【摘要】：傳統(tǒng)的光伏發(fā)電占用耕地資源,而將光伏發(fā)電與作物避雨栽培有機(jī)結(jié)合對(duì)解決光伏用地與農(nóng)業(yè)耕地相沖突的問(wèn)題具有前瞻性意義。本文選取金艷獼猴桃為研究對(duì)象,設(shè)置光伏覆蓋比例為19.8%(T1)、31.6%(T2)、39.5%(T3)和露天(CK)共4個(gè)處理,為了探明不同光伏覆蓋比例對(duì)獼猴桃生長(zhǎng)規(guī)律、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響,利用Li-6400XT、SPAD等儀器設(shè)備對(duì)獼猴桃生長(zhǎng)規(guī)律、光合作用、產(chǎn)量和品質(zhì)進(jìn)行測(cè)試分析。針對(duì)無(wú)電網(wǎng)供電進(jìn)行灌溉的地區(qū),為了探究光伏滴灌系統(tǒng)的集成及應(yīng)用,對(duì)光伏陣列輸出的直流電壓、直流電流、功率、灌溉首部系統(tǒng)的出口壓力、流量、田間灌水的均勻性等進(jìn)行測(cè)量分析。同時(shí),為了探討新形勢(shì)下光伏發(fā)電與獼猴桃避雨栽培有機(jī)結(jié)合的環(huán)境、經(jīng)濟(jì)效益,以25年為生命周期,系統(tǒng)分析了CO_2凈減排當(dāng)量,并對(duì)經(jīng)濟(jì)效益指標(biāo)進(jìn)行分析計(jì)算。基于以上試驗(yàn)、分析,取得以下結(jié)果:(1)揭示了不同光伏覆蓋比例對(duì)獼猴桃生長(zhǎng)規(guī)律的影響。不同光伏覆蓋比例對(duì)獼猴桃SPAD值、生育期末的新梢直徑、新梢摘心前的新梢累計(jì)生長(zhǎng)長(zhǎng)度無(wú)顯著影響。生長(zhǎng)后期的SPAD值一般穩(wěn)定在60±5;生育期末,各處理的平均新梢的直徑為12.06~12.21 mm;新梢摘心前各處理新梢長(zhǎng)度平均生長(zhǎng)速率為2.67~2.82 cm/d。T1、T2、T3之間的葉片平均面積無(wú)顯著差異,T1與CK無(wú)顯著差異,T2、T3均顯著高于CK(P0.05)。采收時(shí)測(cè)得T3的獼猴桃體積顯著低于CK(P0.05),T1、T2與CK之間的獼猴桃體積無(wú)顯著性差異。(2)定量比較了不同光伏覆蓋比例下獼猴桃光合作用、產(chǎn)量及品質(zhì)的差異。從光合作用日變化平均值來(lái)看,T1、T2、T3的凈光合速率(Pn)相對(duì)CK分別降低了10.99%、18.22%、40.82%;T1、T2的蒸騰速率(Tr)相對(duì)CK增加了1.41%、6.97%,T3的Tr相對(duì)CK降低了18.24%;T1、T2、T3的瞬時(shí)水分利用效率(WUE_i)相對(duì)CK降低了11.72%、22.72%、27.14%。T1與CK的獼猴桃產(chǎn)量無(wú)顯著差異,T2的產(chǎn)量較CK約減產(chǎn)21.89%(P0.05),T3的產(chǎn)量較CK約減產(chǎn)38.52%(P0.05)。采用主成分權(quán)重法對(duì)品質(zhì)指標(biāo)綜合分析,得到T1、T2、T3、CK的得分值分別為98.80、95.68、94.00、93.63,即光伏避雨栽培能提高獼猴桃品質(zhì),但隨著光伏覆蓋比例的增大,品質(zhì)提高的程度逐漸下降。(3)優(yōu)化了弱光照地區(qū)無(wú)高位蓄水池和無(wú)蓄電池的光伏滴灌系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)。在本研究中,光伏陣列朝南安裝,安裝傾角為16°。壓力補(bǔ)償式滴頭正常工作的水頭范圍為10-30 m,地勢(shì)高差為5 m,因此可調(diào)壓的范圍為15 m。對(duì)于3個(gè)輪灌區(qū)的條件下,每個(gè)輪灌區(qū)的面積為10畝,系統(tǒng)的流量為10.58 m~3/h。光伏發(fā)電系統(tǒng)采用11個(gè)光伏組件串聯(lián)組成1串,共8串進(jìn)行并聯(lián)(共88塊組件),在此條件下,為滿足滴灌系統(tǒng)需求,首部系統(tǒng)出口壓力水頭最小為17.27 m、最大為32.27 m,相應(yīng)的設(shè)置最低運(yùn)行頻率為33.60 Hz、最高運(yùn)行頻率為38.61 Hz。(4)評(píng)估了光伏避雨栽培獼猴桃的環(huán)境及經(jīng)濟(jì)效益。結(jié)果表明試驗(yàn)區(qū)內(nèi)CK、T1、T2、T3的凈減排CO_2當(dāng)量分別為3.44、88.31、143.93、180.74 t hm~-22 year~(-1),T1、T2、T3凈減排CO_2當(dāng)量分別約為CK的26倍、42倍、53倍。T1、T2、T3的經(jīng)濟(jì)凈現(xiàn)值(ENPV)均大于0,表明光伏避雨栽培獼猴桃在經(jīng)濟(jì)上可行。考慮環(huán)境效益時(shí),CK、T1、T2、T3的ENPV分別為277796、292514、686221、905938元,其大小順序?yàn)門3T2T1CK;忽略環(huán)境效益時(shí),CK、T1、T2、T3的ENPV分別為270839、117467、401091、547951元,其大小順序?yàn)門3T2CKT1。相對(duì)而言,低光伏覆蓋比例在經(jīng)濟(jì)上抗風(fēng)險(xiǎn)的能力較弱,而高光伏覆蓋比例減產(chǎn)比例較高,適中的光伏覆蓋比例(31.6%)能保證在減產(chǎn)量不大的情況下增加綜合的經(jīng)濟(jì)效益。綜合獼猴桃產(chǎn)量、品質(zhì)、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益來(lái)看,適中的光伏覆蓋比例(31.6%)為本研究中最佳的光伏覆蓋比例。
【圖文】：

“皖翠”獼猴桃在水分正常的情況下，一定的遮陰（50%的遮陰比例）可提高凈光合脅迫的條件下，50%~80%的遮陰比例下，凈光合速率均大于不遮陰的情況。在獼猴大期，獼猴桃對(duì)水分虧缺最為敏感，應(yīng)避免出現(xiàn)水分脅迫（王昌，2018）。在成熟低土壤水分，對(duì)獼猴桃產(chǎn)量影響不大，適當(dāng)?shù)目刂扑诌�能提高獼猴桃品質(zhì)（黃龍，2018）。綜上，國(guó)內(nèi)外大量試驗(yàn)均表明避雨栽培條件下，能提高相關(guān)作物的產(chǎn)量和光伏避雨栽培對(duì)獼猴桃產(chǎn)量和品質(zhì)的相關(guān)研究報(bào)道較少。 光伏滴灌技術(shù)研究進(jìn)展1）光伏滴灌技術(shù)原理與裝備伏滴灌技術(shù)將光伏發(fā)電技術(shù)與滴灌技術(shù)有機(jī)接合，利用太陽(yáng)能電池將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為箱匯流后，通過(guò)控制器（控制逆變器）后驅(qū)動(dòng)光伏直流（交流）水泵系統(tǒng)揚(yáng)水，并進(jìn)行灌溉的一種新型灌溉技術(shù)，由光伏發(fā)電系統(tǒng)、揚(yáng)水系統(tǒng)及滴灌系統(tǒng)組成。常見(jiàn)設(shè)備：太陽(yáng)能電池、太陽(yáng)追蹤器（可選）、控制器（可選）、蓄電池（可選）、太陽(yáng)選）、最大功率點(diǎn)追蹤器（可選）、光伏水泵、高位蓄水池（可選）、以及滴灌所用的灌水器等設(shè)備設(shè)施或材料等（Deveci et al., 2015）。Chandel et al.（2015）指出，當(dāng)模式主要有三種，如圖 1-1、圖 1-2、圖 1-3 所示。

圖 1-2 無(wú)蓄電池的光伏交流水泵灌溉系統(tǒng)Fig. 1-2 Photovoltaic AC water pump irrigation system without batteries圖 1-3 有蓄電池的光伏交流水泵灌溉系統(tǒng)Fig. 1-3 Photovoltaic AC water pump irrigation system with batteries太陽(yáng)能電池工作的基本原理光伏效應(yīng)(Photovoltaic Effect) 是 1839 年被發(fā)現(xiàn)的，后來(lái)經(jīng)世紀(jì)的發(fā)展，直到 20 世紀(jì) 70 年代中后期，光伏發(fā)電技術(shù)才得到不斷的完善、成本逐漸爭(zhēng)鳴等，，2005）。單個(gè)太陽(yáng)能組件的發(fā)電的功率很小，需要將諸多的太陽(yáng)能組件串并聯(lián)一個(gè)可以利用的太陽(yáng)能電池。按照形態(tài)可分為塊狀太陽(yáng)能電池和薄膜太陽(yáng)能電池，薄膜
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：S663.4;S275.6

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 方中斌;羅慧;羅聰;李峰;李界秋;何新華;;避雨栽培對(duì)芒果生長(zhǎng)和發(fā)育的影響初探[J];南方園藝;2018年06期

2 楊中成;;葡萄避雨栽培控病技術(shù)要點(diǎn)[J];南方農(nóng)業(yè);2018年18期

3 周洲;;避雨栽培亞洲梨生長(zhǎng)、產(chǎn)量和病害情況[J];中國(guó)果業(yè)信息;2014年10期

4 王秋萍;;山西:洪洞縣召開(kāi)葡萄避雨栽培技術(shù)觀摩培訓(xùn)會(huì)[J];中國(guó)果業(yè)信息;2017年08期

5 龐泰春;;夏季無(wú)公害小白菜大棚避雨栽培技術(shù)探究[J];南方農(nóng)業(yè);2017年06期

6 顏興良;陳樂(lè)陽(yáng);盧國(guó)金;徐順茂;陳文廣;;果桑避雨栽培初探[J];蠶桑通報(bào);2015年03期

7 黃少?gòu)?qiáng);;近三年福安氣候?qū)薹迤咸汛笈锉苡暝耘嗥焚|(zhì)的影響[J];吉林農(nóng)業(yè);2015年17期

8 張麗琴;;桃子避雨栽培技術(shù)[J];北京農(nóng)業(yè);2015年30期

9 吉沐祥;王建華;;葡萄節(jié)本增效五技術(shù)[J];農(nóng)家致富;2017年11期

10 曹玉蘭;;進(jìn)口番茄越夏避雨栽培技術(shù)[J];長(zhǎng)江蔬菜;2014年15期

相關(guān)會(huì)議論文 前6條

1 潘海發(fā);高正輝;盛玉;陳紅莉;張金云;;避雨栽培對(duì)中國(guó)櫻桃物候期及果實(shí)經(jīng)濟(jì)性狀的影響[A];2016全國(guó)設(shè)施園藝產(chǎn)業(yè)發(fā)展與安全高效栽培技術(shù)交流會(huì)論文匯編[C];2016年

2 覃炳樹(shù);;興安縣葡萄避雨栽培存在的問(wèn)題與對(duì)策[A];葡萄產(chǎn)業(yè)化與標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)——2007年第十三屆全國(guó)葡萄學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2007年

3 陳樂(lè)陽(yáng);盧國(guó)金;顏興良;陳文廣;;果桑避雨栽培初探和凍害情況調(diào)查[A];浙江省科協(xié)服務(wù)科技創(chuàng)新項(xiàng)目——推進(jìn)蠶桑產(chǎn)業(yè)傳承發(fā)展論壇論文集[C];2017年

4 羅聰;黃方;方中斌;李峰;余海霞;何新華;歐世金;;避雨栽培對(duì)‘臺(tái)農(nóng)一號(hào)’gg果園溫度、濕度和果實(shí)病蟲(chóng)害的影響[A];中國(guó)熱帶作物學(xué)會(huì)2016年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2016年

5 張秀清;;香玉葡萄南方設(shè)施避雨栽培技術(shù)初探[A];葡萄產(chǎn)業(yè)化與標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)——2007年第十三屆全國(guó)葡萄學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2007年

6 陳愛(ài)軍;;桂林市葡萄避雨標(biāo)準(zhǔn)化栽培技術(shù)[A];葡萄產(chǎn)業(yè)化與標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)——2007年第十三屆全國(guó)葡萄學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2007年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前10條

1 記者 朱小兵;今年全市楊梅總產(chǎn)量預(yù)計(jì)27.8萬(wàn)噸 同比增7.7%[N];臺(tái)州日?qǐng)?bào);2017年

2 彭慶 王予涵;金海的葡萄熟了[N];遵義日?qǐng)?bào);2017年

3 通雯;海門建成葡萄避雨栽培示范區(qū)[N];江蘇科技報(bào);2009年

4 王志凌 丁立凡;福安果農(nóng)喜摘“避雨栽培”技術(shù)果[N];福建日?qǐng)?bào);2006年

5 楊軍平;避雨栽培葡萄如何用藥[N];農(nóng)資導(dǎo)報(bào);2016年

6 本報(bào)記者 文洪英;江西葡萄避雨栽培模式優(yōu)勢(shì)凸顯[N];農(nóng)民日?qǐng)?bào);2010年

7 記者沈雪梅;每畝凈增收益6000多元[N];南通日?qǐng)?bào);2011年

8 記者　 許兵 通訊員　 傅本龍 喬安寧;省內(nèi)首創(chuàng)葡萄避雨栽培法[N];連云港日?qǐng)?bào);2006年

9 張萬(wàn)生;葡萄避雨栽培要訣[N];山西科技報(bào);2005年

10 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝園林學(xué)院教授 石雪暉 湖南澧縣農(nóng)康園藝有限責(zé)任公司高級(jí)農(nóng)藝師 王先榮;湖南葡萄病蟲(chóng)害綜合防治技術(shù)（下）[N];湖南科技報(bào);2007年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 姜小文;年橘留樹(shù)保鮮研究[D];湖南農(nóng)業(yè)大學(xué);2011年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 劉亞妮;避雨栽培對(duì)葡萄生長(zhǎng)發(fā)育及果實(shí)品質(zhì)的影響[D];河北科技師范學(xué)院;2019年

2 唐大華;適應(yīng)獼猴桃避雨栽培的光伏滴灌技術(shù)研究[D];中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院;2019年

3 戴強(qiáng);避雨栽培條件下富士和金冠生長(zhǎng)結(jié)果特性的研究[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);2012年

4 戴美松;江南地區(qū)大棚促成—避雨栽培對(duì)葡萄光合特性影響的研究[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);2004年

5 楊倩倩;大棚梨病蟲(chóng)害發(fā)生特點(diǎn)及物理防控技術(shù)研究[D];浙江大學(xué);2012年

6 周露茜;農(nóng)戶采用葡萄標(biāo)準(zhǔn)化避雨栽培技術(shù)行為的實(shí)證研究[D];湖南農(nóng)業(yè)大學(xué);2014年

7 羅克明;貴州紅提葡萄優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)栽培技術(shù)研究[D];貴州大學(xué);2006年

8 王凱;避雨栽培對(duì)戶太八號(hào)葡萄生長(zhǎng)發(fā)育及果實(shí)品質(zhì)的影晌[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2015年

9 毛永亞;避雨栽培葡萄土壤管理對(duì)其生理生態(tài)影響初探[D];湖南農(nóng)業(yè)大學(xué);2013年

10 沈玉英;改善嘉興水蜜桃品質(zhì)的技術(shù)研究及推廣策略[D];浙江大學(xué);2004年

本文編號(hào)：2709938