低能耗組裝式深冬生產(chǎn)型日光溫室對(duì)土壤基礎(chǔ)理化性質(zhì)的影響

摘要：【目的】探究低能耗組裝式深冬生產(chǎn)型日光溫室對(duì)室內(nèi)土壤環(huán)境的影響，為該新型日光溫室越冬茬作物栽培以及環(huán)境控制提供數(shù)據(jù)支持。【方法】研究選取低能耗組裝式深冬生產(chǎn)型日光溫室（新型日光溫室）為試驗(yàn)溫室，普通磚墻結(jié)構(gòu)日光溫室為對(duì)照溫室，分析試驗(yàn)溫室和對(duì)照溫室的主要土壤環(huán)境之間的差異，并結(jié)合對(duì)土壤進(jìn)行分層研究的方法，確定起主導(dǎo)作用的因子。【結(jié)果】新型日光溫室相對(duì)于磚墻日光溫室，其夜間室內(nèi)表層土壤溫度提高 3 0 . 1 % ， - 5 0 ～ - 6 0 c m 土壤溫度提高 2 0 . 8 5 % ，新型日光溫室土壤溫度均顯著高于磚墻結(jié)構(gòu)日光溫室（ ）。新型日光溫室不同土壤深度的含水量相對(duì)于傳統(tǒng)溫室，均顯著降低（ P lt; 0 . 0 5 ） ，在 土壤深度時(shí)，新型日光溫室土壤含水量降低 1 1 % ；在 - 2 0 c m 土壤深度時(shí)，新型日光溫室土壤含水量1 3 . 2 9 % ；在 - 3 0 c m 王壤深度時(shí)，新型日光溫室土壤含水量降低 2 . 6 8 % ；在 - 4 0 c m 王壤深度時(shí)，新型日光溫室土壤含水量降低 6 . 6 3 % ；在 土壤深度時(shí)，新型日光溫室土壤含水量降低 8 . 0 7 % ；在 - 6 0 c m 土壤深度時(shí)，新型日光溫室土壤含水量降低 1 0 . 7 4 % 。新型日光溫室較傳統(tǒng)溫室，其深層土壤總氮含量提高2 1 . 2 6 % ，土壤總碳含量提高 1 2 . 0 7 % ，土壤無(wú)機(jī)氮含量提高 1 9 . 9 5 % 。【結(jié)論】新型日光溫室在冬季夜間擁有更高的土壤溫度與更低的土壤濕度。同時(shí)，新型日光溫室在控制氮素等元素淋溶遷移方面相較于傳統(tǒng)日光溫室也有明顯改變，更好地保持耕作層土壤肥力，也在一定程度上減少對(duì)深層土壤以及地下水的破壞，促進(jìn)設(shè)施農(nóng)業(yè)的綠色發(fā)展。

中圖分類(lèi)號(hào)：S625 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1001-4330（2025）02-0436-10

0 引言

【研究意義】全球設(shè)施農(nóng)業(yè)中日光溫室眾多[1]。日光溫室作為一個(gè)封閉或半封閉的熱力學(xué)系統(tǒng)，其室內(nèi)環(huán)境不僅受室外溫度、濕度、太陽(yáng)輻射、風(fēng)速等因素的影響，還會(huì)受到土壤蒸發(fā)、土壤溫度變化等對(duì)溫室內(nèi)部環(huán)境的影響[2]。其中日光溫室的土壤環(huán)境與溫室作物生長(zhǎng)有著直接聯(lián)系，由于溫室土壤環(huán)境差異造成的溫室環(huán)境變化對(duì)于冬季日光溫室內(nèi)環(huán)境的調(diào)控具有重要影響[3-6] 0因此掌握溫室內(nèi)土壤環(huán)境的變化規(guī)律，對(duì)改進(jìn)更適宜于當(dāng)?shù)貧夂蛱卣鳒厥医Y(jié)構(gòu)、提高溫室作物產(chǎn)量和病蟲(chóng)害防效具有重要意義[]。【前人研究進(jìn)展近些年來(lái)，越來(lái)越多的地區(qū)開(kāi)始使用組裝式的新材料日光溫室[8]，但是較之傳統(tǒng)的磚墻結(jié)構(gòu)溫室，新材料溫室可以有良好的保溫性，但無(wú)很好的蓄熱性，尤其是種植作物封行后，土壤接收不到直射光，土壤溫度逐漸降低，不能長(zhǎng)時(shí)間給溫室夜間供熱，土壤溫度和空氣溫度還會(huì)逐步下降，尤其是在連陰天溫度更低[10-13]。所以很多新材料溫室并不能在深冬生產(chǎn)[14]。【本研究切入點(diǎn)】低能耗組裝式深冬生產(chǎn)型日光溫室（以下簡(jiǎn)稱(chēng)新型日光溫室）作為一種新的溫室類(lèi)型，其不僅僅可以顯著提高冬季夜間溫室室內(nèi)空氣溫度，保證深冬時(shí)期作物的正常生長(zhǎng)發(fā)育。需研究新型日光溫室利用其裝備的主被動(dòng)蓄放熱裝置有效地利用晝間溫室室內(nèi)最高溫時(shí)多余的空氣熱量，使其可以在冬季夜間為溫室土壤進(jìn)行加熱，以解決冬季日光溫室土壤溫度不足的問(wèn)題。【擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題】研究深冬時(shí)期新型日光溫室土壤環(huán)境變化，分析2種日光溫室即新型日光溫室和普通磚混結(jié)構(gòu)日光溫室（以下簡(jiǎn)稱(chēng)傳統(tǒng)溫室），對(duì)溫室土壤環(huán)境的影響，探索新疆地區(qū)日光溫室作物冬季管理方法。

材料與方法

1.1 材料

試驗(yàn)樣地位于新疆喀什地區(qū)葉城縣洛克鄉(xiāng) ，為典型的暖溫帶大陸性干旱氣候，年均蒸發(fā)量 2 4 8 0 m m ，全年日照 2 7 4 2 h ，平均無(wú)霜期為 2 2 8 d 。年平均氣溫 ，年極端最高氣溫 ，極端最低氣溫 。

試驗(yàn)溫室長(zhǎng) 1 0 0 m ，前后跨度 1 0 m ，脊高為5 . 1 m ，該溫室為新型日光溫室，溫室裝備有主被動(dòng)蓄熱供熱裝置，采用部件組裝式架構(gòu)、現(xiàn)代保溫材料。對(duì)照溫室為普通磚墻結(jié)構(gòu)日光溫室，溫室長(zhǎng) 1 0 0 m ，前后跨度 1 0 m ，脊高為 3 . 6 m 。

1.2 方法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

低能耗組裝式深冬生產(chǎn)型日光溫室是一種新的溫室類(lèi)型，由新材料代替?zhèn)鹘y(tǒng)墻體結(jié)構(gòu)，采用內(nèi)保溫形式。新型日光溫室裝機(jī)容量18.18KW，全部為二級(jí)負(fù)荷，其供熱裝置為主被動(dòng)蓄熱供熱裝置[15-18]，代替了傳統(tǒng)的燃煤加熱裝置，新型日光溫室相比于傳統(tǒng)溫室其能耗指標(biāo)折標(biāo)煤量顯著降低。主動(dòng)蓄熱供熱裝置采用高溫空氣能熱泵技術(shù)，當(dāng)溫室內(nèi)空氣溫度上升到 時(shí)開(kāi)啟熱泵，將溫室內(nèi)的高溫空氣的熱量轉(zhuǎn)換成熱水通過(guò)地暖管給土壤加溫，低于 2 0 % 停止；當(dāng)晚上空氣溫度低于 時(shí)開(kāi)始從土壤中提取熱量給空氣加溫；白天晚上反復(fù)循環(huán)運(yùn)行，可以保持土壤比較高的溫度和空氣溫度，可以滿(mǎn)足喜溫蔬菜越冬生產(chǎn)，尤其在深冬連陰天也可以維持一定的溫度，保證溫室內(nèi)植物的正常生長(zhǎng)[19-23]。試驗(yàn)地位于新疆南疆戈壁，土壤持水能力差，灌溉用水量過(guò)大。因此，新型日光溫室在建設(shè)初期在地下 6 0 c m 處鋪設(shè)有防水透氣薄膜層。圖1

1.2.2 監(jiān)測(cè)指標(biāo)

選取于2023年1月對(duì)新型日光溫室與普通磚墻式日光溫室土壤進(jìn)行檢測(cè)。研究在溫室內(nèi)其中3個(gè)截面中設(shè)置7個(gè)不同土壤深度的溫度監(jiān)測(cè)，分別為 和-60c m 。設(shè)置了6個(gè)不同深度的土壤水分檢測(cè)分別為 - 1 0 ， - 2 0 ， - 3 0 ， - 4 0 ， - 5 0 和 。采取溫室中心截面的傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。研究將從三層土壤深度（表層土壤： ；中層土壤：10～ 4 0 c m ;深層土壤： ），分別進(jìn)行土壤基礎(chǔ)理化指標(biāo)的測(cè)定。圖2

在移苗前（2023年1月6～9日），對(duì)2種溫室土壤含水量進(jìn)行標(biāo)平處理，二者不同深度的土壤含水量差值 ? 5 % 。2種日光溫室種植作物為番茄，采用龔內(nèi)雙列形式栽培，每植株間距35c m 。施用肥料為尿素、硫酸鉀、磷酸二銨，施用量參考當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)用量。2種溫室土壤基底以及試驗(yàn)施肥量保持一致，并對(duì)2種日光溫室土壤基底測(cè)定背景值。表1

Na：普通磚墻結(jié)構(gòu)日光溫室 b：新型結(jié)構(gòu)組裝式深冬生產(chǎn)日光溫室5.1m華意意意 意意意441 單位：m 單位：m不同深度溫度與水分傳感器 不同深度溫度與水分傳感器

1.3 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)原始數(shù)據(jù)均先經(jīng)過(guò)MicrosoftExcel程序整理，采用IBMSPSSStatistics26軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，采用Origin2022軟件進(jìn)行作圖。利用可重復(fù)測(cè)量方差分析（RepeatedANOVA）檢驗(yàn)2種日光溫室對(duì)土壤溫度、含水量、總氮、總碳、無(wú)機(jī)氮、凈氮礦化速率的顯著性影響。 表示具有顯著性影響。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同溫室土壤環(huán)境因子監(jiān)測(cè)

2. 1. 1 不同日光溫室土壤溫度

研究表明，在冬季夜間最低溫時(shí)，2種日光溫室不同深度的土壤溫度均高于 ，其中新型日光溫室 0 ～ 6 0 c m 的不同深度土壤溫度均值為10.47、12.20、12.89、12.31、12.22、12.11和 ；磚墻結(jié)構(gòu)日光溫室 的不同深度土壤溫度均值為8.05、11.03、11.68、10.79、10.67、10.02和 。

冬季夜間最低溫時(shí)，在 土壤深度，2種溫室土壤溫度差異最顯著，新型日光溫室相對(duì)于磚墻日光溫室，其土壤溫度提高 3 0 . 1 % 。其次為 與 土壤深度時(shí)，其土壤溫度分別提高 2 0 . 8 5 % 和 2 5 . 4 4 % 。新型日光溫室土壤溫度均顯著高于磚墻結(jié)構(gòu)日光溫室（ 。

在冬季晝間最高溫時(shí)，新型日光溫室 0 ～ 6 0 cm的不同深度土壤溫度均值為20.90、13.29、11.54、11.84、13.32、13.28和 ;磚墻結(jié)構(gòu)日光溫室 0 ～ 6 0 c m 的不同深度土壤溫度均值為28.34、16.61、10.57、10.87、12.18、12.14和 。

冬季晝間最高溫時(shí)，在 土壤深度，2種溫室土壤溫度差異最顯著，新型日光溫室相對(duì)于磚墻日光溫室，其土壤溫度降低 3 5 . 6 % 。其次為 土壤深度時(shí)，其土壤溫度降低 2 4 . 9 8 % 。新型日光溫室 土壤溫度顯著低于磚墻結(jié)構(gòu)日光溫室（ ? P lt; 0 . 0 5 ）。在冬季晝間最高溫時(shí)，新型日光溫室 - 2 0 ～ - 6 0 c m 的土壤溫度均高于磚墻日光溫室，但是其差異不顯著。圖3

2. 1.2 不同日光溫室土壤水分變化

研究表明，2種溫室含水量隨時(shí)間變化不顯著，且這種差異隨著土壤深度的增加呈減少。研究發(fā)現(xiàn)在試驗(yàn)期間，新型日光溫室不同土壤深度土壤含水量均低于傳統(tǒng)溫室，在 土壤深度時(shí)，新型日光溫室土壤含水量均值為 7 . 6 1 % ，較傳統(tǒng)溫室土壤含水量 8 . 5 0 % ，降低了 1 1 % ；在- 2 0 c m 土壤深度時(shí)，新型日光溫室土壤含水量均值為 9 . 2 0 % ，較傳統(tǒng)溫室土壤含水量 1 0 . 6 1 % ，降低了 1 3 . 2 9 % ；在 - 3 0 c m 土壤深度時(shí)，新型日光溫室土壤含水量均值為 1 5 . 9 7 % ，較傳統(tǒng)溫室土壤含水量 1 6 . 4 1 % ，降低了 2 . 6 8 % ；在 - 4 0 c m 土壤深度時(shí)，新型日光溫室土壤含水量均值為1 4 . 3 6 % ，較傳統(tǒng)溫室土壤含水量 1 5 . 3 8 % ，降低了 6 . 6 3 % ；在 土壤深度時(shí)，新型日光溫室土壤含水量均值為 1 6 . 6 3 % ，較傳統(tǒng)溫室土壤含水量 1 8 . 0 9 % ，降低了 8 . 0 7 % ；在 土壤深度時(shí)，新型日光溫室土壤含水量均值為16. 12 % ，較傳統(tǒng)溫室土壤含水量 1 8 . 1 5 % ，降低了1 0 . 7 4 % 。新型日光溫室 和 土壤深度的含水量相較于傳統(tǒng)溫室，均顯著降低（ 。圖4

2.2 不同溫室土壤理化指標(biāo)

研究表明，新型日光溫室表層土壤總氮含量為0 . 1 5 9 % ，傳統(tǒng)溫室表層土壤總氮含量為 0 . 1 5 1 % ，二者差異不顯著（ 。新型日光溫室中層土壤總氮含量為 0 . 1 6 8 % ，傳統(tǒng)溫室中層土壤總氮含量為 0 . 1 6 9 % ，二者差異不顯著（ P gt; 0 . 0 5 。新型日光溫室深層土壤總氮含量為 0 . 2 1 1 % ，傳統(tǒng)溫室深層土壤總氮含量為 0 . 1 7 4 % ，新型日光溫室較傳統(tǒng)溫室，其深層土壤總氮含量提高 2 1 . 2 6 % ，二者差異顯著（ （ P lt; 0 . 0 5 ） 。

新型日光溫室表層土壤總碳含量為1 . 6 6 8 % ，傳統(tǒng)溫室表層土壤總碳含量為1 . 6 5 9 % ，二者差異不顯著（ 。新型日光溫室中層土壤總碳含量為 1 . 7 2 5 % ，傳統(tǒng)溫室中層土壤總碳含量為 1 . 7 5 3 % ，二者差異不顯著（ P gt; 0 . 0 5 ）。新型日光溫室深層土壤總碳含量為1 . 9 5 9 % ，傳統(tǒng)溫室深層土壤總碳含量為1 . 7 4 8 % ，新型日光溫室較傳統(tǒng)溫室，其深層土壤總碳含量提高 1 2 . 0 7 % ，二者差異不顯著（ P lt; 0.05）。

新型日光溫室表層土壤孔隙含水量為5 5 . 2 5 % ，傳統(tǒng)溫室表層土壤孔隙含水量為6 4 . 7 2 % ，新型日光溫室較傳統(tǒng)溫室，其深層土壤孔隙含水量降低 1 4 . 6 3 % ，二者差異顯著（ P lt; 0.05）。新型日光溫室中層土壤孔隙含水量為5 5 . 2 3 % ，傳統(tǒng)溫室中層土壤孔隙含水量為6 4 . 2 8 % ，新型日光溫室較傳統(tǒng)溫室，其深層土壤孔隙含水量降低 1 4 . 0 8 % ，二者差異顯著（ P lt; 0.05）。新型日光溫室深層土壤孔隙含水量為5 4 . 6 9 % ，傳統(tǒng)溫室深層土壤孔隙含水量為6 5 . 3 3 % ，新型日光溫室較傳統(tǒng)溫室，其深層土壤孔隙含水量降低了 1 6 . 2 8 % ，二者差異顯著（ P lt; 0.05）。

新型日光溫室表層土壤無(wú)機(jī)氮含量為1 3 3 . 2 8 m g / k g ，傳統(tǒng)溫室表層土壤無(wú)機(jī)氮含量為

1 2 9 . 7 5 m g / k g ，二者無(wú)顯著差異（ P gt; 0 . 0 5 。新型日光溫室中層土壤無(wú)機(jī)氮含量為 1 5 3 . 8 1 m g/ ，傳統(tǒng)溫室中層土壤無(wú)機(jī)氮含量為 1 4 1 . 6 8 m g / ，二者差異不顯著（ 。新型日光溫室深層土壤無(wú)機(jī)氮含量為 1 9 4 . 6 2 m g / k g ，傳統(tǒng)溫室深層土壤無(wú)機(jī)氮含量為 1 6 2 . 2 5 m g / k g ，新型日光溫室較傳統(tǒng)溫室，其深層土壤無(wú)機(jī)氮含量提高1 9 . 9 5 % ，二者差異顯著（ 。

新型日光溫室較傳統(tǒng)溫室，在其土壤表層與土壤中層中，總氮、總碳和無(wú)機(jī)氮含量較傳統(tǒng)溫室均無(wú)顯著提高趨勢(shì)，但是在土壤深層中，總氮、總碳以及無(wú)機(jī)氮含量均呈顯著提高趨勢(shì)，并且研究還發(fā)現(xiàn)無(wú)論是新型日光溫室還是傳統(tǒng)溫室，總氮、總碳以及無(wú)機(jī)氮含量均隨著土壤深度的增加成一定的增加趨勢(shì)。圖5

新型溫室土壤WFPS 傳統(tǒng)溫室土壤WFPS新型溫室土壤總氮 傳統(tǒng)溫室土壤總氮 ：Plt;0.050.25 70*：Plt;0.05 * * 中0.2 60 三

氮 三 400.1 30200.05100 0表層土壤（0-20cm）中層土壤（20-40cm）深層土壤（40-60cm） 表層土壤（0-20cm）中層土壤（20-40cm）深層土壤（40-60cm）■新型溫室土壤總碳 傳統(tǒng)溫室土壤總碳 ■新型溫室土壤無(wú)機(jī)氮 傳統(tǒng)溫室土填無(wú)機(jī)氮*：Plt;0.05 *：Plt;0.052.5 2502 T 中

資新王 m 王 150 11 1000.5 500表層土壤（0-20cm）中層土壤（20-40cm）深層土壤（40-60cm） 表層土壤（0-20cm） 中層土壤（20-40cm）深層土壤（40-60cm）

2.3 新型日光溫室土壤環(huán)境變量相關(guān)性

研究表明，新型日光溫室深層土壤溫度與土壤含水量、土壤總氮、土壤總碳以及土壤無(wú)機(jī)氮含量的相關(guān)系數(shù)分別為 和 ，與土壤含水量存在顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系，與土壤無(wú)機(jī)氮含量存在顯著正相關(guān)關(guān)系。土壤含水量與土壤總氮、土壤總碳以及土壤無(wú)機(jī)氮含量的相關(guān)系數(shù)分別為 和 ，與土壤總氮、土壤總碳以及土壤無(wú)機(jī)氮含量存在顯著正

相關(guān)關(guān)系。

土壤溫度和土壤含水量與其他土壤因子之間存在顯著的相關(guān)關(guān)系，新型日光溫室主導(dǎo)土壤環(huán)境的關(guān)鍵因子為土壤溫度與土壤含水量，而土壤含水量也在一定程度上受到土壤溫度的影響。新型日光溫室相對(duì)于傳統(tǒng)溫室，其優(yōu)勢(shì)性就體現(xiàn)在保溫性能以及主被動(dòng)蓄放熱系統(tǒng)能夠在夜間對(duì)土壤進(jìn)行加熱，用以保持一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定合適的土壤溫度環(huán)境。表2

3討論

3.1研究結(jié)果顯示，新型日光溫室夜間土壤溫度顯著高于磚墻結(jié)構(gòu)日光溫室，然而在晝間，其表層土壤溫度卻低于磚墻結(jié)構(gòu)日光溫室。研究認(rèn)為造成這種現(xiàn)象的原因可能為新型日光溫室采用的主動(dòng)被蓄熱裝置，該裝置在白天吸收多余的空氣熱量，降低了室內(nèi)空氣溫度，因此在一定程度上降低了土壤表層溫度。在夜間低溫時(shí)，利用其儲(chǔ)存的熱量為土壤進(jìn)行加熱，因此可以顯著提高夜間土壤溫度。Bernier等24的研究也發(fā)現(xiàn)土壤蓄熱系統(tǒng)不僅可以大大減少日光溫室土壤增溫過(guò)程對(duì)能源的消耗，并且其空氣能儲(chǔ)熱裝置也會(huì)吸收空氣中多余的熱量;Santamouris等[25]的研究也證明了地下熱循環(huán)系統(tǒng)對(duì)大型溫室也有很好的效果，可以減小溫室整日的溫度波動(dòng)。

3.2研究發(fā)現(xiàn)，即使在晝間室內(nèi)空氣溫度低于傳統(tǒng)溫室時(shí)，新型日光溫室 - 2 0 ～ - 6 0 c m 的土壤溫度也較傳統(tǒng)溫室更高。Kurpaska等[2的試驗(yàn)證明了土壤加熱管道埋設(shè)在深層土壤中時(shí)的蓄熱能力要好于鋪設(shè)在表面，這不僅能夠減少向空氣傳熱的熱損失，同時(shí)也會(huì)使熱量在土壤中的留存時(shí)間延長(zhǎng)，研究的試驗(yàn)數(shù)據(jù)也證明了這一點(diǎn)，導(dǎo)致了能夠在冬季陰天寒冷時(shí)期，即使外界溫度與光照均不理想狀態(tài)下植物根系周?chē)矔?huì)保持一個(gè)適當(dāng)?shù)臏囟龋欣谥参锬軌蛟谏疃５纳L(zhǎng)發(fā)育，實(shí)現(xiàn)了新型日光溫室在深冬正常生產(chǎn)的目標(biāo)要求。其次溫室室內(nèi)土壤溫度和土壤含水量是一個(gè)相互影響的交互過(guò)程，新型日光溫室在夜間低溫時(shí)的土壤溫度與晝間深層土壤溫度顯著高于磚墻結(jié)構(gòu)日光溫室，更高的土壤溫度導(dǎo)致了較低的土壤含水量，同時(shí)較低的土壤含水量也在一定程度上降低了病蟲(chóng)害發(fā)生的概率[27 -30] □

3.3研究發(fā)現(xiàn)，新型日光溫室深層土壤中的總氮、總碳以及無(wú)機(jī)氮含量均顯著高于傳統(tǒng)磚墻結(jié)構(gòu)溫室。但是其表層與中層土壤無(wú)顯著變化。結(jié)合溫室結(jié)構(gòu)與土壤指標(biāo)綜合分析，研究認(rèn)為造成這種現(xiàn)象的原因?yàn)橥寥懒苋茏饔肹31-34]造成土壤碳氮元素由表層土壤向深層土壤發(fā)生了遷移，同時(shí)新型日光溫室在地下 處裝備主被動(dòng)蓄放熱裝置后在其底部鋪設(shè)有一層防水薄膜，該薄膜阻擋了新型日光溫室深層土壤中的碳氮等元素繼續(xù)往更深的土壤中進(jìn)行淋溶遷移，因此造成了新型日光溫室深層土壤中總氮總碳顯著高于傳統(tǒng)磚墻結(jié)構(gòu)溫室。土壤無(wú)機(jī)氮包括銨態(tài)氮和硝態(tài)氮，主要來(lái)自土壤有機(jī)氮的礦化作用，極易被植物吸收利用，不僅是陸地生產(chǎn)力的限制因子，也是影響植物群落物種組成的重要因素[35，36]。日光溫室土壤氮礦化過(guò)程受多種因素的共同影響[37-41]溫度和水分作為調(diào)節(jié)日光溫室作物生長(zhǎng)過(guò)程的關(guān)鍵因子，對(duì)土壤氮礦化過(guò)程同樣有至關(guān)重要的作用[42.43]。因此新型日光溫室深層土壤無(wú)機(jī)氮顯著高于傳統(tǒng)磚墻結(jié)構(gòu)溫室的原因主要表現(xiàn)為，新型日光溫室所裝備的主動(dòng)蓄放熱裝置導(dǎo)致的深層土壤溫度提高使土壤礦化微生物活性提高，從而促進(jìn)深層土壤氮礦化，使土壤無(wú)機(jī)氮含量提高[44]。另一方面，地下防水薄膜也在一定程度上阻止了無(wú)機(jī)氮向下遷移，從而提高了其含量[45]植物與土壤之間存在反饋現(xiàn)象，但是本研究中，其所帶來(lái)的影響不顯著，可能與取樣時(shí)間接近于越冬茬番茄定植時(shí)間有關(guān)，今后的研究中可進(jìn)行時(shí)間跨度上的多次取樣，用以研究新型日光溫室中植物土壤反饋機(jī)制。

新型日光溫室裝備的主被動(dòng)蓄放熱裝置顯著提高了土壤溫度，從而減少了土壤含水量，使新型日光溫室土壤環(huán)境更適宜作物生長(zhǎng)，在保障其深冬進(jìn)行生產(chǎn)的基礎(chǔ)條件的同時(shí)，也在一定方面提高了土壤肥力。但是，與此同時(shí)土壤鹽分遷移受到阻擋，其短期內(nèi)可能會(huì)對(duì)土壤環(huán)境有一定的正向影響，但是隨著時(shí)間的推移，深層土壤鹽分過(guò)高將成為一個(gè)問(wèn)題[46]

4結(jié)論

4.1新型日光溫室 的不同深度土壤溫度均高于普通磚墻結(jié)構(gòu)日光溫室，并且在夜間空氣溫度達(dá)到最低溫時(shí)，差異越大。新型日光溫室在土壤溫度方面的控制與優(yōu)化相較于傳統(tǒng)溫室（普通磚墻結(jié)構(gòu)日光溫室）更佳，其不僅僅可以顯著提高冬季溫室室內(nèi)土壤溫度，保證深冬時(shí)期作物的正常生長(zhǎng)發(fā)育。與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)日光溫室相比，新型日光溫室土壤濕度較低，也在一定程度上減少了溫室內(nèi)濕度，降低了病蟲(chóng)害發(fā)生概率。4.2新型日光溫室安裝的主動(dòng)被蓄熱裝置，不僅提高了溫室的隔熱保溫性，也降低了能源消耗。同時(shí)其配套使用的防水薄膜，在一定程度上也減少了土壤氮素等元素的遷移流失，提高了溫室土壤肥力。新型日光溫室的室內(nèi)土壤環(huán)境更有利于深冬時(shí)期作物的生長(zhǎng)，將會(huì)在一定程度上減少溫

室過(guò)冬能源消耗。

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Study on basic physical and chemical properties of low energy consumption deep winter production solar greenhouse

ZHANG Caihong1，2， JIANG Luyan2，WANG Guoqiang1，2，LIU Tao1，2， DE Xianming2 （1. Xinjiang Facility Agriculture Engineering and Equipment Research Center， Urumqi 830091，China;2. Institute of Agricultural Mechanization， Xinjiang Academy of Agricultural Sciences， Urumqi 83Oo91，China）

Abstract：【Objective】 To explore the influence of low energy consumption assembled deep winter production solar greenhouse on indoor soil environment，in the hope of providing data support for the subsequent cultivation and environmental control of the new greenhouse.【Methods】In the study，the low energy consumption assembly deep winter production solar greenhouse （new greenhouse）was selected as the test greenhouse，and the ordinary brick wallstructure solar greenhouse as the control greenhouse.The diference between the main soil environment of the test greenhouse and thecontrol greenhouse was analyzed，and the method of soil stratification research was used to determine the leading factor.【Results】Theresults showed that the surface soil temperature of the new solar greenhouse increased by 3 0 . 1 % and - 5 0 to - 6 0 cm by 2 0 . 8 5 % ，at thenight，the soil temperature of the new solar greenhouse was significantly higher than that of the brick wall structure；The water contentof different soil depthswascompared with the traditional greenhouses，andall were significantly lower; At -1O cm soil depth，the new greenhouse soil water content was reduced by 11 % ； Ata - 2 0 cm soil depth， the new greenhouse soil moisture content was 1 3 . 2 9 % ；At the - 3 0 cm soil depth， the new greenhouse soil water content was reduced by 2 . 6 8 % ；At a-4O cm soil depth，the new greenhouse soil water content was reduced by 6 . 6 3 % ;At a - 5 0 cm soil depth， the new greenhouse soil water content was reduced by 8 . 0 7 % ；At the - 6 0 cm soil depth， the soil moisture content of the new greenhouse was reduced by 1 0 . 7 4 % . Compared with the traditional greenhouse，the total nitrogen content of the deep soil increased by （204號(hào) 2 1 . 2 6 % ，the total soil carbon content increased by 1 2 . 0 7 % ，and the soil inorganic nitrogen content increased by 1 9 . 9 5 % .【Conclusion】 The new solar greenhouse has higher soil temperature and lower soil humidity during the winter night.At the same time，the new solar greenhouse can control the migration of nitrogen and other elements compared with the traditional solar greenhouse，which can not only beter maintain the soil fertility of the cultivated layer，but also reduce the damage and pollution of deep soil and groundwater to a certain extent，and promote the green development of facility agriculture.

Key words：deep winter production type solar greenhouse；soil stratification；soil environmental factor; soil inorganic nitrogen