应用设施设备优化新型结构日光温室性能比较试验
2021-11-25温学萍徐苏萌肖自斌任登成田淑霞
温学萍,徐苏萌,肖自斌,任登成,田淑霞
(宁夏回族自治区园艺技术推广站,宁夏银川 750001)
2016 年以来,宁夏银川市兴庆区引进可移动保温膜结构、双层保温被组装式、全框架宁夏三代节能日光温室,在全区推广应用。3 种新型结构日光温室普遍具有占地面积小、建设速度快、使用年限长、便于机械化操作等优点,但也存在保温、蓄热能力不足等问题,开展保温、蓄热能力提升试验研究,对优化新型结构日光温室性能、提高周年生产能力、增加产出和经济效益具有重要意义。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 试验地概况。2019 年9 月,在兴庆区掌政镇五渡桥村选择1 栋可移动保温膜结构日光温室安装风冷冷凝器,在贺兰县金贵镇金贵村选择3 栋全框架宁夏三代节能日光温室分别安装风冷冷凝器、喷浆蓄热块、新型保温被,在灵武市郝家桥镇大全村选择1 栋双层保温被组装式日光温室安装风冷冷凝器,以宁夏二代节能日光温室作空白对照,开展新型结构日光温室性能优化研究试验。
1.1.2 风冷冷凝器。以太阳能为能源,水为蓄热媒介,浅层土壤为蓄热体,白天以水循环吸收并储存太阳辐射能,并储存于蓄热水池中,夜间通过水循环释放热量,维持夜间温室内温度。
1.1.3 喷浆蓄热块。利用全框架宁夏三代节能日光温室主动蓄热及喷浆材料的吸热特性,制作导热板作为墙体固定材料,将炉渣或沙子混合胶粉、纤维素等材料通过干粉混合机搅拌成椭圆形的蓄热块,中间中空,直径10 cm,灌装到墙体进行蓄热。
1.1.4 新型保温被。主要材料为太空棉和PE 棉,保温性能优越,质地柔软,重量轻,使用寿命长,添加抗老化剂长期暴晒不起皮,耐用程度高。
1.2 试验设计
试验共设5 个处理,处理Ⅰ为可移动保温膜结构日光温室+风冷冷凝器,处理Ⅱ为双层保温被组装式日光温室+风冷冷凝器,处理Ⅲ为全框架宁夏三代节能日光温室+风冷冷凝器,处理Ⅳ为全框架宁夏三代节能日光温室+喷浆蓄热块,处理Ⅴ为全框架宁夏三代节能日光温室+喷浆蓄热块+新型保温被,以宁夏二代节能日光温室作空白对照(CK)。6 栋日光温室种植品种均为粉果番茄-纽内姆1718,10 月22 日统一定植,按照240 cm 垄距起垄,垄沟宽160 cm,垄面宽80 cm,垄高30 cm,株行距25 cm×120 cm,双行定植;安装统一型号的温室环境监测仪,从2019 年11 月1 日至2020 年3 月30 日,每天每0.5 h 监测1 次安装不同设施装备的日光温室地温和气温值。
2 结果与分析
2.1 安装风冷冷凝器日光温室环境因子变化情况
2019 年12 月30 日是极端寒冷天气,室外气温最低为-16℃,从表1 可以看出处理Ⅲ全天平均气温最高为15.5℃,比处理Ⅰ高0.3℃、比处理Ⅱ高1.4℃、比对照高0.7℃,这说明安装风冷冷凝器能显著提高日光温室内气温。对照全天平均地温最高为16.6℃,比处理Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ高2.0℃~2.9℃,这可能与新型结构日光温室墙体(厚度仅为30~50 cm)不利于保温有关。
表1 安装风冷冷凝器地温和气温平均值 ℃
2.2 安装喷浆蓄热块日光温室环境因子变化情况
从表2 可以看出,处理Ⅳ全天平均气温最高为15.9℃,比处理Ⅲ高0.4℃、比对照高1.1℃,这说明安装喷浆蓄热块能显著提高日光温室内气温。对照全天平均地温最高为16.6℃,比处理Ⅳ高0.9℃;处理Ⅳ全天平均地温为15.7℃,比处理Ⅲ高1.1℃,由此可见,全框架宁夏三代节能日光温室中,安装喷浆蓄热块比风冷冷凝器保温蓄热效果好,可提高气温0.4℃、提高地温1.1℃。
表2 安装喷浆蓄热块地温和气温平均值 ℃
2.3 安装喷浆蓄热块+新型保温被日光温室环境因子变化情况
从表3 可以看出,处理Ⅴ全天平均气温最高为17.1℃,比处理Ⅲ高1.6℃、比处理Ⅳ高1.2℃、比对照高2.3℃,说明安装喷浆蓄热块+新型保温被可提高日光温室内气温。处理Ⅴ和对照全天平均地温最高均为16.6℃,比处理Ⅲ高2℃、比处理Ⅳ高0.9℃,由此可见,全框架宁夏三代节能日光温室中,安装喷浆蓄热块+新型保温被的保温蓄热效果最好,可提高地温0.9℃~2.0℃。
表3 安装喷浆蓄热块+新型保温被地温和气温平均值 ℃
3 结论
在日光温室内安装风冷冷凝器、喷浆蓄热块、新型保温被等设施设备,能够提高日光温室冬季保温蓄热性能,克服亚低温状况,为作物生长提供有利条件[1]。应用风冷冷凝器可提高日光温室内气温0.4℃~0.7℃,应用喷浆蓄热块可提高日光温室内气温0.4℃~1.1℃,安装喷浆蓄热块+新型保温被的日光温室保温蓄热效果最好,可提高气温0.7℃~2.3℃、提高地温0.9℃~2.0℃。