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光伏農(nóng)業(yè)大棚特點(diǎn)太陽(yáng)能板透光性薄膜太陽(yáng)能的透光率和光與光合作用的關(guān)系如下圖所示。因?yàn)殛?yáng)光照射不僅與光合作用息息相關(guān),且對(duì)果實(shí)中色素、糖分等的影響,因此光照時(shí)間對(duì)一些作物的成熟會(huì)有影響,光伏大棚應(yīng)該把這些影響考慮在內(nèi)?,F(xiàn)在的一些光伏大棚也會(huì)加LED燈增加光照時(shí)間。圖1、對(duì)不同波長(zhǎng)光的透光率圖2、不同波長(zhǎng)光與光合作用的關(guān)系光照對(duì)作物的影響,以西紅柿為例,根據(jù)西北農(nóng)業(yè)科技大學(xué)的研究,番茄種子最低發(fā)芽溫度為8.7℃,最適溫度是20—25℃,高于35℃不少品種發(fā)芽率降低。據(jù)試驗(yàn),西紅柿每天日照時(shí)數(shù)14—16小時(shí)為最理想,但在光照充足的情況下,日照8小時(shí)也生長(zhǎng)得很好。對(duì)光照度的要求以3—4萬(wàn)勒克斯為宜,其光飽和點(diǎn)為7萬(wàn)勒克斯。長(zhǎng)期陰天,西紅柿易徒長(zhǎng),枝葉幼嫩、細(xì)弱,易落花落果,果實(shí)發(fā)育不充分,著色不良和平淡無(wú)味,產(chǎn)量減低。有人曾做過(guò)試驗(yàn),把西紅柿從第一花穗開(kāi)花時(shí)進(jìn)行各種不同日照的處理,大體12—13天后,完全自然光照1—3穗花,,平均落花僅15.2%,50%的自然光照則落花62.9%,15%的自然光照落花高達(dá)91.1%。溫室內(nèi)自然溫度增加3-5度(約27度),并且光照強(qiáng)度增加10000LX處理下番茄果實(shí)蔗糖、果糖和可溶性糖積累明顯增加。保溫性能農(nóng)業(yè)大棚對(duì)保溫性能的要求高,在冬季保溫可以起到良好的促生長(zhǎng)作用。不同作物對(duì)生長(zhǎng)最適宜溫度不同,一般作物最佳生長(zhǎng)溫度都在15到30度。雖然光伏大棚薄膜太陽(yáng)能板吸收部分陽(yáng)關(guān),但由于四周密封,無(wú)法散熱,所以棚內(nèi)溫度仍大于棚外溫度。8月份取早上6點(diǎn)、中午12點(diǎn),晚上6點(diǎn)三個(gè)階段時(shí)間棚內(nèi)外平均溫差分別為0度、6度、4度。在太陽(yáng)光可以照射進(jìn)棚內(nèi)的情況下溫度快速升高。白天棚內(nèi)溫度已經(jīng)不適于植物生長(zhǎng)。以西紅柿為例,生育適溫為13~28℃,同化作用最適宜溫度20~25℃;溫度低于15℃生長(zhǎng)緩慢,且不能開(kāi)花或授粉不良;5℃莖葉生長(zhǎng)停止;1℃以下開(kāi)始凍死;30℃以上呼吸消耗大于同化積累;35℃以上影響開(kāi)花結(jié)果;40℃停止生長(zhǎng);42℃,空氣濕度在50%以下就可能燒苗。種子發(fā)芽最低溫度為10℃,最高35℃,最適宜28~32℃;低于15℃或高于30℃都不利于西紅柿紅素的形成。所以大棚夏天可考慮打開(kāi)周圍四壁通風(fēng)(或把壁面做成活動(dòng)式或者可拆卸式),或者噴霧等降溫措施。其它通透性一般大棚設(shè)計(jì)要考慮灌溉排水、通風(fēng)、防雨雪風(fēng)霜。四周壁面的自由拆卸組合(可以調(diào)節(jié)氣溫空氣,又可有效利用土地,利于風(fēng)昆蟲(chóng)授粉),壁板材料的選擇以適應(yīng)不同氣候和種養(yǎng)殖類型,通風(fēng)也可調(diào)節(jié)二氧化碳溶度。溫室大棚因?yàn)楸氐纫笏詫?duì)密閉性要求很高。但在夏天因?yàn)閮H室外溫度已經(jīng)達(dá)到植物最佳生長(zhǎng)溫度,所以以前的簡(jiǎn)易大棚一般到夏天都會(huì)拆除或者給棚內(nèi)通風(fēng)、噴水等以降低棚內(nèi)溫度。同時(shí)通風(fēng)也可以降低棚內(nèi)的濕度。在不通風(fēng)的情況下,棚內(nèi)白天相對(duì)濕度可達(dá)60-80%,夜間經(jīng)常在90%左右,最高達(dá)100%。棚內(nèi)適宜的空氣相對(duì)濕度依作物種類不同而異,一般白天要求維持在50-60%,夜間在80-90%。為了減輕病害的危害,夜間的濕度宜控制在80%左右。大棚密閉性和透光性使得一些昆蟲(chóng)難以進(jìn)入大棚,從而不能對(duì)植物授粉。由于蜜蜂金龜子等一些授粉昆蟲(chóng)有趨光性,進(jìn)入大棚后會(huì)在大棚內(nèi)會(huì)不停的撞透光板無(wú)法飛出去,在中午炎熱高濕的環(huán)境下很快就會(huì)死亡?,F(xiàn)在大棚為了保溫,在北方地區(qū)會(huì)再其中一面筑起土墻,或者四面修一層基礎(chǔ)墻。上面薄膜用卷簾機(jī)控制開(kāi)關(guān)。增加大棚內(nèi)的二氧化碳濃度可以明顯提高植物產(chǎn)量,因?yàn)楣夂献饔檬且粋€(gè)吸收二氧化碳釋放氧氣的過(guò)程。同時(shí)二氧化碳是溫室氣體,濃度越高保溫性越好。以下為集中植物常見(jiàn)的二氧化碳需求量:一般大氣中二氧化碳CO2含量不足330PPm品種苗期(ppm)開(kāi)花期(ppm)結(jié)果期(ppm)結(jié)果盛期(ppm)黃瓜1500250035004500辣椒1500300038004600西葫1000200028003500西瓜1500260037004800西紅柿1200220034005100蕓豆900180024003300土豆1800290042003800西芹800中期1200后期1600草莓1200260036004600葡萄1400280041005500農(nóng)業(yè)用地面積因?yàn)楣夥r(nóng)業(yè)大棚單位面積成本大大高于一般用地,因此土地的利用率直接涉及單位成本的計(jì)算。光伏農(nóng)業(yè)大棚在優(yōu)先考慮發(fā)電效率和作物經(jīng)濟(jì)價(jià)值的基礎(chǔ)上盡量提高土地利用效率。在向陽(yáng)面與被陰面(有太陽(yáng)能板面)根據(jù)不同的光照條件配置以對(duì)光照要求不同的植物。光伏農(nóng)業(yè)大棚四周土地的利用:光伏大棚四周墻面下一般大棚都極少利用,在南方夏季氣候合適時(shí)可以不
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