本發(fā)明涉及日光溫室技術(shù),具體涉及帶有斜坡式南墻的下沉式日光溫室及應(yīng)用。
背景技術(shù):
有研究表明,中國(guó)大多數(shù)日光溫室以土質(zhì)墻體為圍護(hù)結(jié)構(gòu),建造時(shí)地面進(jìn)行下挖,利用下挖的土壤構(gòu)筑較厚的土質(zhì)墻體,形成一種下沉式日光溫室。這種溫室由于就地取材,造價(jià)較低,且充分利用土壤溫度的穩(wěn)定性,成為中國(guó)北方地區(qū)應(yīng)用較多的一種溫室熱和蓄熱能力。目前,國(guó)內(nèi)外對(duì)于日光溫室圍護(hù)結(jié)構(gòu),邊際區(qū)域溫度環(huán)境以及溫室熱性能的研究較多,許多學(xué)者還對(duì)溫室的溫度環(huán)境建立數(shù)學(xué)模型進(jìn)行分析。但是,下沉式日光溫室具有區(qū)別于一般溫室的地面下陷,溫室內(nèi)形成一個(gè)南立面,使得溫室南側(cè)的溫度及光照等均與一般溫室產(chǎn)生較大差異,且這種具有原創(chuàng)性結(jié)構(gòu)形式的溫室大多以經(jīng)驗(yàn)型建設(shè),下挖深度在50~180cm不等。由于南立墻的原因,造成溫室內(nèi)的環(huán)境改變,特別是南部明顯影響了南部作物的生長(zhǎng)和產(chǎn)量。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明提供了帶有斜坡式南墻的下沉式日光溫室及應(yīng)用。
本發(fā)明的技術(shù)方案是:帶有斜坡式南墻的下沉式日光溫室,南立墻與為斜坡式結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)包括:
所述斜坡的坡面與水平面成40-45°角。
帶有斜坡式南墻的下沉式日光溫室在改善溫室內(nèi)溫光中的應(yīng)用。
帶有斜坡式南墻的下沉式日光溫室在提高黃瓜產(chǎn)量中的應(yīng)用。
帶有斜坡式南墻的下沉式日光溫室在改提高作物光合效率中的應(yīng)用。
帶有斜坡式南墻的下沉式日光溫室在提高黃瓜株高中的應(yīng)用。
帶有斜坡式南墻的下沉式日光溫室在提高黃瓜結(jié)果條數(shù)中的應(yīng)用。
本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,本發(fā)明溫室比對(duì)照溫室氣溫提高,特別是晴天要比陰天增溫效果明顯。在晴天條件下,本發(fā)明溫室內(nèi)日平均氣溫和最高氣溫比對(duì)照溫室分別提高1.63℃和2.58℃,而在陰天條件下,本發(fā)明溫室內(nèi)日平均氣溫和最高氣溫分別比對(duì)照溫室只提高了0.27℃和0.15℃。
本發(fā)明溫室比對(duì)照溫室地溫提高,在晴天條件下,處理溫室內(nèi)0、5、10cm深處最高地溫比對(duì)照溫室分別高3.59℃、2.90℃和1.33℃,平均地溫比對(duì)照溫室分別高1.71℃、1.8℃和1.34℃。
本發(fā)明溫室可以有效減小南墻在地面的太陽(yáng)陰影長(zhǎng)度,增強(qiáng)溫室內(nèi)特別是南部區(qū)域的光 照強(qiáng)度。本發(fā)明溫室光照強(qiáng)度比對(duì)照溫室大大增強(qiáng),在晴天測(cè)量時(shí)段內(nèi),平均光照強(qiáng)度比對(duì)照溫室增加達(dá)126.12%。
本發(fā)明溫室溫光性能的提高,促進(jìn)了黃瓜前期的生長(zhǎng)發(fā)育。黃瓜株高、莖粗、葉片數(shù)、結(jié)果數(shù)均高于對(duì)照溫室,其中黃瓜株高比對(duì)照增加達(dá)40.3%,莖粗增粗9.18%,葉片數(shù)平均增加達(dá)33.51%,結(jié)果量平均提高達(dá)40.00%。
本發(fā)明溫室內(nèi)黃瓜的凈光合速率、氣孔導(dǎo)度、胞間CO2的濃度、蒸騰速率均高于對(duì)照溫室,其中凈光合速率最大值比對(duì)照增高13.88%,氣孔導(dǎo)度平均高達(dá)34.75%,胞間CO2濃度平均高6.63%,蒸騰速率最大值比對(duì)照高14.02%。
說(shuō)明斜坡式南墻日光溫室南部區(qū)域溫光條件的改善,彌補(bǔ)了下沉式日光溫室南立墻遮蔭造成的缺陷,更有利于越冬茬黃瓜的生長(zhǎng)發(fā)育。試驗(yàn)結(jié)果可以為南墻斜坡式下沉式日光溫室未來(lái)在農(nóng)業(yè)上的推廣與應(yīng)用以及指導(dǎo)日光溫室內(nèi)作物生產(chǎn)提供重要的指導(dǎo)作用。
附圖說(shuō)明
圖1a是實(shí)施例1中陰天時(shí)處理溫室和對(duì)照溫室氣溫變化情況,其中1月9號(hào)陰天,11:30揭開(kāi)保溫被,16:00蓋上保溫被。
圖1b是實(shí)施例1晴天時(shí),處理溫室和對(duì)照溫室內(nèi)氣溫變化情況,其中1月14號(hào)晴,8:00揭開(kāi)保溫被,16:30蓋上保溫被,11:30到14:00之間通風(fēng)。
圖2a是實(shí)施例1中1月9號(hào)處理溫室內(nèi)不同區(qū)位點(diǎn)氣溫變化,其中1月9號(hào)陰天,11:30揭開(kāi)保溫被,16:00蓋上保溫被。
圖2b是實(shí)施例1中1月9號(hào)對(duì)照溫室內(nèi)不同區(qū)位點(diǎn)氣溫變化,其中1月9號(hào)陰天,11:30揭開(kāi)保溫被,16:00蓋上保溫被。
圖3a是實(shí)施例1中1月14號(hào)處理溫室內(nèi)不同區(qū)位點(diǎn)氣溫變化。
圖3b是實(shí)施例1中1月14號(hào)對(duì)照溫室內(nèi)不同區(qū)位點(diǎn)氣溫變化。
圖4a是實(shí)施例1中1月9號(hào)陰天處理溫室內(nèi)地溫變化。
圖4b是實(shí)施例1中1月14號(hào)晴天處理溫室內(nèi)地溫變化。
圖4c是實(shí)施例1中1月14號(hào)晴天對(duì)照溫室內(nèi)地溫變化。
圖5a是實(shí)施例1中1月9號(hào)陰天溫室內(nèi)光照變化情況。
圖5b是實(shí)施例1中1月14號(hào)晴天時(shí)溫室內(nèi)光照變化情況。
圖6a是實(shí)施例1中陰天對(duì)照溫室不同區(qū)位點(diǎn)光照的變化。
圖6b是實(shí)施例1中陰天處理溫室不同區(qū)位點(diǎn)光照的變化。
圖6c是實(shí)施例1中晴天處理溫室不同區(qū)位點(diǎn)光強(qiáng)的變化。
圖6d是實(shí)施例1中晴天對(duì)照溫室不同區(qū)位點(diǎn)光強(qiáng)的變化。
圖7是實(shí)施例1中1月14號(hào)處理溫室和對(duì)照溫室內(nèi)南墻陰影長(zhǎng)度的變化。
圖8是實(shí)施例1中處理棚與對(duì)照棚的黃瓜株高對(duì)比。
圖9是實(shí)施例1中處理棚與對(duì)照棚的黃瓜莖粗對(duì)比。
圖10是實(shí)施例1中處理棚與對(duì)照棚的黃瓜單株葉片數(shù)對(duì)比。
圖11是實(shí)施例1中處理棚與對(duì)照棚的黃瓜單株結(jié)果條數(shù)對(duì)比。
圖12是實(shí)施例1中處理棚與對(duì)照棚的黃瓜葉片凈光合速率對(duì)比。
圖13是實(shí)施例1中處理棚與對(duì)照棚的黃瓜葉片胞間CO2濃度對(duì)比。
圖14是實(shí)施例1中處理棚與對(duì)照棚的黃瓜葉片氣孔導(dǎo)度對(duì)比。
圖15是實(shí)施例1中處理棚與對(duì)照棚的黃瓜葉片蒸騰速率對(duì)比。
圖16是本發(fā)明下沉式日光溫室的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中:1、斜坡結(jié)構(gòu)。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做詳細(xì)說(shuō)明。
實(shí)施例1
試驗(yàn)于2015年10月至2016年1月在河南省新鄉(xiāng)市衛(wèi)輝市唐莊鎮(zhèn)西代村衛(wèi)輝市通達(dá)果蔬有限公司園區(qū)進(jìn)行。
試驗(yàn)選取同排相鄰兩棟規(guī)格大小完全一致的下沉式日光溫室,土壓墻體,屬鋼竹混合式結(jié)構(gòu)。東西走向,溫室長(zhǎng)70m,跨度11m,脊高5.5m,高跨比1:2,下沉深度1.5m。前屋面為琴弦式結(jié)構(gòu),拱圓型,覆蓋0.08mm厚的PE膜。后屋面為水泥板加柴草泥土保溫層,仰角為40°,水平投影為0.8m。后墻為機(jī)打梯形土墻,后墻高3.8m,后墻基部寬5m,上部寬2.5m。山墻基部寬1.5m,上部寬1m。棉毛氈保溫被厚2cm,采用電動(dòng)卷簾機(jī)覆蓋。人行道位于溫室后墻處。前后排日光溫室間距為6m。
越冬茬黃瓜(Cucumis sativus L.)品種為“津優(yōu)10號(hào)”,2015年10月4日育苗,11月9日定植。南北畦向,高畦(壟)栽培,膜下暗溝灌水。黃瓜栽培大行距為80cm,小行距為40cm,株距30cm。兩試驗(yàn)溫室均同樣進(jìn)行常規(guī)管理。
1.1.2下沉式日光溫室南立墻改造為斜坡式南墻
處理日光溫室是對(duì)前排的1個(gè)常規(guī)下沉式日光溫室南立墻進(jìn)行改造。具體方法是將溫室前屋面向前延伸了1.2m,即把原每間的鋼管拱桿(每間1根)和每條墊桿(竹竿)加長(zhǎng),增加6-8道東西琴弦鋼拉絲,并將原來(lái)垂直的南立墻削為40°的斜坡形式,東西山墻也稍做相應(yīng)的延伸,其他溫室結(jié)構(gòu)參數(shù)基本不變。改造后,日光溫室內(nèi)使用面積也不變。對(duì)照日光溫室不作任何結(jié)構(gòu)處理,即為非斜坡式下沉日光溫室。
1.1.3測(cè)試儀器與設(shè)備
ZDS-10型數(shù)字式照度計(jì)、WH33-WQG-16型曲管地溫表、氣溫表、Li-6400便攜式光合作用測(cè)定儀(美國(guó)產(chǎn))、游標(biāo)卡尺(精度0.01mm)、鋼卷尺(精度0.5mm)等。
1.2測(cè)定方法
在黃瓜生長(zhǎng)期,分別在2種日光溫室東西方向中心、東山墻以西20m和西山墻以東20m處南北縱向的橫截面內(nèi)選取南、中、北3個(gè)位點(diǎn),3個(gè)位點(diǎn)分別為南部距南墻1.5m處,北部距北墻2.0m處,中部選擇溫室中心點(diǎn)處。然后在各位點(diǎn)分別安裝0cm、5cm、10cm曲管地溫表各1套。同時(shí)在各位點(diǎn)距離地面1.5m處安裝氣溫表(計(jì))1支。另外,白天在同位點(diǎn)距地面1.5m處測(cè)量各點(diǎn)的光照強(qiáng)度。
人工每1h同時(shí)測(cè)量、記錄1次兩種溫室內(nèi)各位點(diǎn)的氣溫和地溫,24h連續(xù)觀測(cè),并于白天測(cè)量不同時(shí)刻的光照及南墻陰影長(zhǎng)度的變化。
選取2016年1月9日(典型陰天)和1月14日(典型晴天),在當(dāng)天正常揭蓋保溫被和開(kāi)啟通風(fēng)口的管理狀態(tài)下,觀察測(cè)、記錄溫室內(nèi)溫、光基本數(shù)據(jù)。
1月9日、1月14日和1月24日分別用鋼卷尺測(cè)定黃瓜株高,用游標(biāo)卡尺測(cè)定莖粗(第四節(jié)節(jié)間),統(tǒng)計(jì)植株葉片數(shù)和結(jié)果情況,1月24日(典型晴天)用Li-6400便攜式光合作用測(cè)定儀測(cè)定處理和對(duì)照溫室內(nèi)黃瓜植株的光合性能參數(shù)。在9個(gè)測(cè)點(diǎn)周?chē)?0株,定株掛牌測(cè)定。
特別說(shuō)明的是,2015年11月至2016年2月,當(dāng)?shù)爻掷m(xù)多日的霧霾陰(雪)天氣對(duì)日光溫室瓜類(lèi)蔬菜生產(chǎn)影響較大。此段管理,陰天低溫時(shí)10:00~11:00揭棚,16:00蓋棚;晴天9:30揭棚,16:00蓋棚。遇到陰天可推遲揭棚,提早蓋棚。一般中午13:30左右室內(nèi)氣溫超過(guò)30℃時(shí)開(kāi)啟通風(fēng)口,時(shí)間約1h,陰天時(shí)縮短通風(fēng)時(shí)間或者不通風(fēng)。
1.3數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析
對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化或歸一化處理,采用Microsoft excel和Sigma Plot軟件處理數(shù)據(jù)和作圖。
2結(jié)果與分析
2.1斜坡式南墻對(duì)溫室內(nèi)溫度的影響
2.1.1處理溫室和對(duì)照溫室內(nèi)氣溫的日變化
從圖1a可以看出,在冬季陰天條件下,處理溫室和對(duì)照溫室內(nèi)氣溫從9:00繼續(xù)上升,至15:00才分別達(dá)到最大值13.5℃和13.35℃,此后氣溫逐漸下降。可見(jiàn),處理溫室和對(duì)照溫室的溫度差異不大,處理溫室比對(duì)照溫室最高氣溫只提高了0.15℃,冬季陰天溫室總體溫度偏低。
從圖1b中可以看出,在冬季晴天條件下,處理溫室和對(duì)照溫室內(nèi)氣溫從9:00繼續(xù)上升,至13:00分別達(dá)到最大值32℃和29.42℃,此后溫室氣溫開(kāi)始緩慢下降。可見(jiàn),晴天處理溫室和對(duì)照溫室溫度差異加大,處理溫室比對(duì)照溫室最高氣溫提高2.58℃,冬季晴天溫室總體 溫度較高。
比較陰、晴天條件下處理溫室和對(duì)照溫室的升溫變化,可見(jiàn)晴天比陰天較早達(dá)到最高氣溫(13:00),變化幅度較大。晴天與陰天比較,處理溫室和對(duì)照溫室最高氣溫分別提高了18.5℃和16.07℃。說(shuō)明晴天更有利于日光溫室內(nèi)氣溫的提高。
另外,由數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)可知,在冬季陰天條件下,處理溫室內(nèi)日平均氣溫為11.22℃,而對(duì)照溫室內(nèi)日平均氣溫為10.96℃,處理溫室內(nèi)日平均氣溫比對(duì)照溫室提高0.27℃。而在冬季晴天條件下,處理溫室內(nèi)日平均氣溫為18.18℃,對(duì)照溫室內(nèi)日平均氣溫為16.55℃,處理溫室內(nèi)平均日氣溫比對(duì)照溫室提高1.63℃??梢?jiàn),在晴天條件下,測(cè)定日處理溫室比對(duì)照溫室增溫達(dá)1℃以上。
2.1.2冬季陰天條件下日光溫室內(nèi)不同區(qū)位點(diǎn)的氣溫日變化
在陰天條件下,處理溫室和對(duì)照溫室南、中、北部不同區(qū)位點(diǎn)氣溫日變化如圖2a和圖2b。測(cè)定日,處理溫室南部區(qū)位點(diǎn)平均氣溫為11.17℃,北部區(qū)位點(diǎn)為11.33℃;而對(duì)照溫室南部區(qū)位點(diǎn)平均氣溫為10.9℃,北部區(qū)位點(diǎn)為11.05℃。處理溫室北部區(qū)位點(diǎn)平均氣溫比南部高0.16℃,對(duì)照溫室北部區(qū)位點(diǎn)比南部高0.15℃??梢?jiàn),兩種溫室內(nèi)南、北部區(qū)位點(diǎn)日平均氣溫都相差不大。
如果把處理溫室與對(duì)照溫室的同位點(diǎn)比較,處理溫室北部區(qū)位點(diǎn)平均氣溫比對(duì)照提高0.28℃,南部區(qū)位點(diǎn)平均氣溫比對(duì)照提高0.27℃。說(shuō)明陰天條件下,處理溫室使溫室南、北部區(qū)位點(diǎn)平均氣溫比對(duì)照稍有提高。
從圖2可以看出,測(cè)定日處理溫室(圖2a)和對(duì)照溫室(圖2b)內(nèi)北部區(qū)位點(diǎn)與南部區(qū)位點(diǎn)的氣溫均在15:00達(dá)到最高值,處理溫室北部區(qū)位點(diǎn)和南部區(qū)位點(diǎn)最高氣溫分別為13.85℃和13.30℃,而對(duì)照溫室內(nèi)北部區(qū)位點(diǎn)和南部區(qū)位點(diǎn)分別為13.45℃和13.25℃;處理溫室北部區(qū)位點(diǎn)最高氣溫比對(duì)照溫室提高了0.40℃,南部區(qū)位點(diǎn)只提高了0.05℃。說(shuō)明陰天條件下,最高氣溫在兩種溫室內(nèi)南、北部區(qū)位點(diǎn)相差不大。
2.1.3冬季晴天條件下日光溫室內(nèi)不同區(qū)位點(diǎn)的氣溫日變化
冬季晴天條件下,處理溫室與對(duì)照溫室不同區(qū)位點(diǎn)氣溫日變化如圖3。測(cè)定日,處理溫室(圖3a)南部區(qū)位點(diǎn)平均氣溫為17.85℃,北部區(qū)位點(diǎn)為18.5℃,北部區(qū)位點(diǎn)比南部區(qū)位點(diǎn)高0.65℃。而對(duì)照溫室(圖3b)南部區(qū)位點(diǎn)平均氣溫為15.95℃,北部區(qū)位點(diǎn)為17.05℃,北部區(qū)位點(diǎn)比南部區(qū)位點(diǎn)高1.1℃??梢?jiàn),處理溫室內(nèi)南、北部溫差比對(duì)照要小,也說(shuō)明處理溫室內(nèi)南北溫度分布比較均勻。
如果把處理溫室與對(duì)照溫室同位點(diǎn)再進(jìn)行比較處理溫室,北部區(qū)位點(diǎn)平均氣溫比對(duì)照提 高1.45℃,南部區(qū)位點(diǎn)比對(duì)照提高1.90℃。說(shuō)明處理溫室在晴天條件下,增溫效果比陰天更加明顯。
從圖3可以看出,測(cè)定日,處理溫室內(nèi)北部和南部區(qū)位點(diǎn)氣溫在15:00達(dá)到最高值(受通風(fēng)影響而推后),而對(duì)照溫室內(nèi)北部和南部區(qū)位點(diǎn)氣溫最高值在13:00達(dá)到最高值。處理溫室北部和南部區(qū)位點(diǎn)最高氣溫分別為32.6℃和30.2℃,北部區(qū)位點(diǎn)比南部高2.4℃。對(duì)照溫室內(nèi)北部和南部區(qū)位點(diǎn)最高氣溫分別為30.5℃和28.8℃,北部區(qū)位點(diǎn)比南部高1.7℃。
如果把處理溫室與對(duì)照溫室同位點(diǎn)比較,處理溫室北部區(qū)位點(diǎn)最高溫度比對(duì)照溫室提高2.1℃,南部區(qū)位點(diǎn)比對(duì)照溫室提高1.4℃。由此說(shuō)明,在晴天條件下,處理溫室比對(duì)照溫室增溫效果大大提高。
2.1.4冬季陰、晴天條件下處理溫室和對(duì)照溫室內(nèi)地溫的日變化
從圖4可以看出,在陰天條件下,處理溫室和對(duì)照溫室的地溫變化(圖4a、圖4b)白天都呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)。從9:00繼續(xù)緩慢升高,達(dá)到各自最大值后又開(kāi)始緩慢下降。同時(shí),0cm深處地溫隨時(shí)間的推移變化幅度較大,而5cm和10cm深處地溫則隨時(shí)間的推移變化幅度不大,到達(dá)地溫最高值的時(shí)間隨著土壤深度的增加而向后推移??傮w上是由地表至土壤深處,地溫逐漸降低。
根據(jù)測(cè)定計(jì)算,把兩種溫室最高地溫作比較,處理溫室內(nèi)0、5、10cm深處最高地溫比對(duì)照溫室分別提高0.75℃、0.95℃和1.2℃,平均地溫比對(duì)照溫室分別高0.61℃、0.95℃和1.06℃??梢?jiàn),處理溫室的最高溫度和平均地溫也都高于對(duì)照溫室。
從圖5可以看出,在晴天條件下,處理溫室和對(duì)照溫室內(nèi)地溫的變化趨勢(shì)(圖5a、圖5b)與陰天條件下地溫日變化趨勢(shì)(圖4a、圖4b)大致相同。但晴天條件下,溫室內(nèi)地溫日變化幅度更加明顯。
根據(jù)測(cè)定計(jì)算,處理溫室(圖4c)內(nèi)0、5、10cm深處最高地溫比對(duì)照溫室(圖4d)分別高3.59℃、2.90℃和1.33℃,平均地溫比對(duì)照溫室分別高1.71℃、1.8℃和1.34℃。
綜上述陰天和晴天的分析可見(jiàn),在晴天條件下,處理溫室比對(duì)照溫室更有利于溫室內(nèi)地溫的提高。
2.2斜坡式南墻對(duì)溫室內(nèi)光照的影響
2.2.1處理溫室和對(duì)照溫室內(nèi)的光照比較
從圖5可以看出,無(wú)論是晴天還是陰天,處理溫室內(nèi)的光照強(qiáng)度均高于對(duì)照溫室內(nèi)的光照強(qiáng)度。在陰天12:00至16:00,處理溫室內(nèi)平均光照比對(duì)照溫室增高836.00lx,增加率為20.43%。在晴天12:00至16:00,處理溫室內(nèi)平均光照強(qiáng)度比對(duì)照溫室增高30074.15lx,增加率為126.12%??梢?jiàn),處理溫室可以有效增加室內(nèi)的光照強(qiáng)度,特別是晴天增光效果更 明顯。
2.2.2陰、晴天條件下溫室內(nèi)不同區(qū)位點(diǎn)的光照變化
由圖6a、6b可見(jiàn),在陰天條件下,處理溫室和對(duì)照溫室內(nèi)光照強(qiáng)度總體呈現(xiàn)從南部向北部逐漸增強(qiáng)的趨勢(shì)。根據(jù)測(cè)定計(jì)算,把處理溫室和對(duì)照溫室比較,從12:00至16:00,處理溫室南部區(qū)位點(diǎn)光照強(qiáng)度比對(duì)照增高530.40lx,增高率達(dá)53.80%;北部區(qū)位點(diǎn)比對(duì)照增高187.35lx,增高率11.87%。說(shuō)明陰天條件下處理溫室南部區(qū)位點(diǎn)比對(duì)照南部區(qū)位點(diǎn)光照大為改善。
如圖6c、6d可見(jiàn),在晴天條件下,處理溫室和對(duì)照溫室內(nèi)南部、中部和北部區(qū)位點(diǎn)光照變化趨勢(shì)與陰天(圖6a、6b)時(shí)光照變化趨勢(shì)大致相同,即都是從南部向北部光照逐漸增強(qiáng)。根據(jù)測(cè)定計(jì)算,把處理溫室和對(duì)照溫室比較,從12:00至16:00,處理溫室內(nèi)南部區(qū)位點(diǎn)光照強(qiáng)度比對(duì)照溫室增高22110.16lx,增高率114.81%,北部區(qū)位點(diǎn)比對(duì)照增高28484.12lx,增高率133.07%。由此可見(jiàn),處理溫室晴天比陰天增光率更高。
2.2.4處理溫室和對(duì)照溫室內(nèi)南墻陰影長(zhǎng)度的變化
從圖7可以看出,在冬季晴天9:00(農(nóng)戶(hù)剛揭開(kāi)保溫被),無(wú)論是處理溫室還是對(duì)照溫室,南墻太陽(yáng)陰影長(zhǎng)度都較小。隨著太陽(yáng)升起和時(shí)間的推移,處理溫室內(nèi)太陽(yáng)陰影長(zhǎng)度總體變化不大,而對(duì)照溫室內(nèi)太陽(yáng)陰影長(zhǎng)度除12:00(正午)稍縮短外,一直呈增加趨勢(shì),變化幅度也較大??梢?jiàn),斜坡式南墻日光溫室可以減小南墻在地面的太陽(yáng)陰影,增強(qiáng)了日光溫室內(nèi)特別是南部區(qū)域的光照強(qiáng)度。
2.3斜坡式南墻日光溫室對(duì)室內(nèi)黃瓜生長(zhǎng)發(fā)育的影響
2.3.1斜坡式南墻日光溫室對(duì)室內(nèi)黃瓜株高的影響
如圖8所示,處理溫室黃瓜株高均比對(duì)照溫室植株增加,且兩種溫室北部區(qū)位點(diǎn)黃瓜植株要高于南部。隨著時(shí)間的推移,黃瓜植株不斷增高,至1月24日,處理溫室黃瓜株高比對(duì)照溫室平均增加達(dá)40.3%。說(shuō)明由于溫光條件的改善,黃瓜植株生長(zhǎng)速度加快。
2.3.2斜坡式南墻日光溫室對(duì)室內(nèi)黃瓜莖粗的影響
如圖9可以看出,隨著時(shí)間的推移,黃瓜植株莖粗不斷增加。處理溫室黃瓜莖粗均大于對(duì)照溫室,至1月24日,平均比對(duì)照增粗9.18%。
2.3.3斜坡式南墻日光溫室對(duì)室內(nèi)黃瓜葉片數(shù)的影響
由圖10可以看出,處理溫室黃瓜葉片數(shù)均比對(duì)照有所增加。同時(shí),同一溫室內(nèi)北部區(qū)位點(diǎn)黃瓜葉片數(shù)也比南部增多。至1月24日,處理溫室比對(duì)照溫室黃瓜葉片數(shù)平均增加達(dá)33.51%。
2.3.4斜坡式南墻日光溫室對(duì)室內(nèi)黃瓜結(jié)果數(shù)的影響
由圖11可以看出,處理溫室黃瓜的結(jié)果數(shù)均多于對(duì)照溫室,至1月24日,平均提高結(jié)果量達(dá)40.00%。
2.4斜坡式南墻日光溫室對(duì)室內(nèi)黃瓜光合效率的影響
2.4.1斜坡式南墻日光溫室對(duì)室內(nèi)黃瓜凈光合速率的影響
由圖12可以看出,處理溫室內(nèi)黃瓜的凈光合速率高于對(duì)照溫室。9:00揭棚以后,隨著光照的增強(qiáng),光合速率也隨之增強(qiáng),11:30凈光合速率達(dá)最大值,處理溫室黃瓜植株凈光合速率最大值比對(duì)照增高13.88%。
2.4.2斜坡式南墻日光溫室對(duì)室內(nèi)黃瓜氣孔導(dǎo)度的影響
由圖13可以看出,在測(cè)量日4次測(cè)定中,溫室黃瓜葉片氣孔導(dǎo)度9:30最低,11:30達(dá)到最大值。處理溫室黃瓜葉片氣孔導(dǎo)度均高于對(duì)照溫室,平均高達(dá)34.75%。
2.4.3斜坡式南墻日光溫室對(duì)室內(nèi)黃瓜葉片胞間CO2濃度的影響
由圖14可以看出,隨著日出和揭棚,從9:30:至11:30,黃瓜葉片胞間CO2濃度逐漸下降到最低值,下午葉片胞間CO2濃度又有所上升。
測(cè)定結(jié)果顯示,處理溫室內(nèi)黃瓜葉片胞間CO2濃度比對(duì)照溫室略高,平均高出6.63%。在同日的不同測(cè)定時(shí)間點(diǎn),9:30最大,處理溫室黃瓜葉片胞間CO2濃度最高值比對(duì)照溫室高6.53%。
11:30黃瓜葉片胞間CO2濃度逐漸下降到最低值,與凈光合速率達(dá)最大值相吻合(圖12)。
2.4.4斜坡式南墻日光溫室對(duì)室內(nèi)黃瓜葉片蒸騰速率的影響
由圖15可以看出,在同日的不同測(cè)定時(shí)間點(diǎn),處理溫室的黃瓜葉片蒸騰速率均高于對(duì)照溫室。在4個(gè)測(cè)定時(shí)間段,13:30蒸騰速率達(dá)到最大值,處理溫室蒸騰速率最大值比對(duì)照溫室高14.02%。
3結(jié)論與討論
3.1斜坡式南墻對(duì)日光溫室內(nèi)溫度的影響
本試驗(yàn)表明,在冬季陰、晴天兩種天氣條件下,兩種日光溫室的增溫效應(yīng)不同。處理溫室比對(duì)照溫室氣溫提高,特別是晴天更有利于處理溫室內(nèi)氣溫的提高,要比陰天增溫效果明顯。在晴天條件下,處理溫室內(nèi)日平均氣溫和最高氣溫比對(duì)照溫室分別提高1.63℃和2.58℃,而在陰天條件下,處理溫室內(nèi)日平均氣溫和最高氣溫分別比對(duì)照溫室只提高了0.27℃和0.15℃。另外,晴天條件下,提高了溫室南部區(qū)域的溫度,使處理溫室內(nèi)南、北部區(qū)位點(diǎn)的 溫差比對(duì)照溫室縮小。溫差的縮小說(shuō)明處理溫室內(nèi)溫度南北分布變得較為均勻,這也有利于整個(gè)溫室黃瓜生長(zhǎng)均勻。
本試驗(yàn)表明,處理溫室比對(duì)照溫室地溫提高,特別是晴天比陰天地溫的日變化幅度大,地溫升高明顯。在晴天條件下,處理溫室內(nèi)0、5、10cm深處最高地溫比對(duì)照溫室分別高3.59℃、2.90℃和1.33℃,平均地溫比對(duì)照溫室分別高1.71℃、1.8℃和1.34℃。陰天和晴天的對(duì)比分析可見(jiàn),在晴天條件下,處理溫室比對(duì)照溫室更有利于溫室內(nèi)地溫的提高。
3.2斜坡式南墻對(duì)日光溫室內(nèi)光照的影響
試驗(yàn)結(jié)果表明,斜坡式南墻溫室可以有效減小南墻在地面的太陽(yáng)陰影長(zhǎng)度,增強(qiáng)溫室內(nèi)特別是南部區(qū)域的光照強(qiáng)度。
處理溫室光照強(qiáng)度比對(duì)照溫室大大增強(qiáng),特別是晴天比陰天增光效果更顯著。在晴天測(cè)量時(shí)段內(nèi),處理溫室平均光照強(qiáng)度比對(duì)照溫室增加達(dá)126.12%。
3.3斜坡式南墻日光溫室對(duì)室內(nèi)黃瓜生長(zhǎng)發(fā)育的影響
斜坡式南墻日光溫室溫光性能提高,促進(jìn)黃瓜前期的生長(zhǎng)發(fā)育。本試驗(yàn)表明,斜坡式南墻日光溫室更有利于黃瓜生長(zhǎng),處理溫室黃瓜株高、莖粗、葉片數(shù)、結(jié)果數(shù)均高于對(duì)照溫室。其中黃瓜株高比對(duì)照增加達(dá)40.3%,莖粗增粗9.18%,葉片數(shù)平均增加達(dá)33.51%,結(jié)果量平均提高達(dá)40.00%。說(shuō)明由于斜坡式南墻日光溫室溫光條件的改善,促進(jìn)了黃瓜的生長(zhǎng)發(fā)育。
3.4斜坡式南墻日光溫室對(duì)室內(nèi)黃瓜光合效率的影響
試驗(yàn)結(jié)果表明,斜坡式南墻日光溫室黃瓜植株的凈光合速率、氣孔導(dǎo)度、胞間CO2的濃度和蒸騰速率均高于對(duì)照溫室。其中凈光合速率最大值比對(duì)照增高13.88%,氣孔導(dǎo)度平均高達(dá)34.75%,胞間CO2濃度平均高6.63%,蒸騰速率最大值比對(duì)照高14.02%。
黃瓜的凈光合速率、氣孔導(dǎo)度、蒸騰速率都是隨著光強(qiáng)度的增大而增大。本試驗(yàn)處理溫室內(nèi)的溫度、光照均優(yōu)于對(duì)照溫室,說(shuō)明處理溫室溫光條件比對(duì)照溫室較為適宜,有利于光合作用的進(jìn)行,從而促進(jìn)黃瓜的生長(zhǎng)發(fā)育。
綜上所述,日光溫室斜坡式南墻能更好的提供黃瓜生長(zhǎng)所需要的環(huán)境條件,更有利于黃瓜的生長(zhǎng)。
3.5斜坡式南墻日光溫室的投資
目前生產(chǎn)上應(yīng)用的下沉式日光溫室南墻均為直立式,冬季南墻的遮蔭面比較大,溫度偏低,使得靠近南墻區(qū)域的蔬菜長(zhǎng)勢(shì)大大減弱。把直立式南墻改為40°斜坡式南墻,大大改善了近南墻區(qū)域的溫光條件,可促進(jìn)蔬菜的良好生長(zhǎng)。
直立式南墻改為斜坡式南墻,原來(lái)下沉式溫室的基本結(jié)構(gòu)不變,在溫室前端空間允許的 情況下,只是將南屋面向前延伸1.2m,南立墻削為40°的斜坡。實(shí)質(zhì)上前屋面延長(zhǎng)是把原來(lái)日光溫室南部低溫區(qū)前移到斜坡區(qū)域,減少了對(duì)靠近溫室南區(qū)黃瓜生長(zhǎng)發(fā)育的不利影響。
溫室改造除人工外,每667m2日光溫室面積材料投資成本幾百元,總體切實(shí)可行。
以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解,本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制,上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描述的只是說(shuō)明本發(fā)明的原理,在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下,本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn),這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等效物界定。