北京－青海科技合作示范溫室冬季性能研究

杜中平，聶書明，徐海勤

（青海省農林科學院園藝研究所，西寧，810016）

近幾年來，青海省大力推進節能日光溫室建設，截至2009年，全省溫室大棚已超過13萬棟[1]。青海省溫室種類多，主要有大棚、簡單溫室、半地下式日光溫室和高標準節能日光溫室等類型。雖然青海省設施園藝產業發展很快，但受青海高原特殊地理氣候條件的限制，還存在很大的問題，如引進的溫室，只做了一些簡單的改進，沒有結合青海省冬季寒冷、晝夜溫差大等高原氣候特點，導致青海省大部分地區冬季溫室都不能種植具有高效益的喜溫性茄果類蔬菜。

本試驗針對青海省溫室結構目前存在的問題，利用北京市農林科學院蔬菜研究中心的技術優勢，通過科技合作，引進北京的高標準溫室結構，結合西寧市的氣候條件和地理位置做了進一步的改進，并研究了北京－青海科技合作示范溫室的結構和性能特點，以期為青海省設施園藝快速、高效發展提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗節能日光溫室：溫室后墻、邊墻為雙二四墻夾10 cm厚聚苯保溫板；拱架為鍍鋅雙拱架無立柱結構；坐北朝南東西延長；跨度8 m，長70 m，高4.2 m，后墻 2 m；下挖 0.7 m；容積 1 708 m3；溫室配備PE發泡自防水保溫被和自動卷簾機，每天9：00打開，18：00 關閉。

1.2 試驗方法

2010年1月17日至2月28日連續在青海省農林科學院3號試驗地北京－青海科技合作示范溫室內進行；在日光溫室中心位置距地表2 m處測定空氣溫度、露點溫度、光照強度和濕度，地溫為地表下10 cm處的溫度；每天每隔1 h采用溫室娃娃測定并記錄溫室內環境變化。

圖1 北京－青海科技合作示范溫室冬季不同時間溫度

圖2 北京－青海科技合作示范溫室冬季不同時間空氣濕度

圖3 北京－青海科技合作示范溫室冬季不同時間露點溫度

圖4 北京－青海科技合作示范溫室冬季不同時間地溫

圖5 北京－青海科技合作示范溫室冬季不同時間光照強度

2 結果與分析

2.1 氣溫

由圖1分析可知，從冬季最寒冷時連續40 d的測定結果可看出，溫室內最低溫出現在6：00，北京－青海科技合作示范溫室冬季夜晚溫度在6.5～11.4℃，其中最低溫6.5℃，持續時間1～3 d，從2月22日以后開始上升；白天溫度在7.7～31.6℃，多數時間溫度都在20℃左右，最低溫7.7℃，持續時間為1 d；由此得出，此溫室結構完全可以在冬季種植喜溫性的茄果類蔬菜，可大大提高溫室的經濟效益。

2.2 空氣相對濕度

空氣相對濕度是表示大氣干燥程度的物理量[1]。由圖2可以看出，每天0：00～6：00 的濕度變化不大， 都在79.8%～84.6%；但白天的濕度變化非常大，與溫度呈反相相關，溫度高，濕度就小，反之亦然。

2.3 露點溫度

露點溫度指空氣在水汽含量和氣壓都不改變的條件下，冷卻到飽和時的溫度，所以露點溫度與氣溫的差值可以表示空氣中的水汽距離飽和的程度。由圖3分析可看出，溫室內通常最低露點溫度出現在6：00，露點溫度和氣溫呈正相相關，氣溫高，露點溫度就高，反之亦然。

2.4 地溫

地溫的高低直接影響植物根系生長的好壞[2]，由圖4中連續40 d的測定結果可看出，溫室內最低地溫出現在 6：00，地溫一直在 9.5～21.7℃，2 月16日之前每天的地溫變化不大，到2月16日之后白天和夜晚的地溫都開始上升。

2.5 光照強度

冬季溫室內光強的大小直接與植物的光合作用呈正相關性[3]。由圖5可看出，北京－青海科技合作示范溫室內通常14：00左右光照最強，最大值達到42 klx； 冬季晴天溫室內光強通常10：00在5～10klx，12：00 在 20klx左右，14：00 在 25～35 klx，17：00 在 5～15klx。

3 結論與討論

本試驗系統的分析了北京－青海科技合作示范溫室的冬季性能特點，結果為冬季最低溫為6.5℃，持續時間為1～3 d，大多數時間溫度都在20℃左右；濕度每天 0：00～6：00 變化不大， 都在 79.8%～84.6%，濕度和溫度呈反相相關；溫室內通常最低露點溫度出現在6：00，露點溫度和氣溫呈正相相關；地溫基本保持在9.5～21.7℃；冬季晴天溫室內通常光強在 20～30klx，最大可達到42klx。

溫室的結構和建造材料決定溫室的性能[4]。此溫室的保溫性能好主要有以下幾個原因：第一，由于此溫室前屋面角度設計合理，容積相對較大，進入溫室內的光能多，也就是透光率大，熱容量也就大，散熱和降溫速度慢[5]。而且后屋面角度設計合理，冬季中午太陽光完全可以透過前屋面直接照射到后墻和后屋面上，達到白天蓄熱降溫，夜晚散熱保溫的作用。第二，后墻和邊墻都采用雙二四墻夾10 cm厚聚苯保溫板，此墻的效果完全可達到土墻2 m以上的保溫效果。第三，由于此溫室下挖0.7 m深，增加了保溫蓄熱效果。

由于溫室的前屋面角設計合理，而且無立柱遮擋太陽光，因此，溫室內具有較強的光照。此溫室具有較強的蓄熱保溫能力和較高的透光率，其冬季溫室內的溫度和光強完全可以種植喜溫性的茄果類蔬菜，可大大提高溫室的經濟效率。

但此溫室造價每棟在12萬左右，由于成本過高而難以在青海地區推廣應用，以后應注重設計不同建造材料等方面研究，以降低溫室成本，來實現大面積推廣。

[1]曹楠.溫室新型覆蓋材料PETP薄膜光熱性能研究[D].北京：中國農業大學，2004.

[2]任艷芳，何俊瑜，李亞靈，等.溫室內遮陽材料降溫效果研究[J].北方園藝，2009（12）：143-145.

[3]程勤陽，丁小明，曲梅.連棟溫室采光性能評價指標[J].農業工程學報，2009，25（7）：169-173.

[4]任艷芳，何俊瑜，李亞靈，等.非對稱連棟溫室和普通日光溫室冬季溫光性能比較[J].北方園藝，2010（2）：71-73.

[5]沈軍，李亞靈，溫祥珍，等.非對稱連跨式節能溫室的溫度性能分析[J].四川農業大學學報，2007（3）：324-327.