不同覆蓋方式對日光溫室環境參數的影響

李甜 張志鵬 孫勝

摘要?[目的]以山西農業大學園藝站日光溫室以及“開拓”牌農用地膜為研究對象，通過覆膜后日光溫室環境參數的測定來揭示覆膜材料對地上地下溫度的影響，從而為我國北方日光溫室夏季悶棚提供理論依據。[方法] 將溫室分隔成9個隔間，設置不覆蓋（CK）、覆蓋透明薄膜（T1）、覆蓋黑色薄膜（T2）3個處理。測定外界大氣溫度光照，隔間內部溫度光照，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。[結論]透明塑料薄膜可以有效提高地溫，是最優選擇。

關鍵詞?塑料薄膜;地溫;日光溫室;環境參數

中圖分類號?S?625.1文獻標識碼?A

文章編號?0517-6611（2019）23-0231-05

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2019.23.067

開放科學（資源服務）標識碼（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

我國北方地區冬季寒冷，不適合進行露地蔬菜栽培，主要依靠南方運輸，造成蔬菜售價高昂，普通家庭難以承擔，大多數家庭主要依靠食用大白菜、土豆等耐儲存蔬菜過冬，對新鮮蔬菜的攝入量嚴重不足，但溫室出現后尤其是現代日光溫室的出現改變了整個狀況，日光溫室在冬季可為作物提供適宜的環境，使得北方地區冬季蔬菜栽培成為可能，延長了農民的耕作周期，提高了人民生活水平，增加了農民收入[1]。

我國北方地區夏季炎熱，溫室內部不適宜種植，而且經過一年的種植土地需要修整，故北方地區在夏季會對溫室進行悶棚處理，殺死害蟲和病菌，預防和減少病蟲害的發生。現階段對日光溫室的研究主要集中在溫室的保溫性能[2]、溫室內溫度與墻體的關系[3]等方面。對于地溫的主要研究有不同覆蓋層次對塑料大棚的溫度、光照、地溫的影響[4]，不同覆蓋層數對溫度和地溫的影響[5]，不同方位角對地溫的影響[6]，日光溫室下沉深度對地溫的影響[7]，冬季不同天氣不同采光屋面角節能日光溫室對地溫的影響[8]，墻體不同保溫材料對地溫的影響[9]，利用太陽能提高地溫[10]，內置空氣-卵石槽提高地溫[11]，相變材料對地溫的改善[12]，通過通水提高地溫[13]，增加秸稈反應堆和冬季灌溉水增加地溫[14]，單個地區冬季溫室氣溫與地溫的關系[15]，新型溫室地溫的效果差異[16]等。

以前關于不同的覆膜方式對日光溫室地溫不同深度的影響研究鮮見報道。筆者通過對覆膜后日光溫室環境參數的測定來揭示覆膜材料對地上地下溫度的影響，從而為我國北方日光溫室夏季悶棚提供理論依據。

1?材料與方法

1.1?試驗材料?該試驗覆蓋材料選用山西運城開拓塑料有限公司生產的“開拓”牌黑色、透明、寬度1.5 m的農用地膜。試驗溫室為山西農藝大學園藝站溫室。試驗地點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。試驗地屬于暖溫帶大陸性氣候，四季分明，縣內年平均氣溫為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?試驗設計?試驗時間為2018年8月26至8月29日08：00—18：00，每2 h測定1次。試驗地點為山西農業大學園藝站日光溫室。隔間澆水后覆膜，封閉整個溫室。將溫室分成9個隔間（每個隔間用透明塑料膜分隔成獨立空間），每個隔間大小為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）;隔間順序為CK、T1、T2、CK、T1、T2、CK、T1、T2。在各個隔間中心部分放置3個地溫計，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?測定方法

使用地溫計測定地表下不同深度的地溫;使用美國Onset公司的HOBO UX100-011溫濕度記錄儀測定地表面以及半空中的溫濕度;使用TES公司生產的型號1332A的數字照度計測定溫室中及室外的光照強度。

1.4?數據統計與分析?數據處理和繪圖采用Excel 2013軟件，使用SPSS 24統計軟件進行方差分析，P<0.05表示差異顯著。

2?結果與分析

2.1?不同覆蓋方式對日光溫室環境參數日變化的影響?從圖1可以看出，內外部光強均表現出先增大后降低最后趨于一致的變化趨勢，在12：00達到最大，室外最大達到83 666 lx，室內最大達到44 483 lx。

從圖2可以看出，各處理日光溫室內外溫度均呈先增加后減少的變化趨勢，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%;相對于溫室外14：00達到最高溫度（38.88 ℃），溫室內部CK達到63.71 ℃，提高了63.88%;T1處理達到62.18 ℃，提高了59.95%; T2處理達到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，且各處理之間沒有明顯差異，在12：00差異最大，相對于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地溫呈現先增大后減小的趨勢，在16：00達到最大，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，地溫呈現增大的趨勢，在08：00—10：00變化不明顯，12：00開始增加，在18：00達到最大值，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，地溫呈現增大的趨勢，08：00—14：00變化不明顯，16：00開始增加，18：00達到最大值，但此時各個時間段不同覆蓋處理變化很小，都在1 ℃內。

2.2?不同覆蓋方式對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是先發散后收斂;S1在10：00開始比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%。

參考文獻

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