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《安徽农业大学》 2002年
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江淮地区棚室小气候特征及其调控效应研究

张修峰  
【摘要】: 本试验是2000.5—2002.5在合肥市郊区农业科技示范园(N31°51′、E117°17′;海拔高度32.3m)分别于单栋大棚、连栋大棚中进行的。在土壤、施肥、耕作措施、管理水平相同的条件下,选择有代表性的天气和测点,采用集中观测与平行观测相结合的方法进行试验研究。棚室小气候调控效应的试验设置六个处理,分别为:T1内遮阳处理,采用LS覆铝膜,使用寿命4—6年,遮阳率为80%;T2外遮阳处理,材料为黑色乙烯编织网,使用寿命8年,遮阳率为80%;T3自然通风处理,利用棚室内外气温差产生的重力以及棚室内外的气压差,根据外界风速风向揭膜换气,以改善棚室内小气候;T4风机湿帘系统处理,本系统是在棚室的一端设置一组湿帘,相对的另一端设置一组风机,所组成的利用负压抽排湿热空气以降温的系统;T5燃油热风机加温处理,此燃油热风机采用电接打火设备,能够根据所要调节的温度增大或减小功率,以达加温的目的;T6利用作物自调处理,根据棚室内部作物生长处于不同的状态时研究其小气候要素。每个处理设置二到三个重复,同时设置相应的对照点进行对比观测。通过对棚室中温度、湿度等多项小气候要素的测定,运用农业气象学、作物生理生态学、农业统计学、应用数学等不同方法,分析研究棚室小气候特征及其调控效应。研究结果可为棚室农业生产管理提供理论依据。现将本项研究的主要结果简述如下: 1.棚室内小气候主要特征:棚室内较棚室外气温高;白天偏高显著,夜间变化平缓;棚室中下层存在着明显的逆温;不同天气条件对棚室温度的均匀性有显著的影响,晴天气温分布最不均匀,均方差大,阴雨天均方差小;气温场均匀性有明显的日变,中午13时前后棚室气温不均匀,早晚棚室气温较均匀;最高温度明显偏高、昼夜温差大;地温高、地表温度变化大、土温变化小;棚室内湿度大,光照弱,光照强度减半;另外,对棚室内外的温度建立了多个回归方程;最后,对棚室温度场的控制方程进行了模拟。 2.棚室主要调控措施的机理:棚室外遮阳系统降温机理是太阳辐射投射到棚室外的遮阳网上时,有很大一部分能量被外遮阳网吸收或反射,这部分能量发生在棚室外,而没有进入棚室内,不会对棚室内的温度产生影;棚室的内遮阳网是在太阳光进入棚室后进行遮挡,内遮阳网要反射一部分能量,使之又回到棚室外,还有一部分太阳辐射被内遮阳网吸收后,升高了内遮阳 网本身的温度,然后传给棚室内,使得棚室内的气温升高;风机湿帘降温系 统的降温机理是将棚室内的热空气强制抽出,形成负压,并以一定的速度从 多孔湿润的湿帘的缝隙穿过时,空气中大量的显热因水分蒸发变为潜热,吸 收人量热量,降低棚内的温度,另外因风扇作用,致使棚室内的空气流动加 快,加快了土壤蒸发和植物蒸腾,又吸收了大量的显热,从而达到降温的目 的,但风机湿帘系统易造成室内降温不均匀;自然通风原理主要利用棚室内 外气温差产生的重力以及棚室内外的气压差来达到换气降温、降湿的目的; 燃油热风机加热系统主要有燃烧器、换热器、风机、电控箱、热风管等组成, 燃油经过油泵增压后,通过滤清器、电磁阀,从压力喷油嘴喷出雾化油流, 与助燃风机的新风充分混合燃烧,烟气进入加热室,通过介质管传递热量至 换热部件,与换热风机送入的新鲜空气进行热交换,并将热风通过热风管均 匀送入棚室内,提高棚室内的温度。 3.调控效应:本文对生产中常用的几种调控措施进行了试验、分析,各 调控效应的结论简述如下: 降温效应:不同的调控措施对棚室内的降温幅度是不一样的,同一种调 控措施,对棚室个同方位的影响也不尽相同。 加温保温效应:此燃油热风机采用电接打火设备,能根据所要调节的温增 大或减小功率。若棚室温度小于所设署的温度时,本设备将自动启动电接打 火设备,进行加温;当加温至棚室内的温度稍大于或等于所设定的温度时, 打火设备自动断/丁停止加温。如此循环往复,使棚室内气温基本卜控制在恒 温水平,误差为土0.5℃,热量转化率为95%;内遮阳系统除了具有遮阳、降 温功能外,还可川于晚间与外界的隔热保温,能有效地阻止热量的散失,降 低冬季棚室运行的成本。用于不加温棚室,平均可提高棚室内的温度0.8℃; 棚室内的光照弛以较棚室外减半,而加上内遮阳后,则降低为棚外的 10%。 最后对几于兑用的调控措施进行了综合评判。 4.关于生物上长情况的研究:本文对植株稳定成活后叶面积及株高随时 间变化的趋势进5厂了模拟,另外研究了圣女西红柿增长过程,最后对圣女西 红柿纵径与横径丫广]关系作了简要的研究。
【学位授予单位】:安徽农业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2002
【分类号】:S162

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