膜法和绳索拉膜法各有利弊,但钢管卷膜对日光温室温湿度调控更加迅速敏感;但从投入成本来看,小规模种植户对设备一次性投入能力有限,放风可不计人工成本,因此建议采用安装低端简易卷膜器的钢管卷膜法。而拥有大规模日光温室群体的公司或农民专业合作社,一次性投入能力较强,采用人工放风成本较高,因此建议采用安装成本相对较高的智能化放风绳索拉膜法。