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摘要 采用环境智能监测仪对乌鲁木齐市达坂城地区无公害蔬菜示范园防风抗冻型日光温室内外环境进行实时监测，分析温室内光照、湿度、气温、地温等参数的变化规律，表明：在3月21日春分日发生大风降温极端天气条件下，温室内最低气温为8.5℃，最低地温为16.6℃，平均透光率为21.5％，白天平均相对湿度84％。防风抗冻型日光温室保温蓄热性能优越，可以有效抵御大风及灾害性天气。
关键词 日光温室；防风；抗冻；性能；
乌鲁木齐市达坂城地区位于新疆天山东端最高峰博格达峰南部，距首府乌鲁木齐市区86km。位于东经88°18′，北纬43°21′，属于中温带大陆性气候区，全年降水量较少，昼夜温差较大，冬季12月～2月平均气温为－10.4℃，极端最低气温为－31.9℃，光照资源丰富，年平均日照时间3000h～3200h，无霜期135天～150天。全年有风天多达300天，平均风速2m／s-3m／s，最大风速34m／s，瞬时最大风速超过40m／s，年均≥8级大风天数达149天，春秋两季最强极限风力达到12级。由此可知，达坂城是一个冬季严寒，全年多大风的地区。
防风抗冻型日光温室结构及配套设施
温室结构
测试温室由新疆农业科学院农业机械化研究所针对达坂城地区的特殊自然地理环境设计的防风抗冻型日光温室(如图1)。温室长60m，跨度7m，温室方位角为南偏西8°～10°，温室总造价为15万元：前屋面采用焊接式钢骨架，上拱为φ32×2.5钢管，下拱为φ20×2.5钢管，拱间距为1m，共有61副拱架，均布3道φ25×2.5横向连接杆；后墙采用内外240砖砌体中间夹层120mm填充压实秸秆，密封组成的砖混异质复合墙体，该墙体高度为2.2m，墙体厚度为600mm，适用于新疆干旱少雨地区，保温蓄热效果明显；温室后屋面厚度为0.5m，由石棉瓦、稻草、苯板、炉渣、油毛毡、水泥构成。前屋面安装5道卡膜槽及卡簧，用于固定棚膜；前屋面每间隔1m安装1道压膜线，压膜线地锚及前屋面底脚预埋件采用400mm×400mm混凝土条形基础，前屋面底脚基础处温室长度方向预埋50mm×600mm苯板作为防寒沟。
温室结构参数取值
达坂城地区防风抗冻型日光温室结构参数见表1。
温室配套装备
达坂城受自然条件及经济能力限制，设施农业生产相对落后，测试温室于2008年建成，由达坂城镇八家户村农民马占宝种植管理。温室灌溉方式以沟灌为主，水源为距离温室150m处的井水，井深200m，水质良好，水温适宜，采用水泵输送。温室外覆盖保温被为1.5kg／m2的化纤复合保温棉被，规格为2m×7m。每日揭、盖时间分别为10：00和18：00，温室配套1台电动卷帘机，型号为JL－QS，质量为50kg，配套动力2.2kW，传动方式为单皮带，传动轴为中50钢管(如图2)。温室内配套温室专用加温设备——5LDRF-2高效燃煤热风炉，取暖时间为20：00～次日清晨6：00，耗煤量为100kg／d，煤价格为230元／吨。
温室性能测试方法
测试时间和地点
测试地点选定为乌鲁木齐市达坂城区无公害蔬菜示范园防风抗冻型目光温室示范温室，距离达坂城市区87km，距离达坂城区政府所在地约2km处，坐落于达坂城区政府以南的达坂城镇八家户村。
测试时间为2010年2月27日～2010年3月22日，在试验测试期间风力最大日出现在3月21日，恰逢春分日，风力达到10级以上，春分日达坂城地区日出、日落时间等情况见表2。
布点和测试仪器
在选定的示范温室内外各布置一台智能环境监测仪，室内布点设在温室种植区内正中心点，但注意远离温室加温装备，测试点采用全天24h的实时监测，将光照、湿度、温度传感器分别放置距离地面1m以上，将地温传感器插入作物栽培垄下10cm处。室外点设置在温室外，距离温室前屋面1m处(如图3)。
测试仪器采用国家农业信息化工程技术研究中心研制的温室环境参数自动监测记录仪器——“温室娃娃”。“温室娃娃”是专业的环境信息监测工具，由采集仪、空气温度传感器、空气湿度传感器、露点温度传感器、土壤温度传感器和光照度传感器组成，它可以通过网线或USB接口与计算机相连，测试时间设定15min自动记录一次(可根据用户需求调节)，测试结果可以在中文液晶屏上直观的显示出来，并且可以通过语音方式科学的管理。
温室性能
室内外气温变化规律
3月21日恰逢春分日，但出现大风降温现象，其气温变化明显(如图4所示)。
温室内气温的日变化规律与外界基本相同，即白天气温高，夜晚气温低。白天室外在14：00～17：30时温度达到5℃以上，此时温室内室温为20℃以上，室内外温差15℃左右。夜间室外温度最低为－6.8℃出现在上午9：00，温室内的最低温度8.5℃出现在上午8：00左右，室内外温差达15.3℃。日光温室内气温的变化均呈“单峰”型曲线，在日出前后温室内气温达到日最低值，之后缓慢升高，根据天气情况21日11：00揭苫，取暖时间为22：00一次日清晨6：00使用温室加温、补温设备——高效燃煤热风炉，从而保持温室内的温度在11℃左右。
室内外相对湿度变化规律
设施内的空气湿度是由土壤水分的蒸发和植物体内水分的蒸腾形成的。设施内作物由于生长势强，代谢旺盛，作物叶面积指数高，通过蒸腾释放出大量水蒸气，在密闭情况下水蒸气很快达到饱和，空气相对湿度比露地栽培要高得多。高湿，是温室设施湿度环境的突出特点。特别是设施内夜间随着气温的下降相对湿度逐渐增大，往往能达到饱和状态。
达坂城室外的湿度变化较明显(如图5)，夜间最高相对湿度达到72％，白天伴随大风和气温的升高，相对湿度下降到34％，平均湿度为56％。而温室内平均湿度为84％，主要原因是21日达坂城风力较大，农户采取了的防风措施，没有进行顶部开窗通风，致使温室内相对湿度较高，湿度过高会抑制植株正常的水分蒸腾，诱发和加重病虫害，应注意通风，降低棚内的空气湿度。
室内外地湿变化规律
冬季节能日光温室栽培蔬菜，严寒期间应特别重视保持地温。因为当地温达到12℃以下时，根系生理活动就出现受阻，白天掀保温被后气温上升较快，蔬菜叶片会出现明显萎蔫现象，在苗期严重时会出现植株死亡现象。夜间地温一般要求保持在15℃～18℃，最低不低于13℃，否则将抑制根系对养分的吸收。
从图6中可以看出，温室内的地温变化平缓，始终保持在18℃～20℃之间，最低地温为16.6℃，出现在12：00左右，约持续2h。温室外的地温变化较为剧烈，17：00时出现全天最高地温达7℃，而夜间和清晨又降至－2.1℃，室内外地温温差达到18.7℃。
室内外光照变化规律
日光温室内部光照度明显较外部弱，根据仪器记录数据显示，达坂城地区由于受到大风影响，大气透明度低，光照非常弱，可视为阴天，室外的光照度最高为9.3kLx，此时室内光照度仅为2kLX，透光率仅21.5％(见图7)。综合考虑阴天日光温室空气湿度大，使水汽对光的吸收、散射、反射增强等的缘故。此外，也可能是因为薄膜上的灰尘多!
结论
1)由温室的气温变化规律得出，无论夜间。还是白天，温室内外温差始终保持在15℃左右，作物生长环境相对稳定，温室的保温性能满足设计要求。
2)经历了大风降温天气，温室棚膜完好无损，作物无冻害发生，温室的整体结构性能具备抵抗恶劣自然天气、保产保收的能力。
3)温室最低地温为16.6℃，变化平缓，表明温室设计中前部的防寒沟作用明显，可以有效阻止温室内土壤热量的散失，保持温室内地温的恒定。
关键词 日光温室；防风；抗冻；性能；
乌鲁木齐市达坂城地区位于新疆天山东端最高峰博格达峰南部，距首府乌鲁木齐市区86km。位于东经88°18′，北纬43°21′，属于中温带大陆性气候区，全年降水量较少，昼夜温差较大，冬季12月～2月平均气温为－10.4℃，极端最低气温为－31.9℃，光照资源丰富，年平均日照时间3000h～3200h，无霜期135天～150天。全年有风天多达300天，平均风速2m／s-3m／s，最大风速34m／s，瞬时最大风速超过40m／s，年均≥8级大风天数达149天，春秋两季最强极限风力达到12级。由此可知，达坂城是一个冬季严寒，全年多大风的地区。
防风抗冻型日光温室结构及配套设施
温室结构
测试温室由新疆农业科学院农业机械化研究所针对达坂城地区的特殊自然地理环境设计的防风抗冻型日光温室(如图1)。温室长60m，跨度7m，温室方位角为南偏西8°～10°，温室总造价为15万元：前屋面采用焊接式钢骨架，上拱为φ32×2.5钢管，下拱为φ20×2.5钢管，拱间距为1m，共有61副拱架，均布3道φ25×2.5横向连接杆；后墙采用内外240砖砌体中间夹层120mm填充压实秸秆，密封组成的砖混异质复合墙体，该墙体高度为2.2m，墙体厚度为600mm，适用于新疆干旱少雨地区，保温蓄热效果明显；温室后屋面厚度为0.5m，由石棉瓦、稻草、苯板、炉渣、油毛毡、水泥构成。前屋面安装5道卡膜槽及卡簧，用于固定棚膜；前屋面每间隔1m安装1道压膜线，压膜线地锚及前屋面底脚预埋件采用400mm×400mm混凝土条形基础，前屋面底脚基础处温室长度方向预埋50mm×600mm苯板作为防寒沟。
温室结构参数取值
达坂城地区防风抗冻型日光温室结构参数见表1。
温室配套装备
达坂城受自然条件及经济能力限制，设施农业生产相对落后，测试温室于2008年建成，由达坂城镇八家户村农民马占宝种植管理。温室灌溉方式以沟灌为主，水源为距离温室150m处的井水，井深200m，水质良好，水温适宜，采用水泵输送。温室外覆盖保温被为1.5kg／m2的化纤复合保温棉被，规格为2m×7m。每日揭、盖时间分别为10：00和18：00，温室配套1台电动卷帘机，型号为JL－QS，质量为50kg，配套动力2.2kW，传动方式为单皮带，传动轴为中50钢管(如图2)。温室内配套温室专用加温设备——5LDRF-2高效燃煤热风炉，取暖时间为20：00～次日清晨6：00，耗煤量为100kg／d，煤价格为230元／吨。
温室性能测试方法
测试时间和地点
测试地点选定为乌鲁木齐市达坂城区无公害蔬菜示范园防风抗冻型目光温室示范温室，距离达坂城市区87km，距离达坂城区政府所在地约2km处，坐落于达坂城区政府以南的达坂城镇八家户村。
测试时间为2010年2月27日～2010年3月22日，在试验测试期间风力最大日出现在3月21日，恰逢春分日，风力达到10级以上，春分日达坂城地区日出、日落时间等情况见表2。
布点和测试仪器
在选定的示范温室内外各布置一台智能环境监测仪，室内布点设在温室种植区内正中心点，但注意远离温室加温装备，测试点采用全天24h的实时监测，将光照、湿度、温度传感器分别放置距离地面1m以上，将地温传感器插入作物栽培垄下10cm处。室外点设置在温室外，距离温室前屋面1m处(如图3)。
测试仪器采用国家农业信息化工程技术研究中心研制的温室环境参数自动监测记录仪器——“温室娃娃”。“温室娃娃”是专业的环境信息监测工具，由采集仪、空气温度传感器、空气湿度传感器、露点温度传感器、土壤温度传感器和光照度传感器组成，它可以通过网线或USB接口与计算机相连，测试时间设定15min自动记录一次(可根据用户需求调节)，测试结果可以在中文液晶屏上直观的显示出来，并且可以通过语音方式科学的管理。
温室性能
室内外气温变化规律
3月21日恰逢春分日，但出现大风降温现象，其气温变化明显(如图4所示)。
温室内气温的日变化规律与外界基本相同，即白天气温高，夜晚气温低。白天室外在14：00～17：30时温度达到5℃以上，此时温室内室温为20℃以上，室内外温差15℃左右。夜间室外温度最低为－6.8℃出现在上午9：00，温室内的最低温度8.5℃出现在上午8：00左右，室内外温差达15.3℃。日光温室内气温的变化均呈“单峰”型曲线，在日出前后温室内气温达到日最低值，之后缓慢升高，根据天气情况21日11：00揭苫，取暖时间为22：00一次日清晨6：00使用温室加温、补温设备——高效燃煤热风炉，从而保持温室内的温度在11℃左右。
室内外相对湿度变化规律
设施内的空气湿度是由土壤水分的蒸发和植物体内水分的蒸腾形成的。设施内作物由于生长势强，代谢旺盛，作物叶面积指数高，通过蒸腾释放出大量水蒸气，在密闭情况下水蒸气很快达到饱和，空气相对湿度比露地栽培要高得多。高湿，是温室设施湿度环境的突出特点。特别是设施内夜间随着气温的下降相对湿度逐渐增大，往往能达到饱和状态。
达坂城室外的湿度变化较明显(如图5)，夜间最高相对湿度达到72％，白天伴随大风和气温的升高，相对湿度下降到34％，平均湿度为56％。而温室内平均湿度为84％，主要原因是21日达坂城风力较大，农户采取了的防风措施，没有进行顶部开窗通风，致使温室内相对湿度较高，湿度过高会抑制植株正常的水分蒸腾，诱发和加重病虫害，应注意通风，降低棚内的空气湿度。
室内外地湿变化规律
冬季节能日光温室栽培蔬菜，严寒期间应特别重视保持地温。因为当地温达到12℃以下时，根系生理活动就出现受阻，白天掀保温被后气温上升较快，蔬菜叶片会出现明显萎蔫现象，在苗期严重时会出现植株死亡现象。夜间地温一般要求保持在15℃～18℃，最低不低于13℃，否则将抑制根系对养分的吸收。
从图6中可以看出，温室内的地温变化平缓，始终保持在18℃～20℃之间，最低地温为16.6℃，出现在12：00左右，约持续2h。温室外的地温变化较为剧烈，17：00时出现全天最高地温达7℃，而夜间和清晨又降至－2.1℃，室内外地温温差达到18.7℃。
室内外光照变化规律
日光温室内部光照度明显较外部弱，根据仪器记录数据显示，达坂城地区由于受到大风影响，大气透明度低，光照非常弱，可视为阴天，室外的光照度最高为9.3kLx，此时室内光照度仅为2kLX，透光率仅21.5％(见图7)。综合考虑阴天日光温室空气湿度大，使水汽对光的吸收、散射、反射增强等的缘故。此外，也可能是因为薄膜上的灰尘多!
结论
1)由温室的气温变化规律得出，无论夜间。还是白天，温室内外温差始终保持在15℃左右，作物生长环境相对稳定，温室的保温性能满足设计要求。
2)经历了大风降温天气，温室棚膜完好无损，作物无冻害发生，温室的整体结构性能具备抵抗恶劣自然天气、保产保收的能力。
3)温室最低地温为16.6℃，变化平缓，表明温室设计中前部的防寒沟作用明显，可以有效阻止温室内土壤热量的散失，保持温室内地温的恒定。