设施农业栽培中的保温增温技术分析

柴贵贤

（武威职业学院，甘肃 武威 733000）

随着我国市场经济的蓬勃发展，以高效、高产、优质为目的设施农业栽培技术已广泛地应用于我国农业生产。近年来随着设施农业的不断发展，我国设施栽培面积已跃居世界首位。与传统的农业相比较，设施农业栽培是人为创造适合于作物生长发育的环境条件并进行调控的一种栽培方式，具有一定的外围结构，能在不利的自然条件或反季节条件下进行作物栽培。目前，设施农业栽培已经成为农民增收创收的重要手段。但是，由于设施农业栽培的外围结构一般采用塑料棚膜、玻璃、PVC 板等覆盖材料，严重影响了设施的透光性能，当设施内的光照降低时，设施内温度随之降低，特别是在寒冷的冬季，使作物无法进行正常生长发育。因此，设施内的温度条件是作物生长发育获得高产的关键，也是设施农业栽培中环境调控的首要对象，由此可见，要促使设施农业栽培进一步发展，必须根据当地气候条件，对栽培设施的保温性能进行分析研究，并采取相对应的改进措施。

1 温度调控对设施农业栽培的影响

任何作物的生长发育都需要一定的温度范围，即生长最高温度和生长最低温度，当设施内的温度高于生长最高温度或低于生长最低温度时，作物的生长发育就会停止，在作物生长的最高温度和最低温度范围内，随着温度的升高作物的生长发育加快。在生产上，要把作物产品器官形成期安排在温度条件最适宜的季节，才能促使其产品器官的形成，提高产量和品质。不同种类、品种的作物对温度的要求不一样，即使同一作物不同生育期对温度的要求也不同。例如番茄种子发芽的适宜温度25℃～30℃，出苗后温度为白天22℃～25℃，夜间13℃～17℃，定植后缓苗期白天温度25℃～30℃，夜间15℃～17℃，开花结果期变天温度25℃～28℃，夜间15℃～19℃。因此，在设施农业栽培种要根据不同的作物，以及同种作物不同生育期对温度条件的要求，调节设施内的温度，满足作物对环境条件的需求，才能达到高效、高产和优质。

2 保温技术的运用环境

在广大农户进行设施蔬菜种植时，对于大棚内的温度掌握需要特别注重，应该时刻加强对设施内的温度的监测，因为温度会直接影响到设施内的农作物的正常生长状况，而温度在理论上也是影响设施植物健康正常生长的关键因素，综合大量的设施种植实践分析可以看出，我国在推动设施建设上，始终突出了温度这一重要的衡量标准，对于深化现代农业生产发挥着重要影响。对设施内温度进行调控的过程中，要特别注意到不同地区的昼夜温差的情况都是不一样的，而这种温差的变化发生得特别快，所以说种植户想要及时地避免这种温差对农作物带来的直接影响，就需要及时根据气象部门当天提供的气温数据信息对设施的温度进行调整，这也决定了设施种植户需要强化信息获取意识，主动了解与温度密切相关的天气预报等情况，从而更加积极主动地做好相关应对防范工作。例如，如果白天的温度过高时，就要将设施的隔热膜打开，进行适当降温，或者采用内遮阳或外遮阳，减少阳光直接照射在大棚内，但是如果在夜间温度过低时，就需要加厚隔热膜，防止温度流失，或者通过暖光灯进行照射，提高温度，可以减轻温度对作物的直接影响。所以，农户如果要取得非常不错的经济效益就需要时刻关注气象部门发布的气温，及时地了解数据，并通过这些数据为设施作物栽培创造温和适宜的生活环境。因此，对温度的把控是非常重要的。

3 设施农业栽培保温技术应用

3.1 墙体填充保温法

我国设施栽培类型因地而异，但在设计时最基本的要求是在低温季节能最大限度地利用光能，增加设施内的温度，并减少热量的散失。在设施农业栽培中，墙体具有隔热、蓄热以及放热的功能。相关数据报告显示，墙体厚度约65 cm，白天和夜间均可作为吸热源，无法很好地控制室内环境温度。有时，当夜间设施外温度很低时，这种厚度的墙体也能吸收设施内温度，不利于保温栽培技术的应用，反而会影响设施整体的保温效果；墙壁厚度在50～120 cm，天亮时能吸收热量，黑夜时能释放热量，达到平衡的效果。另一种用珍珠岩块填充的空心夹层，受力厚度为50 cm，具有占用空间小的特点。同时，整面墙可以吸收白天的外部温度，释放白天吸收的热量，当夜晚来临时，这种方式可以确保整个室内空间在温度水平上将昼夜温差降至最低，使室内温度在24 h 内不会波动过大，保持温度恒定，保证了室内作物的温度需求，对保证温室作物的正常生长起到了很好的作用，降低了温度变化过大而导致作物死亡的概率。

3.2 选择透光性、无滴棚膜

棚膜是设施栽培的主要覆盖材料,其性能直接影响设施内的温度、湿度和光照等小气候环境，从而影响设施内作物的生长发育。设施覆盖棚膜可以加快设施内作物的生长发育、防止低温冷害、延长作物生育期等。李松等研究了6种棚膜，发现棚膜覆盖后能使棚内温度平均提高8℃～10℃。棚膜覆盖后设施内的热量主要来自于太阳辐射，而棚膜的透光率决定了设施内的光照强度。在一定范围内，设施内光照越强，设施内温度越高。设施内温度的增加会使作物和土壤内水分大量蒸发，使设施内空气湿度增加，设施内水蒸气在棚膜内表面结露成水滴后吸附在内表面上，进而阻碍了光线的射入，因此降低了棚膜透光性能，同时较高的设施内空气湿度会形成雾以及棚膜上附着的灰尘也会阻碍光线的射入。因此，选用透光性能好、无滴的棚膜可提高设施内的温度。

3.3 保温材料覆盖保温法

材料覆盖保温的方法主要是在设施顶部覆盖透明材料，白天撤去覆盖材料，阳光透过塑料薄膜照射到作物上。夜间覆盖材料可以增加透光面，阻碍发生热传递和热量散失，确保设施内温度恒定。设施农业栽培中，保温覆盖材料根据其应用范围，可分为外层保温被、内层隔热材料和相变保温材料三种类型[1]。外层保温被具有外防水的表面层和保温隔热的芯层。内层隔热材料是运用于设施内保温的一类保温隔热材料，可以解决设施内低温季节保温性差、热量损失大的难题，也可以防御极端低温气候对作物的损伤。相变保温材料是根据物相在变化过程中会释放或者吸收一定的热量，而自身的温度变化却很小的特性，能进行热量的储存或者释放，为设施农业栽培有效地为储存热量开辟了新途径。孙信成选用了17 种保温材料组合成的41 种保温被，测试其传热系数和热节省率，研究发现，涂银迷彩布、镀铝编织布和黑色凝膜毡的保温性和隔热性最好，而且外界温度越低，覆盖保温被的效果越好，增温效果也越好[2]。王宏丽等研究发现，硬脂酸正丁酯热稳定性好、相变温度适合、具有较好的相变潜热性，适合在设施农业栽培上做低温相变储热材料，而且保温效果较好[3]。当前，生产上普遍使用的内层隔热材料主要以聚丙烯塑料为主，尤其用蜂窝状泡沫塑料薄膜效果明显，这种材料在日常使用过程中相对轻巧简洁。白天，阳光透过塑料薄膜照射室内作物，增强了光合作用，也提升了设施的保温性能。

4 设施农业栽培保温技术应用

4.1 地膜覆盖法

薄膜保温技术广泛应用于我国的农业栽培技术中，它具有绝缘性、保温性、加热性。目前，薄膜保温技术已经成为我国设施农业发展中不可或缺的技术之一。薄膜技术为农作物提供了良好的生存环境，同时也为推动中国农业发展奠定了基础。在露天环境下，土壤表面温度略高于空气温度。然而，在设施内，土壤表面温度经常会低于气温，会导致作物根系生长受到抑制。基于这种情况，在设施作物栽培中，通常运用地膜覆盖技术，可以使土壤温度提高，这是因为覆盖地膜后，阻碍了土壤中的水汽蒸发，而带走土壤热量，使土温在覆盖地膜后土壤温度增加2℃～3℃，但是，覆盖普通地膜后使土壤水蒸汽在地膜下凝结，使地膜对太阳的反射率增加，从而降低了太阳能的透射率，使增温效果受到抑制，影响增温效果，如果能采用无滴地膜，可抑制水蒸气在地膜下的凝结，提高地膜的透光率，对提高设施内土壤温度有重要意义。

4.2 增施有机肥

有机肥在农业生产上被称为“万金油”，其不仅可以改善土壤理化性质，从而提高作物产量，还可以增加土壤中微生物的数量和提高微生物的活性，使土壤呼吸速率增加，提高土壤温度。同时施用有机肥，可以加深土壤颜色，增加土壤对太阳辐射能的吸收，从而提高设施内土壤温度，在设施作物栽培中，通常施用腐熟的羊粪、牛粪、鸡粪等。王孝娣等研究发现，施用有机肥后可使设施桃树栽培中前期土壤温度提高2℃～3℃，使气温与地温相协调，能够避免桃树“先芽后花”的现象，提高座果率，增加产量[4]。

4.3 合理灌溉

农业的生产与发展离不开灌溉，而作物栽培更是离不开水分，在设施农业栽培中灌溉和保温是相矛盾的，尤其是低温季节，浇水后由于水温低，必然会引起设施内土壤温度的下降，因此，设施低温季节浇水要选择合适的灌溉时间、方式和浇水量。为了使浇水后土温下降不明显，一般选择在冷尾暖头的晴天浇水，保证浇水后有2～5个晴天，并于晴天上午浇水，浇水后由于太阳光的照射会使设施内气温上升，从而使气温带动低温回复。传统的大水漫灌不仅使地温下降剧烈，而且还会造成水资源浪费，因此，要选择合适的灌溉方式和灌溉量。随着节水灌溉技术的发展，微灌技术已经广泛应用于设施农业灌溉。微灌技术，是加压后的水分通过输水管道运输到根际周围的一种技术，其具有用水量少的特点，因此，不仅节约用水，而且由于灌水量少，使地温下降不明显，能够促进根系健康生长，提高作物产量。

5 结语

设施农业是我国农业发展的趋势，也是我国实施乡村振兴的重要路径。需要从我国设施农业发展的实际情况出发，根据传统农业发展的研究，扬长避短。提高设施农作物的产量和品质，就要加强现代社会农业发展的水平和质量，提高设施农业保温技术在农业中的应用水平，积极探索设施农业栽培中的增温保温技术，促进设施农业高质量发展。