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日光溫室正是由于其優越的保溫性能,才能在不加溫或只用臨時加溫的條件下,在漫長而嚴寒的北方地區進行作物的越冬生產。
日光溫室的保溫主要依靠溫室的墻體、后屋面以及保溫被。在溫室建設之前,應收集分析當地多年的氣候資料,根據多年自然溫光條件,以*限度減少建設投資為原則,合理確定溫室墻體、后屋面的用材和厚度,以及墻體的高度和后屋面的長度。相關溫室建造材料的性能及溫室建造的材料厚度和總體尺寸等參數,由于溫室建設完成后基本無法改變,因此,溫室建設者在溫室建造之前應咨詢當地或權威的科研設計單位,經其精確分析確定后再行建設。
除了在日光溫室建設中要加強溫室保溫外,日常管理上也有很多簡便易行的有效保溫方法,以下對其做一些簡要的介紹。
一、前屋面保溫被保溫。前屋面保溫被是日光溫室區別于其他溫室夜間保溫的最明顯的特征。目前市場上主要的保溫被材料主要有兩種類型:一種是具有自防水功能的發泡聚乙烯材料,兩側粘貼反光鋁箔或抗拉織物,厚度有10毫米、13毫米、15毫米幾種規格;另一種是紡織品下腳料經過去雜、疏松、針刺制成的保溫芯兩側保護防水布,按照重量有800克/平方米、1200克/平方米、1600克/平方米幾種規格,隨保溫被材料的厚度或重量增加,材料的保溫性能也相應提高。前者重量輕、使用壽命長,但造價較高,后者造價低,但防水性能較差。具體選擇使用中應根據溫室建設地區冬季的夜間氣溫、溫室內種植作物對溫度的要求以及溫室建設者的經濟水平確定。
在保溫被的使用和管理中,首先應保證保溫被經常處于蓬松、干燥狀態,如果保溫被進水或潮濕應盡快晾干或更換,因為潮濕的保溫被其保溫性能將顯著下降。其次,保溫被在屋面上覆蓋時被與被之間應有足夠的搭接寬度,確保保溫被間不出現漏風現象;保溫被的搭接應按照當地主導風向順茬搭接,避免冷風吹入保溫被;保溫被在山墻兩端應單獨固定,尤其在迎風側山墻應連續壓邊,確保保溫被不被風吹起;保溫被在溫室前沿側也應適當固定,為加強保溫,可在保溫被鋪好后再沿溫室前屋面卷鋪一層草苫,好似給溫室再穿上一道保溫裙,不僅能起到增強保溫的作用,而且也能壓緊保溫被,起到一定防風作用。
二、溫室內設置二道幕或搭建小拱棚保溫。在室外溫度比較低的地區或常年溫度比較高的地區遇到極端低溫條件時,可在溫室內設置二道幕進行保溫。二道幕的材料可以是不透明的織物、廢舊塑料薄膜,甚至是地膜。一般安裝在距離作物冠層20厘米以上的位置,與溫室透光覆蓋材料至少要保持20厘米以上的距離。其保溫的原理是利用了二道幕和溫室透光覆蓋材料之間的空氣間層中空氣的隔熱作用,降低了溫室內熱量向外的擴散速度,從而延緩了室內溫度的降低。為了保證二道幕的保溫效果,要求二道幕安裝應連續、嚴密,不得出現漏風、漏氣現象。在光照條件比較好的地區,如果采用如地膜等透光率較高的材料,二道幕白天可不必收起,能有效減輕操作的勞動強度。
如果是種植低矮作物,可沿作物種植畦壟用竹片搭建小拱棚,夜間覆蓋廢舊塑料薄膜或地膜等保溫,白天揭開塑料薄膜采光,必要時也可和二道幕一樣不揭塑料薄膜。
三、溫室前沿設置防寒溝保溫。日光溫室除了通過墻面和屋面散熱外,通過地面從溫室南側散失的熱量也不可忽視。往往在日光溫室的南側地面存在一個低溫帶,直接影響這一區域作物的生長。為了避免這一低溫帶,減少溫室的地面散熱量,一般沿溫室南側前沿設置一道防寒溝。防寒溝寬度一般在20-30厘米,深度多在30-50厘米,內填隔熱性能比較好的隔熱材料,要求防寒溝應防水,以保證防寒溝內隔熱材料長期處于干燥狀態。防寒溝可以緊貼溫室基礎設置在溫室外,也可以設置在溫室內。一般防寒溝設置在溫室內的保溫效果要優于設置在溫室外的,但設置在溫室內的防寒溝要占用一定的室內種植面積。為了*限度減少設置防寒溝占用溫室種植面積,可在溫室前沿內側緊貼基礎立鋪一層5厘米厚的聚苯乙烯泡沫板,不僅占地面積小,而且隔熱性能也非常優越,還不需要做防水處理,成本也較低。
四、加強對入口的保溫和管理。入口一般設置在溫室的東西山墻上,也有的設置在溫室的北側或南側。由于我國北方地區冬季主導風向多為西北風,所以設置在西、北側的門容易遭受冷風的侵襲。為了避免進出門口時冷風灌入溫室,一般要求在溫室的進門口設計建設一個緩沖門斗,該門斗也可作為存放作業工具的場所,有的溫室生產者甚至將門斗作為生活起居的場所,常年居住在這里。
除了在溫室門口處設計建造門斗外,在溫室的進門口要求安裝保溫性能較好的保溫門,并嚴格密封門洞縫隙。由于保溫門造價比較昂貴,很多生產者大都使用普通的木門、鋼門或鋁合金門,這些材料的門本身保溫性能較差,而且密封不嚴,是冬季溫室散熱的一個關鍵部位。為了提高門洞的保溫性能,一般建議在溫室門洞的兩側分別吊掛比較厚重的保溫門簾,門簾的寬度應超過門洞寬度至少20厘米,底部落地,避免掃地風灌入溫室。
為了有效保護門口作物不受進出門而灌入的冷風侵襲,一般要求在進門口處用廢舊塑料薄膜搭建一個圍繞作物栽培區的風障,以便進入溫室的冷風有一定的時間和空間進行預熱,避免冷風直接吹向作物,造成作物局部受凍。風障一般設置高度和門洞高度相同或略高于門洞,長度大約在10米左右,沿溫室后走道長度方向布置。
五是采用半地下式溫室保溫。在地下水位比較低的地區,在建造日光溫室時,將溫室地面降低30-50厘米,形成半地下式日光溫室,對提高溫室的溫度具有顯著的作用。半地下式日光溫室其保溫增溫原理主要表現在:一是利用了大地土壤的保溫性能,半地下式下臥的深度實際上是用土層做保溫,相比塑料薄膜或墻體,其保溫性能明顯占優勢,也就是增大了溫室的保溫比,從而提高了溫室的保溫性能;二是冬季土壤溫度深層比表面高,土壤夏季吸收太陽輻射熱量向下儲存,而到了冬季,由于土壤表面凍結,深層熱量再逐步傳向地表,所以土壤深層的溫度比表面高,下臥地面就是利用了土壤深層的高溫以提高溫室的溫度。
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