第 37卷 第 6期 農(nóng) 業(yè) 工 程 學(xué) 報 V ol 37 N o 6 190 2021年 3月 Transactions of the Chinese Society of Agricultural E ngineer ing M ar 2 02 1 保溫被投影對塑料大棚室內(nèi)光環(huán)境及番茄生長性能的影響 曹晏飛 1 石 苗 1 劉 鑫 1 丁娟娟 2 李建明 1 孫先鵬 1 1 西北農(nóng)林科技大學(xué)園藝學(xué)院 農(nóng)業(yè)農(nóng)村部西北設(shè)施園藝工程重點實驗室 楊凌 712100 2 沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院 沈陽 110866 摘 要 保溫塑料大棚屋頂保溫被夜間有助于減少室內(nèi)熱量流失 但其白天會在室內(nèi)形成一條陰影帶 為了探明室內(nèi)陰 影帶的變化以及其對番茄生長發(fā)育的影響規(guī)律 以陜西楊凌地區(qū) 18 m跨度非對稱保溫塑料大棚為試驗對象 計算分析了 室內(nèi)栽培區(qū)陰影帶在一年中的變化規(guī)律 同時測試了北屋面水平投影區(qū)域和南屋面水平投影區(qū)域的太陽輻射 研究不同 栽培區(qū)域番茄株高 莖粗 葉片光合參數(shù)以及番茄單株產(chǎn)量的差異 結(jié)果表明 1 與南屋面水平投影區(qū)域相比 北屋面 水平投影區(qū)域晴天 陰天分別有 38 9 27 9 的太陽輻射被遮擋 2 全年北屋面水平投影區(qū)域有陰影的天數(shù)為 231 d 最大遮蔭面積可達 146 8 m 2 占總栽培區(qū)域面積的 13 2 3 南屋面水平投影區(qū)域番茄葉片凈光合速率 氣孔導(dǎo)度 蒸 騰速率以及水分利用率顯著 P 0 01 高于北屋面水平投影區(qū)域 平均單株產(chǎn)量要比北屋面水平投影區(qū)域高 29 5 總 的來說 保溫被投影降低了室內(nèi)北側(cè)栽培區(qū)域的太陽輻射 同時也降低了番茄的光合特性及產(chǎn)量 這為優(yōu)化保溫塑料大 棚結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計提供了更為深入的理論基礎(chǔ) 關(guān)鍵詞 環(huán)境 太陽輻射 番茄 塑料大棚 保溫被 生長特性 doi 10 11975 j issn 1002 6819 2021 06 023 中圖分類號 S625 1 S626 4 文獻標志碼 A 文章編號 1002 6819 2021 06 0190 07 曹晏飛 石苗 劉鑫 等 保溫被投影對塑料大棚室內(nèi)光環(huán)境及番茄生長性能的影響 J 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報 2021 37 6 190 196 doi 10 11975 j issn 1002 6819 2021 06 023 http www tcsae org Cao Yanfei Shi Miao Liu Xin et al Effects of thermal insulation projection on indoor light environment and tomato growth performance in plastic greenhouse J Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering Transactions of the CSAE 2021 37 6 190 196 in Chinese with English abstract doi 10 11975 j issn 1002 6819 2021 06 023 http www tcsae org 0 引 言 在化石燃料能源枯竭和環(huán)境惡化的背景下 夜間溫 室頂部覆蓋保溫材料是一種有效減少室內(nèi)熱量流失的節(jié) 能生產(chǎn)方式 中國日光溫室是應(yīng)用保溫被進行夜間覆蓋 保溫的典型代表之一 它在少加溫或者不加溫的情況下 可滿足北方寒冷地區(qū)喜溫蔬菜越冬生產(chǎn) 1 2 其中外保溫 覆蓋是重要保障之一 3 通常 外保溫覆蓋在夜間展開保 溫 白天收攏以便室內(nèi)作物進行光合作用 外保溫覆蓋 材料主要有使用稻草秸稈編織而成的草苫 使用無紡布 噴膠棉 針刺氈等纖維材料復(fù)合構(gòu)造而成的保溫被 4 目 前外保溫覆蓋的卷放方式主要 3 種 5 上拉式 中間卷軸 式或軌道式 側(cè)卷式 由于收攏的外保溫覆蓋材料放置 在溫室屋面外頂部 無論采用哪一種卷簾方式 均會在 溫室內(nèi)部形成陰影帶 塑料大棚是中國園藝設(shè)施中應(yīng)用面積最廣的一種設(shè) 施類型 近年來 隨著設(shè)施農(nóng)業(yè)逐漸向機械化 自動化 智能化方向發(fā)展 傳統(tǒng)小跨度塑料大棚已不能滿足機械 收稿日期 2020 10 31 修訂日期 2021 01 18 基金項目 陜西省重點研發(fā)計劃項目 2019TSLNY01 03 陜西省農(nóng)業(yè)科技 創(chuàng)新轉(zhuǎn)化項目 NYKJ 2019 YL06 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項資金資 助項目 CARS 23 C05 作者簡介 曹晏飛 博士 講師 碩士生導(dǎo)師 主要研究方向為設(shè)施結(jié)構(gòu)優(yōu) 化及環(huán)境調(diào)控 Email caoyanfei 生產(chǎn)需求 李建明 6 結(jié)合塑料大棚土地利用率高 結(jié)構(gòu)安 裝便捷以及日光溫室外保溫覆蓋節(jié)能的優(yōu)點 提出了一 種大跨度保溫塑料大棚的設(shè)施類型 近年來 這類塑料 大棚在中國北方地區(qū)及長江中下游地區(qū)開始了探索和實 踐 7 10 周升等 11 在保溫塑料大棚內(nèi)部增加主動蓄放熱系 統(tǒng)以提高內(nèi)部空氣溫度 方慧等 12 13 測試并模擬了保溫 塑料大棚內(nèi)部熱環(huán)境日變化 非對稱結(jié)構(gòu)大棚是大跨度保溫塑料大棚結(jié)構(gòu)類型中 的一種 一般采用為東西向布局 南屋面水平投影寬度 大于北屋面水平投影寬度 武瑩等 14 測試發(fā)現(xiàn)冬季 18 m 跨度保溫塑料大棚的平均最低氣溫為 4 1 為提高冬 季內(nèi)部空氣溫度 孫亞琛等 15 16 在非對稱保溫塑料大棚 內(nèi)部增加了釀熱發(fā)酵系統(tǒng)可以滿足作物冬季生產(chǎn)需求 但也存在一些問題 受頂部外保溫覆蓋的影響 非對稱 保溫塑料大棚室內(nèi)北部會形成一條陰影帶 17 18 從而導(dǎo) 致北部光照要比南部光照弱 其中秋季 冬季及春季典 型晴天條件下 18 m跨度雙層保溫塑料大棚的北部光照比 南部光照分別低 14 6 19 8 及 14 2 19 而番茄是一 種喜光蔬菜 弱光環(huán)境不利于番茄生長 開花及果實發(fā) 育 20 21 由于保溫被在室內(nèi)產(chǎn)生的陰影帶是會隨時間不 斷移動的 目前關(guān)于陰影區(qū)域的動態(tài)變化規(guī)律及其對番 茄生長發(fā)育的影響未見報道 為此 本研究以 18 m跨度雙層保溫塑料大棚為研究 對象 現(xiàn)場測試屋頂保溫被對室內(nèi)光環(huán)境的影響 通過 農(nóng)業(yè)生物環(huán)境與能源工程 第 6期 曹晏飛等 保溫被投影對塑料大棚室內(nèi)光環(huán)境及番茄生長性能的影響 191 理論計算分析屋頂保溫被在地面上的投影面積 并觀察 保溫塑料大棚中不同區(qū)域番茄的栽培效果 1 材料與方法 1 1 非對稱保溫塑料大棚描述 本文試驗在陜西楊凌示范區(qū)楊凌現(xiàn)代農(nóng)業(yè)融合體驗 園 34 31 N 107 97 E 的非對稱保溫塑料大棚內(nèi)開展 該塑料大棚 圖 1 坐北朝南 東西走向 雙層骨架 跨 度為 18 0 m 內(nèi)跨度為 16 6 m 南屋面投影寬度為 12 0 m 內(nèi)層南屋面投影寬度為 11 26 m 北屋面投影寬度為 6 0 m 內(nèi)層北屋面投影寬度為 5 35 m 脊高為 6 0 m 內(nèi) 層脊高 5 2 m 北側(cè)設(shè)置寬度為 0 75 m的道路 栽培區(qū) 域?qū)挾葹?15 86 m 長度為 70 0 m 栽培面積為 1110 2 m 2 內(nèi)層南北屋面覆蓋厚度為 0 12 mm的塑料薄膜 在冬季 白天內(nèi)層南屋面塑料薄膜上卷以便陽光進入 夜間塑料 薄膜下放進行保溫 而內(nèi)層北屋面塑料薄膜一直處于下 放狀態(tài)以便保溫 外層南北屋面外覆蓋厚度為 0 12 mm 的塑料薄膜以及厚度為 20 mm的保溫被 南北屋面底部 和頂部共設(shè)置 4 個通風窗口以便通風降溫 其中 在冬 季 南屋面保溫被白天上卷透光 夜間下放保溫 而北 屋面保溫被從立冬開始一直處于下放覆蓋狀態(tài) 直至立 春溫室白天開始揭簾 夜間下放保溫 注 NA表示北屋面水平投影區(qū)域 SA表示南屋面水平投影區(qū)域 下同 Note NA represents the area of horizontal projection on the north roof SA represents the area of horizontal projection on the south roof Same as below 圖1 非對稱保溫塑料大棚示意圖 Fig 1 Schematic diagram of asymmetric thermal insulation plastic greenhouse 1 2 栽培作物 番茄 普羅旺斯 作為試驗材料 用來驗證保 溫被投影對室內(nèi)作物生長的影響 番茄的種植密度約為 2 8 株 m 2 栽培模式為基質(zhì)袋栽培 六葉一心開始定植 定植時間為 2020 年 1 月 19 日 留 5 穗果打頂 結(jié)束采 收時間為 2020 年 6 月 26 日 1 3 測點布置及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 試驗分為 2 個試驗區(qū)域 設(shè)北屋面水平投影區(qū)域為 NA 南屋面水平投影區(qū)域為 SA 圖 1 太陽輻射測點 布置在 2個測試區(qū)域的中間位置 距離地面高度為 2 0 m 太陽輻射傳感器選用 CMP3總輻射傳感器 測量范圍 0 1 500 W m 2 精度 50 W m 2 Kipp Zonen公司 荷 蘭 數(shù)據(jù)采集儀型號為 34972A 是德科技 美國 數(shù)據(jù)記錄時間為 2020 年 5 月 6 日至 6 月 11 日 數(shù)據(jù)以 10 min 間隔自動記錄 采用卷尺和游標卡尺分別記錄株 高和莖粗 電子秤 量程范圍 0 30 kg 精度 10 g 華鷹衡器有限公司 中國 稱量番茄質(zhì)量 采用 LI 6800 便攜式光合作用測定系統(tǒng) 美國 LI COR公司 美國 測 量番茄葉片凈光合速率 氣孔導(dǎo)度等光合參數(shù) 1 4 數(shù)據(jù)處理 試驗數(shù)據(jù)的計算和作圖采用 Microsoft Excel 2010軟 件和 GraphPad Prism 6 軟件 數(shù)據(jù)的單因素方差分析采用 DPS v7 05 軟件 差異顯著性檢驗 P 0 05 P 0 01 采 用 Duncan 新復(fù)極差法 2 室內(nèi)栽培區(qū)保溫被投影面積確定方法 2 1 太陽輻射基本參數(shù) 太陽高度角 h 是指太陽直射光線與地平面的夾角 可由式 1 確定 22 sinh sin sin cos cos cos 1 式中 表示地理緯度 15 12 t t表示當?shù)貢r 間 h 表示太陽赤緯角 計算如下 284 23 45 sin 360 365 N 2 式中 N表示日序數(shù) 距 1月 1 日的天數(shù) d 太陽方位角 是指太陽直射光線在水平面上的投影 與正南方向的夾角 不同時刻的太陽方位角 計算如下 22 cos sin sin cos h 3 2 2 栽培區(qū)保溫被投影面積計算 非對稱保溫塑料大棚包括南 北 2 個屋面 其沿跨 度方向的水平投影分別為南屋面投影寬度和北屋面投影 寬度 假設(shè)保溫被截面為圓形 白天太陽直射光線透過 非對稱保溫塑料大棚屋面 在地面上的投影如圖 2所示 北屋面保溫被 南屋面保溫被與太陽光線交匯詳圖如圖 3 所示 根據(jù)三角函數(shù)關(guān)系可知 12 H HH 4 1263 X XLL 5 2 2 tan H X h 6 51 1c o s sin h LR h 7 62 1c o s sin h LR h 8 31 3456 tan H H LLLLL h 9 保溫被投影會出現(xiàn) 3 種情況 1 保溫被未投影到栽 培區(qū)域內(nèi) 2 部分保溫被投影到栽培區(qū)域內(nèi) 3 全部 保溫被投影到栽培區(qū)域 則栽培區(qū)陰影帶面積 S 計算公 式為 21 1 211 121 1 12 1 0 LLX SL W LLXWXLL XL LW X L L L 10 式中參數(shù)詳見圖 2 圖 3 道路寬度 L 1 為 0 75 m 北側(cè)內(nèi) 骨架在地面的投影寬度 L 2 為 5 35 m L 3 與 L 4 取值為 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報 http www tcsae org 2021年 192 0 8 m 23 H 1 取值為 0 2 m 24 與南屋面在屋脊處的坡度 相比 北屋面在屋脊處的坡度要更大些 H 3 取值為 0 4 m 北屋面保溫被半徑 R 1 與南屋面保溫被半徑 R 2 取值分別為 0 25 和 0 31 m 溫室長度 W 取值為 70 m 注 A為屋脊最高點 B為與北屋面保溫被相切的太陽光線與過 C點水平線 的交匯點 C為水平線與北屋面保溫被的切點 D為過 C點水平線與立柱的 垂直交點 E為水平線與南屋面保溫被的切點 F為與南屋面保溫被相切的 太陽光線與過 E 點水平線的交匯點 G 為太陽光線透過 B 點在地面上的投 影點 I 為太陽光線透過 F 點在地面上的投影點 J 為 A 點在地面上的垂直 投影點 K 為 F 點在地面上的垂直投影點 H 為脊高 m H 1 為 A 點與 E 點之間的垂直距離 m H 2 為 F 點與 K 點之間的距離 m H 3 為 A 點與 D 點之間的距離 m L 為保溫被投影寬度 m L 1 為道路寬度 m L 2 為北 側(cè)內(nèi)骨架在地面上的投影寬度 m L 3 為 E點至立柱的垂直距離 m L 4 為 C 點與 D 點之間的距離 m L 5 為 B 點與 C 點之間的距離 m L 6 為 E 點 與 F點之間的距離 m X 1 為 I 點與 J點之間的距離 m X 2 為 I 點與 K 點 之間的距離 m h 為太陽高度角 Note A represents the highest point of greenhouse ridge B represents the point where direct sunlight tangential to the thermal insulation on the north roof meet the horizontal line through point C C represents tangent point between the horizontal line and thermal insulation on the north roof D represents vertical intersection point between the horizontal line passing point C and the pillar E represents tangent point between the horizontal line and thermal insulation on the south roof F represents the point where direct sunlight tangential to the thermal insulation on the south roof meet the horizontal line through point E G represents projection point on the ground of direct sunlight through point B I represents projection point on the ground of direct sunlight through point F J represents vertical projection point on the ground of point A K represents vertical projection point on the ground of point F H represents ridge height m H 1 represents vertical distance from point A to E m H 2 represents distance between point F and K m H 3 represents vertical distance from point A to D m L represents projection width of thermal insulation m L 1 represents the road width m L 2 represents projection width of the inner skeleton on the ground on the north side m L 3 represents vertical distance from point E to the pillar m L 4 represents horizontal distance from point C to D m L 5 represents horizontal distance from point B to C m L 6 represents horizontal distance from point E to F m X 1 represents distance between point I and J m X 2 represents distance between point I and K m h represents solar elevation angle 圖2 非對稱保溫塑料大棚結(jié)構(gòu)參數(shù)及正午時刻 太陽光線投影示意圖 Fig 2 Structural parameters and sunlight projection diagram of asymmetric thermal insulation plastic greenhouse at noon a 北屋面保溫被 a Thermal blanket on the north roof b 南屋面保溫被 b Thermal blanket on the south roof 注 R 1 表示北屋面保溫被半徑 R 2 表示南屋面保溫被半徑 Note R 1 represents the radius of thermal blanket on the north roof R 2 represents the radius of thermal blanket on the south roof 圖3 南北屋面保溫被與太陽光線交匯詳圖 Fig 3 Detail views of thermal blankets on the south roof and north roof intersecting with sunlight 3 結(jié)果與分析 3 1 典型天氣條件下不同區(qū)域太陽輻射比較 春季典型晴天 陰天條件下北屋面投影區(qū)域 NA 與南屋面投影區(qū)域 SA 的太陽輻射測試結(jié)果如圖 4 所 示 根據(jù)圖 4a 可知 晴天 NA 區(qū)域的太陽輻射低于 SA 區(qū)域 太陽輻射全天最大相差 366 8 W m 2 9 00 15 00期 間平均相差 168 3 W m 2 SA 區(qū)域全天太陽輻射累計值為 13 24 MJ m 2 而 NA 區(qū)域全天太陽輻射累計值僅為 8 09 MJ m 2 兩者相差 5 15 MJ m 2 占 SA 區(qū)域累計太陽 輻射的 38 9 由圖 4b 可知 陰天時太陽輻射變化與晴 天太陽輻射變化相似 NA區(qū)域的太陽輻射低于 SA 區(qū)域 全天最大相差 90 6 W m 2 9 00 15 00 期間平均相差 62 7 W m 2 SA 區(qū)域全天太陽輻射累計值為 7 29 MJ m 2 而 NA 區(qū)域全天太陽輻射累計值僅為 5 25 MJ m 2 兩者相 差 2 04 MJ m 2 占 SA 區(qū)域累計太陽輻射的 27 9 非對稱保溫塑料大棚北屋面投影區(qū)域的太陽輻射要 低于南屋面投影區(qū)域 這主要由于塑料大棚頂部保溫被 遮擋了部分太陽直射光的進入北屋面投影區(qū)域 a 晴天 2020 05 11 a Sunny day 2020 05 11 b 陰天 2020 05 08 b Cloudy day 2020 05 08 圖4 典型天氣條件下不同區(qū)域太陽輻射強度變化規(guī)律 Fig 4 Variation of solar radiation intensity in different areas under typical weather conditions 3 2 栽培區(qū)域內(nèi)保溫被投影面積 由于太陽高度角在中午 12 點達到最大值 因此栽培 區(qū)域內(nèi)保溫被投影面積也在 12 點達到最大值 為此 在 不考慮作物的情況下 根據(jù)本文研究方法計算 18 m跨度 保溫塑料大棚在一年中每天中午 12 點栽培區(qū)的投影面 積 如圖 5 所示 第 6期 曹晏飛等 保溫被投影對塑料大棚室內(nèi)光環(huán)境及番茄生長性能的影響 193 圖5 保溫塑料大棚中全年遮蔭面積的變化 Fig 5 Variation of shading area in the thermal insulation plastic greenhouse throughout the year 由圖 5 可知 第 1 56 天 保溫塑料大棚栽培區(qū)域遮 蔭面積為 0 從第 57 天 2月 26 日 開始 保溫塑料大棚 栽培區(qū)域太陽直射光會被保溫被遮擋 在第 89 天 3月 29 日 保溫被在栽培區(qū)域的投影寬度為 2 1 m 遮蔭面積達 到最大值 146 8 m 2 占保溫塑料大棚總栽培區(qū)域面積的 13 2 在第 256 天 9月 12 日 栽培區(qū)域遮蔭面積開始 逐漸下降 直至第 288 天 10月 14 日 達到 0 全年栽培 區(qū)有陰影的天數(shù)為 231 d 占全年總天數(shù)的 63 3 3 3 不同光環(huán)境對番茄株高莖粗的影響 保溫塑料大棚內(nèi)部不同栽培區(qū)域光環(huán)境對番茄株高 莖粗的影響如圖 6所示 結(jié)果表明 在定植后第 1 10 天 不同栽培區(qū)域番茄株高與莖粗無顯著性差異 而定植后 的第 33 天 2月 21 日 46 天 3月 6 日 59 天 3 月 19 日 NA 區(qū)域番茄株高分別為 35 8 61 1 92 0 cm 分別比 SA 區(qū)域番茄株高低 5 4 9 5 10 9 cm 存在著顯 著性 P 0 05 差異 同樣 NA 區(qū)域番茄莖粗也要顯著 P 0 05 低于 SA 區(qū)域番茄莖粗 a 株高 a Plant height b 莖粗 b Stem dimeter 注 同一天不同小寫字母表示不同區(qū)域之間具有顯著性差異 P 0 05 Note Different lowercases letters on the same day indicate significant differences between different areas P 0 05 圖6 不同栽培區(qū)域光環(huán)境對番茄株高莖粗的影響 Fig 6 Effects of light environments on plant height and stem diameter of tomato in different cultivation areas 3 4 栽培區(qū)域內(nèi)保溫被投影面積隨作物株高增長的變 化規(guī)律 由于保溫被投影區(qū)域主要分布在保溫塑料大棚北屋 面水平投影區(qū)域 NA 為了分析保溫被投影面積與番 茄株高之間的變化關(guān)系 故選取 NA 區(qū)域番茄為研究對 象 其株高與定植后天數(shù)的擬合曲線如圖 7 所示 兩者 之間決定系數(shù) R 2 0 9 番茄生產(chǎn)過程中 當株高達到 2 0 m時摘心 番茄生長期間需要考慮作物生長高度 保 溫塑料大棚栽培區(qū)域植株冠層高度遮蔭面積隨番茄株高 增長的變化如圖 8 所示 從第 52 天 2月 21 日 開始 保溫塑料大棚栽培區(qū)域太陽直射光會被保溫被遮擋 與 圖 5 相比 提前了 5 d 在第 79 天 3月 19 日 栽培 區(qū)域遮蔭面積達到最大值 與圖 5 相比 提前了 10 d 說明隨著番茄生長高度的增加 北屋面水平投影區(qū)域植 物冠層太陽直射光會提前 5 10 d 被保溫被遮擋 圖7 NA 區(qū)域 番茄株高 Fig 7 Plant height of tomato in NA area 圖8 番茄種植期間植株冠層高度陰影面積的變化 Fig 8 Variation of shadow area of plant canopy height during tomato planting 盡管栽培區(qū)太陽直射光在 2 月 21 日才開始遮擋 但是為了減少冬季室內(nèi)熱量流失 北屋面保溫被從立冬 11 月 8 日 開始一直處于覆蓋狀態(tài) 直至立春 2 月 4 日 才開始逐漸揭簾 25 根據(jù)武瑩等 14 的測試結(jié)果 冬季 18 m跨度雙層保溫塑料大棚北部區(qū)域的透光率僅 為 44 6 比南部區(qū)域透光率低 18 9 所以 2 月 21 日測試的保溫塑料大棚北部區(qū)域番茄株高 莖粗要低于 南部區(qū)域 3 5 植株葉片光合參數(shù)測試結(jié)果 保溫塑料大棚內(nèi)部不同栽培區(qū)域番茄葉片的光合參 數(shù)測試結(jié)果如表 1 所示 由表 1 可知 SA 區(qū)域番茄葉片 的凈光合速率 氣孔導(dǎo)度 蒸騰速率以及水分利用率均 顯著 P 0 01 高于 NA區(qū)域 其中凈光合速率增加 73 3 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報 http www tcsae org 2021年 194 氣孔導(dǎo)度增加 41 4 蒸騰速率增加 30 2 水分利用率 增加 31 3 表1 不同栽培區(qū)域光環(huán)境對番茄葉片光合特性的影響 Table 1 Effects of light environment on photosynthetic characteristics of tomato leaves in different cultivation areas 區(qū)域 Area 凈光合速率 Net photosynthesis rate mol m 2 s 1 氣孔導(dǎo)度 Stomatol conductance mol m 2 s 1 蒸騰速率 Transperation rate mmol m 2 s 1 葉片水分利用效 率 Leaf water use efficiency mol mol 1 SA 28 98 0 64A 0 82 0 03A 8 45 0 20A 3 44 0 12A NA 16 72 0 60B 0 58 0 06B 6 49 0 47B 2 62 0 15B 注 同一列不同大寫字母表示不同區(qū)域之間具有顯著性差異 P 0 01 Note Different capital letters in the same column indicate significant differences between different areas P 0 01 3 6 番茄平均單株產(chǎn)量測試結(jié)果 保溫塑料大棚內(nèi)部不同栽培區(qū)域番茄平均單果質(zhì)量 及平均單株果數(shù)測試結(jié)果如表 2 所示 由表 2 可知 保 溫塑料大棚內(nèi)部 SA 區(qū)域番茄的平均單果質(zhì)量和單株果 數(shù)均顯著 P 0 05 大于 NA 區(qū)域 其中平均單果質(zhì)量增 加 10 5 平均單株果數(shù)增加 21 3 SA 區(qū)域平均單株 產(chǎn)量 2 64 kg 比 NA 區(qū)域高 29 5 表2 不同栽培區(qū)域光環(huán)境對番茄平均單果質(zhì)量及平均單株果 數(shù)的影響 Table 2 Effects of light environment on average single fruit weight and average fruit number per plant of tomato in different cultivation areas 區(qū)域 Area 平均單果質(zhì)量 Average single fruit weight g 平均單株果數(shù) Average number of fruits per plant SA 137 8 4 0a 19 1 0 78a NA 123 4 5 6b 15 1 0 69b 注 同一列不同小寫字母表示不同區(qū)域之間具有顯著性差異 P 0 05 Note Different lowercases letters in the same column indicate significant differences between different areas P 0 05 4 討 論 根據(jù)劉彥辰等 26 的研究結(jié)果 陜西關(guān)中地區(qū)跨度為 8 9 10 m日光溫室的春茬番茄 金鵬 1 號 平均 單株產(chǎn)量分別為 2 02 2 59以及 2 62 kg 魏守輝等 27 測 試得到甘肅省蘭州地區(qū)日光溫室越冬茬番茄 粉太郎 平均單株產(chǎn)量為 2 87 kg 鄭金亮 28 測試得到北京地區(qū)日 光溫室早春茬番茄 普羅旺斯 平均單株產(chǎn)量為 2 41 kg 王朝軍等 29 測試得到晉北地區(qū)日光溫室越冬茬 番茄 普羅旺斯 平均單株產(chǎn)量為 4 24 kg 本試驗 中保溫塑料大棚南部區(qū)域早春茬番茄平均單株產(chǎn)量為 2 64 kg 這一結(jié)果與劉彥辰等 26 28 在日光溫室中的測試 結(jié)果接近 但低于王朝軍等 29 的測試結(jié)果 具體表現(xiàn)為 本試驗中番茄平均單果質(zhì)量為 137 8 g 而王朝軍等 29 的 測試結(jié)果中 番茄平均單果質(zhì)量為 219 5 g 說明非對稱 保溫塑料大棚在番茄春提前栽培茬中具有一定的應(yīng)用效 果 在番茄單果質(zhì)量方面還有提升空間 盡管保溫塑料大棚北部栽培區(qū)域受保溫被投影影 響 按照番茄平均價格 5 0 元 kg 計算 整個北部區(qū)域的 番茄生產(chǎn)產(chǎn)值為 8 407元 占南部區(qū)域番茄產(chǎn)值的 28 9 相比于跨度為 11 m厚土墻日光溫室 保溫塑料大棚要多 增加 28 9 的產(chǎn)量 5 結(jié) 論 本文探討了保溫塑料大棚屋頂外保溫覆蓋在不同日 期的遮蔭面積以及其對番茄株高 莖粗 光合參數(shù)以及 產(chǎn)量的影響 主要結(jié)論如下 1 受保溫塑料大棚頂部保溫被的影響 南屋面水平 投影區(qū)域光環(huán)境優(yōu)于北屋面水平投影區(qū)域 其中全年北 屋面水平投影區(qū)域有陰影的天數(shù)為 231 d 遮蔭面積最大 可達 146 8 m 2 占總栽培區(qū)域面積的 13 2 與南屋面水 平投影區(qū)域相比 春季北屋面水平投影區(qū)域在晴天的日 累計太陽輻射要低 38 9 陰天低 27 9 2 南屋面水平投影區(qū)域栽培的春提前茬番茄植株生 長狀況優(yōu)于北屋面水平投影區(qū)域 其中番茄葉片凈光合 速率 氣孔導(dǎo)度 蒸騰速率以及水分利用率均顯著 P 0 01 高于北屋面水平投影區(qū)域 平均單株產(chǎn)量要比 北屋面水平投影區(qū)域高 29 5 本研究是在基質(zhì)袋栽培模 式下得出的結(jié)果 對于番茄在土壤栽培模式下的結(jié)果有 待進一步驗證 參 考 文 獻 1 徐凡 馬承偉 曲梅 等 華北五省區(qū)日光溫室微氣候環(huán) 境調(diào)查與評價 J 中國農(nóng)業(yè)氣象 2014 35 1 17 25 Xu Fan Ma Chengwei Qu Mei et al Investigation and assessment on microclimate environment of solar greenhouse in north China J Chinese Journal of Agrometeorology 2014 35 1 17 25 in Chinese with English abstract 2 魏曉明 周長吉 曹楠 等 中國日光溫室結(jié)構(gòu)及性能的 演變 J 江蘇農(nóng)業(yè)學(xué)報 2012 28 4 855 860 Wei Xiaoming Zhou Changji Cao Nan et al Evolution of structure and performance of Chinese solar greenhouse J Jiangsu Journal of Agricultural Sciences 2012 28 4 855 860 in Chinese with English abstract 3 劉晨霞 馬承偉 王平智 等 日光溫室保溫被保溫性能 影響因素的分析 J 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報 2015 31 20 186 193 Liu Chenxia Ma Chengwei Wang Pingzhi et al Analysis on affecting factors of heat preservation properties for thermal insulation covers J Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering Transactions of the CSAE 2015 31 20 186 193 in Chinese with English abstract 4 馬承偉 王平智 趙淑梅 等 日光溫室保溫被材料及保 溫性能評價 J 農(nóng)業(yè)工程技術(shù) 2018 38 31 12 16 5 張國祥 傅澤田 張領(lǐng)先 等 中國日光溫室機械卷簾技 術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢 J 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報 2017 33 增刊 1 1 10 Zhang Guoxiang Fu Zetian Zhang Lingxian et al Development status and prospect of mechanical rolling shutter technology in solar greenhouse in China J Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering Transactions of the CSAE 2017 33 Supp 1 1 10 in Chinese with English abstract 6 李建明 大跨度雙層內(nèi)保溫塑料大棚的特點與應(yīng)用 J 西 北園藝 2012 3 6 7 7 周長吉 周博士考察拾零 七十五 大跨度保溫塑料大棚 第 6期 曹晏飛等 保溫被投影對塑料大棚室內(nèi)光環(huán)境及番茄生長性能的影響 195 的實踐與創(chuàng)新 上 J 農(nóng)業(yè)工程技術(shù) 2017 37 34 20 27 8 周長吉 周博士考察拾零 七十七 一種裝配式外保溫塑 料大棚 J 農(nóng)業(yè)工程技術(shù) 2018 38 4 32 36 9 董曉星 李勝利 大跨度外保溫型塑料大棚的設(shè)計及應(yīng) 用 J 農(nóng)業(yè)工程技術(shù) 2018 38 19 20 23 10 Ren J Wang J Guo S R et al Finite element analysis of the static properties and stability of a large span plastic greenhouse J Computers and Electronics in Agriculture 2019 165 1 9 11 周升 張義 程瑞鋒 等 大跨度主動蓄能型溫室溫濕環(huán) 境監(jiān)測及節(jié)能保溫性能評價 J 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報 2016 32 6 218 225 Zhou Sheng Zhang Yi Cheng Ruifeng et al Evaluation on heat preservation effects in micro environment of large scale greenhouse with active heat storage system J Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering Transactions of the CSAE 2016 32 6 218 225 in Chinese with English abstract 12 方慧 張義 伍綱 等 大跨度保溫型溫室的熱環(huán)境模 擬 J 中國農(nóng)業(yè)氣象 2019 40 3 149 158 Fang Hui Zhang Yi Wu Gang et al Modelling of thermal climate in a large scale insulation solar greenhouse J Chinese Journal of Agrometeorology 2019 40 3 149 158 in Chinese with English abstract 13 方慧 楊其長 張義 等 基于 CFD的不同走向大跨度保 溫型溫室溫度場模擬 J 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報 2017 22 11 133 139 Fang Hui Yang Qichang Zhang Yi et