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碳晶电热板加温在日光温室黄瓜育苗与番茄栽培中的应用研究

赵云龙  
【摘要】:针对冬春季节我国节能型日光温室温度偏低且缺少加温设施的问题,本试验将碳晶电热板——一种热效率高、发热均匀、使用寿命长、便于自动化操作的面状电发热材料——引入到日光温室黄瓜育苗和番茄栽培中,研究了碳晶电热板苗床加温对黄瓜幼苗生长的影响与碳晶电热板栽培基质加温对番茄生长、生理特性、产量和品质的影响,并就碳晶电热板的安装和运行成本与传统的燃煤锅炉和发热电缆进行经济性比较。主要研究结果如下: 1.以碳晶电热板为加温材料的碳晶电热温床的育苗效果和热工性能优于发热电缆温床,其中80W/m2为碳晶电热温床的最佳敷设功率,其育成的黄瓜幼苗的壮苗指数、叶面积、干物质积累速率、根系活力等生长生理指标均显著高于发热电缆温床,且耗电量比发热电缆温床低34.5%。 2.碳晶电热温床的隔热层能提高苗床温度1.9~2.3℃,降低耗电量21.2~22.6%,其制作材料可为聚苯乙烯板或无纺布。 3.以碳晶电热板为加温材料的碳晶电地热系统可应用于冬春季节日光温室番茄加温栽培生产。其主要技术参数有:碳晶电热板竖直全掩埋于栽培基质表面下10cm,碳晶电热板的最佳敷设加温功率为10W/m2,加温温度(水平距离碳晶电热板10cm、深度10cm处地温)为20℃。碳晶电地热系统加温能显著提高番茄栽培基质的地温6.3℃(1月份),但对气温的影响不明显。番茄根系活力、光合速率和产量品质等均有显著提高,早春茬增产15.3%,秋冬茬增产28.2%。加温温度,即番茄根系主要分布区中心地温设定为20℃,番茄加温栽培可获得最大的投入产出比。敷设功率过高(如20W/m2)会导致碳晶电热板附近基质温度过高,从而降低番茄地下部的根系活力及地上部产量。 4.碳晶电地热系统与传统的锅炉加温方式和发热电缆加温相比,设备前期投入成本排序为:燃煤锅炉碳晶电地热系统发热电缆;而运行费用排序为:发热电缆碳晶电地热系统燃煤锅炉。目前碳晶电热板的前期投入成本较高,但随着科技的进步,该成本将呈下降趋势。本研究结果对碳晶电热板在日光温室蔬菜生产中的推广应用具有重要意义。


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