低能耗組裝式深冬生產型日光溫室對土壤基礎理化性質的影響

摘要：【目的】探究低能耗組裝式深冬生產型日光溫室對室內土壤環境的影響，為該新型日光溫室越冬茬作物栽培以及環境控制提供數據支持。【方法】研究選取低能耗組裝式深冬生產型日光溫室（新型日光溫室）為試驗溫室，普通磚墻結構日光溫室為對照溫室，分析試驗溫室和對照溫室的主要土壤環境之間的差異，并結合對土壤進行分層研究的方法，確定起主導作用的因子。【結果】新型日光溫室相對于磚墻日光溫室，其夜間室內表層土壤溫度提高 3 0 . 1 % ， - 5 0 ～ - 6 0 c m 土壤溫度提高 2 0 . 8 5 % ，新型日光溫室土壤溫度均顯著高于磚墻結構日光溫室（ ）。新型日光溫室不同土壤深度的含水量相對于傳統溫室，均顯著降低（ P lt; 0 . 0 5 ） ，在 土壤深度時，新型日光溫室土壤含水量降低 1 1 % ；在 - 2 0 c m 土壤深度時，新型日光溫室土壤含水量1 3 . 2 9 % ；在 - 3 0 c m 王壤深度時，新型日光溫室土壤含水量降低 2 . 6 8 % ；在 - 4 0 c m 王壤深度時，新型日光溫室土壤含水量降低 6 . 6 3 % ；在 土壤深度時，新型日光溫室土壤含水量降低 8 . 0 7 % ；在 - 6 0 c m 土壤深度時，新型日光溫室土壤含水量降低 1 0 . 7 4 % 。新型日光溫室較傳統溫室，其深層土壤總氮含量提高2 1 . 2 6 % ，土壤總碳含量提高 1 2 . 0 7 % ，土壤無機氮含量提高 1 9 . 9 5 % 。【結論】新型日光溫室在冬季夜間擁有更高的土壤溫度與更低的土壤濕度。同時，新型日光溫室在控制氮素等元素淋溶遷移方面相較于傳統日光溫室也有明顯改變，更好地保持耕作層土壤肥力，也在一定程度上減少對深層土壤以及地下水的破壞，促進設施農業的綠色發展。

中圖分類號：S625 文獻標志碼：A 文章編號：1001-4330（2025）02-0436-10

0 引言

【研究意義】全球設施農業中日光溫室眾多[1]。日光溫室作為一個封閉或半封閉的熱力學系統，其室內環境不僅受室外溫度、濕度、太陽輻射、風速等因素的影響，還會受到土壤蒸發、土壤溫度變化等對溫室內部環境的影響[2]。其中日光溫室的土壤環境與溫室作物生長有著直接聯系，由于溫室土壤環境差異造成的溫室環境變化對于冬季日光溫室內環境的調控具有重要影響[3-6] 0因此掌握溫室內土壤環境的變化規律，對改進更適宜于當地氣候特征溫室結構、提高溫室作物產量和病蟲害防效具有重要意義[]。【前人研究進展近些年來，越來越多的地區開始使用組裝式的新材料日光溫室[8]，但是較之傳統的磚墻結構溫室，新材料溫室可以有良好的保溫性，但無很好的蓄熱性，尤其是種植作物封行后，土壤接收不到直射光，土壤溫度逐漸降低，不能長時間給溫室夜間供熱，土壤溫度和空氣溫度還會逐步下降，尤其是在連陰天溫度更低[10-13]。所以很多新材料溫室并不能在深冬生產[14]。【本研究切入點】低能耗組裝式深冬生產型日光溫室（以下簡稱新型日光溫室）作為一種新的溫室類型，其不僅僅可以顯著提高冬季夜間溫室室內空氣溫度，保證深冬時期作物的正常生長發育。需研究新型日光溫室利用其裝備的主被動蓄放熱裝置有效地利用晝間溫室室內最高溫時多余的空氣熱量，使其可以在冬季夜間為溫室土壤進行加熱，以解決冬季日光溫室土壤溫度不足的問題。【擬解決的關鍵問題】研究深冬時期新型日光溫室土壤環境變化，分析2種日光溫室即新型日光溫室和普通磚混結構日光溫室（以下簡稱傳統溫室），對溫室土壤環境的影響，探索新疆地區日光溫室作物冬季管理方法。

材料與方法

1.1 材料

試驗樣地位于新疆喀什地區葉城縣洛克鄉 ，為典型的暖溫帶大陸性干旱氣候，年均蒸發量 2 4 8 0 m m ，全年日照 2 7 4 2 h ，平均無霜期為 2 2 8 d 。年平均氣溫 ，年極端最高氣溫 ，極端最低氣溫 。

試驗溫室長 1 0 0 m ，前后跨度 1 0 m ，脊高為5 . 1 m ，該溫室為新型日光溫室，溫室裝備有主被動蓄熱供熱裝置，采用部件組裝式架構、現代保溫材料。對照溫室為普通磚墻結構日光溫室，溫室長 1 0 0 m ，前后跨度 1 0 m ，脊高為 3 . 6 m 。

1.2 方法

1.2.1 試驗設計

低能耗組裝式深冬生產型日光溫室是一種新的溫室類型，由新材料代替傳統墻體結構，采用內保溫形式。新型日光溫室裝機容量18.18KW，全部為二級負荷，其供熱裝置為主被動蓄熱供熱裝置[15-18]，代替了傳統的燃煤加熱裝置，新型日光溫室相比于傳統溫室其能耗指標折標煤量顯著降低。主動蓄熱供熱裝置采用高溫空氣能熱泵技術，當溫室內空氣溫度上升到 時開啟熱泵，將溫室內的高溫空氣的熱量轉換成熱水通過地暖管給土壤加溫，低于 2 0 % 停止；當晚上空氣溫度低于 時開始從土壤中提取熱量給空氣加溫；白天晚上反復循環運行，可以保持土壤比較高的溫度和空氣溫度，可以滿足喜溫蔬菜越冬生產，尤其在深冬連陰天也可以維持一定的溫度，保證溫室內植物的正常生長[19-23]。試驗地位于新疆南疆戈壁，土壤持水能力差，灌溉用水量過大。因此，新型日光溫室在建設初期在地下 6 0 c m 處鋪設有防水透氣薄膜層。圖1

1.2.2 監測指標

選取于2023年1月對新型日光溫室與普通磚墻式日光溫室土壤進行檢測。研究在溫室內其中3個截面中設置7個不同土壤深度的溫度監測，分別為 和-60c m 。設置了6個不同深度的土壤水分檢測分別為 - 1 0 ， - 2 0 ， - 3 0 ， - 4 0 ， - 5 0 和 。采取溫室中心截面的傳感器數據進行分析。研究將從三層土壤深度（表層土壤： ；中層土壤：10～ 4 0 c m ;深層土壤： ），分別進行土壤基礎理化指標的測定。圖2

在移苗前（2023年1月6～9日），對2種溫室土壤含水量進行標平處理，二者不同深度的土壤含水量差值 ? 5 % 。2種日光溫室種植作物為番茄，采用龔內雙列形式栽培，每植株間距35c m 。施用肥料為尿素、硫酸鉀、磷酸二銨，施用量參考當地常規用量。2種溫室土壤基底以及試驗施肥量保持一致，并對2種日光溫室土壤基底測定背景值。表1

Na：普通磚墻結構日光溫室 b：新型結構組裝式深冬生產日光溫室5.1m華意意意 意意意441 單位：m 單位：m不同深度溫度與水分傳感器 不同深度溫度與水分傳感器

1.3 數據處理

試驗原始數據均先經過MicrosoftExcel程序整理，采用IBMSPSSStatistics26軟件進行數據分析，采用Origin2022軟件進行作圖。利用可重復測量方差分析（RepeatedANOVA）檢驗2種日光溫室對土壤溫度、含水量、總氮、總碳、無機氮、凈氮礦化速率的顯著性影響。 表示具有顯著性影響。

2 結果與分析

2.1 不同溫室土壤環境因子監測

2. 1. 1 不同日光溫室土壤溫度

研究表明，在冬季夜間最低溫時，2種日光溫室不同深度的土壤溫度均高于 ，其中新型日光溫室 0 ～ 6 0 c m 的不同深度土壤溫度均值為10.47、12.20、12.89、12.31、12.22、12.11和 ；磚墻結構日光溫室 的不同深度土壤溫度均值為8.05、11.03、11.68、10.79、10.67、10.02和 。

冬季夜間最低溫時，在 土壤深度，2種溫室土壤溫度差異最顯著，新型日光溫室相對于磚墻日光溫室，其土壤溫度提高 3 0 . 1 % 。其次為 與 土壤深度時，其土壤溫度分別提高 2 0 . 8 5 % 和 2 5 . 4 4 % 。新型日光溫室土壤溫度均顯著高于磚墻結構日光溫室（ 。

在冬季晝間最高溫時，新型日光溫室 0 ～ 6 0 cm的不同深度土壤溫度均值為20.90、13.29、11.54、11.84、13.32、13.28和 ;磚墻結構日光溫室 0 ～ 6 0 c m 的不同深度土壤溫度均值為28.34、16.61、10.57、10.87、12.18、12.14和 。

冬季晝間最高溫時，在 土壤深度，2種溫室土壤溫度差異最顯著，新型日光溫室相對于磚墻日光溫室，其土壤溫度降低 3 5 . 6 % 。其次為 土壤深度時，其土壤溫度降低 2 4 . 9 8 % 。新型日光溫室 土壤溫度顯著低于磚墻結構日光溫室（ ? P lt; 0 . 0 5 ）。在冬季晝間最高溫時，新型日光溫室 - 2 0 ～ - 6 0 c m 的土壤溫度均高于磚墻日光溫室，但是其差異不顯著。圖3

2. 1.2 不同日光溫室土壤水分變化

研究表明，2種溫室含水量隨時間變化不顯著，且這種差異隨著土壤深度的增加呈減少。研究發現在試驗期間，新型日光溫室不同土壤深度土壤含水量均低于傳統溫室，在 土壤深度時，新型日光溫室土壤含水量均值為 7 . 6 1 % ，較傳統溫室土壤含水量 8 . 5 0 % ，降低了 1 1 % ；在- 2 0 c m 土壤深度時，新型日光溫室土壤含水量均值為 9 . 2 0 % ，較傳統溫室土壤含水量 1 0 . 6 1 % ，降低了 1 3 . 2 9 % ；在 - 3 0 c m 土壤深度時，新型日光溫室土壤含水量均值為 1 5 . 9 7 % ，較傳統溫室土壤含水量 1 6 . 4 1 % ，降低了 2 . 6 8 % ；在 - 4 0 c m 土壤深度時，新型日光溫室土壤含水量均值為1 4 . 3 6 % ，較傳統溫室土壤含水量 1 5 . 3 8 % ，降低了 6 . 6 3 % ；在 土壤深度時，新型日光溫室土壤含水量均值為 1 6 . 6 3 % ，較傳統溫室土壤含水量 1 8 . 0 9 % ，降低了 8 . 0 7 % ；在 土壤深度時，新型日光溫室土壤含水量均值為16. 12 % ，較傳統溫室土壤含水量 1 8 . 1 5 % ，降低了1 0 . 7 4 % 。新型日光溫室 和 土壤深度的含水量相較于傳統溫室，均顯著降低（ 。圖4

2.2 不同溫室土壤理化指標

研究表明，新型日光溫室表層土壤總氮含量為0 . 1 5 9 % ，傳統溫室表層土壤總氮含量為 0 . 1 5 1 % ，二者差異不顯著（ 。新型日光溫室中層土壤總氮含量為 0 . 1 6 8 % ，傳統溫室中層土壤總氮含量為 0 . 1 6 9 % ，二者差異不顯著（ P gt; 0 . 0 5 。新型日光溫室深層土壤總氮含量為 0 . 2 1 1 % ，傳統溫室深層土壤總氮含量為 0 . 1 7 4 % ，新型日光溫室較傳統溫室，其深層土壤總氮含量提高 2 1 . 2 6 % ，二者差異顯著（ （ P lt; 0 . 0 5 ） 。

新型日光溫室表層土壤總碳含量為1 . 6 6 8 % ，傳統溫室表層土壤總碳含量為1 . 6 5 9 % ，二者差異不顯著（ 。新型日光溫室中層土壤總碳含量為 1 . 7 2 5 % ，傳統溫室中層土壤總碳含量為 1 . 7 5 3 % ，二者差異不顯著（ P gt; 0 . 0 5 ）。新型日光溫室深層土壤總碳含量為1 . 9 5 9 % ，傳統溫室深層土壤總碳含量為1 . 7 4 8 % ，新型日光溫室較傳統溫室，其深層土壤總碳含量提高 1 2 . 0 7 % ，二者差異不顯著（ P lt; 0.05）。

新型日光溫室表層土壤孔隙含水量為5 5 . 2 5 % ，傳統溫室表層土壤孔隙含水量為6 4 . 7 2 % ，新型日光溫室較傳統溫室，其深層土壤孔隙含水量降低 1 4 . 6 3 % ，二者差異顯著（ P lt; 0.05）。新型日光溫室中層土壤孔隙含水量為5 5 . 2 3 % ，傳統溫室中層土壤孔隙含水量為6 4 . 2 8 % ，新型日光溫室較傳統溫室，其深層土壤孔隙含水量降低 1 4 . 0 8 % ，二者差異顯著（ P lt; 0.05）。新型日光溫室深層土壤孔隙含水量為5 4 . 6 9 % ，傳統溫室深層土壤孔隙含水量為6 5 . 3 3 % ，新型日光溫室較傳統溫室，其深層土壤孔隙含水量降低了 1 6 . 2 8 % ，二者差異顯著（ P lt; 0.05）。

新型日光溫室表層土壤無機氮含量為1 3 3 . 2 8 m g / k g ，傳統溫室表層土壤無機氮含量為

1 2 9 . 7 5 m g / k g ，二者無顯著差異（ P gt; 0 . 0 5 。新型日光溫室中層土壤無機氮含量為 1 5 3 . 8 1 m g/ ，傳統溫室中層土壤無機氮含量為 1 4 1 . 6 8 m g / ，二者差異不顯著（ 。新型日光溫室深層土壤無機氮含量為 1 9 4 . 6 2 m g / k g ，傳統溫室深層土壤無機氮含量為 1 6 2 . 2 5 m g / k g ，新型日光溫室較傳統溫室，其深層土壤無機氮含量提高1 9 . 9 5 % ，二者差異顯著（ 。

新型日光溫室較傳統溫室，在其土壤表層與土壤中層中，總氮、總碳和無機氮含量較傳統溫室均無顯著提高趨勢，但是在土壤深層中，總氮、總碳以及無機氮含量均呈顯著提高趨勢，并且研究還發現無論是新型日光溫室還是傳統溫室，總氮、總碳以及無機氮含量均隨著土壤深度的增加成一定的增加趨勢。圖5

新型溫室土壤WFPS 傳統溫室土壤WFPS新型溫室土壤總氮 傳統溫室土壤總氮 ：Plt;0.050.25 70*：Plt;0.05 * * 中0.2 60 三

氮 三 400.1 30200.05100 0表層土壤（0-20cm）中層土壤（20-40cm）深層土壤（40-60cm） 表層土壤（0-20cm）中層土壤（20-40cm）深層土壤（40-60cm）■新型溫室土壤總碳 傳統溫室土壤總碳 ■新型溫室土壤無機氮 傳統溫室土填無機氮*：Plt;0.05 *：Plt;0.052.5 2502 T 中

資新王 m 王 150 11 1000.5 500表層土壤（0-20cm）中層土壤（20-40cm）深層土壤（40-60cm） 表層土壤（0-20cm） 中層土壤（20-40cm）深層土壤（40-60cm）

2.3 新型日光溫室土壤環境變量相關性

研究表明，新型日光溫室深層土壤溫度與土壤含水量、土壤總氮、土壤總碳以及土壤無機氮含量的相關系數分別為 和 ，與土壤含水量存在顯著的負相關關系，與土壤無機氮含量存在顯著正相關關系。土壤含水量與土壤總氮、土壤總碳以及土壤無機氮含量的相關系數分別為 和 ，與土壤總氮、土壤總碳以及土壤無機氮含量存在顯著正

相關關系。

土壤溫度和土壤含水量與其他土壤因子之間存在顯著的相關關系，新型日光溫室主導土壤環境的關鍵因子為土壤溫度與土壤含水量，而土壤含水量也在一定程度上受到土壤溫度的影響。新型日光溫室相對于傳統溫室，其優勢性就體現在保溫性能以及主被動蓄放熱系統能夠在夜間對土壤進行加熱，用以保持一個相對穩定合適的土壤溫度環境。表2

3討論

3.1研究結果顯示，新型日光溫室夜間土壤溫度顯著高于磚墻結構日光溫室，然而在晝間，其表層土壤溫度卻低于磚墻結構日光溫室。研究認為造成這種現象的原因可能為新型日光溫室采用的主動被蓄熱裝置，該裝置在白天吸收多余的空氣熱量，降低了室內空氣溫度，因此在一定程度上降低了土壤表層溫度。在夜間低溫時，利用其儲存的熱量為土壤進行加熱，因此可以顯著提高夜間土壤溫度。Bernier等24的研究也發現土壤蓄熱系統不僅可以大大減少日光溫室土壤增溫過程對能源的消耗，并且其空氣能儲熱裝置也會吸收空氣中多余的熱量;Santamouris等[25]的研究也證明了地下熱循環系統對大型溫室也有很好的效果，可以減小溫室整日的溫度波動。

3.2研究發現，即使在晝間室內空氣溫度低于傳統溫室時，新型日光溫室 - 2 0 ～ - 6 0 c m 的土壤溫度也較傳統溫室更高。Kurpaska等[2的試驗證明了土壤加熱管道埋設在深層土壤中時的蓄熱能力要好于鋪設在表面，這不僅能夠減少向空氣傳熱的熱損失，同時也會使熱量在土壤中的留存時間延長，研究的試驗數據也證明了這一點，導致了能夠在冬季陰天寒冷時期，即使外界溫度與光照均不理想狀態下植物根系周圍也會保持一個適當的溫度，有利于植物能夠在深冬正常的生長發育，實現了新型日光溫室在深冬正常生產的目標要求。其次溫室室內土壤溫度和土壤含水量是一個相互影響的交互過程，新型日光溫室在夜間低溫時的土壤溫度與晝間深層土壤溫度顯著高于磚墻結構日光溫室，更高的土壤溫度導致了較低的土壤含水量，同時較低的土壤含水量也在一定程度上降低了病蟲害發生的概率[27 -30] □

3.3研究發現，新型日光溫室深層土壤中的總氮、總碳以及無機氮含量均顯著高于傳統磚墻結構溫室。但是其表層與中層土壤無顯著變化。結合溫室結構與土壤指標綜合分析，研究認為造成這種現象的原因為土壤淋溶作用[31-34]造成土壤碳氮元素由表層土壤向深層土壤發生了遷移，同時新型日光溫室在地下 處裝備主被動蓄放熱裝置后在其底部鋪設有一層防水薄膜，該薄膜阻擋了新型日光溫室深層土壤中的碳氮等元素繼續往更深的土壤中進行淋溶遷移，因此造成了新型日光溫室深層土壤中總氮總碳顯著高于傳統磚墻結構溫室。土壤無機氮包括銨態氮和硝態氮，主要來自土壤有機氮的礦化作用，極易被植物吸收利用，不僅是陸地生產力的限制因子，也是影響植物群落物種組成的重要因素[35，36]。日光溫室土壤氮礦化過程受多種因素的共同影響[37-41]溫度和水分作為調節日光溫室作物生長過程的關鍵因子，對土壤氮礦化過程同樣有至關重要的作用[42.43]。因此新型日光溫室深層土壤無機氮顯著高于傳統磚墻結構溫室的原因主要表現為，新型日光溫室所裝備的主動蓄放熱裝置導致的深層土壤溫度提高使土壤礦化微生物活性提高，從而促進深層土壤氮礦化，使土壤無機氮含量提高[44]。另一方面，地下防水薄膜也在一定程度上阻止了無機氮向下遷移，從而提高了其含量[45]植物與土壤之間存在反饋現象，但是本研究中，其所帶來的影響不顯著，可能與取樣時間接近于越冬茬番茄定植時間有關，今后的研究中可進行時間跨度上的多次取樣，用以研究新型日光溫室中植物土壤反饋機制。

新型日光溫室裝備的主被動蓄放熱裝置顯著提高了土壤溫度，從而減少了土壤含水量，使新型日光溫室土壤環境更適宜作物生長，在保障其深冬進行生產的基礎條件的同時，也在一定方面提高了土壤肥力。但是，與此同時土壤鹽分遷移受到阻擋，其短期內可能會對土壤環境有一定的正向影響，但是隨著時間的推移，深層土壤鹽分過高將成為一個問題[46]

4結論

4.1新型日光溫室 的不同深度土壤溫度均高于普通磚墻結構日光溫室，并且在夜間空氣溫度達到最低溫時，差異越大。新型日光溫室在土壤溫度方面的控制與優化相較于傳統溫室（普通磚墻結構日光溫室）更佳，其不僅僅可以顯著提高冬季溫室室內土壤溫度，保證深冬時期作物的正常生長發育。與傳統結構日光溫室相比，新型日光溫室土壤濕度較低，也在一定程度上減少了溫室內濕度，降低了病蟲害發生概率。4.2新型日光溫室安裝的主動被蓄熱裝置，不僅提高了溫室的隔熱保溫性，也降低了能源消耗。同時其配套使用的防水薄膜，在一定程度上也減少了土壤氮素等元素的遷移流失，提高了溫室土壤肥力。新型日光溫室的室內土壤環境更有利于深冬時期作物的生長，將會在一定程度上減少溫

室過冬能源消耗。

參考文獻（References）

[1]McNulty J. Solar Greenhouses Generate Electricity and GrowCrops at Same Time，UC Santa Cruz Study Reveals [N].UCSanta Cruz Magazine，2017 -12 -3

[2］萬敏，楊魏，劉竹青，等．不同通風方式日光溫室微環境模擬與作物蒸騰研究[J]．農業機械學報，2024，55（1）：328-338， 349.WAN Min， YANG Wei， LIU Zhuqing，et al. Microenvironmentsimulation and crop transpiration analysis of solar greenhouse withdifferent ventilation modes[J]. Transactions of the Chinese Socie-ty for Agricultural Machinery，2024，55（1）： 328-338，349.

[3]祝寧，齊長紅，何秉青，等.日光溫室秋冬茬番茄環境調控技術[J].蔬菜，2021，（S1）：73-76.ZHU N，QI C，HE B， et al.Environmental control technology ofautumn and winter stubble of tomato in solar greenhouse[J].Vegetables，2021，（S1） ： 73-76.

[4］蔡連衛，齊長紅，劉民，等．日光溫室越冬茬高品質番茄栽培環境調控技術[J]．蔬菜，2023，（9）：49 -51.CAI Lianwei，QI Changhong，LIU Min， et al. Environmentalcontrol technologiesfor high-qualitytomatocultivationin green-house of overwintering stubble[J]. Vegetables，2023，（9） ： 49 -51.

[5］趙明雨，姚名澤，李波，等．日光溫室作物騰發量估算模型的研究綜述[J]．節水灌溉，2023，（4）：73-81.ZHAO Mingyu，YAO Mingze，LI Bo， et al. Review on the esti-mation model of crop evapotranspiration in solar greenhouse[J].Water Saving Irrigation，2023，（4）：73-81.

[6］田恬，田永強，高麗紅.設施菜田土壤質量研究進展[J]．中國蔬菜，2021，（10）：35-44.TIAN Tian， TIAN Yongqiang， GAO Lihong. Research progresson soil quality of protectedvegetable fields[J]. China Vegeta-bles，2021，（10）：35-44.

[7］劉雪，鄔存珊，秦宇婷．北方日光溫室番茄白粉病發病環境因子探究[J].農業工程技術，2022，42（4）：72-74.LIU Xue，WU Cunshan，QIN Yuting. Exploration on environ-mental factorsof tomato powdery mildew in northern solar green-house[J]. Agricultural Engineering Technology，2022，42（4）：72 -74.

［8］陳正法，張茜茜，梁稱福．我國日光溫室研究進展及發展趨勢[J].中國農學通報，1999，15（5）：37-40，59.CHEN Zhengfa， ZHANG Qianqian，LIANG Chengfu. Researchprogressand development trend of solar greenhouse in China[J].Chinese Agricultural Science Bulletin，1999，15（5）：37-40，59.

[9］蘇安峻.岳普湖縣日光溫室性能評價及其蔬菜茬口安排[D]．烏魯木齊：新疆農業大學，2016.SU Anjun. Performance evaluation of solar greenhouse and yupu-hucropsin China[D].Urumqi：XinjiangAgricultural Universi-ty，2016.

［10］何芬，司長青，侯永，等．兩種不同墻體結構的日光溫室光熱環境測試及性能分析[J]．北方園藝，2022，（22）：44-50.HE Fen，SI Changqing，HOU Yong，et al. Test and performanceanalysis of thermal and light environment in solar greenhouse withtwodifferent wall structures[J].Northern Horticulture，2022，（22） ： 44-50.

[11］程麗，張國輝，楊帥，等．高寒地區冬季不同類型日光溫室內環境的比較[J]．北方園藝，2023，（12）：44-50.CHENG Li， ZHANG Guohui，YANG Shuai，et al. Comparativeanalysis of internal environment of diffrent types of solar green-houses in winter inalpine regions[J].Northern Horticulture，2023，（12）：44-50.

[12］王春玲，李爽，安巧霞，等．南疆阿拉爾地區不同類型日光溫室熱環境性能評價及結構優化［J]．塔里木大學學報，2023，35（3）：84-94.WANG Chunling，LI Shuang，AN Qiaoxia，et al.Thermal envi-ronment performance evaluation and structure improvement of dif-feren types of solar greenhousein Alar area of South Xinjiang[J]. Journal of Tarim University，2023，35（3）：84-94.

[13]劉長梅，趙欣茹，汪曉宇，等.不同類型日光溫室環境性能及越冬茬黃瓜栽培效果比較研究[J].江蘇農業科學，2023，51（3） ：147 -155.LComparative study on environmental performance of differenttypes of solar greenhouse and cultivation efect of overwinteringstubble cucumber [J]. Jiangsu Agricultural Science，2023，51（3）：147 -155.

[14］楊定偉，荊海薇，景煒婷，等．不同墻體材料的裝配式日光溫室的熱性能對比分析［J]．中國農業大學學報，2023，28（10）：194-205.YANG Dingwei，JING Haiwei，JING Weiting，etal．Compara-tiveanalysis of thermal performance of fabricated solar greenhou-ses with different wall materials[J]. Journal of China Agricultur-al University，2023，28（10）：194-205.

[15］馬承偉，姜宜琛，程杰宇，等．日光溫室鋼管屋架管網水循環集放熱系統的性能分析與試驗[J]．農業工程學報，2016，32（21）：209-216.MA Chengwei， JIANG Yichen，CHENG Jieyu，et al.Analysisand experiment of performance on water circulation system of steelpipe network formed by roof truss for heat collection and releasein Chinese solar greenhouse[J]. Transactions of the Chinese Soci-ety of Agricultural Engineering，2016，32（21）： 209-216.

[16]馬彩雯.新疆戈壁日光溫室太陽能主－被動式蓄熱墻體及保溫被熱性能評價方法研究[Z]．，2018-07-03.Ma C W. Study on evaluation method of solar main-passve heatstoragewall and thermal insulationin Gobi，Xinjiang[Z].Insti-tute of Agricultural Mechanization，Xinjiang Academy of Agricul-tural Sciences，2018-07 -03.

［17］王永維，苗香雯，崔紹榮，等．溫室地下蓄熱系統換熱特性研究［J]．農業工程學報，2003，19（6）：248-251.WANG Yongwei，MIAO Xiangwen，CUI Shaorong，et al.Heatexchanging characteristics of underground heat storage system ingreenhouses[J]. Transactions of the Chinese Societyof Agricultur-al Engineering，2003，19（6）： 248-251.

[18］馬承偉，卜云龍，籍秀紅，等．日光溫室墻體夜間放熱量計算與保溫蓄熱性評價方法的研究［J]．上海交通大學學報（農業科學版），2008，26（5）：411-415.MA Chengwei，BUYunlong，JI Xiuhong，et al.Method for cal-culation of heat release at night and evaluation for performance ofheat preservation of wall in solar greenhouse[J].Journal ofShanghai Jiao Tong University（Agricultural Science），2008，26（5）： 411-415.

[19]Yang SH，Rhee JY.Utilization and performance evaluation ofa surplus air heat pump system for greenhouse cooling and heating[J].Applied Energy，2013，105：244-251.

[20]AttarI，NailiN，KhalifaN，etal.Experimental studyof anairconditioning system to control a greenhouse microclimate[J].Energy Conversionand Management，2014，79：543-553.

［21］劉旺．空氣能熱泵系統在日光溫室的應用效果[J]．中國蔬菜，2021，（8）： 87-91.LIU Wang.Application effect of air energy heat pump system insolar greenhouse[J]. China Vegetables，2021，（8） ： 87-91.

[22］程智慧，陳學進，賴琳玲，等．設施番茄果實生長與環境因子的關系[J]．生態學報，2011，31（3）：742-748.CHENG Zhihui，CHEN Xuejin，LAI Linling，et al.Relationshipbetween tomato fruit growth and environmentalfactors underpro-tected facility cultivation[J].Acta Ecologica Sinica，2011，31（3）： 742 -748.

［23］毛麗萍，任君，張劍國，等．日光溫室秋冬茬番茄果實發育期的適宜夜溫［J]．應用生態學報，2014，25（5）：1408-1414.MAO Liping，REN Jun， ZHANG Jianguo，et al. Optimal night-time temperature for tomato plant in greenhouse in autumn andwinter[J]. Chinese Journal of Applied Ecology，2014，25（5）：1408 - 1414.

[24]BernierH，Raghavan GSV，Paris J.Evaluation of a soil heatexchanger- storage system for a greenhouse.Part I： System per-formance[J].Canadian Agricultural Enginering，1991，33（1）： 93-98.

[25]Santamouris M，Mihalakakou G，Balaras CA，et al.Energyconservation in greenhouseswith buriedpipes[J].Energy，1996，21（5）： 353 -360.

[26]Kurpaska S，Slipek Z. Optimization of greenhouse substrateheating[J].Journal of Agricultural Enginering Research，2000，76（2） ： 129 -139.

［27］高立婷，戴思慧，徐新明，等．溫室溫濕度耦合控制方法研究[J]：農機化研究，2021，43（12）：24-30.GAO Liting，DAI Sihui， XU Xinming，et al. Research on tem-perature and humidity coupling control method of greenhouse[J]. Journal of Agricultural Mechanization Research，2021，43（12）： 24 -30.

［28］孫培博，王志鵬，孫振華．溫室蔬菜栽培溫度的科學調控[J]．中國果菜，2008，28（3）：45.SUN Peibo，WANG Zhipeng， SUN Zhenhua. Scientific regula-tion of vegetable cultivation temperature in the greenhouse [J].China Fruit amp; Vegetable，2008，28（3） ： 45.

[29］劉葉瑞，劉孝敏，柴云娥，等．寒冷氣候區雙膜日光溫室室內環境因子試驗研究[J]．甘肅科學學報，2023，35（3）：54-60.LIU Yerui，LIU Xiaomin，CHAI Yune，et al． Experimentalstudy on indoor environmental factors of double-film solar green-houseincold region[J]. Journal ofGansu Sciences，2023，35（3）：54-60.

[30］李樂樂，鈔錦龍，楊朔，等．不同光照強度對溫室大棚溫濕環境的影響[J]．浙江農業科學，2022，63（3）：517-523.LILele，Chao Jinlong，Yang Shuo，etal.Effectof light intensityon temperature and humidity of greenhouse[J]. Journal of Zhe-jiang Agricultural Sciences，2022，63（3）：517-523.

[31］李飛，王俊鵬，梁斌，等．施用不同有機物料對設施菜地土壤氮素淋溶損失的影響［J]．華北農學報，2020，35（S1）：256 -261.LI Fei，WANG Junpeng，LIANG Bin，et al.Effects of differentorganic materials on nitrogen leaching loss in greenhouse[J].Ac-ta Agriculturae Boreali-Sinica，2020，35（S1）：256-261.

［32］張學科．日光溫室不同水肥措施下水氮遷移特性［J]．西北農業學報，2016，25（12）：1884－1889.ZHANG Xueke.Migration characteristic of water and nitrogen bydiferent water and fertilizer insunlight grenhouse[J].Acta Ag-riculturae Boreali-occidentalis Sinica，2016，25（12）： 1884-1889.

[33］滕艷敏，韓卉，郝梓依，等．不同蔬菜種植模式對土壤淋溶水總氮、總磷和COD 的影響[J]．中國生態農業學報，2017，25（5）： 759-768.TENG Yanmin，HANHui，HAO Ziyi，etal. Effect of vegetablecropping system on total nitrogen，phosphorus and COD in farm-land leachate[J]. Chinese Journal of Eco-Agriculture，2017，25（5）： 759-768.

[34］梁斌，唐玉海，王群艷，等．滴灌和施用秸稈降低日光溫室番茄地氮素淋溶損失［J]．農業工程學報，2019，35（7）：78-85.LIANG Bin，TANG Yuhai，WANG Qunyan，etal.Drip irriga-tion and application of straw reducing nitrogen leaching loss in to-mato greenhouse[J]. Transactions of the Chinese Societyof Agri-cultural Enginering，2019，35（7）：78-85.

[35］王學軍．日光溫室土壤次生鹽漬化分析[J]．北方園藝，1998，（S1）：12-13.WANG Xuejun.Analysis of secondary salinization of soil in a so-lar greenhouse[J].Northern Horticulture，1998，（S1）：12-13.

[36］吳金水，郭勝利，黨廷輝．半干旱區農田土壤無機氮積累與遷移機理［J]．生態學報，2003，23（10）：2040－2042，2041 -2049.WU Jinshui，GUO Shengli，DANG Tinghui. Mechanisms in theaccumulation and movement of mineral N insoil profiles of farm-ingland ina semi-aridregion[J]. Acta Ecologica Sinica，2003，23（10）：2040-2042，2041-2049.

[37]Hu J， Gettel G，Fan Z B，et al. Drip fertigation promotes waterand nitrogen use efficiencyand yield stability through improvedroot growth for tomatoes in plastic greenhouse production[J]. Ag-riculture，Ecosystemsamp; Environment，2021，313：107379.

[38]LvHF，LinS，WangYF，etal.Drip fertigationsignificantlyreduces nitrogen leaching in solar greenhouse vegetable produc-tion system[J]. Environmental Pollution，2019，245：694-701.

[39]WangDY，GuoLP，ZhengL，et al.Effects of nitrogen fertil-izer and water management practices on nitrogen leaching from atypical open fieldused for vegetableplanting inNorthern China[J].Agricultural Water Management，2019，213：913-921.

[40］孟繁超，呂吳峰，董靜，等．智能灌溉施肥對設施番茄水氮利用效率的影響[J]．灌溉排水學報，2022，41（S1）：7-12.MENG Fanchao，LYU Haofeng，DONG Jing，et al．Effects ofintelligent irigation fertilizationonwaterand nitrogenuseffi-ciencyof greenhouse tomato[J]. Journal of Irrigation and Drain-age，2022，41（S1）： 7-12.

[41］李明悅，朱靜華，廉曉娟，等，滴灌施肥條件下設施蔬菜施肥效應研究[J]．天津農業科學，2013，19（8）：25-27.LI Mingyue，ZHU Jinghua，LIAN Xiaojuan， et al. Study on fer-tilization effect of facilityvegetables under drip fertigation[J].Tianjin Agricultural Sciences，2013，19（8）：25-27.

[42］駱曉聲，呂宏偉，寇長林．有機肥替代氮肥及節水對設施番茄和辣椒菜田氮淋溶的影響[J]．中國土壤與肥料，2021，（2）：96 -101.LUO Xiaosheng，LYU Hongwei，KOU Changlin. Effects of min-eral nitrogen substitution by organic fertilizer nitrogen and watersavingonnitrogenlaching inomato and pepper grenhouseveg-etable fields[J].Soil and Fertilizer Sciences in China，2021，（2）：96-101.

[43］谷曉博，李援農，黃鵬，等．水氮互作對冬油菜氮素吸收和土壤硝態氮分布的影響[J]．中國農業科學，2018，51（7）：1283-1293.GU Xiaobo，LI Yuannong，HUANG Peng，etal.Effectsof iri-gation and nitrogen coupling on nitrogen absorption and soil ni-trate content of winter oilseed rape[J].Scientia Agricultura Sini-ca，2018，51（7）：1283-1293.

[44］肖自添.溫室基質培番茄水氮耦合效應研究[D].北京：中國農業科學院，2008.XIAO Zitian.Study on the coupling efect of water and nitrogen intomato[D].Beijing：Chinese Academy of Agricultural Sci-ences，2008.

[45］聶斌，李文剛，江麗華，等．不同灌溉方式對設施番茄土壤剖面硝態氮分布及灌溉水分效率的影響［J]．水土保持研究，2012，19（3）：102-107.NIE Bin，LI Wengang，JIANG Lihua，et al.Effctsof differentirrigation methodsonnitrate nitrogen distributionin soil profileand irrigation water use efficiency of tomato in greenhouse[J].Research of Soil andWater Conservation，2012，19（3）：102-107.

[46］劉甜，蔡喜運．我國設施農業土壤生態存在的問題及其解決措施［J]．農業災害研究，2023，13（10）：302-304.LIU Tian， CAI Xiyun. Research progress on soil degradation andregulationof facilityagriculturein China[J]. Journal of Agricul-tural Catastrophology，2023，13（10） ： 302-304.

Study on basic physical and chemical properties of low energy consumption deep winter production solar greenhouse

ZHANG Caihong1，2， JIANG Luyan2，WANG Guoqiang1，2，LIU Tao1，2， DE Xianming2 （1. Xinjiang Facility Agriculture Engineering and Equipment Research Center， Urumqi 830091，China;2. Institute of Agricultural Mechanization， Xinjiang Academy of Agricultural Sciences， Urumqi 83Oo91，China）

Abstract：【Objective】 To explore the influence of low energy consumption assembled deep winter production solar greenhouse on indoor soil environment，in the hope of providing data support for the subsequent cultivation and environmental control of the new greenhouse.【Methods】In the study，the low energy consumption assembly deep winter production solar greenhouse （new greenhouse）was selected as the test greenhouse，and the ordinary brick wallstructure solar greenhouse as the control greenhouse.The diference between the main soil environment of the test greenhouse and thecontrol greenhouse was analyzed，and the method of soil stratification research was used to determine the leading factor.【Results】Theresults showed that the surface soil temperature of the new solar greenhouse increased by 3 0 . 1 % and - 5 0 to - 6 0 cm by 2 0 . 8 5 % ，at thenight，the soil temperature of the new solar greenhouse was significantly higher than that of the brick wall structure；The water contentof different soil depthswascompared with the traditional greenhouses，andall were significantly lower; At -1O cm soil depth，the new greenhouse soil water content was reduced by 11 % ； Ata - 2 0 cm soil depth， the new greenhouse soil moisture content was 1 3 . 2 9 % ；At the - 3 0 cm soil depth， the new greenhouse soil water content was reduced by 2 . 6 8 % ；At a-4O cm soil depth，the new greenhouse soil water content was reduced by 6 . 6 3 % ;At a - 5 0 cm soil depth， the new greenhouse soil water content was reduced by 8 . 0 7 % ；At the - 6 0 cm soil depth， the soil moisture content of the new greenhouse was reduced by 1 0 . 7 4 % . Compared with the traditional greenhouse，the total nitrogen content of the deep soil increased by （204號 2 1 . 2 6 % ，the total soil carbon content increased by 1 2 . 0 7 % ，and the soil inorganic nitrogen content increased by 1 9 . 9 5 % .【Conclusion】 The new solar greenhouse has higher soil temperature and lower soil humidity during the winter night.At the same time，the new solar greenhouse can control the migration of nitrogen and other elements compared with the traditional solar greenhouse，which can not only beter maintain the soil fertility of the cultivated layer，but also reduce the damage and pollution of deep soil and groundwater to a certain extent，and promote the green development of facility agriculture.

Key words：deep winter production type solar greenhouse；soil stratification；soil environmental factor; soil inorganic nitrogen