栽培研究室华北区栽培岗位
田淑芬团队
2013年1月,华北地区出现了长时间雾霾天气,北京、天津等地的雾霾天数较往年显著增加,其中天津1月的雾霾天数为6.8天,较往年的平均4.6天增加了47.83%。在这样的气候条件下,往年在12月下旬或1月上旬开始加温的日光温室,今年按计划升温时,在中午最佳光照时间,棚内最高温度也只有15℃甚至更低。在此情况下,如何提高棚内温度和光照水平,成为设施葡萄正常生长,稳产、丰产的关键。
为此,通过对前人的经验进行总结,并检索国内最新资料,将一些新模式、新技术总结如下:
1 温室加温技术
(1)热风加热
主要采用油、煤、气等类型的热源供给散热器,用风机吹风,实现温室大棚内空气循环,达到提高温度、降低湿度的效果。该系统由热风炉、送气管道、配件及传感器等组成。通常80米长的大棚或温室使用1-2个炉子。
优点:投资少,升温快,节省设备资材、安装维修方便、占地面积小、一次性投资少。
缺点:升温不均匀,不加温后降温速度快,降温后叶片易形成积水;运行费用高;燃烧废气会造成空气污染,特别是煤炉容易产生CO、SO2,有一定安全隐患。
(2)热水加热
该系统一般由热水锅炉、供热管道和散热设备3部分组成,供热锅炉一般设置在缓冲间内。先用锅炉将水加热,然后用水泵加压,热水通过加热管道供给在温室内均匀安装的散热器,进行室内空气加温。整个系统为循环系统,冷却后的水重新回到锅炉进行加热,进入下一次循环。
优点:运行稳定可靠,温度稳定,占地面积小。
缺点:系统设备复杂,造价
高;烧煤有污染;一次性投资大。
(3)电加热
电热采暖是用电热器直接加热空气或电热线加热苗床,其主要设备为电暖风机或电热线。比较常见的电加热方式是将地热线埋在地下,用来提高地温
优点:加热预热时间短,进行自动控制较容易,使用简便,能源清洁无污染。
缺点:使用成本高,一般仅适用于葡萄育苗或作为临时性加温措施,较难在常规栽培中使用。
(4)地源热泵加温
地源热泵系统是通过低温热源进行供热,水源热泵机组以水为载体,冬季采集来自湖水、河水、地下水、地热尾水甚至工业废水或污水的热能,借助热泵系统,通过消耗部分电能,将所取得的能量供给棚内加温。
优点:不需油、煤、气等材料,没有燃烧过程,不产生任何废渣、废水、废气和烟尘,安全环保;供热温度稳定,操作方便。
缺点:造价高,无法做到一家一户推广。
(5)太阳能地热加温技术
太阳能是一种清洁能源,量大而且分布广泛。该系统包括全玻璃真空管集热器模块、数字式温度显示表、循环水泵、保温储热水箱和散热管等主要组件。太阳能集热器安装在日光温室缓冲间屋顶,保温储热水箱安装在温室内,散热管从日光温室南底角进入温室的最西侧,在温室中沿最西侧开始向东铺设散热管。利用太阳能加热水源,热源进入循环系统使温室升温。
优点:清洁能源,无污染;升温稳定,适合各种升温模式;运行费用低,除维护保养外无任何追加投入。
缺点:初期投入造价高;光照不佳的天气影响工作效果。
2 温室补光技术
(1)常用光源补光
常用的温室人工光源主要是白炽灯、荧光灯、高压钠灯、低压钠灯等,现在一些地方还用浴霸进行补光升温。白炽灯发光能量分布在中红外线比例较大,所以发光效率较低,目前在温室中一般用作维持光周期的照明光源。荧光灯的光谱能量分布与植物光合作用的光谱曲线相近,发光效率高,但单灯效率较小。高压钠灯主要产生黄橙色光,发光效率极高,是目前温室中最常用的人工补光光源。低压钠灯发光光谱集中在 589 nm 的黄色光,通常只能与其他光源配合使用,而且由于产热量少,安装低压钠灯比高压钠灯离作物更近。
优点:选择种类多,可根据葡萄不同生长季对光照的需求进行
配置;价格便宜,单个温室(约1亩)的投入低于500元。
缺点:能耗大,光照效率或光热比偏低;寿命短,更换频繁;损耗大,不易回收。
(2)LED光源补光
发达国家已将 LED 光源应用于植物设施栽培领域,我国的LED光源主要应用在蔬菜栽培领域,在设施果树栽培中应用相对较少。
优点:光谱可调,根据需求不同,提供最适宜的光环境;节能高效,耗电量仅为白炽灯的1/8;寿命长,可达50000小时以上,是普通照明灯具的几十倍;耐震、耐冲击、不易破碎,废弃物可回收;占用空间很小,使植物生产设施小型化,安装方便。
缺点:一次性投入较高。
3 低温条件下温室管理应注意的问题
(1)使用加温设备或利用有
效光照尽快提升设施温度。光照不良条件下,可以迟揭棚、提前扣棚;光照条件特别差的天气,可以不揭棚,保持棚内温度。
(2)低温、寡照条件下切记浇水,特别是大水漫灌,如必须需水,应尽量采用滴灌或微喷灌。
(3)注意保持棚内卫生,防止由于光照差、湿度高滋生病害。可以在升温前喷施1-2次石硫合剂或硫磺粉剂,亦可以使用大棚专用烟剂铲除病虫害。