不同降温措施对夏季塑料大棚温度的影响

徐 进，赵 鹤，王铁臣，任 爽，张瑞芬，王 帅

（1.北京市农业技术推广站，北京 100029；2.北京市土地整理储备中心，北京 101117；3.北京北农种业有限公司，北京 100028）

北京地区夏季炎热，高温天气持续时间较 长。塑料大棚进行夏季生产时，棚室内温度普遍较高，不利于作物生长，甚至会发生高温障碍，严重影响生产效益[1]。随着我国设施农业的发展，环境控制技术水平不断提高，除开通风口、喷淋降温等措施外，还可通过遮阳网、环流风机、湿帘风扇、涂料降温等方式进行降温[1-2]。目前，在北京地区塑料大棚生产中常用的降温措施主要是遮阳网和环流风机。遮阳网利用光的反射及不透光性，可以阻止太阳光线照射到温室大棚中，使得光线所带来的热量比例有所降低，从而使得室内的温度下降；环流风机可以加速棚内外空气对流交换，进而排出棚内的热空气，从而达到降温的效果。前人主要针对连栋温室降温措施开展大量研究[3-4]，而针对普通塑料大棚降温措施的研究较少。本试验针对遮阳网和环流风机2种降温措施的分别使用以及组合应用条件下塑料大棚内温度变化情况进行了研究，明确不同降温措施的降温效果，为京郊地区设施环境的有效调控以及降温设备的合理配置提供一定的依据。

1 材料和方法

1.1 试验时间与地点

试验于2018年8—9月在北京市昌平区金六环农业园塑料大棚进行，每栋塑料大棚占地面积400 m2，棚体为镀锌管组装式结构，跨度7.8 m、长度50 m、肩高1.5 m、棚高3 m。

1.2 试验材料

遮阳网为透光率30%的黑色遮阳网，材质为黑色聚酯托幕线，市场购买。

试验风机型号有JHF-400、JHF-500，山东杰诺温控设备制造有限公司生产。2种型号风机指标对比如表1。

表1 2种型号风机指标对比

1.3 试验设计

2018年8月7—22日，进行单项降温措施比较试验，设置4个处理，分别在4栋塑料大棚内使用不同降温措施，分别是：处理1为遮阳网、处理2为4台环流风机（JHF-400）、处理3为3台环流风机（JHF-500）、处理4为对照（CK），无降温措施。

2018年8月24日—9月12日，进行多项降温措施效果比较，试验设置3个处理，分别在3栋塑料大棚内使用不同降温措施，处理5为遮阳网+4台环流风机（JHF-400）、处理6为遮阳网+3台环流风机（JHF-500）、处理7为遮阳网。

不同处理棚室管理方法一致。遮阳网于晴天11：00—17：00遮阴，风机于11：00—17：00定时启动控制。

1.4 测定指标及方法

采用美国Onset HOBO MX1101无线温度记录仪，记录8月7日—9月12日各处理棚室温度，其中8月7—22日还记录了对照温室室外温度，以便进行棚室内外基础数据比较。

1.5 数据分析方法

相关数据采用Excel软件进行统计分析与做图。

2 结果与分析

2.1 棚室内外温度比较分析

从图1可知，北京昌平夏季室外平均温度在25.2～31.0 ℃，空白对照组棚内的平均温度在28.6～35.9 ℃，大多数蔬菜适宜的生长环境温度在20～30 ℃，温度监测期间有70%左右的天气棚内平均温度高于30 ℃，不利于作物生长。棚内温度比棚外温度平均高出4 ℃左右。

从图2可知，北京昌平夏季室外最高温度在30.1～40.1 ℃，空白对照组的棚内温度在41.4～53.4 ℃，棚室内的最高温度严重超出了作物生长所能承受的最高温度范围。棚内最高温度比棚外温度平均高出12.2 ℃左右，塑料大棚夏季生产必须要借助降温设施来降低棚内最高温度。

2.2 不同单项降温措施对温度的影响

不同降温措施棚室内的日平均温度和日最高温度情况分别见图3和图4。从图3和图4可以看出，通过使用单项降温设施，棚内平均温度均有一定程度的下降，处理1、2和处理3基本可以使棚内平均温度降到30 ℃以下，使棚内最高温度基本降到40 ℃以下；而无降温措施的对照组处理4，棚内平均温度为28.6～35.9 ℃，最高温度为41.4～53.4 ℃。

8月7—22日期间，处理4的日平均温度和日最高温度最高，而处理1的日平均温度和日最高温度最低，4个处理棚室温度排序为：处理4＞处理2＞处理3＞处理1（图3和图4）。当天气较热时（8月15—16日），没有降温措施的处理4棚内温度最高，最高气温超过50 ℃，而其他有降温措施的棚内温度可控制在40 ℃以下，对照组与其他处理棚日最高温度差达10 ℃以上；当天气较凉爽时（8月18日），没有降温措施的处理4棚内最高温度为41.4 ℃，其他有降温措施的棚内温度可控制在36～37 ℃，对照组与其他处理棚日最高温度仅相差4～5 ℃，可以说明天气越热，降温措施的降温效果越显著；处理4的日平均温度和日最高温度波动范围大，而处理1、2、3的温度波动范围小，说明降温措施可有效保持棚室内最适温度。

从图3和图4中还可以看出，处理1可以使棚室平均温度比处理3再降低0.8 ℃左右，最高温度比处理3低1 ℃左右；处理3比处理2平均温度低0.6 ℃左右，平均最高温度低1.3 ℃左右；因此，处理1遮阳网的降温效果最好，其次为处理3的环流风机JHF-500。

2.3 不同降温措施组合对温度的影响

遮阳网结合不同型号环流风机组合降温措施对棚室温度的影响效果见图5，处理5和处理6的组合降温措施比处理7的单项降温措施降温效果好，其中处理6的降温效果更好，可使棚室内最高温度较处理7降低2.0 ℃左右。结果表明：遮阳网结合环流风机JHF-500的组合降温措施效果最好。

3 结论与讨论

夏季温室降温一直是广大设施农业工作者关注的问题之一。李红莲[3]对夏季温室降温中常用的4种单项降温措施（顶开窗、湿帘、内遮阳和外遮阳系统）对温室温湿环境的影响开展了研究，结果表明湿帘加上外遮阳是夏季温室最经济有效的降温方式。近年来，针对日光温室以及连栋玻璃温室降温措施研究较多，而针对塑料大棚降温措施的降温效果研究较少。本试验针对遮阳网、2种型号的环流风机单项及组合降温措施对塑料大棚内温度的影响进行研究，结果表明单项降温措施中遮阳网的降温效果最好，降温效果要优于环流风机，遮阳网可以使棚室平均温度和最高温度比环流风机（JHF-500）分别再降低0.8 ℃和1 ℃左右；3台JHF-500的环流风机比4台JHF-400环流风机的平均温度低0.6 ℃左右，平均最高温度低1.3 ℃，由于不同功率的风机通风量不同，功率越大风量越大，送风距离更远，JHF-500的环流风机送风距离为JHF-400的2倍以上，所以JHF-500风机降温效果也优于JHF-400风机；在组合降温措施对塑料大棚内温度的影响方面，遮阳网结合环流风机JHF-500的组合降温措施降温效果最好，可使棚室内最高温度较遮阳网单项降温措施再降低2.0 ℃左右。

降温技术是保证夏季塑料大棚正常生产的重要手段。降温技术的降温效果受气候条件、作物种类、设施条件以及成本投入等因素的影响[4-6]；因此，要结合具体气候条件、基础设施条件、运行成本等因素综合考虑，选取经济有效的降温技术。建议生产者可选择性价比较高的遮阳网进行降温，如果条件允许可以选择遮阳网加环流风机的组合降温措施，使棚室在炎热的夏季达到理想的降温效果，为作物提供一个良好的生长环境。

随着科技水平的提高，降温方式也越来越多，在塑料大棚内常用的降温措施除遮阳网和环流风机以外，还有通风降温、喷淋降温、涂料降温等。由于本试验受条件限制，只对比分析了2个时段的遮阳网和环流风机降温措施的效果，下一步要加强组合多项降温措施进行降温效果的研究，并选取夏季温度最高的时段进行研究，以确保试验的准确性和科学性。