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上海斯文森 2021/08/26
炎熱的夏天快要過去了,您溫室里的那些花兒還好嗎?我們經(jīng)常會提到溫室夏季‘遮陽降溫’的需求。今天我們就和大家聊聊夏季使用幕布遮陽的三種不同水平的需求以及相對應的解決方案。
#01基礎需求---遮陽降溫
目前,我們在國內(nèi)設施花卉方面看到種植者使用多種多樣的遮陽設備來起到降低日光輻射的目的。大部分塑料大棚還是會使用黑色圓絲網(wǎng)或者其它黑色的紡織品來遮陽。近些年,隨著溫室大棚環(huán)控設備的升級,更多的種植者會選擇安裝條帶編織的遮陽幕布,從材質(zhì)上主要分為薄膜型和鋁箔型的,從安裝位置上主要分為內(nèi)遮陽和外遮陽。
選擇遮陽幕布,我們首先關(guān)注的問題是遮陽率,這和溫室光照調(diào)控直接相關(guān)。遮陽率過低,后期還可以投資遮陽涂料等進一步降低光照量;但是如果遮陽率過高,我們可能會擔心損失過多光照而降低幕布使用率,或者為了避免作物灼傷而損失了本來可以利用的光照導致光照日累積量不足。所以選擇合適的遮陽率首先基于我們對種植的花卉作物光照需求的了解,其次我們需要結(jié)合當?shù)氐墓庹账胶蜏厥仪闆r。
日光輻射進入溫室的時候,除了可見光之外,也帶來了熱量。在夏季溫室種植過程中,避免過多熱量進入溫室以及消除過多的熱量是種植者的另一個迫切需求。其實,我們可以選擇適合的遮陽幕布來實現(xiàn)更好的降溫效果:
(1) 適當提高幕布的遮陽率
在滿足植物光照需求的遮陽率基礎上,我們可以選擇適當提高遮陽率(比如+10%左右,根據(jù)具體情況而定)來減少進入溫室的熱量。但是這樣勢必會犧牲一定的光照量,所以針對溫室缺乏降溫設備以及降溫能力不強的情況下,我們需要在光照和降溫效果之間有所權(quán)衡。但是依靠幕布的降溫能力是有限的,隨著日照時間的推移,熱量逐漸會在溫室中累積,最有效的降溫手段依舊是通風以及其它主動降溫方式,比如噴霧,濕簾風機或者空調(diào)等。
(2) 幕布材質(zhì)與降溫效果
從能量平衡的角度來看,日光輻射能量到達遮陽幕布時會有部分能量透過材料,部分反射和吸收,三者相加為100%。那么降溫效果好意味著熱量透過材料的部分比較少,而材料吸收的能量會向上下兩個表面輻射出來,所以最理想的材質(zhì)應該是反射比例高,透過和吸收的比例少。傳統(tǒng)的鋁箔型遮陽幕布和白色薄膜幕布(散射型)比黑色幕布反射比例高,所以相對降溫效果更好。在美國Brite Leaf的薄膜溫室試驗中,研究人員固定覆蓋不同類型的遮陽幕布,結(jié)果顯示使用斯文森白色散射型幕布的溫室溫度比鋁箔型幕布和黑網(wǎng)分別低2.5℃和5℃。
(3) 外遮陽能夠更有效的降溫
和內(nèi)遮陽幕布相比,外遮陽幕布可以在日光進入到溫室之前反射部分熱量,減少熱量在溫室內(nèi)累積。在夏季日光輻射較強且高溫主要由日光輻射產(chǎn)生的地區(qū),外遮陽是比較理想的選擇。比如云南紅河地區(qū),我們看到使用外遮陽可以有效降低溫室溫度。圖中為兩個非洲菊溫室的氣候數(shù)據(jù)對比,在保持通風窗使用一致的前提下,我們將其中一個溫室的外遮陽使用時間從早上9點延遲到10點(日光輻射在400W/m2左右),我們看到使用外遮陽幕布后,溫室溫度比未使用外遮陽的溫室溫度低了平均1.5℃左右,使用外遮陽后,一整天的溫室溫度都可以維持在低于外界溫度的水平。外遮陽的降溫效果和幕布材質(zhì),遮陽率,日光輻射水平,使用時間以及展開比例都有關(guān)系。
開遠農(nóng)業(yè)創(chuàng)新園非洲菊玻璃溫室使用斯文森外遮陽Harmony 6920 O E
#02提高光照質(zhì)量
隨著散射型幕布的出現(xiàn),我們在使用幕布遮陽降溫的同時可以提升溫室的光照質(zhì)量,從而促進作物生長,這無疑不是‘錦上添花’。
(1)認識散射光
散射光指的是當直射光通過介質(zhì)后傳播的角度發(fā)生偏轉(zhuǎn)。晴天日光輻射多為直射光,所以我們會看到溫室地面出現(xiàn)明顯的作物或者建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的陰影;而在多云天氣或者陰天,我們會發(fā)現(xiàn)陰影變得不那么明顯,這正是因為云層使直射光變成了散射光。在設施花卉中,我們有多種方法可以獲得散射光,比如散射型的遮陽涂料,覆蓋材料以及遮陽幕布等。
光的散射水平是有差異的,之前我們一直使用霾度(Haze)來衡量,它指的是直射光經(jīng)過介質(zhì)后偏轉(zhuǎn)角度大于2.5度的光線比例,但是這個標準并不能很好的描述散射光的空間分布,因此荷蘭的瓦赫寧恩大學及研究中心(WUR)提出了Hortiscatter這個概念可以更加準確的描述散射水平。斯文森新升級的Harmony幕布散射材質(zhì)的hortiscatter接近100%。根據(jù)WUR最新的研究數(shù)據(jù)結(jié)果,Hortiscatter的數(shù)值增加10%可以使不同種類的作物提高1-2%的產(chǎn)量。
(2)散射光有益于提高花卉的產(chǎn)量和品質(zhì)
近年來,我們看到越來越多研究針對散射光對不同作物產(chǎn)量和品質(zhì)的影響。試驗結(jié)果都印證了對于花卉種植來說,散射光意義非凡。根據(jù)WUR的研究結(jié)果,散射光可以提高玫瑰產(chǎn)量高達5%。2015年斯文森和WUR的聯(lián)合試驗中通過比較傳統(tǒng)型鋁箔遮陽幕布和散射型遮陽幕布在紅掌和鳳梨溫室種植中的作用,我們看到使用散射型的幕布可以允許更多光照進入溫室從而促進作物生長,不僅使植株增重25%,還縮短了上市時間達6周,同時并未發(fā)現(xiàn)灼傷等現(xiàn)象。柔和均一的散射光可以提高作物的光照利用率,所以相較于傳統(tǒng)的遮陽幕布,我們在選擇使用散射型幕布的時候往往會選擇降低5-10%的遮陽率,因為作物在散射光的情況下能夠更有效的利用光照。
使用散射型幕布除了可以提高作物對于光照的利用率,同時也可以降低作物溫度,減少脅迫的產(chǎn)生。我們在云南百利信的玫瑰切花溫室中通過熱像儀(Thermalview)觀察到使用散射型Harmony幕布后,植株溫度(尤其是花苞處)下降2-3℃,以及飽和蒸汽壓差VPD下降意味著作物脅迫有所緩解,同時溫室內(nèi)幕布下方的溫度分布更加均一。
云南百利信玫瑰智能溫室使用斯文森內(nèi)遮陽幕布Harmony 5545
#03可變遮陽PARperfect
隨著溫室氣候環(huán)境精準化調(diào)控需求的提升,種植者希望可以實現(xiàn)長期為花卉提供所需的穩(wěn)定均一且適宜的光合有效輻射(PAR),也就是說遮陽率可以隨外界光照環(huán)境變化而相應變化。基于這一需求,斯文森通過長達5年的實踐研究,推出了PARperfect(可變遮陽)這一靈活精準的遮陽解決方案。
通過兩層遮陽幕布的組合使用(一層為斯文森PARperfect專利幕布,其高水平散射的特性能夠保證光照在溫室的均勻分布,這樣植株可以持續(xù)獲得適合的均等的光照;另一層根據(jù)作物光照需求選擇較高遮陽率的遮陽幕布),溫室里的光照可以實時調(diào)控,遮陽率覆蓋范圍為20%至100%,就像一個調(diào)光器。PARperfect適合所有在夏季需要進行遮陽防護的作物種類。該解決方案需要配合環(huán)控電腦進行自動化調(diào)控。
目前,該方案獲得了歐美花卉種植者的青睞,我們已經(jīng)證實PARperfect可變遮陽解決方案可以帶來以下優(yōu)勢:首先,不論何種天氣情況,作物都可以獲得適合的光照。其次,累積的自然光合有效輻射(PARsum)會增加,同時避免了直射光對作物產(chǎn)生的負面影響,防止作物損傷。這也使得作物生長更加迅速,均一,作物品質(zhì)得以提高。此外,最大化的使用自然光,減少補光時間,最終降低了生產(chǎn)成本。
斯文森PARperfect可變遮陽解決方案在Ten Have Plants溫室的應用
結(jié)語
對于花卉溫室的夏季氣候管理,使用遮陽幕布對于溫室的光,溫,濕都有顯著效果。無論如何,作為優(yōu)秀的花卉種植者,我們應該首先明確作物的需求,然后根據(jù)具體的情況去選擇合適的遮陽解決方案,這樣,我們才能夠收獲高產(chǎn)量高品質(zhì)的花卉產(chǎn)品。