蔬菜大棚溫室的生產(chǎn)節(jié)能技術(shù)

丁昊鷹

巴林左旗農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心

蔬菜大棚溫室的生產(chǎn)節(jié)能技術(shù)

丁昊鷹

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一、充分利用自然光照、氣溫條件

為了減少溫室耗能，不少國家把冬季生產(chǎn)蔬菜的溫室建立在氣候較溫暖的地區(qū)。根據(jù)我國的冬季氣溫、光照條件，適于發(fā)展溫室生產(chǎn)的地區(qū)是黃淮海平原及晉、冀、魯?shù)哪喜康貐^(qū)。這些地區(qū)日照條件好，冬季氣溫不太低，需要加溫的時間短，要求補(bǔ)充的熱量較少，耗能不多。而東北地區(qū)、華北大部分和內(nèi)蒙以及西北一些地區(qū)，雖然光照條件好，但由于冬季氣溫低，需加溫的時間較長，耗能量大。因此發(fā)展蔬菜溫室大鵬生產(chǎn)不可忽視這一點。

二、增加溫室的輻射熱

為了充分利用太陽能，溫室建筑的結(jié)構(gòu)和方位要設(shè)計合理。應(yīng)盡量擴(kuò)大受光面，據(jù)測定冬季東西棟南北屋面的溫室比南北棟東西屋面溫室累計受光量約多10%。為了減少溫室采光面對陽光的反射，應(yīng)盡量保持光線的最大的投射角，在不影響建筑結(jié)構(gòu)的情況下，盡量加大溫室頂部采光面的傾斜度，以吸取更多的輻射熱，此外增加覆蓋物的透光率也是增加輻射熱的條料薄膜覆蓋嚴(yán)密。從光質(zhì)來講，用塑料薄膜覆蓋，短波紫外線的透光率比玻璃好，但有易吸附塵埃和水滴及易老化等特點。不同質(zhì)地的薄膜效果不同，據(jù)測定，聚氯乙烯農(nóng)膜始用透光率為90%，使用3個月后降為55%，一年后降至15%；而聚乙烯防塵薄膜，始用透光率同為90%，但3個月后為82%，一年后可保持58%。無論選用那種覆蓋材料，保持屋面透明無塵，無水滴，是保證透光良好的關(guān)鍵。據(jù)測定，薄膜表面如吸附一層水珠，能吸收和散射掉大量入射光，使進(jìn)入室內(nèi)的太陽輻射減少15%～25%，加上附著的塵埃，使屋面透光率共減少30%～40%。

三、保溫節(jié)能

1.覆蓋保溫

在透明的屋面上覆蓋草簾（苫），使其形成一個不易傳熱的不流動空氣層，有良好的保溫效果，可使室溫比未加覆蓋的高3～5℃。若在草簾上再加一層塑料薄膜，可防潮濕，更能增強(qiáng)保溫效果。采用多層覆蓋，保溫效果更佳。據(jù)測定，雙層塑料大棚冬季夜間平均溫度比單層大棚約高5℃左右，比外界氣溫高6～8℃，極端可比外界高11℃以上。在地溫方面最冷月份雙層大棚內(nèi)10厘米處最低在4℃左右，最高6～7℃；而單層大棚最低為0℃左右，最高為3～4℃。

2.蓄熱保溫

把溫室內(nèi)白天多余的熱量貯存起來，等到室內(nèi)溫度降低時，再釋放出來提高室溫，蓄熱的方法有以下幾種：

（1）地中熱交換。系以土壤為蓄熱體，在溫室地下50或70厘米處，每隔60～70厘米埋一內(nèi)徑為10厘米的聚乙烯管或陶土管作熱交換管，在管的一端安裝風(fēng)機(jī)，使室內(nèi)空氣沿管路循環(huán)，管壁就成為人工熱交換面，起蓄熱及熱回收作用。據(jù)實驗，在北京2月下旬，塑料大棚內(nèi)午間氣溫達(dá)25℃以上時，實驗大棚的風(fēng)機(jī)及管道蓄熱系統(tǒng)就開始運(yùn)行蓄熱，至3月上旬實驗大棚內(nèi)的最低氣溫已達(dá)4～8℃，棚內(nèi)、外溫差達(dá)到7～8℃，同時地溫較對照大棚高6～7℃，實驗大棚番茄定植期較對照雙層大棚早10天，比對照單層大棚早19天，始收期早半個多月，效果顯著。

（2）水槽（池）熱交換。蓄熱體是水，日本采用這一熱交換設(shè)施，是在溫室兩邊各設(shè)置一個10立方米的水槽，每個水槽內(nèi)裝置21根內(nèi)徑10厘米的聚乙烯管，水槽兩端設(shè)置兩臺有壓換氣扇，水槽內(nèi)有壓力循環(huán)式攪拌器，白天25℃以上開始蓄熱，夜間13℃以下放熱，據(jù)報道槽內(nèi)水溫白天平均可上升4℃，最多可上升7.3℃，夜間放熱后，平均下降4.3℃，最多下降6.8℃。

（3）利用相變物質(zhì)蓄熱。采用在溫度升高時吸熱溶解，溫度降低則凝固放熱特性的鈉鹽六水氯化鈣等相變物質(zhì)作蓄熱的介質(zhì)。法國巴黎礦業(yè)學(xué)院研制的L1s型太陽能貯存器，就是一個二立升的特制小型塑料桶，放入能在15.6℃時呈液態(tài)的鈉鹽，貯存白天的熱量，夜間溫度降至熔點以下時凝固放熱。據(jù)報道在一個445㎡的溫室內(nèi)，放置若干個這種太陽能貯存器，當(dāng)室外溫度降至0℃時，室內(nèi)可保持到8℃，而對照溫室為2℃。

3.地面覆蓋及挖防寒溝

溫室內(nèi)土壤貯存的熱量約有50%～60%用于水分的蒸發(fā)和蒸騰。而每蒸發(fā)10克水需耗6千卡熱量，這一熱量相當(dāng)于1立方米空氣升高20℃的熱量。采用地面覆蓋，可以減少土壤的水分蒸發(fā)，既減少了潛熱的消耗，又起到了保墑作用，還可降低室內(nèi)的濕度。此外，在溫室周圍挖一寬30厘米，深40厘米的防寒溝，溝內(nèi)填干草、樹葉等，踏實后蓋土略高于地面，使室內(nèi)、外土壤隔開，減少地中傳熱、失熱。

四、降低溫室溫度定值

以縮小室內(nèi)、外溫差溫室生產(chǎn)所要求的溫度隨不同作物及不同品種而異。降低溫室要求的溫度定值，是節(jié)能的一種有效途徑。主要有以下幾種方法：

1.根據(jù)季節(jié)變化終止適宜的作物

不同種類的蔬菜，所需溫度差別甚大。一般耐寒蔬菜，生長適溫在15～20℃，能耐短期-5～-10℃低溫。而喜溫蔬菜黃瓜、番茄等，生長適溫則為20～30℃，到15℃以下時即授粉不良。如在寒冷冬季種植喜溫蔬菜，室內(nèi)溫度定值就高，室內(nèi)外溫差增大，耗能就多得多。相反如種植一些耐寒的綠葉菜類，室內(nèi)要求的溫度定值就低得多。一般保溫較好的溫室，在北京甚至在東北，冬季不加溫也可種植綠葉菜類。如北京近郊大棚，冬季種油菜，春季栽番茄，經(jīng)濟(jì)效益甚佳。沈陽鞍山市日光溫室保溫性能良好，在遼西、遼北等地，冬季均可生產(chǎn)耐寒葉菜類，春季可提前生產(chǎn)果菜類。

2.選用耐寒品種

一個能耐8℃低溫的品種，就比只能耐10℃的品種，要求溫度的定值低2℃。而實驗證明，最低溫度定值降低兩度，可節(jié)省燃料20%左右，可見選育耐低溫的優(yōu)良品種也是一種經(jīng)濟(jì)而有效的節(jié)能措施。

3.采用變溫管理

根據(jù)植物生理特點，一般在上午光合作用比午后強(qiáng)，日落后光合作用停止，合成的物質(zhì)運(yùn)往其它器官。因此在上午應(yīng)給予該作物的適溫上限，促進(jìn)光合作用旺盛進(jìn)行。下午則使處于適溫的下限，降低較強(qiáng)的呼吸作用，防止出現(xiàn)呼吸作用大于光合作用的逆轉(zhuǎn)現(xiàn)象。為了不影響植物體內(nèi)合成物質(zhì)的良好運(yùn)轉(zhuǎn)，前半夜溫度不宜降的太低，在后半夜溫度可逐漸降至該作物生長溫度的低限，以抑制呼吸作用，減少養(yǎng)分的消耗。進(jìn)行這種分時段的變溫管理，既符合植物生理要求，又可節(jié)約能源。據(jù)國內(nèi)、外的試驗及實踐證明，溫室采用分時段變溫管理，可以節(jié)省燃料20%左右。

綜上所述，可以看出溫室生產(chǎn)要達(dá)到最優(yōu)化，須多學(xué)科密切結(jié)合，溫室生產(chǎn)的經(jīng)營管理者必須系統(tǒng)地掌握好溫室生產(chǎn)的各重要環(huán)節(jié)，采取上述綜合措施，達(dá)到少加溫甚至不加溫也能在寒冷季節(jié)為社會提供新鮮蔬菜。