深冬设施番茄栽培局部加热及温度模拟研究

发布时间：2020-11-09 23:17

　　 日光温室冬季温度在作物生产中有着非常重要的作用,合适的温度能保证温室内作物安全越冬和反季节生产,实现周年生产。本研究在不同基质下对日光温室冬季根区加温和风机空气加温进行研究,探索电加热条件下根系温度场的变化、空气加温中不同栽培模式下温室内部温度的变化以及这两种加温方式对番茄生长、生理、品质和产量的影响,结合能耗角度分析各种加温方式的效果和经济效益,主要研究结论如下:(1)以丰收(74-560)F1杂交品种番茄为试材,设置不同吊秧方式下,果穗部局部空气加热,通过设定“人字搭架+热风机”、“垂直吊秧+热风机”两种加温处理,研究不同热风加热和配合农艺措施对果菜冠层温度、越冬番茄植株生长及番茄果实产量和品质的影响。结果表明:“人字搭架+热风机”处理更有利于冠层局部温度的提高,该处理下番茄植株单株产量也最高,达到4.32kg/株,而单株能耗为6.96 kW·h,在同样温度条件下,比“垂直吊秧+热风机”的处理节能36.6%。(2)采用不加温(CK)、加温22℃、28℃和34℃的处理进行试验,研究不同根系温度场的分布以及对无土栽培番茄生长和品质的影响。结果表明,椰糠基质为22℃和28℃的温度处理对番茄植株生长指标和生理热性均有显著影响,在株高、茎粗、叶片数、维生素C、可溶性糖等指标上有显著提高,但22℃处理中番茄植株的单株能耗为11.33 kW·h,显著低于28℃处理的14.86 kW·h,结合产量对比,说明22℃的能耗产出比(单株产量/单株能耗)更高。(3)以日光温室无土栽培椰糠基质为研究对象,建立基质的稳定传热模型,以温室地面和基质表面温度为输入条件,室内空气温度为边界条件,早上9:00基质内部温度为初始条件,分析基质内部的换热过程并用数学语言进行描述,通过温室内部环境条件对基质内温度变化进行模拟,同时将基质内布点的实测数值与模拟值进行对比。结果表明:在20:00-次日8:00夜间时间段,模拟结果与实测温度结果数值拟合良好,整体趋势一致,加热中心温度差距在1℃左右,该温度模拟能较为准确的预测基质内温度变化,为基质采暖提供依据。
【学位单位】：河北工程大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2020
【中图分类】：S641.2;S626
【部分图文】：

河北工程大学硕士学位论文12图2-1风机加温运行流程图Fig.2-1Flowchartoffanheatingoperation图2-2两种栽培模式立面图与测点位置Fig.2-2Elevationdrawingsandlocationofmeasuringpointsoftwocultivationmodes2.1.3项目测定2.1.3.1日光温室环境指标的测定选取冬季晴朗天气进行温室环境指标的测定，试验采用清华同方股份有限公司生产的RHLOG系列自记仪（温度测量范围：-20～75℃，测量精度：±0.3℃），用于温室内空气干球温度和湿球温度的测定。所有温度自记仪用通讯电缆连接计

河北工程大学硕士学位论文12图2-1风机加温运行流程图Fig.2-1Flowchartoffanheatingoperation图2-2两种栽培模式立面图与测点位置Fig.2-2Elevationdrawingsandlocationofmeasuringpointsoftwocultivationmodes2.1.3项目测定2.1.3.1日光温室环境指标的测定选取冬季晴朗天气进行温室环境指标的测定，试验采用清华同方股份有限公司生产的RHLOG系列自记仪（温度测量范围：-20～75℃，测量精度：±0.3℃），用于温室内空气干球温度和湿球温度的测定。所有温度自记仪用通讯电缆连接计

河北工程大学硕士学位论文20图3-1温室自动加热装置流程及栽培槽横断面图Fig.3-1Flowchartofgreenhouseautomaticheatingdeviceandcrosssectionofcultivationtank3.1.3项目测定3.1.3.1室内外空气温度变化和不同处理基质内温度测定选取冬季晴朗天气进行温室环境指标的测定，试验采用T型热电偶（温度测量范围：-40～100℃，测量精度：±0.2℃；湿度测量范围：0～100%，测量精度：±2.5%），用于空气干球温度和湿球温度的测定。温室内温湿度测点位于温室中心，距离地面高度0.8m；室外测点距离地面高度1.5m，所有传感器连接美国Campbell公司生产的CR1000数据采集器进行自动记录，时间间隔为10min。3.1.3.2不同处理下植株的生长指标测定每个处理选取长势一致的3个番茄植株对其株高、茎粗、叶片数进行测定，每隔15天测一次。株高是植株基部到生长点的长度，用卷尺测量。茎粗是第一片真叶到子叶之间的横径，使用日本Mitutoyo电子数显游标卡尺测量。叶片数的计算以叶片展开（>3cm）为标准。3.1.3.3不同处理下番茄植株根系指标、产量和光合色素指标的测定番茄植株在3-4穗果时进行破坏性试验，每处理选择挂牌标记的12株植株，成熟时分别记录采收时间和番茄植株的单果重、单株产量等指标，取植株根系测定其干鲜重。用乙醇浸提法测定植株光合色素含量[85]。3.1.3.4不同处理下番茄植株的果实品质测定品质上在采收期每个处理取成熟度一致的番茄果实对其进行的品质指标测定。果实可溶性蛋白含量测定采用考马斯亮蓝法[86]；可溶性糖含量测定采用恩酮
【参考文献】

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本文编号：2877095