北京密云地区新型大跨度节能日光温室与普通节能温室比较试验

董楚轩，梁伯莉，王若菡，姚晓明，杨 迪

（北京市密云区农业技术推广站，北京 101500）

北京市密云区位于北京市东北部，地理坐标西起东经116°39′33"，东至117°30′25"，东西长69 km；南起北纬40°13′7"，北至北纬40°47′57"，南北宽约64 km。密云地区四季分明，干湿冷暖变化明显，年平均气温为10.8℃。密云地区设施农业快速发展从2008 年开始。2008 年按照市促进设施农业发展的政策意见，密云全面推开设施农业建设，在12 个镇新发展日光温室、钢架大棚2545 亩（169.8 hm2），建成连栋温室1.26 hm2。2009 年，全区再增设施农业6973.5 亩（465.1 hm2），其中日光温室5315 亩（354.5 hm2），钢架大棚1658.5 亩（110.6 hm2）；在建设施3453 亩（230.3 hm2）。2009 年底，全区设施农业总面积达到到1.2 万亩（800.4 hm2）[1]。2015 年至今，密云地区设施农业在原来的设施基础上进行了大规模的改建翻建工作，将原有的7 m跨度日光温室进行翻建，跨度增加到12 m。为了更好的推广应用大跨度节能型日光温室，技术人员将两种不同跨度的日光温室进行越冬保温性、升温性等环境因素的比较，为密云地区大跨度日光温室推广提供科学依据。

材料与方法

试验区概况

试验于 2017～2018 年在北京市密云区农业技术推广站新技术展示基地及圣水头蔬菜生产园区内完成。供试的2 种跨度的节能型日光温室（7、12 m 跨度日光温室），每个跨度的日光温室选择3 个相同结构温室进行重复，并且生产相同作物且管理水平相当。

试验日光温室结构参数

供试日光温室均坐北朝南，东西延长，长度为70 m，温室为后砖墙，前屋面覆盖双层棉被，采用卷帘机管理，温室其它结构参数见表1。

表1 温室结构参数

试验仪器及方法

用RR-9100G 设施环境自动监测系统（系统由北京雨根科技有限公司生产）悬挂于距离地面1.5 m 处，记录仪精度为 ±1℃，可连续自动记录 16382 个数据。工作环境温度为-35～80℃。每10 min 记录1 次，定期下载数据分析。

项目测定

测定日光温室冬季生产温度最低时间段：12月21 日（冬至）～翌年2 月3 日（立春），共计45 天。

平均温度：平均温度为多日平均气温的平均值。

平均最高温：以测试时间段内每天最高温的平均值作为平均最高温度。

平均最低温：以测试时间段内每天最低温的平均值为平均最低温度。

升温能力：用温室内每日最高气温与最低气温之差表示升温能力。

数据分析

采用Microsoft Excel 2010 软件处理数据。

结果与分析

不同跨度日光温室保温性比较

温室作物越冬最冷期间为12 月21 日～翌年2 月3 日，2 种跨度节能型日光温室保温性能见表2。可以看出，不同跨度温室在作物越冬期间，7 m 跨度日光温室比12 m 跨度温室的平均温度升高0.7℃，平均最高温高0.8℃，平均最低温低0.2℃，差异不明显（表2），由此可以看出12 m 跨度日光温室的保温能力强于7 m 跨度日光温室。

表2 不同跨度日光温室保温性比较

不同日光温室连续晴天和阴天升温能力比较

温室跨度的不同直接导致空间大小存在差异，为了判断温室是否能迅速提高温度，该研究统计了两种温室的升温值。因为阴天和晴天温室的升温差异太大，为了比较相同天气条件下两种温室深冬的升温能力，分别统计了两种跨度温室在连续晴天和阴天（各取5 天）的升温情况。由表3 可知，连续阴天7 m 跨度日光温室升温值比12 m 跨度日光温室升温值低0.8℃，连续晴天7 m 跨度日光温室升温值比12 m 跨度日光温室升温值低1.2℃。可以看出12 m 跨度日光温室升温能力高于7 m 跨度日光温室。

表3 不同日光温室连续晴天和阴天升温能力比较

不同跨度日光温室番茄长势比较

从表4 可以看出，12 m 跨度日光温室的株高、叶片数定植后30、50、70 天均大于7 m 跨度日光温室的株高、叶片数。12 m 跨度日光温室番茄植株长势好于7 m 跨度日光温室。

表4 不同跨度日光温室番茄长势比较

不同跨度日光温室番茄产量比较

从表5 可以看出，12 m 跨度日光温室番茄单株产量、总产量均高于7 m 跨度日光温室。

表5 不同跨度日光温室番茄产量比较

结论

通过试验得知，12 m 跨度日光温室的保温能力强于7 m 跨度日光温室，差异不明显；在连续阴天和连续晴天情况下，12 m 跨度日光温室升温能力高于7 m 跨度日光温室；12 m 跨度日光温室番茄植株长势好于7 m 跨度日光温室；12 m 跨度日光温室番茄单株产量、总产量高于7 m 跨度日光温室。

总结

合理的结构参数是影响日光温室内部环境条件优劣和环境调控能力的首要因素[4]。温室跨度、脊高、墙体厚度、屋面角度等参数的配套设计也影响到日光温室的性能[2]。跨度的大小影响日光温室土地利用率、单位面积造价、温室采光能力和保温性能。跨度越大，土地利用率越高、单位面积投资越小，但温室采光能力和保温性可能下降[3]。本试验研究测试了跨度为7 m 和12 m 的日光温室的温度性能，2 种日光温室的性能以12 m跨度温室的温度性能最佳，温室白天蓄热能力强，夜间保温能力强，也表现出了较强的升温能力，而且温室空间大、土地利用率提高，符合当前密云地区日光温室的发展需要。