太阳能温室设施农业工程_太阳能风能生物质能太阳能光电中高温防辐射 ...
一、太阳能温室设施农业及其关键技术
  农作物的生长发育,一方面决定于作物本身的遗传特性,另一方面决定于外界环境条件。太阳能温室设施农业是在不适宜露地栽培农作物的季节或地区,利用特定的太阳能温室设施创造出适于农作物生长发育的人工小气候环境,从而达到增产增收目的的一项现代农业技术。
  太阳能温室设施中人工环境的调节控制是关键技术。首先我们从植物生长发育的角度来分析温度和湿度以及二氧化碳农度等环境参数对农作物的影响。
  (1)温度 温度与光照是植物生长发育最重要的两个因素。主要果菜类的生育适宜温度,白天为23℃到28℃,夜间为12℃到18℃; 叶菜类生育适宜温度白天为15℃到20℃,夜间为5℃到8℃。即使是同一种蔬菜作物,其生育适宜温度也不xx一样。
  当环境温度超过蔬菜生育适宜温度时,则会引起延迟生育,并常影响花蕾的发育。以番茄为例,高温对番茄花蕾的影响依发育阶段而异,花芽分化初期耐高温,其后耐高温能力减弱,开花前9~10天的减数分裂期最不耐高温,幼果受精后耐高温性又逐渐增强。由于番茄陆续开花,连续结果,不同层次的花蕾、花、幼果处于不同发育阶段,所以要求精细的温度控制。其它蔬菜也与此类似。
  低温会降低蔬菜叶片的光合速率,同时也延迟生育,降低果菜品质,使畸形果增多。温度越低,低温持续时间越长,延迟生育的程度越显著。遇到低温抑制生育时,一般采取密闭蔬菜温室,提高地温,以蓄积热量。而高温时,又会发生生育障碍,在夜间低温、白天高温的情况下,生育越发受到抑制。因此超出生育适宜温度的低温和高温间xx不存在相互补偿的作用。
  对于蔬菜作物,变温控制是目前较理想的措施。{yt}中通过变温控制,白天使作物进行旺盛的光合作用,日落后又促使光合产物的转移,并尽量减少呼吸消耗,以增加产量。晴天,白天日出后应维持光合作用适宜温度,经过数小时,当温度超过界限温度时,又应及时通风换气,防止高温障碍。傍晚后,室内温度急剧下降,前半夜数小时应保持较高温度,促进光合产物的转移,后半夜降至较低温度时应抑制呼吸消耗。这样可大大提高蔬菜的产量。
  (2)二氧化碳
  二氧化碳是绿色植物光合作用的主要原料之一,生态环境中二氧化碳的供给水平直接影响光合速率、产量和品质。提高二氧化碳的 浓度,可提高果菜类的个体重量,缩短蔬菜生产周期。试验测定表明,当环境中二氧化碳的农度高于大气环境中二氧化碳浓度的2-3倍时,大部分蔬菜的产量(如:黄瓜、番茄等)可提高一倍。室内二氧化碳浓度的变化规律:夜间由于作物的呼吸作用释放二氧化碳,使室内二氧化碳的浓度高于自然界;日出后随着光线射入室内,作物光合作用消耗部分二氧化碳,使室内二氧化碳浓度急剧下降,低于自然界的二氧化碳浓度。如不采取措施,尽管光合温度条件满足要求,在这种密闭设施内也会出现二氧化碳不足而影响光合作用的情况。
  (3)湿度 如果不是极端干燥或过湿,作物的生育不受湿度的影响,叶片气孔能自由开闭调节蒸腾量。但在持续干燥条件下,叶片气孔关闭,影响光合作用,会抑制生育;果菜类开花期遇到极端过湿条件,花粉不能充分散开,花粉管伸展受阻,会产生畸形果。如果蔬菜生产是在封闭、半封闭条件下进行的,地面蒸发和作物蒸腾作用产生的水蒸汽凝结水大都滞留在室内,使空气相对湿度和{jd1}湿度显著高于外界。傍晚温度下降,湿度过饱和后会产生雾。土壤湿度越高,室温越低,雾持续时间越长、浓度越大。雾在薄膜上凝结成水滴,润湿作物茎叶,好湿性病原菌便随水滴侵入气孔。湿度是影响设施蔬菜病虫害发生的主要因素,高湿加上适宜发病的温度条件更会加速病虫害的发生。
  从以上分析可以知道,蔬菜的产量、质量、生产周期和病虫害的发生,与温室环境的关系十分密切,应科学合理地进行控制调节。
  二、发展我国太阳能温室设施农业
  目前我国已初步具备发展太阳能温室设施农业的条件,我们应大力宣传,积极推广。
  (1)具有防腐蚀性能的结构框架用镀锌钢管国内市场上可以买到,且价格合理,国产化已不成问题。
  (2)覆盖用的国产聚氯乙烯薄膜
  以前只有4~6个月使用寿命,且保温性、流滴性等不能满足生产需要。现在,已研制成多种新型材料,并在技术上作了改进,加入防老化剂,延长了使用寿命;在母料中加入红外阻剂,提高了保温性能;加入了流滴性助剂,作成异质多层复合膜,加强了流滴效果,在母料中加入少量紫外光阻剂,降低了作物发病率;加入单色性助剂,制成了漫反射膜、调光膜,使温室内光线分布更加均匀。因此,太阳能温室覆盖材料的国产化也可以实现。
  (3)冬季,太阳能温室需要热水采暖;夏季,温室顶部需喷淋水、喷白和使用遮阳网。这些操作的自动控制技术,国内已xx成熟。喷白材料已研制成功,且投入市场。
  微机所涉及的温度和湿度采样是常规的热工参数采样问题。肥料供应泵、通风机、热水泵均可通过微机加以控制,灌溉和肥灌中作物区的流量阀、侧面卷帘门、热屏遮荫系统则可通过微机模拟量输出控制电动执行机构动作来实现。国内已有这种现成的电动执行机构产品。只有卷帘门和热屏遮荫系统的材料及众电动执行机构动作到卷帘门和热屏遮荫系统卷起这一段执行机构需要进行开发。报警和系统故障分析功能通过采样系统温度和湿度数据、系统运行部分状态参数及已存在微机中的经验数据和累积数据xxxx来实现。
  (4)二氧化碳施肥可以采用液体储罐汽化施放气体技术来实现。现在市场上已能提供该项服务,施放气体浓度通过计算机控制实现。
  (5)当上述光照、温度和湿度控制的硬件实现以后,就可通过软件对每一种作物的生产过程进行智能化调节,使其处于{zj0}状态下生长。现在国内已开发出这种软件。
  在我国,适合当地特点的运行经济的温室是推广太阳能温室设施农业的必要条件,特别值得一提的是我国幅员辽阔,地域气候条件相差甚大,经济条件也很不平衡,从地域特点看应大力发展长江中下游、珠江三角洲以及北方三种气候类型特征的太阳能温室。
        由华园新能源应用技术研究所研究开发主动式太阳房(太阳温室),即是通过改变普通被动式太阳房被动蓄温储热的特性,采取主动利用太阳能进行采温、供温、保暖与空调的办法来保障室内所需要的温度、湿度等各项指标的落实。由山东华援新能源有限公司运用太阳能设备,实现采温送暖及传输蒸汽等等并且配有自动装置,使农业生产实现现代化和自动化。
    主动式太阳房系太阳能热利用技术的主要发展方向,它在农业生产中的应用前景十分广阔,较之传统的被动式太阳房,由于其被动性采热,所以造成温度难以控制,有时因温度太高,还要人为的放走一部分热量,以适应植物生长的需要,而到了晚上又因没有储热设备,造成无法保温影响动植物生长。而主动式太阳房的应用体现了太阳能高新技术的巨大价值,因而解决了传统的被动式太阳房根本无法解决的恒温、恒湿及智能化控制与管理问题。
    太阳能温室对养殖业(包括家禽、家畜、水产等)同样具有很重要的意义,它不仅能缩短生长期,对提高繁殖率、降低死亡率都有明显的效果。因此,太阳能温室已成为中国农、牧、渔业现代化发展不可缺少的技术装备。 网址:



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