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过去日光温室主要靠墙体和土壤蓄热,太阳能利用率低,且昼夜温差大,导致温室内环境不稳定,植物生长状况不佳,因此本试验研究设计了一种低成本且自身环境稳定的叶菜生产系统,采用深水漂浮栽培技术,利用大量营养液收集和储存太阳能,作为蓄放热的载体来调节系统内环境。试验先就营养液的热传导变化规律进行了研究。不同深度营养液温度变化显著不同,表层变幅最大,越往深层变幅越小;秋季营养液各深度(0 cm、5 cm、10 cm、15 cm)最高温分别出现在14:00、16:00、17:40、20:00,并随着营养液深度的增加而快速降低。根据各深度日较差的变化幅度,将营养液划分为热交换层(>3℃)、热缓冲层(1~3℃)和热稳定层(0~1℃),分别位于液面表层0~5 cm、5~10 cm和10~15 cm。叶菜生产系统营养液深度为21.5 cm时,不同层次日较差变化符合对数关系:y=2.619lnx+4.2152,即液面以下20 cm处日较差为0℃。上述结果表明能量在营养液中是逐层进行传导的。为提高太阳能利用率,对叶菜生产系统进行覆盖材料的环境效应研究。冬季系统内部气温从13:00后以超过5℃/h的速度下降,覆盖保温材料后降温速度减慢,铝箔降温速度0.15℃/h,涤纶+不织布为0.3℃/h,尽管覆盖保温材料可缓解夜间低温,减少系统中的能量散失,但仍需其他配套增温措施如增加电热线才能保证叶菜安全越冬。夏季在叶菜系统顶部覆盖遮阳网,气温快速下降。在10:00-16:30时段遮阳,液温全天都在28℃以下,可减少进入系统中的热量,缓解高温,但仍需其他配套降温措施才能保证生菜安全越夏。试验中发现多孔定植板会使部分热量通过蒸发的方式散失,为此就液面覆盖不同材料对其环境产生的影响展开研究。叶菜生产系统液面覆盖多孔定植板后气温变化幅度大,液温整体偏低。放置透明膜的蓄热量、放热量分别增加19.56%、15.58%;定植板上覆一层薄膜会减少蒸发,有利于根际温度的提升,对叶菜生产系统内环境起到稳定液温、减少能量损失的作用,且便于操作,适宜推广。总之,我们研究设计的叶菜生产系统在实际生产中是可行的,通过遮阳降温、保温增温等措施的实施,水体环境稳定,适宜叶菜生长。