新型太阳能吸热涂料对日光温室温度的影响

李忠明，祝 宁

（北京市昌平区农业技术推广站，北京 102200）

在北方设施蔬菜栽培中，日光温室发展迅速，仅北京昌平区目前就已突破16 000栋；但是，随着种植种类的不断增多，对日光温室增温保温性能的要求也越来越高，而日光温室的短板就在于冷热不均，在极寒天气不能满足喜温蔬菜和草莓的阶段温度需求，温室内如果增加空气源热泵或暖气等增温设备就会投资过大；因此，如何在不加温的情况下采用简单的技术手段，利用太阳光能增加室内温度就值得去研究和探讨。

本试验通过在温室后墙涂刷黑色环保吸热涂料，利用黑色材料吸热快、散热也比其他颜色快的原理，同时利用黏土红机砖蓄热能力强的性质，通过热传递，大量热能传入砖体起到蓄能作用，提高红砖墙的吸—蓄—放热能力，达到快速提高温室内温度的目的，满足栽培作物生长需要，增加产量产值，提高农民收入。

1 材料和方法

1.1 试验材料

试验用黑色环保吸热涂料选择北京荣力恒业科技有限公司RLHY-2337型涂料，涂料参数见表1。

1.2 试验方法

选择结构、种植作物一致的温室进行对比试验，在试验棚（E3）的后墙上涂刷涂料，对照棚（E6）为常规管理棚室，未作任何处理，2栋日光温室除涂料外，其他管理均一致，种植作物为宝塔菜花。

使用徐州法拉电子科技有限责任公司ZW720V4.0型温湿度记录仪对2栋温室的温度进行监测和记录，涂料涂刷前（2020年1月6日）对2栋温室同一天内的温度情况进行测量；涂刷材料后，分别于晴天（2020年1月13日）和阴天（2020年1月16日）对2栋温室的不同时间段的温度进行测量。采收时每个棚室选取10株菜花进行单球质量测定，并分析产量及经济效益。

2 结果与分析

2.1 涂料对温室温度的影响

在涂刷涂料前对2栋温室的温度进行监测和对比，如图1所示，2栋日光温室内白天温度基本一致。

如图2 所示，在晴天天气下，E3温度在任何时段均高于E6。E3刚掀棉被（8：25）的温度比E6高8.3 ℃；随着太阳光照的增强，温室内温度升高，E3在11：28时温度达到29.1 ℃，比对照温室（E6）高12.2 ℃；14：28时，E3温度为31.2℃，E6的温度上升到最高，为20.7 ℃，二者相差10.5 ℃；17：28时，E3温度为13.5 ℃，高于对照（E6）7.8 ℃。

如图3所示，在阴天天气下，E3温度在任何时段也均高于E6。E3刚掀棉被（8：09）的温度比对照高出2.5 ℃。无光照情况下，在11：00左右，E3温室内温度达到最高，为16.2 ℃，比对照E6（12.3 ℃）高3.9 ℃；之后随着温室风口的打开，2栋温室温度均呈下降趋势；下午关闭风口（15：03）后，E3温度为15.2 ℃，E6温度比E3低3.0 ℃，之后，温度变化趋于平缓。

除对比不同时段的温度外，还对2个温室内的最高、最低、平均温度以及20 ℃或15 ℃以上的时间段进行了统计。由表2可知，在晴天情况下，E3最高温比E6高11.3 ℃，最低温比对照高8.3 ℃，平均温度高9.8 ℃，且温室内持续20 ℃以上温度可以达到6 h，这就为草莓或者喜温蔬菜创造了良好的生长发育所需的环境，为北京地区极寒天气下日光温室的温度短板起到了重要补充作用，而对照温室只有27 min。在阴天时，E3最高温比E6高3.0 ℃，最低温比对照高1.8 ℃，平均温度高1.9 ℃，温室内持续15 ℃以上温度可以达到2 h 23 min，而对照无高于15 ℃的时段。

表1 RLHY-2337型涂料参数

2.2 涂料对温室种植菜花产量的影响

对2栋温室的菜花产量进行测定，由表3可知，E3平均单球质量为1.56 kg，E6为1.34 kg；折合每667 m2产量E3为 4 548.56 kg，E6为3 907.10 kg，E3的产量比E6增加16.4%。

2.3 经济效益分析

对2栋温室的成本和经济效益进行分析，由表4可知，使用涂料后增加了材料及人工涂刷的成本，每667 m2共1 170元，菜花价格按照2月平均价格8元/kg计算，减除成本外，涂刷涂料后的E3温室667 m2收益增加1 395.84元，较E6提高8.9%。

3 结论与讨论

在草莓和越冬蔬菜整个生育期中，12月—翌年2月的温度至关重要，且此时正值元旦、春节期间，草莓、蔬菜价格较高，提升日光温室的温度，保证冬季蔬菜的正常生长对于增加经济效益有重要的意义。经过田间试验和综合对比可以发现，新型环保太阳能吸热涂料在日光温室后墙的应用，能够明显提高温室内温度，一般平均可提高2～10 ℃。本试验以种植菜花为例，冬季温度提高后，可有效增加其产量，减去涂刷材料和人工成本后还可增加8.9%的经济效益，是值得推广的冬季日光温室增温措施。随后，该增温措施还将在昌平区主要农业经济产业——草莓上做进一步试验。

表2 不同处理的温度极值及高温时段

表3 不同处理菜花产量比较 kg

表4 不同处理667 m2成本及效益比较