



摘" "要" "針對西北黃土高原產區蘋果花期頻發的霜凍災害,研發了“智能網棚+加熱爐”防霜凍設備,并進行了初步測試,以驗證該設備在降低果園減產與損失方面的有效性,為蘋果產業可持續發展提供技術支持。測試結果表明,應用“智能防霜棚+加熱爐”方式進行果園增溫,在環境溫度為-7.5 ℃時,增溫效果顯著,棚內平均溫度較對照提高5.8 ℃以上;棚內不同高度溫差明顯,高度越高增溫效果越好。
關鍵詞" "蘋果園;智能網棚;加熱爐;防霜凍;設備研發
武軍虎,甘肅省寧縣蘋果技術推廣站,郵編745200;呂宗琴,楊少華,范紅年,寧縣果業發展中心;曲同建,李慶紅,寧縣宏建興科技有限責任公司。
收稿日期:2025-01-16
蘋果是西北黃土高原產區鄉村振興、農民增收的“拳頭”產業。然而,近年來早春霜凍等自然災害頻發,給蘋果生產帶來了巨大威脅。以甘肅寧縣為例,2008—2023年間多次發生蘋果花期凍害,導致嚴重減產減收,經濟損失達到數億元。鑒于此,甘肅寧縣果業發展中心聯合寧縣宏建興科技有限公司,基于對蘋果花期霜凍發生規律的調查分析,開展了果園防霜設備研發工作,并于2024年成功生產出“果蔬園智能防霜網棚”和果園加熱增溫爐。
1" "工作原理與主要結構
1.1" "工作原理" "根據冷空氣下降、熱空氣上升的規律,在降溫情況下,智能控制器按設定溫度值接通電源,驅動電機自動打開網棚,形成傘狀防護罩,阻斷地面熱空氣上升和高空冷空氣下沉,智能防霜網棚開閉狀態如圖1所示。同時,啟動加熱爐為網棚增溫,形成相對密閉的“溫室”小環境。
1.2" "主要結構" "智能防霜棚的主要結構包括溫度和風速測定儀、控制器、驅動電機、卷軸、支架、防寒布等;加熱爐由貯液罐(燃燒室)、散熱器、引流罩(片)、自動點火器組成,燃料為甲醇混合物,無污染廢氣排放。實物圖如圖2所示。
2" "效果測試
2.1" "測試地點與時間" "測試時間為2025年1月4日早上6:00。測試地點位于寧縣中村鎮正洋蘋果基地,測試果園2018年建成,為矮化自根砧栽培模式,樹齡7年,株行距1 m×3.5 m,面積1.5畝。
2.2" "測試環境與設備" "測試區環境溫度-7.5 ℃,風力0級,周圍無遮擋物。測試設備為寧縣宏建興科技有限公司研發生產的“春昊然”牌果蔬智能防霜棚(專利號:CN202410537814.2)和加熱爐(專利號:ZL202420471034.8)。
2.3" "測試方法與效果" "在試驗區環境溫度達到-6 ℃以下時,通過程控設備展開防霜棚棚布,在果樹上方3~4 m處形成帳篷式保護層。按每畝6個加熱爐要求,布設加熱爐9個,并在棚內不同層高均勻布設溫度計,同時在棚外設立對照區同步測定溫度。每隔20 min觀測1次溫度,記錄增溫效果。
測試結果如表1所示,應用“智能防霜棚+加熱爐”,在環境溫度為-7.5 ℃時,增溫20 min后,棚內平均溫度為-1.36 ℃,比對照增加6.04 ℃;增溫40 min后,棚內平均溫度-2 ℃,比對照增加5.8 ℃。棚內不同高度溫差明顯,高度320 cm處增溫效果最佳,平均溫度為5.2 ℃,比對照增溫12.6 ℃。
3" "結論與建議
通過程控方式打開防霜棚時間為40 s,每個加熱爐在最大用量值時每小時需甲醇混合物10 L,每畝按6個加熱爐布設,每小時需甲醇60 L。
應用“智能防霜棚+加熱爐”方式進行果園增溫,在環境溫度為-7.5 ℃時,增溫效果顯著,棚內平均溫度較對照提高5.8 ℃以上。
棚內不同高度溫差明顯,高度越高增溫效果越好。建議未來在降低棚體高度、增加空氣流動等方面進一步優化設備設計,提高近地面增溫效果,以實現更均勻的溫度分布。
本防霜設備可在類似條件下,針對果園、茶園及經濟價值較高的大田作物進行適應性改進和推廣試驗。