四種應(yīng)急增溫裝置在冬季設(shè)施番茄生產(chǎn)中的應(yīng)用效果

摘" "要" "越冬茬番茄設(shè)施生產(chǎn)是北京密云地區(qū)重要的蔬菜設(shè)施生產(chǎn)模式。每年冬季都會(huì)因低溫導(dǎo)致番茄植株受凍，影響產(chǎn)量品質(zhì)。為保證設(shè)施番茄正常生長，短期臨時(shí)應(yīng)急增溫成為生產(chǎn)中常用的技術(shù)措施。通過4種常用應(yīng)急增溫裝置的使用發(fā)現(xiàn)：①使用應(yīng)急增溫技術(shù)均可提高設(shè)施內(nèi)環(huán)境溫度，其中片式主被動(dòng)式蓄熱裝置增溫效果最佳。②在極端低溫持續(xù)時(shí)間較長情況下，加裝片式主被動(dòng)式蓄熱裝置的日光溫室平均夜間溫度為7 ℃，比對(duì)照高4.7 ℃。③相比較而言，4種應(yīng)急增溫產(chǎn)品中，片式主被動(dòng)式蓄熱裝置是最優(yōu)選擇，適合北京地區(qū)日光溫室應(yīng)用。

關(guān)鍵詞" "日光溫室;應(yīng)急增溫;增溫效果;片式主被動(dòng)式蓄熱裝置

北京市密云區(qū)番茄以日光溫室反季節(jié)栽培為主，逐步形成了以越冬茬長季節(jié)栽培為主、早春茬為輔的茬口模式。目前，空間寬大、保溫性能較好的4代溫室已成主導(dǎo)設(shè)施類型。該類型溫室的溫光環(huán)境在正常年份可以滿足番茄生長發(fā)育需求，但每年冬季因極端低溫、連續(xù)冰雪等造成的自然災(zāi)害也時(shí)有發(fā)生，對(duì)番茄植株生長造成不可逆影響。為保證番茄正常生長，短期臨時(shí)應(yīng)急增溫成為必要措施。筆者對(duì)北京密云地區(qū)越冬茬番茄常用的4種應(yīng)急增溫裝置及其增溫效果進(jìn)行了綜合對(duì)比，旨在選擇適合當(dāng)?shù)氐淖顑?yōu)應(yīng)急增溫方式，為廣大生產(chǎn)主體提供技術(shù)參考。

1" "密云番茄產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

隨著生活水平的提高和消費(fèi)多樣化需求的增長，風(fēng)味濃郁、酸甜可口、適于鮮食的高糖型、水果型口感番茄開始受到市場青睞。近年來，符合消費(fèi)趨勢的密云地產(chǎn)番茄獲得了消費(fèi)者高度認(rèn)可，優(yōu)化了密云區(qū)設(shè)施農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，保證了番茄等果菜類農(nóng)產(chǎn)品在北京市場的周年均衡供應(yīng)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，近5年（2019—2023年）密云番茄產(chǎn)業(yè)規(guī)模逐漸擴(kuò)大，目前番茄已成為該區(qū)設(shè)施蔬菜主要品種，在設(shè)施蔬菜中的占比由6.3%提高到12.7%。2023年密云番茄生產(chǎn)面積2 007畝（其中鮮食型番茄1 230畝，占番茄總面積的61.29%），較2019年提高2.56倍。近5年番茄面積見表1。

2" "常用應(yīng)急增溫模式

2.1" "水管式主被動(dòng)式蓄熱裝置" "水管式主被動(dòng)式蓄熱裝置，是利用冬季晴天時(shí)北側(cè)上墻部位太陽輻射熱量增加水溫，通過循環(huán)，把水儲(chǔ)存在蓄水池內(nèi)，夜間用循環(huán)泵讓蓄水池及管道內(nèi)的水循環(huán)流動(dòng)，釋放熱量，達(dá)到增溫效果。

水管式主被動(dòng)式蓄熱裝置材料費(fèi)及人工安裝費(fèi)等費(fèi)用為3萬元/畝，按10年折舊，每年費(fèi)用3 000元/畝。1年按3個(gè)月（12月、1月、2月）運(yùn)行期計(jì)算，折合每天運(yùn)行成本約33元。

該裝置具有能源清潔、環(huán)保安全特點(diǎn)，但增溫效果一般，使用效果受天氣影響較大。

2.2" "片式主被動(dòng)式蓄熱裝置" "片式主被動(dòng)式蓄熱裝置內(nèi)置7根2.5 kW的電加熱棒，可在白天利用太陽能將置于溫室后墻的片式裝備進(jìn)行水加熱，并儲(chǔ)存于溫室南側(cè)蓄水池，夜間通過水循環(huán)釋放熱量增加室溫。其電熱增溫系統(tǒng)主要應(yīng)用在蓄水池內(nèi)，在連續(xù)極端低溫天氣，采用加熱棒加熱提升水溫，通過溫室南側(cè)蓄水池及北側(cè)片式蓄熱裝置循環(huán)，可以在短時(shí)間內(nèi)提升室溫。

片式主被動(dòng)式蓄熱裝置主要費(fèi)用為材料費(fèi)3.6萬元/畝，人工安裝費(fèi)、輔助材料費(fèi)等1.5萬元/畝，按10年折舊，每年費(fèi)用為5 100元/畝。每年按3個(gè)月（12月、1月、2月）運(yùn)行期計(jì)算，折合每天運(yùn)行成本約55元。

該裝置具有操作簡單、人工投入少、夜間增溫效果好、保溫效果明顯等特點(diǎn)，缺點(diǎn)是前期投入高。

2.3" "全自動(dòng)電熱風(fēng)機(jī)" "全自動(dòng)電熱風(fēng)機(jī)功率為10 kW，采用直接加溫方式，其工作原理是將電能轉(zhuǎn)換為熱能為室內(nèi)空氣加熱。把電熱絲安裝在1個(gè)箱體內(nèi)，箱體一側(cè)安裝送風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)對(duì)面?zhèn)认潴w上安裝均勻送風(fēng)管道，將熱空氣通過帶有通氣孔的送風(fēng)袋均勻吹出。

電熱風(fēng)機(jī)材料費(fèi)1 500元左右/畝，電費(fèi)按夜間使用12 h計(jì)算，日耗電量10 kW·h，電費(fèi)0.5元/kW·h計(jì)算，日電費(fèi)約60元。

該裝置具有設(shè)備安裝操作簡單、人工投入少的特點(diǎn)，但其熱效率不高，應(yīng)急增溫效果有限，運(yùn)行成本高，停機(jī)后保溫性能差。

2.4" "增溫塊" "增溫塊是一種常見的臨時(shí)增溫措施，將增溫塊放到2塊紅磚之間，離地高度不低于10 cm，每個(gè)溫室每夜使用16塊，分兩次點(diǎn)燃：21：00—22：00，每個(gè)溫室內(nèi)均勻擺放8組增溫塊并點(diǎn)燃;凌晨3：00—4：00，點(diǎn)燃第2次，同樣每個(gè)溫室用8組。

1個(gè)溫室每夜消耗16塊增溫塊，單價(jià)5元，日花費(fèi)80元左右，加上人工成本，費(fèi)用約210元。

采用增溫快具有操作使用簡單、前期投入小特點(diǎn)，使用期間增溫效果明顯，但停止使用后降溫快，穩(wěn)定性差，還可能產(chǎn)生有毒氣體，且人工成本高。

3" "4種應(yīng)急增溫裝置使用效果對(duì)比

設(shè)置4個(gè)參試溫室和1個(gè)對(duì)照溫室。其中，1號(hào)溫室安裝水管式主被動(dòng)式蓄熱裝置，2號(hào)溫室安裝片式主被動(dòng)式蓄熱裝置，3號(hào)溫室安裝全自動(dòng)電熱風(fēng)機(jī)，4號(hào)溫室使用增溫塊，5號(hào)溫室為對(duì)照溫室（不加溫）。

2023年12月14日至2024年1月11日，分別在5個(gè)溫室中定點(diǎn)定株調(diào)查。在每個(gè)參試溫室距離山墻1/3位置選定1畦，畦內(nèi)南北向前中后部位各選擇長勢一致、生長正常的1株京采8號(hào)番茄植株作為調(diào)查對(duì)象。溫室日常管理一致。

3.1" 每日最低溫度時(shí)種應(yīng)急增溫裝置效果對(duì)比" 通過連續(xù)性溫度監(jiān)測，早8：00左右是溫室內(nèi)相對(duì)最低溫時(shí)段。在這個(gè)時(shí)間點(diǎn)的調(diào)查表明，室溫由高到低順序?yàn)槠街鞅粍?dòng)式蓄熱裝置gt;增溫塊gt;水管式主被動(dòng)式蓄熱裝置gt;電熱風(fēng)機(jī)gt;對(duì)照。相對(duì)應(yīng)的，此時(shí)段室內(nèi)平均溫度分別為6.8 ℃、6.4 ℃、4 ℃、3.5 ℃和2.4 ℃，分別比對(duì)照高4.4 ℃、4 ℃、1.6 ℃和1.1 ℃。這說明，應(yīng)用4種應(yīng)急增溫裝置都能夠提高溫室環(huán)境溫度，且片式主被動(dòng)式蓄熱裝置增溫效果最佳。8：00增溫效果對(duì)比見圖1。

3.2" "持續(xù)極端低溫情況下4種應(yīng)急增溫裝置效果對(duì)比" "2023年12月14—20日，在持續(xù)極端低溫（室外）情況下，連續(xù)7 d夜間監(jiān)測，將22：00，0：00，4：00和8：00這4個(gè)時(shí)間點(diǎn)溫室內(nèi)氣溫的平均值定義為該日夜間平均溫度，溫室內(nèi)氣溫由高到低順序?yàn)槠街鞅粍?dòng)式蓄熱裝置gt;增溫塊gt;水管式主被動(dòng)式蓄熱裝置gt;電熱風(fēng)機(jī)gt;對(duì)照。相對(duì)應(yīng)的，溫室內(nèi)連續(xù)7 d夜間平均溫度分別為7.3 ℃、6.2 ℃、4.2 ℃、3.3 ℃和2.5 ℃，分別比對(duì)照高4.8 ℃、3.7 ℃、1.7 ℃和0.8 ℃，最低溫度分別為4 ℃、4.1 ℃、2.7 ℃、1 ℃和0.5 ℃。特別是12月14日0：00至12月16日8：00，是本次極端低溫天氣過程中室外溫度最低的時(shí)段，在8個(gè)夜間監(jiān)測時(shí)間點(diǎn)，片式主被動(dòng)式蓄熱裝置、增溫塊、水管式主被動(dòng)式蓄熱裝置、電熱風(fēng)機(jī)及對(duì)照溫室平均溫度為7 ℃、5.7 ℃、3.1 ℃、2.9 ℃和2.3 ℃，分別比對(duì)照高4.7 ℃、3.4 ℃、0.8 ℃和0.6 ℃。連續(xù)極低溫度時(shí)4種應(yīng)季增溫裝置應(yīng)用對(duì)比見圖2。

通過對(duì)比可知，雖然4種增溫裝置均能提高溫室夜間溫度，但片式主被動(dòng)式蓄熱裝置和增溫塊比水管式主被動(dòng)式蓄熱裝置和電熱風(fēng)機(jī)夜間增溫效果更加明顯，片式主被動(dòng)式蓄熱裝置和增溫塊在連續(xù)極寒天氣夜間可提高溫室平均溫度4.8 ℃、3.7 ℃，使得室溫達(dá)到7.3 ℃、6.2 ℃，可保證越冬茬番茄正常生長。

4" "應(yīng)用建議

通過上述結(jié)果，在相對(duì)每日溫室最低溫時(shí)段（早8：00左右），片式主被動(dòng)式蓄熱裝置增溫效果最佳。在持續(xù)極端低溫情況下，通過連續(xù)7 d夜間4個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)平均溫度對(duì)比，加裝片式主被動(dòng)式蓄熱裝置的溫室增溫效果更加明顯，能夠更好地保證番茄正常生長。

加裝片式主被動(dòng)式蓄熱裝置的溫室雖然前期資金投入較高，但其操作簡單，人工投入少，夜間增溫效果好，保溫效果明顯，能保證番茄增產(chǎn)增收，是應(yīng)急增溫的最優(yōu)選擇，適合密云地區(qū)日光溫室越冬茬番茄生產(chǎn)。

加裝增溫塊的溫室雖然操作簡單，前期投入小，使用期間增溫效果比較明顯，但停止使用后室溫下降快、穩(wěn)定性差，還可能產(chǎn)生有毒氣體，而且人工成本高，可作為第二選擇。需要注意的是，增溫塊產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊，應(yīng)購買合格產(chǎn)品。

加裝水管式主被動(dòng)式蓄熱裝置和電熱風(fēng)機(jī)的溫室雖然也能增溫，有效減少番茄凍害發(fā)生，但因溫度提升效果不明顯，不建議單獨(dú)使用。