【摘要】：傳統(tǒng)塑料拱棚結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)易、造價(jià)低廉、透光性能好,廣泛應(yīng)用于我國(guó)南北各地區(qū),但也存在保溫性能差、跨度和操作空間較小,不利于機(jī)械化作業(yè)等問(wèn)題。為此,本課題組團(tuán)隊(duì)前期根據(jù)設(shè)施采光和保溫原理設(shè)計(jì)了大跨度非對(duì)稱塑料大棚。為研究該類型塑料大棚的溫光環(huán)境特點(diǎn),并篩選出適合設(shè)施作物周年生產(chǎn)的大跨度塑料大棚類型,本研究選取5種大跨度非對(duì)稱塑料大棚:17 m跨度單層(FG-17-1)、雙層(FG-17-2),18 m跨度單層(FG-18-1)、雙層(FG-18-2),20 m跨度單層(FG-20-1)非對(duì)稱塑料大棚,并以傳統(tǒng)塑料拱棚(G-8-1)和日光溫室(CSG)為對(duì)照,對(duì)典型季節(jié)的棚內(nèi)溫度和光照環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)和分析。研究結(jié)果表明:1.在氣溫方面,秋、冬季不同類型棚體內(nèi)最低氣溫由高到低依次為CSGFG-18-2FG-18-1FG-17-2FG-20-1FG-17-1G-8-1;春季,CSG和FG-18-2最低氣溫較高,且兩者夜間平均氣溫和最低氣溫均沒(méi)有差異,FG-17-1、FG-17-2、FG-18-1和FG-20-1棚內(nèi)夜間氣溫較低,彼此差異較小,且高于G-8-1�？梢�(jiàn),大跨度非對(duì)稱塑料大棚可以顯著提高棚內(nèi)夜間平均氣溫和最低溫度,但并非跨度越大越好;FG-17-2大棚的保溫效果優(yōu)于FG-20-1和FG-17-1,說(shuō)明多層覆蓋對(duì)溫室大棚保溫性能的影響大于跨度對(duì)其保溫性能的影響。5種大跨度非對(duì)稱塑料大棚中,FG-18-2棚內(nèi)最低氣溫值最高,秋、冬和春季晴、陰天天氣下,最低氣溫分別在9.0、5.4、14.0℃以上,較G-8-1分別高4.7、11.7、3.3℃以上,冬季雪天棚內(nèi)日均溫為6.0℃,較G-8-1高6.2℃;冬季典型天氣下南北跨度方向氣溫分布差異在0.6℃,水平方向氣溫分布相對(duì)均勻。因此,FG-18-2大棚保溫性能較好,氣溫變化相對(duì)平穩(wěn),能為設(shè)施作物提供相對(duì)較好的溫度環(huán)境。2.在土壤溫度方面,秋、冬季5種大跨度非對(duì)稱塑料大棚內(nèi)的土壤日平均溫度由高到低依次為FG-18-2FG-18-1FG-17-2FG-17-1FG-20-1G-8-1,春季則表現(xiàn)為FG-18-2和FG-17-2高于G-8-1,FG-17-1、FG-18-1、FG-20-1低于G-8-1。FG-18-2秋、冬和春季土壤日平均溫度分別為14.9~19.1、10.9~12.7、18.5~22.8℃,較G-8-1分別4.8~8.3、5.5~6.3、0.1~1.2℃。可見(jiàn),白天FG-18-2棚內(nèi)土壤可以蓄積更多的太陽(yáng)輻射熱量,為設(shè)施作物提供較好的根際溫度。3.在光照方面,FG-18-1棚內(nèi)光照強(qiáng)度最大,南北光照分布更均勻,采光性能較好;秋、冬和春季棚內(nèi)南、中和北部最大光照強(qiáng)度值分別為34 400、32 520、29 100 lx,34 400、32 520、29 100 lx和43 848、42 984、39 655 lx;FG-18-2略低,秋、冬和春季棚內(nèi)南、中和北部最大光照強(qiáng)度值分別為32 150、31 203、27 442 lx,33 620、31 190、26 970 lx和41 184、39 120、35 352 lx;FG-20-1和FG-17-1光照強(qiáng)度較低,FG-17-2最低。這說(shuō)明增加跨度和采用非對(duì)稱結(jié)構(gòu)可以顯著提高棚內(nèi)的光照強(qiáng)度,大幅度提高北部光照,使得南北方向光照分布更均勻,但跨度的增加應(yīng)保持在適宜區(qū)間內(nèi),并不是越大越好。4.在周年氣溫日變化方面,5種大跨度非對(duì)稱塑料大棚中,FG-18-2全年的最低溫度均較高,春、秋季比CSG低0.5℃左右,較G-8-1高4.0℃左右;冬季為4.2℃,較G-8-1高16.3℃,較CSG低2.1℃,無(wú)極端低溫,保溫性能較好;同時(shí)FG-18-2棚內(nèi)最高氣溫值相對(duì)較低,沒(méi)有極端高溫情況,氣溫日變化幅度相對(duì)較小。綜合以上溫光環(huán)境結(jié)果表明,18 m跨度雙層非對(duì)稱塑料大棚能夠顯著提高氣溫和土壤溫度,保溫性能較好,且光照強(qiáng)度較高,南北分布相對(duì)均勻,采光性能較好,能為設(shè)施作物提供適宜的溫度和光照環(huán)境,更適合在設(shè)施周年生產(chǎn)中推廣和應(yīng)用。
【圖文】：

表 2-1 不同跨度溫室的結(jié)構(gòu)參數(shù)Table 2-1 Structural parameters of greenhouse with different spans m溫室Greenhouse總跨度Total span內(nèi)跨Inner span脊高Ridgeheight內(nèi)高Inner ridgeheight南跨Southernspan北跨Northernspan長(zhǎng)度LengthFG-17-1 17 5.6 10 7 50FG-17-2 17 15.52 5.6 3.8 10 7 50FG-18-1 18 6.0 12 6 85FG-18-2 18 16.61 6.0 5.2 12 6 85FG-20-1 20 6.0 12 8 50G-8-1 8 3.6 50CSG 12 5.5 63注：FG-17-1、FG-17-2 分別表示跨度為 17 m 的單、雙層膜覆蓋的非對(duì)稱塑料大棚；FG-18-1、FG-18-2 分別表示跨度為 18 m 的單、雙層膜覆蓋的非對(duì)稱塑料大棚；FG-20-1 表示跨度為 20 m 的單層膜覆蓋的非對(duì)稱塑料大棚；G-8-1 表示跨度為 8 m 單層膜覆蓋的對(duì)稱塑料大棚；CSG 表示跨度為 12 m 的日光溫室。
【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：S625

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本文編號(hào)：2677623