【摘要】：在北方寒冷干旱地區(qū)種植農作物的日光溫室中,土壤對植物根系的生長和種子的發(fā)芽有直接的影響。其中,土壤溫度與含水率變化對溫室作物的生長的影響較大。本論文以呼和浩特地區(qū)典型“三立一坡”日光溫室為研究對象,連續(xù)兩年采用MS-10土壤水分傳感器對日光溫室內土壤溫度與含水率進行測試,得到有效的實際數(shù)據(jù)。利用Origin、Excel軟件分析數(shù)據(jù),研究溫室土壤含水率與溫度的相互關系,并用Gambit建立土壤溫度數(shù)值模型,運用Fluent對模型進行數(shù)值模擬。研究結果:(1)利用線性擬合模型分析實測數(shù)據(jù)得出土壤表層的含水率對土壤溫度的擬合方程,將土壤溫度與含水率的關系式轉換成自變量為土壤含水率的方程。修正后的土壤含水率隨土壤溫度變化的擬合方程如下:在-0.05 m處:Y_(WN1)=(X_(TN1)+157.1768)/4.561 5+0.15 Z+0.05 Z、Y_(WM1)=(X_(TM1)+216.723)/5.900 6+0.15 Z-0.05 Z、Y_(WS1)=(X_(TS1)+177.557)/5.331 4+0.15Z+0.05 Z;在-0.15 m處:Y_(WN2)=(X_(TN2)+42.4386)/1.4578+0.05 Z、Y_(WM2)=(X_(TM2)+106.9583)/3.1419+0.05 Z、Y_(WS2)=(X_(TS2)+37.9246)/1.4159+0.05 Z。驗證此方程得知,只要確定土壤表層的溫度,即可得到土壤表層的含水率值。(2)基于CFD方法(Computational Fluid Dynamics)對溫室土壤溫度進行數(shù)值模擬,得出相對誤差小于5%的土壤溫度預測模型,可以預測土壤溫度。土壤溫度對含水率的變化方程以及土壤溫度預測模型可以有效地減少試驗測點的數(shù)量,為北方地區(qū)日光溫室土壤含水率與溫度變化的研究及溫室作物生產提供參考與理論指導。
【圖文】：

圖 1 日光溫室的室內外情況Fig.1 Indoor and outdoor conditions in solar greenhouse1.3.2 研究方法本論文的研究方法：首先利用 Microsoft Excel 2010 軟件統(tǒng)計數(shù)據(jù)，在日光溫東西向中部跨度截面上溫室距前底腳 1.4 m 處（南）、3.2 m 處（中部）以及距北1.5 m 處（北）的土壤溫度進行溫室南北向對比研究；探究在 48 小時內對同一試驗深度為 0.05、0.15、0.25、0.35 和 0.5 m 處的土壤溫度日變化規(guī)律；運用擬合方法究溫室土壤表層的含水率與溫度之間的關系；基于 CFD 方法對地下土壤溫度進行值模擬，將模擬結果與實測結果進行對比，來驗證運用 Gambit 軟件建立土壤數(shù)值型的科學可行性，通過可行的模型預測土壤不同層的土壤溫度分布情況。1.4 小結本章結合國內外對日光溫室的研究，選取內蒙古自治區(qū)呼和浩特市氣候下農家常生產的日光溫室為研究對象，研究溫室內地下土壤溫度與含水率變化并對相關試

內蒙古農業(yè)大學碩士學位論文 驗方案試驗溫室以及條件試驗溫室選取農戶日常生產使用的日光溫室，位于呼和浩特市近郊（北緯9 '，東經 111 °47 '），，該地位于內蒙古自治區(qū)中部，屬典型的溫帶大陸性是冬季漫長而寒冷，冬季時間持續(xù) 5 個月左右；試驗溫室坐北朝南，東西南北跨度 10 m，脊高 3.5 m；溫室間距 6.5 m，后墻體是夯實土墻，南北方為梯形，頂厚 2.5 m，底厚 3.5 m，高 2.8 m；后屋仰角 20 °。前屋面采用鋼覆蓋材料為 PE ，厚 0.11 mm；保溫被為外層草苫與內層再生棉，試驗溫室麥菜。試驗溫室在晴天時通風時間較長，通風時段為在上午 9:00 - 10:00 之溫被，下午 17:00 - 17:30 之間覆蓋保溫被。溫室結構尺寸如圖 2 所示。
【學位授予單位】：內蒙古農業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：S152;S625

【參考文獻】

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本文編號：2595112