□高瑞斌
(山西農(nóng)業(yè)大學(xué)信息學(xué)院 山西 晉中 030800)
現(xiàn)實(shí)生活中,大棚的保溫效果較差,熱量散失速度快,為了使溫度升高,沼氣的燃燒時(shí)間要在晚上溫度低于10℃,白天氣溫低于23℃時(shí)進(jìn)行[1]。但是如果要考慮CO2這個(gè)因素的話,選擇的時(shí)間最好是在光合反應(yīng)旺盛但CO2的濃度最為缺乏的10—14點(diǎn)之間,若再考慮到將CO2累計(jì)到一定數(shù)量還需要時(shí)間,此時(shí)燃燒時(shí)間可以提前1~2 h[2]。
本試驗(yàn)采用密閉房間和大棚試驗(yàn)方法,將沼氣燈設(shè)置在大棚和密閉房間內(nèi),通過控制沼氣燈的數(shù)量來改變大棚和密閉房間內(nèi)的溫度和濕度。
本試驗(yàn)采用密閉房間和大棚法,在密閉體積50 m3的房間中央設(shè)置5盞沼氣燈。沼氣燈距離地面2 m。房間內(nèi)等距離標(biāo)記5個(gè)測(cè)試點(diǎn),測(cè)定沼氣燈點(diǎn)燃前房間內(nèi)溫度和濕度,重復(fù)測(cè)定2次。然后分別測(cè)定點(diǎn)燃1盞、2盞、3盞、4盞、5盞的沼氣燈時(shí),2 h內(nèi)的密閉房間內(nèi)溫度和濕度變化狀況。每5 min測(cè)定一次。整個(gè)試驗(yàn)重復(fù)3次。
密閉房間體積為54 m3(長(zhǎng)6 m,寬3 m,高3 m),塑料大棚長(zhǎng)度 50 m、跨度 6 m、脊高 2.6 m,ZD1600-450-A型沼氣燈。工具主要選用溫度計(jì)(通用型)和濕度計(jì)(通用型),試驗(yàn)用沼氣來自生態(tài)示范園內(nèi)正常產(chǎn)氣1年的戶用型沼氣池。
本試驗(yàn)對(duì)點(diǎn)燃沼氣燈的密閉房間進(jìn)行溫度和濕度的測(cè)定,結(jié)果見表1。
如表1所示,在一個(gè)54 m3的密閉空間內(nèi),1~5盞沼氣燈1 h內(nèi)可增加室溫0.63~0.76℃。增加濕度0.3%~1%。
表1 試驗(yàn)中平均每小時(shí)溫度和濕度的變化情況
與對(duì)照相比較,點(diǎn)燈2 h后棚內(nèi)平均溫度比對(duì)照棚升高了1.1℃,且溫度提升緩慢。在前25 min內(nèi)點(diǎn)燈棚與對(duì)照棚溫度相同,說明沼氣燈燃燒釋放得熱量,需要至少25 min時(shí)間。到65 min時(shí)溫度上升了0.6℃,這時(shí)空棚的溫度也上升了0.6℃,其原因是測(cè)定時(shí)間為早上8~10點(diǎn),隨著日照時(shí)間的推移,外界溫度也不斷增加使得棚內(nèi)溫度也增加。點(diǎn)燈棚在85 min后升溫較快,到2 h末上升了1.1℃。溫度是作物光合生產(chǎn)力的一個(gè)主要的環(huán)境因素,在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)提高溫度有利于作物的生長(zhǎng)。
在點(diǎn)燈2 h內(nèi),番茄棚內(nèi)濕度增加2%。在前30 min內(nèi)點(diǎn)燈棚與對(duì)照棚濕度相同,說明沼氣燈釋放的水汽至少需要30 min的時(shí)間,才能提高棚內(nèi)的濕度。到55 min時(shí)對(duì)照棚與點(diǎn)燈棚濕度相同。這是由于棚內(nèi)土壤水分蒸發(fā)和番茄作物光合作用也導(dǎo)致棚內(nèi)濕度增加。番茄作物光合作用產(chǎn)生的水汽,遠(yuǎn)大于沼氣燈氣肥對(duì)大棚濕度的影響。試驗(yàn)可以看出沼氣燈氣肥對(duì)大棚內(nèi)濕度的影響有限。
試驗(yàn)中的沼氣燈氣肥屬于氣肥中的燃燒施肥法,由于氣體燃料沼氣成分的不穩(wěn)定性,以及燃燒的同時(shí)生成的光、熱、水氣等因素也影響肥效的高低,因此沼氣燈產(chǎn)生的光熱在施肥過程中起到多大的作用還有待于進(jìn)一步研究試驗(yàn)。