不同覆蓋方式對(duì)日光溫室環(huán)境參數(shù)的影響

李甜 張志鵬 孫勝

摘要?[目的]以山西農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝站日光溫室以及“開(kāi)拓”牌農(nóng)用地膜為研究對(duì)象，通過(guò)覆膜后日光溫室環(huán)境參數(shù)的測(cè)定來(lái)揭示覆膜材料對(duì)地上地下溫度的影響，從而為我國(guó)北方日光溫室夏季悶棚提供理論依據(jù)。[方法] 將溫室分隔成9個(gè)隔間，設(shè)置不覆蓋（CK）、覆蓋透明薄膜（T1）、覆蓋黑色薄膜（T2）3個(gè)處理。測(cè)定外界大氣溫度光照，隔間內(nèi)部溫度光照，地表面溫度以及地下10 cm（S1）、20 cm（S2）、25 cm（S3）深度的地溫。[結(jié)果]與CK相比， T1處理降低溫室最高溫度6.15%，T2處理提高溫室最高溫度6.17%;T1處理降低地表溫度5.49%，T2處理可以降低地表溫度6.65%。在S1深度，T1處理可以提高日平均地溫5.41%，T2處理可以降低日平均地溫3.87%。在S2深度，T1處理可以提高日平均地溫0.1%，T2處理可以降低日平均地溫1.0%。在S3深度差異不明顯。連續(xù)覆蓋后T1既可以提高最高溫度又可以提高最低溫度，但T2處理只能提高最低溫度，反而降低了最高溫度。[結(jié)論]透明塑料薄膜可以有效提高地溫，是最優(yōu)選擇。

關(guān)鍵詞?塑料薄膜;地溫;日光溫室;環(huán)境參數(shù)

中圖分類(lèi)號(hào)?S?625.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼?A

文章編號(hào)?0517-6611（2019）23-0231-05

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2019.23.067

開(kāi)放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

Effects of Different Covering Ways on Environmental Parameters of Sunlight Greenhouse

LI Tian1，ZHANG Zhi?peng1，SUN Sheng1，2，3

（1.College of Horticulture，Shanxi Agricultural University，Taigu，Shanxi 030801;2.Shanxi Provincial Facilities Vegetable Quality Improvement and Efficiency Synergy Innovation Center，Taigu，Shanxi030801;3.Shanxi Provincial Facility Horticulture Engineering Technology Center，Taigu，Shanxi 030801）

Abstract?[Objective]Taking sunlight greenhouse at Horticultural Station of Shanxi Agricultural University and the “pioneering” brand agricultural land film as the research object，the environmental parameters of sunlight greenhouse after covering were determined，in order to reveal the influences of covering material on the above?ground and underground temperature and provide theoretical basis for the summer stuffy greenhouse of sunlight greenhouse in northern China.[Method]The greenhouse was divided into 9 compartments，and three treatments were designed：uncovered （CK），covered with transparent film （T1），covered with black film （T2） .The external atmospheric temperature and illumination，the interior temperature and illumination of the compartment，the surface temperature，the underground temperature of 10cm （S1），20 cm （S2），25cm （S3） were measured.[Result]The maximum temperature of greenhouse was reduced by 6.15% in T1 treatment and increased by 6.17% in T2 treatment， compared with CK.T1 treatment could reduce the surface temperature by 5.49%，while T2 treatment could reduce the surface temperature by 6.65%.At S1 depth，the daily average ground temperature could be increased by 5.41% in T1 treatment and decreased by 3.87% in T2 treatment.At S2 depth，the daily average ground temperature could be increased by 0.1% in T1 treatment and decreased by 1.0% in T2 treatment.At S3 depth，the difference was not obvious.After continuous covering，T1 treatment could increase both the maximum temperature and the lowest temperature，but T2 treatment could only increase the lowest temperature，but it decreased the highest temperature.[Conclusion]Transparent plastic film is the best choice for improving ground temperature.

Key words?Plastic film;Ground temperature;Sunlight greenhouse;Environmental parameters

我國(guó)北方地區(qū)冬季寒冷，不適合進(jìn)行露地蔬菜栽培，主要依靠南方運(yùn)輸，造成蔬菜售價(jià)高昂，普通家庭難以承擔(dān)，大多數(shù)家庭主要依靠食用大白菜、土豆等耐儲(chǔ)存蔬菜過(guò)冬，對(duì)新鮮蔬菜的攝入量嚴(yán)重不足，但溫室出現(xiàn)后尤其是現(xiàn)代日光溫室的出現(xiàn)改變了整個(gè)狀況，日光溫室在冬季可為作物提供適宜的環(huán)境，使得北方地區(qū)冬季蔬菜栽培成為可能，延長(zhǎng)了農(nóng)民的耕作周期，提高了人民生活水平，增加了農(nóng)民收入[1]。

我國(guó)北方地區(qū)夏季炎熱，溫室內(nèi)部不適宜種植，而且經(jīng)過(guò)一年的種植土地需要修整，故北方地區(qū)在夏季會(huì)對(duì)溫室進(jìn)行悶棚處理，殺死害蟲(chóng)和病菌，預(yù)防和減少病蟲(chóng)害的發(fā)生?，F(xiàn)階段對(duì)日光溫室的研究主要集中在溫室的保溫性能[2]、溫室內(nèi)溫度與墻體的關(guān)系[3]等方面。對(duì)于地溫的主要研究有不同覆蓋層次對(duì)塑料大棚的溫度、光照、地溫的影響[4]，不同覆蓋層數(shù)對(duì)溫度和地溫的影響[5]，不同方位角對(duì)地溫的影響[6]，日光溫室下沉深度對(duì)地溫的影響[7]，冬季不同天氣不同采光屋面角節(jié)能日光溫室對(duì)地溫的影響[8]，墻體不同保溫材料對(duì)地溫的影響[9]，利用太陽(yáng)能提高地溫[10]，內(nèi)置空氣-卵石槽提高地溫[11]，相變材料對(duì)地溫的改善[12]，通過(guò)通水提高地溫[13]，增加秸稈反應(yīng)堆和冬季灌溉水增加地溫[14]，單個(gè)地區(qū)冬季溫室氣溫與地溫的關(guān)系[15]，新型溫室地溫的效果差異[16]等。

以前關(guān)于不同的覆膜方式對(duì)日光溫室地溫不同深度的影響研究鮮見(jiàn)報(bào)道。筆者通過(guò)對(duì)覆膜后日光溫室環(huán)境參數(shù)的測(cè)定來(lái)揭示覆膜材料對(duì)地上地下溫度的影響，從而為我國(guó)北方日光溫室夏季悶棚提供理論依據(jù)。

1?材料與方法

1.1?試驗(yàn)材料?該試驗(yàn)覆蓋材料選用山西運(yùn)城開(kāi)拓塑料有限公司生產(chǎn)的“開(kāi)拓”牌黑色、透明、寬度1.5 m的農(nóng)用地膜。試驗(yàn)溫室為山西農(nóng)藝大學(xué)園藝站溫室。試驗(yàn)地點(diǎn)太谷縣位于山西省晉中盆地東北部，地理位置為112°28′～ 113°01′E，37°12′～37°32′N(xiāo)。試驗(yàn)地屬于暖溫帶大陸性氣候，四季分明，縣內(nèi)年平均氣溫為5～10 ℃;1月份最冷，平均氣溫-6.2 ℃;7月份最熱，平均氣溫23.6 ℃[17]。

1.2?試驗(yàn)設(shè)計(jì)?試驗(yàn)時(shí)間為2018年8月26至8月29日08：00—18：00，每2 h測(cè)定1次。試驗(yàn)地點(diǎn)為山西農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝站日光溫室。隔間澆水后覆膜，封閉整個(gè)溫室。將溫室分成9個(gè)隔間（每個(gè)隔間用透明塑料膜分隔成獨(dú)立空間），每個(gè)隔間大小為6 m×7 m，具體處理為不覆膜（CK）、覆透明地膜（T1）、覆黑色地膜（T2）;隔間順序?yàn)镃K、T1、T2、CK、T1、T2、CK、T1、T2。在各個(gè)隔間中心部分放置3個(gè)地溫計(jì)，深度分別為10 cm（S1）、20 cm（S2）、25 cm（S3）。在隔間2 m高的位置固定歐寶，在地表面（地膜上表面）放置歐寶。

1.3?測(cè)定方法

使用地溫計(jì)測(cè)定地表下不同深度的地溫;使用美國(guó)Onset公司的HOBO UX100-011溫濕度記錄儀測(cè)定地表面以及半空中的溫濕度;使用TES公司生產(chǎn)的型號(hào)1332A的數(shù)字照度計(jì)測(cè)定溫室中及室外的光照強(qiáng)度。

1.4?數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析?數(shù)據(jù)處理和繪圖采用Excel 2013軟件，使用SPSS 24統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行方差分析，P<0.05表示差異顯著。

2?結(jié)果與分析

2.1?不同覆蓋方式對(duì)日光溫室環(huán)境參數(shù)日變化的影響?從圖1可以看出，內(nèi)外部光強(qiáng)均表現(xiàn)出先增大后降低最后趨于一致的變化趨勢(shì)，在12：00達(dá)到最大，室外最大達(dá)到83 666 lx，室內(nèi)最大達(dá)到44 483 lx。

從圖2可以看出，各處理日光溫室內(nèi)外溫度均呈先增加后減少的變化趨勢(shì)，且各處理間差異不明顯，14：00 T1處理比CK降低2.40%，T2處理比CK增加4.92%;相對(duì)于溫室外14：00達(dá)到最高溫度（38.88 ℃），溫室內(nèi)部CK達(dá)到63.71 ℃，提高了63.88%;T1處理達(dá)到62.18 ℃，提高了59.95%; T2處理達(dá)到65.24 ℃，提高了67.82%。

從圖3可以看出，各處理地表溫度均呈先增加后減少的變化趨勢(shì)，且各處理之間沒(méi)有明顯差異，在12：00差異最大，相對(duì)于CK，T1處理降低了5.49%，T2處理降低了6.65%。

從圖4可以看出，08：00—18：00，在深度S1地溫呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢(shì)，在16：00達(dá)到最大，CK最大值為42.9 ℃，T1地溫最大值為45.5 ℃，T2地溫最大值為40.5 ℃;相對(duì)于CK，T1處理提高日平均地溫5.41%，T2處理降低日平均地溫3.87%。

從圖5可以看出，在深度S2，地溫呈現(xiàn)增大的趨勢(shì)，在08：00—10：00變化不明顯，12：00開(kāi)始增加，在18：00達(dá)到最大值，CK最大地溫為37.35 ℃，T1最大地溫為37.9 ℃，T2最大地溫為36.0 ℃;T1處理日平均地溫相對(duì)于CK提高了0.1%，T2處理日平均地溫比CK降低了1.0%。

從圖6可以看出，在深度S3，地溫呈現(xiàn)增大的趨勢(shì)，08：00—14：00變化不明顯，16：00開(kāi)始增加，18：00達(dá)到最大值，但此時(shí)各個(gè)時(shí)間段不同覆蓋處理變化很小，都在1 ℃內(nèi)。

2.2?不同覆蓋方式對(duì)不同深度地溫日變化的影響

從圖7可以看出，CK地溫的整體變化趨勢(shì)是先發(fā)散后收斂;S1在10：00開(kāi)始比S3提高4.59%，S1和S3在14：00差異最大，S1比S3提高了34.40%，S2和S3在16：00差異最大，S2比S3提高了14.57%。

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