利用温室大棚进行农业生产,已逐步发展成为农业的一大亮点和农民增收的重要来源。但由于生产规模与经济上的差异,使得大棚的类型有所不同,保温效果也有所差异。目前对个别类型大棚小气候的研究不少,但多见于北方地区,鲜见对不同结构大棚小气候的对比研究。
寿光九合农业针对三种类型大棚内外温湿度的对比分析,得出其在不同天气条件下的变化规律,旨在为大棚的农事生产与管理提供更可靠的科学依据 。
一、 材料与方法
试验采用同一方位三种不同类型的温室大棚,分别为砖墙体日光温室、土墙日光温室和拱棚,三种棚型采取相同 的管理措施。砖墙日光温室微钢架结构,东西长45m,南北宽9.5m,其中人行道占0.3m,脊高2.9m,后墙高2.4m,墙厚0.6m,拱棚东西长67m,南北宽5.85m,高2m,全由塑料薄膜蒙在钢性支架上构成,整个大棚地上部分没有任何不透光的墙和坡。
二、 结果与分析
不同天气条件下大棚内外温度日变化比较
晴天时棚内温度日变化
晴好天气条件下,光照强度是影响大棚内温度变化的主导因素。白天由于太阳辐射强,棚内外没有空气交换,棚内增温迅速,棚内外温差最大。通过观测发现,三种棚型中,拱棚室内外温差最大,达到19.9℃,这主要与拱棚的结构有关。由于其受光照相对面积大,吸收太阳辐射较多,利于热量传导,因而更有利于棚内的辐射增温。
由于外界光照条件较好,占升温主导因素,因此棚内温度日变化呈单峰状,与外界环境保持一致。从7:00开始受光照影响剧烈升温,到中午12:00左右达到最大值,随着太阳高度角的降低,14:00以后开始迅速下降,到18::00降幅逐渐放缓,整个夜间变化趋于平稳,一天中温度的最低值出现在6:00前后。由于拱棚导热性能较好,更利于热量的传输,在中午时刻拱棚内温度明显高于另外二者,约高出5~6℃,但14:00以后其温度开始迅速下降,降幅明显大于另外二者;到15:00拱棚内温度已低于砖墙和土墙日光温室,温差并逐渐增大;而砖墙和土墙日光温室内温度变化趋势基本一致。夜间由于缺少光泽,辐射降温明显,拱棚保温性能明显偏低,其温度同期约比其他两个棚内低6℃左右。由于棚内气温从午后开始下降,而棚外气温则升至15:00~16:00后才开始缓慢下降,棚内降温速度比棚外快,导致拱棚在18:00-20:00个别时刻出现棚内气温低于棚外的“温度逆转”现象。
晴天时,砖墙与土墙日光温室保温效果较好,拱棚受外界环境影响最明显,易升温,但保温效果相对较差,云系及雨雪天气时,土墙日光温室保温效果要高于另外二者,但土墙日光温室抗灾害性天气能力偏弱,尤其是对于强风、暴雨等,因此发展砖墙日光温室仍是未来重点。
不同天气条件下,棚内外温度整体上有着不同的对应关系。晴天时,棚内外温度呈简单的线性关系,云系天气时受天空云量以及管理措施的影响,棚内外温度对应关系并不是很好,但也可以看出大致规律,而在雨雪天气情况下,棚内外的温度呈对数关系。
不同天气条件下,棚内均维持较高的湿度,远高于棚外,尤其是夜间。高湿是设施栽培中突出的小气候特点,但不利于作物生长,也是导致很多病虫害发生的原因之一。因而在确保室温对作物安全的条件下进行适时的通风处理对降低室内相对湿度有着重要作用。