第 2 期 于潤才等 雙膜雙被裝配式日光溫室在鄭州地區(qū)的小氣候測試 83 中國農(nóng)業(yè)氣象 Chinese Journal of Agrometeorology 202年 doi 10 3969 j issn 1000 6362 2022 02 001 于潤才 董曉星 杜南山 等 雙膜雙被裝配式日光溫室在鄭州地區(qū)的小氣候測試 J 中國農(nóng)業(yè)氣象 2022 43 2 83 92 T i u l k 于潤才 董曉星 杜南山 國志信 張 濤 樸鳳植 河南農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院 鄭州 450002 摘要 2020 年 11 月 1 日 2021 年 2 月 28 日 在河南鄭州地區(qū)對冬春季雙膜雙被裝配式日光溫室內(nèi)外溫度 光照和濕度小氣候進(jìn)行測定 以探明其溫光性能 在溫室內(nèi)外分別布置環(huán)境自動記錄儀 每臺記錄儀均連接 溫濕度傳感器和光照傳感器 實現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動監(jiān)測與傳輸 結(jié)果表明 觀測期內(nèi) 溫室內(nèi)旬平均氣溫為 11 4 21 4 旬平均最低氣溫為 9 4 16 7 溫室內(nèi) 0 1m深處旬平均土壤溫度為 15 4 22 9 旬平均最低土壤 溫度為 15 0 22 1 溫室內(nèi)外最大氣溫差和土溫差分別為 17 0 和 15 6 全年最冷時段 1 月上旬 溫 室外旬平均最低氣溫為 7 9 0 1m 處土壤溫度旬平均最低值為 2 2 而此時段溫室內(nèi)旬平均最低氣溫和 0 1m 處土壤溫度旬平均最低值分別達(dá)到 9 9 和 15 8 11 月 翌年 2 月 溫室內(nèi)光照度逐漸增大 晴天光 照度在 2000 22000lx 11 月 12 月 1 月和 2 月晴天日平均透光率分別為 42 52 49 和 45 12 月 透光率最高 不同月份透光率存在明顯差異 陰天溫室光照度在 300 4000lx 各月陰天日平均透光率分別 為 34 35 36 和 33 透光率差異不明顯 11 月下旬 1 月下旬 溫室內(nèi)夜間濕度為 95 4 99 0 夜間葉片沾濕時長占比為 89 1 99 5 溫室內(nèi)濕度大 觀測結(jié)果說明雙膜雙被結(jié)構(gòu)日光溫室在黃淮地區(qū)冬 春季具有較好的保溫性能 有利于進(jìn)行喜溫果菜類的越冬生產(chǎn) 具有一定的推廣應(yīng)用價值 但是存在溫室透 光率偏低 光照弱等問題 關(guān)鍵詞 裝配式日光溫室 雙膜雙被結(jié)構(gòu) 溫度 光照 濕度 A Test about Microclimate in Prefabricated Solar Greenhouse with Double Film and Double Insulation Structure Cover in Zhengzhou Region YU Run cai DONG Xiao xing DU Nan shan GUO Zhi xin ZHANG Tao PIAO Feng zhi Horticultural College Henan Agricultural University Zhengzhou 450002 China Abstract The prefabricated solar greenhouse has the tendency to replace the traditional greenhouse in the protected cultivation in China The prefabricated solar greenhouse with double membrane and double insulation cover is one of them But studies on microclimate of such greenhouses are lack Therefore the study of the microclimate in this kind of greenhouse is necessary which can provide the basis for cultivation and management The tested greenhouse is located in Zhengzhou Henan province Temperature ground temperature at 0 1m 0 1m depth underground relative humidity and illuminance were measured both inside and outside the tested greenhouse There are three recorders in the greenhouse one 10m from the east wall one 50m from the east wall and one 10m from the west wall and there is also a 10m away from the southern greenhouse The test period was from Nov 1 2020 to Feb 28 2021 The results showed that the ten day average air temperature was 11 4 21 4 and the ten day average of daily 收稿日期 2021 05 15 基金項目 國家大宗蔬菜產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系專項 CARS 23 B03 通訊作者 樸鳳植 教授 博士生導(dǎo)師 主要研究方向為園藝設(shè)施結(jié)構(gòu)優(yōu)化與環(huán)境調(diào)控 菜田土壤生態(tài)與環(huán)境管理技 術(shù) E mail Piao1203 第一作者聯(lián)系方式 于潤才 E mail 751741825 中 國 農(nóng) 業(yè) 氣 象 第 43 卷 84 minimum air temperature was 9 4 16 7 in the greenhouse The ten day average temperature of soil temperature at 0 1m depth was 15 4 22 9 and the ten day average of daily minimum soil temperature at 0 1m depth was 15 7 21 1 in the greenhouse and the max air temperature and soil temperature difference between indoor and outdoor was 17 0 and 15 6 During the coldest January late of the test the ten day average of daily minimum air temperature and soil temperature at 0 1m depth was 7 9 and 2 2 Ten day average of daily minimum air temperature and soil temperature at 0 1m depth greenhouse was 9 9 and 15 8 The illuminance in the greenhouse increased gradually in the whole period The typical sunny days illumination changed between 2000 22000lx and average light transmittance were 42 52 49 and 45 in the greenhouse The light transmittance existed obvious differences between each month which was highest in December The typical cloudy days illumination change between 300 4000lx and average light transmittances were 34 35 36 and 33 in the greenhouse when light transmittance was not obvious difference between each month The relative humidity was relatively high and was close to 100 at night in the greenhouse The relative humidity is 95 4 99 0 and the proportion of the duration of leaf condensation is 89 1 99 5 at night from late Nov 2020 to late Jan 2021 Come to a conclusion the prefabricated solar greenhouse with double film and double insulation structure cover has better thermal insulation performance and it can be used for the basis for cultivation and management But the illumination transmittance light is low Key words Prefabricated solar greenhouse Double film and double insulation structure cover structure Temperature Illumination Humidity 日光溫室實現(xiàn)了傳統(tǒng)蔬菜生產(chǎn)向現(xiàn)代生產(chǎn)方式 的轉(zhuǎn)變 1 對保障蔬菜全年供應(yīng) 提高農(nóng)民收入 保 證人民生活水平意義重大 為設(shè)施園藝生產(chǎn)做出了 巨大的貢獻(xiàn) 2 但中國地域遼闊 各地的氣候條件各 不相同 日光溫室無論在類型上和功能上逐漸多樣 化 從鞍山式日光溫室 遼沈系列日光溫室 山東 壽光日光溫室 西北型日 光溫室 薊春型 日光溫 室 3 4 到后來的裝配式日光溫室 5 雙屋面日光溫 室 6 雙連棟日光溫室 7 都是在不斷發(fā)展的過程 中逐漸探索出來的 為設(shè)施園藝生產(chǎn)提供了更好的 服務(wù) 傳統(tǒng)日光溫室采用黏土磚墻或機(jī)制土墻 墻體 材料具有導(dǎo)熱系數(shù)小 保溫性好 具備蓄熱功能 對太陽光能的利用效率高 在北方寒冷地區(qū)可進(jìn)行 喜溫蔬菜的越冬生產(chǎn) 但是磚墻和土墻所用材料不 僅對生態(tài)破壞嚴(yán)重 而且墻體厚重 占地面積大 同時存在施工周期長 費(fèi)用高等問題 裝配式日光 溫室不僅減少了對耕地面積的破壞 而且實現(xiàn)了建 筑材料標(biāo)準(zhǔn)化和裝配化 使得溫室建造周期短 使 用壽命長 裝配式結(jié)構(gòu)溫室逐漸被行業(yè)普遍接受 并成為研究熱點 8 韓麗蓉等 9 對陜西榆林地區(qū)的下 沉式大跨度大棚型溫室內(nèi)環(huán)境和建造成本進(jìn)行了研 究 發(fā)現(xiàn)試驗溫室最高氣溫和最低氣溫較對照溫室 高 2 8 和 4 1 保溫性能優(yōu)于磚墻鋼骨架結(jié)構(gòu)溫 室 建筑成本比對照溫室減少 61 5 元 m 2 惠愛斌 等 5 對黑龍江哈爾濱地區(qū)雙拱保溫被內(nèi)置裝配式日 光溫室的小氣候環(huán)境進(jìn)行了測試 發(fā)現(xiàn)裝配式節(jié)能 日光溫室性能比較優(yōu)越 冬季在室外 26 9 的低溫 條件下 室內(nèi)溫度可以保持 7 2 以上 佟雪姣 10 對遼寧沈陽地區(qū)的滑蓋式節(jié)能日光溫室進(jìn)行了研 究 發(fā)現(xiàn)試驗溫室保溫性能良好 冬季晴天滑蓋溫 室室內(nèi)夜間空氣溫度比對照溫室升高 2 0 3 0 楊微微 11 對黑龍江大慶地區(qū)水循環(huán)蓄熱裝配式節(jié)能 溫室進(jìn)行了研究 發(fā)現(xiàn)試驗溫室夜間室內(nèi)氣溫 12 0 以上 比對照溫室室內(nèi)氣溫提高 2 0 3 0 宋明 軍等 12 對甘肅靖遠(yuǎn)地區(qū)不同跨度組裝式日光溫室光 熱環(huán)境進(jìn)行了研究 組裝式日光溫室墻體熱穩(wěn)定性 遠(yuǎn)低于普通溫室 平均最低溫度較普通日光溫室低 1 3 5 3 周波等 13 對裝配加溫除濕系統(tǒng)的輕簡裝配 式日光溫室進(jìn)行了性能測試 發(fā)現(xiàn)相比于傳統(tǒng)磚墻日 光溫室 輕簡裝配式溫室冬季夜晚溫度提高 4 5 以 上 溫室夜間相對濕度降低 14 0 相對濕度控制在 80 0 以下 宋陽等 14 對內(nèi)蒙古包頭地區(qū)的裝配式水 蓄熱內(nèi)保溫日光溫室進(jìn)行了研究 溫室晴天夜間室 內(nèi)外最大溫差達(dá) 39 0 以上 前人研究的多為華北 和東北地區(qū)內(nèi)置主動蓄熱系統(tǒng)的裝配式日光溫室 第 2 期 于潤才等 雙膜雙被裝配式日光溫室在鄭州地區(qū)的小氣候測試 85 但對黃淮地區(qū)雙膜雙被裝配式日光溫室的研究還未 見報道 亟需補(bǔ)充 本試驗擬通過對冬春季節(jié)雙膜 雙被裝配式日光溫室內(nèi)的溫度 光照和濕度進(jìn)行連 續(xù)測定 探究其溫光性能 為科學(xué)管理和生產(chǎn)應(yīng)用 提供理論依據(jù) 1 Z E 1 1 試驗地點 試驗溫室位于河南農(nóng)業(yè)大學(xué)科教園區(qū) 113 61 N 34 86 E 該處氣候條件屬于北溫帶大 陸性季風(fēng)氣候 四季分明 全年光照時數(shù)在 2000 2600h 全年平均氣溫 15 6 8 月最熱 月平均氣 溫 25 9 1 月最冷 月平均氣溫 2 2 1 2 供試溫室 試驗溫室于 2019 年 8 月建成投入使用 如圖 1 所示 溫室方位為東西延長 前屋面朝南 長度 80m 跨度 12m 脊高 5 5m 檐高 4 0m 溫室采用雙膜雙 被結(jié)構(gòu) 即雙層落地式鋼骨架結(jié)構(gòu) 外層骨架為桁 架結(jié)構(gòu) 上下弦材料均為 35mm 25mm 2mm 的 C 型鋼 透明覆蓋材料為 0 15mm的 PO 薄膜 北墻外 側(cè)加裝 100mm 厚巖棉彩鋼夾心板 外覆蓋再生棉芯 防雨保溫被 前屋面設(shè)置 1 8m 寬的底部通風(fēng)口和 1 2m 寬的頂部通風(fēng)口 內(nèi)層骨架為 40mm 70mm 1 8mm 的幾字鋼 透明覆蓋材料為 0 1mm 的 PO 膜 外覆蓋 200g m 2 的輕型噴膠棉保溫被 通風(fēng)口與外 層位置保持一致 溫室東西兩側(cè)各設(shè)一個 3m 3m 緩 沖間 東側(cè)山墻設(shè)一個 3 0m 2 5m 的機(jī)械入口 溫 室內(nèi)番茄和辣椒于 9 月下旬定植 2 月中旬拉秧 以 常規(guī)方式進(jìn)行栽培管理 測試期間 8 30 揭開保溫 被 17 00 放下雙層保溫被進(jìn)行保溫 室內(nèi)溫度過 高時 打開通風(fēng)口進(jìn)行通風(fēng)散熱 溫室從 11 月下旬 2 月中旬通風(fēng)時僅開頂部通風(fēng)口 底部通風(fēng)口不打 開 其他時段通風(fēng)時底部和頂部通風(fēng)口均開啟 1 3 項目測試 溫室內(nèi)外環(huán)境均利用環(huán)境自動記錄儀 大連產(chǎn) 型號 GS1 進(jìn)行測試 室內(nèi)布設(shè) 3 臺記錄儀 分別 位于溫室內(nèi)距東山墻 10m 50m和距西山墻 10m 處 室外布設(shè) 1 臺記錄儀 位于溫室南側(cè) 10m 開闊無遮 擋處 每臺記錄儀連接 3 個溫濕度傳感器和 1 個光 照傳感器 溫濕度傳感器分別位于距溫室地面 0 1m 即地下 0 1m 0 2m 和 1 5m 高度處 光照傳感器 位于距室內(nèi)地面 1 5m高度處 圖 2 溫度傳感器的 測量范圍為 40 80 精度為 0 3 濕度傳感器 范圍為 0 100 精度為 3 光照傳感器范圍為 10 83000lx 精確度為 2 測試時間為 2020 年 11 月 1 日 2021 年 2 月 28 日 1 4 數(shù)據(jù)處理 試驗數(shù)據(jù)均使用 Microsoft office Excel 計算及 處理 2 T s 2 1 雙膜雙被裝配式日光溫室內(nèi)溫度測試結(jié)果 2 1 1 旬平均溫度 表 1 統(tǒng)計了溫室內(nèi)東部 中部和西部的旬平均 氣溫和旬平均土溫 即該旬各個測點溫度的平均值 由表可以看出 溫室內(nèi)溫度高于室外溫度 溫室內(nèi) m 1 T i U i m Fig 1 Structure diagram of prefabricated solar greenhouse with double film and double insulation cover 中 國 農(nóng) 業(yè) 氣 象 第 43 卷 86 m 2 U i m Fig 2 Position of temperature humidity sensors and illumination sensor in the test greenhouse 表 1 2020 年 11 月 1 日 2021 年 2 月 28 日溫室內(nèi)外旬平均溫度 Table 1 Ten day average temperature inside and outside the greenhouse from Nov 1 2020 to Feb 28 2021 時間 Time 室內(nèi)氣溫 Air temperature inside 露地氣溫 Air temperature outside 室內(nèi) 0 1m土溫 Soil temperature at 0 1m depth inside 露地 0 1m土溫 Soil temperature at 0 1m depth outside 東部 East 中部 Mid 西部 West 東部 East 中部 Mid 西部 West 11 月上旬 E Nov 19 5 20 4 21 4 13 5 22 1 22 9 22 6 14 7 11 月中旬 M Nov 18 1 18 3 18 8 12 8 20 1 21 7 20 9 14 4 11 月下旬 L Nov 11 4 12 3 12 1 4 9 15 4 17 0 15 7 8 7 12 月上旬 E Dec 13 9 14 9 14 8 3 6 16 3 17 8 16 5 6 6 12 月中旬 M Dec 15 7 17 1 16 9 1 2 17 6 19 3 17 9 5 6 12 月下旬 L De 15 5 16 7 16 7 2 9 17 6 19 4 18 1 6 4 1 月上旬 E Jan 15 5 16 5 15 8 0 5 17 5 19 1 17 5 3 5 1 月中旬 M Jan 16 2 17 6 17 4 3 7 17 9 19 3 18 2 6 2 1 月下旬 L Jan 15 1 15 9 15 6 4 7 17 4 18 9 17 2 7 2 2 月上旬 E Feb 19 4 21 0 21 4 7 3 20 1 22 3 21 5 10 3 2 月中旬 M Feb 18 8 16 6 20 6 9 5 20 2 22 5 21 4 12 0 2 月下旬 L Feb 16 2 17 6 16 9 8 2 18 3 21 1 19 8 10 8 Note E is the first ten day of a month M is the middle ten day of a month L is last ten day of a month The same as below 氣溫較高 平均為 11 4 21 4 溫室內(nèi)平均土溫為 15 4 22 9 土溫高且穩(wěn)定 環(huán)境較適宜 溫室保溫 性良好 溫室內(nèi)外氣溫差為 5 3 17 0 溫室內(nèi)外土溫 差為 5 6 15 6 溫室內(nèi)外溫差大 說明溫室增溫性 能較好 其中 溫室內(nèi)東 中 西 3個部位氣溫差異不 明顯 但是中部土溫高于兩側(cè) 東部與中部土壤溫差為 1 4 2 8 西部與中部土壤溫差為 0 2 1 7 表明溫 室內(nèi)土溫在東西向表現(xiàn)具有一定的不均勻性 11 月下旬 翌年 1 月下旬溫室外氣溫逐漸下降 1 月上旬室外平均氣溫和平均土溫降至最低 分別為 0 5 和 3 5 而溫室內(nèi)平均氣溫和土溫在 15 5 16 5 和 17 5 19 1 溫室外溫度低 溫室內(nèi)溫 度高 環(huán)境適宜 同時溫室內(nèi)外氣溫和土溫最大差 值分別為 17 0 和 15 6 溫室內(nèi)外溫差大 溫室 表現(xiàn)出良好的增溫能力 2 1 2 日最低溫度的旬平均值 表 2 統(tǒng)計了溫室內(nèi)東部 中部和西部的日最低 氣溫和土溫的旬平均值 即該旬各個測點每日最低 溫度平均值 由表可知 溫室內(nèi)外最低平均氣溫變化 與平均氣溫變化規(guī)律一致 溫室內(nèi)最低平均氣溫在 9 4 16 7 溫度較適宜 有良好的保溫能力 最低 平均土溫在 15 0 22 1 土溫穩(wěn)定且較高 溫室中 部土溫高于東西部 與平均土溫有相同的分布規(guī)律 溫室東部與中部土壤溫差為 0 2 4 5 西部與中部 溫差為 0 7 1 8 溫室東西向土溫具有一定的不均 勻性 溫室內(nèi)外最低平均溫差在 6 7 18 8 土壤平 均最低溫差在 7 2 15 1 溫室內(nèi)外溫差較大 說明 溫室增溫能力良好 12 月上旬 2 月上旬室外氣溫低 至 0 以下 溫度較低 1 月上旬室外氣溫達(dá)到最低 此時室外氣溫為 7 9 土壤溫度為 2 2 室內(nèi)氣溫 在 9 9 10 9 土壤溫度在 15 8 17 2 溫室內(nèi)溫 度較高 土溫適宜 溫室內(nèi)外最大氣溫差和土溫差分 別為 18 8 和 15 1 溫室內(nèi)外溫差較大 說明溫室 增溫明顯 第 2 期 于潤才等 雙膜雙被裝配式日光溫室在鄭州地區(qū)的小氣候測試 87 表 2 2020 年 11 月 1 日 2021 年 2 月 28 日溫室內(nèi)外日最低溫度的旬平均值 Table 2 Ten day average of daily minimum temperature inside and outside the greenhouse from Nov 1 2020 to Feb 28 2021 時間 Time 室內(nèi)氣溫 Air temperature inside 露地氣溫 Air temperature outside 室內(nèi) 0 1m土溫 Soil temperature at 0 1m depth inside 露地 0 1m土溫 Soil temperature at 0 1m depth outside 東部 East 中部 Mid 西部 West 東部 East 中部 Mid 西部 West 11 月上旬 E Nov 15 4 16 3 16 7 4 3 20 2 22 1 21 1 10 9 11 月中旬 M Nov 14 9 15 4 15 4 6 5 19 3 21 0 19 8 11 7 11 月下旬 L Nov 9 4 10 2 10 1 2 7 15 0 16 4 15 2 7 8 12 月上旬 E Dec 10 1 11 3 10 8 1 9 15 2 16 7 15 2 4 7 12 月中旬 M Dec 10 4 11 4 11 0 6 1 15 9 17 7 15 9 3 1 12 月下旬 L Dec 10 7 11 8 11 4 3 8 16 2 18 0 16 5 3 5 1 月上旬 E Jan 9 9 10 9 10 5 7 9 15 8 17 2 16 1 2 2 1 月中旬 M Jan 10 8 11 7 11 2 4 9 16 5 17 5 16 4 3 1 1 月下旬 L Jan 10 7 11 4 10 8 3 9 16 4 16 7 16 0 4 1 2 月上旬 E Feb 12 5 13 6 13 5 2 4 18 3 20 7 19 2 5 8 2 月中旬 M Feb 12 9 13 7 13 9 0 4 18 6 20 7 19 3 8 0 2 月下旬 L Feb 12 1 12 4 12 5 2 4 15 3 19 9 18 6 8 1 2 1 3 連續(xù)低溫期間溫度 由圖 3 可見 2021 年 1 月 4 7 日室外出現(xiàn)了連 續(xù)低溫天氣 一日內(nèi)溫室內(nèi)外氣溫和土溫呈先上升 后下降的變化 溫室內(nèi)最低氣溫出現(xiàn)在 8 00 左右 最低土溫出現(xiàn)時間比氣溫延后 1h左右 最高氣溫出現(xiàn) 在 12 00 左右 4 7 日室外最低氣溫分別為 7 9 7 9 9 7 和 15 4 0 1m土溫最低值分別為 2 3 2 7 1 8 和 0 4 室外氣溫偏低 試驗溫室內(nèi)最低 氣溫分別為 10 1 10 5 10 0 和 8 8 溫室內(nèi)氣溫 較為適宜 溫室保溫性能良好 溫室內(nèi)外氣溫差分 別為 18 0 18 4 19 7 和 24 2 1 月 4 7 日溫室內(nèi) 土溫最低值分別為 16 3 15 9 16 1 16 1 溫室 內(nèi)外土壤溫差為 14 0 13 7 14 3 15 7 溫室內(nèi) 外溫差大 說明溫室具有明顯的增溫能力 m 3 2021 M 1 4d i 5 W i M Fig 3 Four day temperature change inside and outside the greenhouse when air temperature is lower than 5 outside in Jan 2021 中 國 農(nóng) 業(yè) 氣 象 第 43 卷 88 2 2 雙膜雙被裝配式日光溫室光照測試結(jié)果 2 2 1 整個測試期間 圖 4 展示了 2020 年 11 月 1 日 2021 年 2 月 28 日溫室內(nèi)外的光照度 由圖可以看出 溫室內(nèi)光照 度小于溫室外 陰天光照度小于晴天 11 月溫室內(nèi) 平均光照度為 8415lx 12 月為 9320lx 1 月為 11414lx 2 月為 14219lx 整個測試期間溫室內(nèi)外月 平均光照度呈逐漸增大 其中 11 月最小 各月份的 光照度有明顯差異 圖 4 顯示 晴天 溫室內(nèi)的光 照度是室外的一半 溫室透光率在 50 左右 而陰 天光照度較低且溫室內(nèi)光照度低于室外的一半 說 明該溫室晴天的透光率比陰天相對要高 2 2 2 晴天 分別選取為 11 月 10 日 12 月 10 日 1 月 11 日和 2 月 10 日 分析 11 月 12 月 1 月和 2 月典型 晴天溫室的光環(huán)境 結(jié)果見圖 5 由圖中可知 溫室 內(nèi)光照度和透光率日變化均呈單峰狀曲線變化 每日 9 00 光照度和透光率開始上升 光照度在 12 00 左 右到達(dá)頂峰 之后開始下降 與室外的日變化趨勢 基本保持一致 11 月 翌年 2 月晴天溫室內(nèi)日平均光 照度分別為 12227 12596 12810 和 15070lx 最大 光照度分別為 18070 18944 18592 和 21917lx 溫 室透光率在 30 70 之間變化 且透光率在 12 00 左右最大 11月 翌年 2月溫室平均透光率分別 42 52 49 和 45 一日內(nèi)最大透光率分別為 50 65 60 和 53 溫室透光率各月份間存在差異 以 12 月最大 2 2 3 陰天 分別選取 11 月 17 日 12 月 1 日 1 月 24 日和 2 月 28 日 分析 11 月 12 月 1 月和 2 月典型陰天 溫室的光環(huán)境 結(jié)果見圖 6 由圖中可見 一天內(nèi)室 內(nèi)光照度亦呈單峰曲線變化 室內(nèi)光照度變化與室 外的變化趨勢保持一致 11 月 翌年 2 月室內(nèi)日平均 光照度分別為 877 1911 1852 和 1567lx 最大光 照度分別為 1794 3901 4101 和 3200lx 溫室透光 率在 30 55 之間變化 11 月 翌年 2 月溫室平均 透光率分別 34 35 36 和 33 溫室的透光率 各月份間無明顯差異 與晴天相比 陰天溫室透光 率較晴天低 10 左右 m 4 2020 M 11 1 2021 M 2 28 i v Fig 4 Illumination inside and outside the greenhouse from Nov 1 2020 to Feb 28 2021 第 2 期 于潤才等 雙膜雙被裝配式日光溫室在鄭州地區(qū)的小氣候測試 89 m 5 d i v i q Fig 5 Illumination and transmittance of greenhouse on typical sunny days m 6 i v i q Fig 6 Illumination and transmittance of greenhouse on typical cloudy days 2 3 雙膜雙被裝配式日光溫室空氣相對濕度測試結(jié)果 表 3 統(tǒng)計了 2020 年 11 月 1 日 2021 年 2 月 28 日溫室內(nèi)外的相對濕度 由表中可見 溫室內(nèi)濕度 大于溫室外 夜間濕度大于白天濕度 溫室內(nèi)白天 濕度在 48 8 90 4 夜間濕度在 89 3 99 0 溫室內(nèi)白天濕度較低 夜間濕度接近飽和狀態(tài) 葉 片沾濕時長占比能更好地反映溫室內(nèi)濕度的大小和 對作物的影響程度 根據(jù)葉片結(jié)露 RH 模型 當(dāng)室 內(nèi)相對濕度 91 8 時 葉片結(jié)露 根據(jù)葉片結(jié)露時 長比 LWD 葉片結(jié)露時間 LWD 總時長 h 15 對溫室內(nèi)葉片沾濕時長占比進(jìn)行計算 由表 3 可見 11 月上旬 翌年 2 月下旬 溫室內(nèi)白天旬葉片沾濕時 長占比在 5 3 59 8 夜間旬葉片沾濕時長占比在 56 5 99 5 其中 11 月下旬 翌年 1 月下旬 溫 室內(nèi)葉片白天沾濕時間占比在 22 6 59 8 夜間 在 89 1 99 5 說明溫室內(nèi)白天濕度較低 而夜 間濕度均接近飽和狀態(tài) 中 國 農(nóng) 業(yè) 氣 象 第 43 卷 90 表 3 2020 年 11 月 1 日 2021 年 2 月 28 日溫室內(nèi)外旬平均相對濕度及葉片沾濕時長占比 Table 3 Ten day average air relative humidity and the proportion of the duration of leaf condensation inside and outside the greenhouse from Nov 1 2020 to Feb 28 2021 時間 Time 空氣相對濕度 Air relative humidity 葉片結(jié)露時長比 Proportion of the duration of leaf condensation 室內(nèi) Inside 室外 Outside 室內(nèi) Inside 室外 Outside 白天 Day 夜間 Night 白天 Day 夜間 Night 白天 Day 夜間 Night 白天 Day 夜間 Night 11 月上旬 E Nov 48 8 89 9 30 3 71 3 7 1 69 6 0 0 18 8 11 月中旬 M Nov 70 4 93 9 59 1 84 4 18 5 83 2 14 1 39 8 11 月下旬 L Nov 90 4 98 6 80 6 92 6 54 5 99 5 16 8 64 9 12 月上旬 E Dec 89 5 99 0 61 4 94 3 59 8 99 4 8 8 32 0 12 月中旬 M Dec 83 0 98 1 37 9 76 7 30 2 98 7 0 6 24 7 12 月下旬 L Dec 71 0 96 4 33 3 67 8 22 6 91 1 1 1 10 3 1 月上旬 E Jan 71 9 97 7 28 0 51 5 27 4 96 8 0 7 8 9 1 月中旬 M Jan 80 9 96 4 28 1 53 6 26 0 92 9 0 0 0 0 1 月下旬 L Jan 71 9 95 4 41 1 67 8 38 2 89 1 1 6 14 5 2 月上旬 E Feb 71 2 92 8 28 9 56 3 11 2 80 9 0 6 4 2 2 月中旬 M Feb 58 3 89 3 42 5 70 3 5 3 63 4 1 2 25 3 2 月下旬 L Feb 67 2 91 0 60 2 71 6 36 7 56 5 22 3 34 4 注 根據(jù)葉片結(jié)露 RH 模型 當(dāng)相對濕度 91 8 時 葉片結(jié)露 葉片結(jié)露時長比 LWD 葉片結(jié)露時間 LWD 總時長 H Note According to the leaf condensation model when the air relative humidity is more than 91 8 the leaf condensed Proportion of the duration of leaf condensation LWD the duration of leaf condensation LWD total duration H 3 3 1 討論 溫室內(nèi)氣溫和耕層土壤溫度是設(shè)施環(huán)境調(diào)控能 力的重要指標(biāo) 也是進(jìn)行設(shè)施生產(chǎn)計劃的重要依據(jù) 番茄苗期生長最低溫度為 7 0 生殖生長的最低溫 度為 15 0 低于此溫度則造成生殖障礙 同時其 最適耕層土壤溫度范圍為 18 0 20 0 16 冬春季試 驗溫室內(nèi)旬平均氣溫除 11 月下旬外 其它階段旬平 均氣溫在 13 9 21 4 旬平均最低氣溫在 10 1 16 7 溫室內(nèi)平均土溫在 15 4 22 9 旬平均最 低土溫在 16 3 22 1 溫室東西方向土溫存在不均 勻 但差異不大 可以滿足番茄植株的正常生長發(fā) 育 且通過番茄種植試驗 雙膜雙被裝配式溫室可 實現(xiàn)番茄越冬生產(chǎn) 在冬季最冷時間段 1 月上旬 溫室平均最低氣溫為 9 9 室內(nèi)外溫差為 17 9 極端天氣下室內(nèi)外溫差為 24 3 與河南地區(qū)下沉 式日光溫室 17 冬季最冷時間段 1 月中旬室內(nèi)平均最 低氣溫為 5 5 室內(nèi)外溫差為 9 1 比較 雙膜雙 被裝配式日光溫室的保溫性能更優(yōu) 不同結(jié)構(gòu)溫室的采光性能不同 且采光性能會 直接影響蔬菜的生長發(fā)育和果實品質(zhì) 番茄的光飽 和點為 70000lx 光補(bǔ)償點為 2000lx 18 試驗溫室冬 春季月平均光照度隨時間逐漸增加 晴天平均光照 度在 12000lx 以上 種植試驗表明其可以滿足番茄的 正常生長 試驗溫室由于采用雙層薄膜覆蓋 透光 率較單層膜結(jié)構(gòu)低 河南地區(qū)下沉式日光溫室 1 月 晴天平均透光率為 60 17 而試驗溫室為 49 雙 膜雙被結(jié)構(gòu)日光溫室的采光性能較下沉式日光溫室 差 11 月 翌年 2 月 晴天溫室的平均透光率分別 42 52 49 和 45 陰天溫室的平均透光率分 別 34 35 36 和 33 陰天溫室透光率較晴天 低 10 左右 這主要是因為晴天太陽光主要為直射 光 其透射率與入射角和屋面角均有關(guān) 而陰天室 外光環(huán)境主要為漫反射 僅與屋面角有關(guān) 19 20 當(dāng) 前日光溫室在采光設(shè)計時 主要考慮的是冬至日前 后的透光性能 而忽略了其它月份的透光率 因此 各月份間透光率存在一定差異 溫室濕度的大小也是影響植株生長發(fā)育的重要 因素 試驗溫室 11 月下旬 翌年 1 月下旬 溫室內(nèi) 白天濕度在 71 9 90 4 夜間濕度為 95 4 99 白天葉片沾濕發(fā)生的時間占比在 22 6 59 8 夜間室內(nèi)葉片沾濕時長占比在 91 1 以上 第 2 期 于潤才等 雙膜雙被裝配式日光溫室在鄭州地區(qū)的小氣候測試 91 溫室內(nèi)白天濕度較低 而夜間濕度均接近飽和狀態(tài) 試驗溫室內(nèi)濕度較大容易引起溫室內(nèi)病原菌的滋 生 可能會導(dǎo)致植株產(chǎn)生一系列病害 應(yīng)多措施綜 合進(jìn)行濕度控制 在保證室內(nèi)溫度的前提下 盡可 能提早打開通風(fēng)口 加強(qiáng)溫室的通風(fēng) 3 2 結(jié)論 雙膜雙被日光溫室保溫性能較好 優(yōu)于當(dāng)?shù)叵?沉式日光溫室 可滿足喜溫類果菜所需的環(huán)境條件 實現(xiàn)果菜的越冬生產(chǎn) 具有一定的推廣應(yīng)用價值 但是雙層薄膜的使用 導(dǎo)致了溫室內(nèi)透光率和光照 度較低 下一步可利用卷起的內(nèi)層薄膜或采用人工 補(bǔ)光 進(jìn)一步改善溫室內(nèi)光環(huán)境 提高生產(chǎn)效率 參考文獻(xiàn) References 1 李天來 許勇 張金霞 中國設(shè)施蔬菜 西甜瓜和食用菌產(chǎn) 業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀及趨勢 J 中國蔬菜 2019 11 6 9 Li T L Xu Y Zhang J X Present situation and trend of the development of vegetable melon and edible fungus industries in China J China Vegetables 2019 11 6 9 in Chinese 2 孫錦 高洪波 田婧 等 中國設(shè)施園藝發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢 J 南京