温室效应的特点范例(3篇)

温室效应的特点范文

【关键词】单片机；温室大棚；温度控制

1.研究目的和内容

近年来，温室大棚规模发展迅速，随着单片机和传感技术的发展，自动监测和控制技术发生了巨大变化，温室大棚自动监测设备有了明显的改进，必将以其优异的性价比，逐步取代传统的温室控制系统。目前应用到温室大棚的监测系统多数采取模拟温度传感器、多路模拟开关、A/D转换器及单片机等组成的传输系统。为了克服上述传输系统的受干扰和损耗大，测量误差大的缺点，本文参考了一种基于单片机的温度监测系统应用于温室大棚的设计方案，根据实用者提出的问题进行了改进，提出了一种新的设计方案。

温室大棚温度监测系统采用层次化、模块式设计，系统以单片机为核心，以多个温度传感器为监测元件，以单片机为纽带，采集和存储测量到的数据。单片机系统要实现数据实时显示和数据存储功能。单片机作为监控和智能传感器的核心，通过RS232总线与监控中心进行通信，将采集到的数据传输到监控中心。监控中心将单片机传输的数据进行记录、存储和处理，供温室大棚管理者浏览、记录、处理。温室大棚温度监测系统控制器以单片机为载体，通过单片机程序的编制，实现信息采集和传输，将温室大棚温度监测和单片机控制理论相结合，使温室大棚温度监测得以很好的实现。根据温度监测规律，提出一种切实可行的温室大棚温度监测系统，可以全面、实时、准确地对监测数据进行自动记录、存储和处理，并将有关信息根据实际情况，输入计算机进行处理。满足了对温室大棚植物生长实行全面、实时监测的要求，实现了对温室大棚温度实时监测。温室大棚温度监测系统抗干扰能力强，特别适用于北方温室大棚的温度监测。

基于单片机的温室大棚温度控制系统，具有成本低、操作简单等特点，应用非常广泛。系统一般由主控单元单片机、传感器、控制输出及人机接口等组成，结构框图如图1所示。该系统具有体积小、成本低、可靠性高、易于推广的优点。

这种设计方案实现了温度实时测量、显示和控制。该系统抗干扰能力强，在温室大棚温度控制中具有明显的优越性，不需要任何固定网络的支持，安装简单方便，性价比高，可维护性好。这种温度监测系统可应用于农业生产的温室大棚，实现对温度的实时控制，是一种比较智能、经济的方案，适于大力推广，以便促进农作物的生长，从而提高温室大棚的亩产量，从而带来更好的经济效益和社会效益。

2.硬件设备

2.1单片机

将控制器、运算器、存储器和各种输入和输出接口等计算机的主要部件集成在一块芯片上，就能得到个单芯片的微型计算机。虽然只是一个芯片，但是在功能和组成上己经具有的特点是计算机系统的性质，所以称为单片微型计算机，简称单片机。因其功耗低体积小、抗干扰能力好、价格低且可靠性强，适用于智能控制、工业过程控制和监测系统的前端装置。

整个系统的功能是由硬件电路配合软件来实现的，当硬件基本定型后，软件的相应的子程序模块就定下来了。

2.2温度传感器

选择单片机用于监测系统，系统有被测信号通过输入通道，由计算机获取必要的输入信息。传感器是实现控制和测量的主要环节，是监测系统的关键部件，是控制和监测各种各样的参量，使系统和设备正常运行重要保证。

温度是人们在生产活动和科学试验中需要控制的重要物理量。在温室大棚生产过程中，温度是一个影响作物质量、产量的重要因素。在各种传感器中，温度传感器是使用最广泛的一种温度测量工具，其中有许多种的测量方法，常见的温度传感器有以下几种：

1热电阻传感器

2半导体管温度传感器

3热电偶传感器

4模拟集成传感器

5智能温度传感器

温室大棚中传感器与数据采集器距离相对较远，并且需要多点监测。综合上述温度传感器的特点，本系统采用智能温度传感器DS18B20作为温度测量装置。

3.监测系统整体构成

温室大棚温度监测通过温度传感器DS18B20采集温度，经过内有单片机的监测系统进行更深一步的分析，通过通信线路使得信息上行到PC机，在PC机上可对温度信号进行处理与分析。用户也可以通过下位机中的键盘输入温度的最大、最小限值和预置值。

（1）温度传感器

温度传感器的作用是采集温室大棚内的温度状态，并进行显示和判断。由智能温度传感器DS18B20既可以对温度进行测量，又可以设定所需要的控制温度，温度值把二进制转换成十进制，所以本系统中选用智能温度传感器DS18B20信息经过单线接口送入DS18B20或从DS18B20送出。数字转换电路和传感器都被集成在一起，每个DS18B20在出厂时都给定了唯一的64位序列号，且DS18B20只有一个数据输入和输出口，所以许多个DS18B20可以并联到3或者2根线上，CPU需一根端口线就能和DS18B20进行通信，而它们只需要获取通信协议就能加以识别，这样节省了许多的逻辑电路和引线，也对系统的抗干扰性进行了提高，更加适合于恶劣环境的现场的温度测量，用户还能设定温度报警的最大、最小值，并根据报警查找相应的DS18B20。

（2）上位机

系统采用一台微型计算机作为上位机，通过RS232串行通讯，向下位机发送输出控制命令和数据采集命令，接收下位机传送的采集数据。通过上位机界面来设定下位机号。从而切换工作方式，设定报警温度最大、最小限值。对采集的数据进行存储和显示，对历史数据进行查询。

4.通风机的选择

通风机选用轴流通风机，可使大棚内的空气流动更加充分均匀。通风机特点是低噪音、风量大且柔和、低电耗、装使用方便，实用效果也较好。根据温室大棚的面积和温度变化要求选用合适风量和功率的通风机。

5.热风机的选择

目前常用的加温方式有热水加温系统、热风炉加温系统、电加热系统、电热泵等，采用的主要能源为燃煤、燃油、燃气以及电能。加热设备可根据用户根据经济情况和温室大棚空间选择合适的类型。一般可选用电加热热风机，对温室大棚来说，只要接入220/380V电压就可以安装使用，但需要安装配备大容量的变压器，经济成本高，不适合单个用户选用。目前，单个用户多选用燃煤热风炉。

电加热热风机特点如下：

1、自动控制，升温速度快，热效率高，使用寿命长；

2、内部发热元件与外壳之间带有特别隔离装置以及过热保护；

3、不消耗氧气，无烟，无味，无湿气，低噪声；

4、热转化率高，达到99%左右；

5、整机噪音小，运转平衡，安装维修方便；

6、采用人工智能仪表，清晰醒目，操作方便。

温室效应的特点范文

日光温室在北方地区发展的趋势

辽宁作为日光温室大面积发展的发源地，经历了土温室、节能目光温室、现代日光温室三个发展阶段，温室生产已成为辽宁农业生产的一大特色和支柱。从建国初期海城、瓦房店的土温室，发展到21世纪初高效现代日光温室，我们可以看出辽宁省乃至我国日光温室发展的共性趋势

(1)温室的结构趋向大型化，空间利用率增大，土地利用率增加。

(2)温室配套设施趋向自动化，劳动强度降低。保温、加温、降温、放风、灌溉、CO2施肥等环境调控设施设备不断完善，个别温室开始了简单的环境自动监测与控制。

(3)种植作物多样化。目前蔬菜种植种类100余种，西甜瓜、山野菜以及国外珍稀蔬菜和南方蔬菜、花卉等已经超过80余种。

(4)温室建设造价越来越高，环境调控水平升级，温室的经济效益也越来越大。受配套设备增加和物价上涨等因素影响，温室的建筑成本由最初土温室10元／m2增加到现在100元/m2以上，部分现代日光温室甚至达到300元／m2。

当前日光温室发展中的问题

到2008年底，辽宁省日光温室面积已近600万亩(约40万公顷)。近几年，全球的能源危机和农业耕地急剧减少、水资源匮乏等现象更加明显。温室生产本身就是利用太阳能的生产活动，相对程度上可以减少能源危机，而且一年多季的栽培方式无形增加了土地的使用率，对保证粮食安全也有一定意义。所以，在今后的10年内，能够实现环境条件自动控制的日光温室还将大面积增加。

但是，由于辽宁省日光温室普遍处于20世纪80年代的更新换代时期的水平，土温室仍然占据绝对比例，日光温室的发展遇到了前所未有的瓶颈。进入21世纪以来，辽宁省的设施农业生产面临的机遇和挑战更加严峻，这些都制约着日光温室的发展。

首先，受结构和性能的限制，95％以上温室只能生产普通蔬菜，而且产量和质量相对较低，产量几乎没有增加空间，尤其是夏季温室温度过高，许多温室闲置不生产。

其次，日光温室现阶段还没有一套因不同地区不同作物而异的完整建造标准，几乎所有品种的生产都采用一种温室模式。日光温室的结构参数又比较容易模仿，许多农业园区、地方建筑队伍依照温室的表面照搬照抄现有B光温室的结构，而没有真正了解温室的内涵，导致我国北方地区日光温室结构五花八门，实用性能大大降低。设施的建造是一项投入较大的项目，一旦建成很难改进，温室抵御灾害能力弱，没有相对的专用配套设施，每年造成温室减产绝产的现象普遍发生。

再次，随着南菜北运和辽宁省日光温室蔬菜生产面积的剧增，蔬菜产品出现相对过剩，个别种类下降幅度在50％以上，生产成本却越来越高，因此经济效益逐年下降，换言之“种菜已经不赚钱了”(据有关资料调查，除去农民的人工费用，温室蔬菜种植效益平均水平已接近于零)。而我国加入WTO后，蔬菜、花卉、水果的国内外市场需求增加，但原有日光温室已不能满足育苗、花卉、果树及长季蔬菜的高质量栽培需求，出口这一渠道迟迟不能打开，即使是城市居民需求的无公害蔬菜也不能满足供给。

第四，我国物价急剧上涨，而农业仍然处于低效益运营状态，导致辽宁地区农村劳动力资源缺乏，劳动力成本上涨。农村青壮年人口进城打工，剩余老幼劳动力只能进行低成本温室生产，这要求日光温室生产必须向降低劳动强度、节省劳动时间、机械化水平再提高方向发展。

第五，食品安全问题越来越受到政府重视，特别是2008年北京奥运会的举办，推动了我国无公害蔬菜的生产进度。而现阶段日光温室中土壤盐渍化、连作障碍问题日趋严重，园艺作物病害种类渐多，传统日光温室环境控制能力弱，只能通过盲目施肥和施用农药来控制病害发生和提高产量，这些问题已成为无公害生产的首要限制因素。如果不从根本上解决日光温室结构与环境控制水平，我国的无公害园艺作物生产永远不能实现。

第六，环境恶劣程度加剧，对现有温室结构提出挑战。传统温室抗灾害能力弱，2007年辽宁大雪就倒塌23万栋(几乎全部是传统土温室)。2008年全国大雪致使我国设施农业损失达1000多亿元。完善并提高辽宁省现有温室的抗灾能力，创新温室墙体、发明轻质覆盖保温材料、提高骨架强度已成为今后日光温室发展的当务之急，这也加快了本省农业设施向现代温室转型的时间。

第七，农业的现代化必然从投入产出较大的设施农业开始。21世纪初期辽宁省设施农业工程技术中心根据北方地区的气候特点，吸收连栋温室的特点，融入传统温室的优良性能，设计了适合北方地区高附加值作物生长的现代高效日光温室，但由于这种温室技术还不够完善以及政府引导力度不够，致使推广速度缓慢，这也影响到北方地区农业现代化的进程落后于南方省区。

现代日光温室技术的提出

根据辽宁省日光温室发展遇到的问题可以看出，创新优化日光温室的结构，使其更充分有效地利用太阳光能，实现周年生产，提高土地利用率，分流温室蔬菜面积，寻找新的经济增长点，已成为推动日光温室技术可持续发展的关键。

根据这样的历史背景，辽宁省设施农业工程技术中心率先提出了高效现代日光温室技术的研究与利用。该类温室技术是一个设施农业前瞻性概念，仅仅经历了短短几年的探索与应用，科研工作者还没有给出完整确切的定义。但就其提出的背景与应用前景看，必须符合以下几个条件

(1)具备传统日光温室的保温性与采光性，土地利用率进一步提高。

(2)空间利用率与环境控制接近智能连栋温室的水平，可周年利用，能够生产出传统温室不能完成的高附加值产品。

(3)现代工业技术有机结合到农业种植生产中，农业、环境学、工程学、能源利用、热力学等多学科交叉应用更加合理。更加节约劳动力、降低劳动强度，创造的经济效益更大。

现代温室技术的应用范围很广，适于设施养殖、设施花卉、设施观光、设施果树、出口创汇等多种产业，对辽宁省设施农业建设起到宏观指导作用，改变以传统土温室为主导的农业生产格局，在未来10年一20年时间内完成辽宁省温室结构向现代温室的转换，这样不但分流未来日光温室蔬菜种植面积，缓解温室面积增加给传统温室带来的效益下滑影响。另外，高投入和高产出的生产方式，带动了其他产业的快速发展。

现代日光温室技术在辽宁省的发展思路

辽宁省日光温室的发展必须在主要生产区域进行设施改进。

首先，温室技术的理解与推广必须以辽宁农业科技特派团、农业科技示范县等科技部门为载体。建立完善的推广协作组，从温室结构更新、环境能力提高、周年生产、省时省力的角度加快辽宁省未来温室的生产能力，并结合辽宁省推广部门联合攻关，从土壤、品种、栽培技术上实现全面改进，以实现日光温室的可持续发展。

其次，多种温室结构并存，现代温室才能有广阔发展空间。今后相当长的时间内辽宁省不能单纯盲目增加传统温室面积，而应该重点发展现代温室技术并利用现代温室技术完善传统日光温室。在我国北方地区特殊的气候条件下，短时间内它不可能取代原有温室结构类型，它们只能并存于整体设施农业生产中。但现代温室在设施整体所占比例的改变直接关系到本省农业产业化与现代化的水平。当前我国北方地区最佳的温室类型配比应该是金字塔型模式发展。

第三，多学科协作是日光温室发展的基础。日光温室在中国发展的20多年里，一直起着一个改善农业产业结构、提高农业现代化水平的载体作用。所以，今后中国的日光温室若要继续承担这样的角色，就要走产量和质量并重的发展道路。而目前我国日光温室生产存在着温室管理水平差、品种落后、茬口选择不合理、种植(养殖)模式单一、农药及化肥污染严重、土壤次生盐渍化等诸多问题。在日光温室设施水平不高和农民资金实力不足，短期内无法大幅度提高投入的现实条件下。要解决这些问题就需要多学科合作，因地制宜地开展相关生产技术的研究和系统集成，为日光温室生产提供规范化、标准化的生产技术体系，从而使温室农产品的产量和质量跃上一个新的台阶。

第四，日光温室在辽宁省发展空间巨大，2008年辽宁省加大对日光温室建设力度，3年内计划新建设高标准日光温室240万亩，使辽宁地区日光温室总面积超过800万亩目标。可见，现代温室技术在我省乃至全国都有非常广阔的发展空间。

温室效应的特点范文篇3

关键词：冬季;设施农业;管理措施;新疆吉木萨尔

吉木萨尔县位于欧亚大陆腹地,在新疆首府乌鲁木齐市以东150km,北靠准噶尔盆地,南依天山北麓。地貌总轮廓由南向北分为南部山区、中部绿洲平原、北部沙漠三大部分。吉木萨尔县气候干燥,降水量少,寒暑变化悬殊,属于典型温带中纬度大陆性干旱半干旱气候。冬季寒冷、夏季炎热,冬季常处于高压控制下,气候稳定,低温严寒。根据近年新建区域自动气象站资料显示,县域南部山区有明显的逆温带存在,对发展设施农业极为有利。

近年来,随着农业种植业结构调整和农业产业化发展进程,吉木萨尔县开始向农副产品供应基地转变的目标进发。2009年,县委、政府出台一系列惠农政策,特别对设施农业的发展给予更大的支持和鼓励,温室蔬菜大棚由年初的300座迅猛发展到入冬前的近2000座,为大力发展“菜篮子”工程和农民增收致富奠定了基础。目前,全县设施农业已进入全面运行时期,为使每座大棚充分发挥效益,实现农牧民收入持续快速增长,笔者根据当地冬季气象条件,针对温室大棚的管理提出建议,以便于在设施农业生产管理中作为参考依据。

1科学建设温室大棚

设施农业是通过人工建造温室大棚利用冬季有限气候资源发展农业经济。设施农业可以达到“冬增温、春提早、秋延晚”的效果,进行反季节农业生产的措施来提高经济效益。发展设施农业在建设中,尤其在地域选择、走向、坡度等方面都要按照一定的要求搭配合理、科学修建。如果建造不合理,进入冬季光照弱、温度低、湿度大、通气不良,易影响温室效益,造成温室蔬菜多种生理性病害和落花落果现象[1]。

一般在气候学上修建温棚应考虑太阳高度角。太阳高度角的大小,是水平面单位面积获得太阳辐射能量多少的决定因素,太阳高度角越大,所获太阳辐射能量就越多,反则就越少[2]。太阳高度角(h)与该地区的地理纬度(ψ)、太阳赤纬(δ)以及时刻(ω)有关,太阳高度角的求算公式为:

sinh=sinψ·sinδ·cosψ+cosδ·cosω

吉木萨尔县存在逆温效应的地区海拔高度在1100～1500m的前山区,一般纬度约为43°55′的区域。根据公式计算得出:该地区修建温棚的坡度应设计在55～60°比较合适,走向应该为正南偏东5～10°为佳,这样既能得到充足的阳光,又利于通风透气。

2合理调节温度

温度调节是冬季蔬菜管理的核心和关键。进入11月以后,吉木萨尔县基本进入冬季,蔬菜生产管理也进入关键时期。因为这一时期温度逐渐降低,昼夜温差大,一般晚上温度将下降到-5℃以下,日照时间缩短,且温度变化较大,生产管理上要格外注意天气变化。如有降温天气过程,温室内温度偏低应及时加火升温,并及时加盖草帘等覆盖物,棚膜最好选用新膜;白天棚内温度较高时,可打开上部通风口,使棚内温度白天保持在25～30℃,夜晚则应在棚膜上加盖草帘进行保温,使温度保持在15～18℃。另一方面要积极推行温室多层覆盖,可在温室薄膜的下方、拴吊绳的铁丝上方,再反搭1层薄膜,这样2层膜中间隔有空气,可明显提高室内温度[3]。此外,入冬前秋延晚果菜已进入生长后期,在做好保温措施的前提下,要尽量延长结果时间,以增加温室生产的效益[4]。

3强化光照管理

注意采取多种有效措施增加光照时间、提高光照强度,促进蔬菜的光合作用。一方面要注意选择透光性好、寿命长的无滴膜,并注意经常清扫膜面,保持薄膜较高的透光率;另一方面在保持室内温度不降低的前提下,尽量早揭晚盖,使室内蔬菜早见光、多见光,以更多地增加光合产物的积累。如遇连阴天,只要不下雪,就应拉起草帘增加光照;若遇下雪天,应及时清扫积雪,以免压损大棚,并维持蔬菜正常生长所需的光照条件。

4合理浇水

冬季由于蒸发量小,蔬菜对水分的需求量不是很大,因此蔬菜定植后可将包括走道在内的所有温室地面一律用地膜覆盖起来,以尽量减少水分蒸发、降低空气湿度。浇水时要根据天气预报、土壤墒情、蔬菜长势来确定浇水时间,做到晴天浇水,阴天不浇;晴天上午浇水,下午不浇;浇温水,不浇冷水;于地膜下沟内浇暗水,不在沟里浇明水;不大水漫灌。根据不同的蔬菜长势特点结合浇水进行氮肥、磷钾肥配合追肥。

5加强灾害性天气的预防和管理

遇到寒冷、连

阴、下雪天气时,要在保持室内温度满足蔬菜生长需求的前提下,尽量早揭、晚盖草帘,决不能因天气寒冷、连阴天,怕蔬菜受冻而整天不揭草帘。白天下雪时不必盖草帘,雪停后立即扫去棚上积雪,下午提前盖帘,再在草帘上盖1层薄膜以加强保温。遇连阴天后突然转晴,切不可猛然全部揭开草帘,应陆续间隔揭开,遇强光时再将帘子放下,光照弱时再揭开,使蔬菜慢慢适应阳光的照射,否则会出现生理性萎蔫,甚至死亡。在遇到连续低温、连阴天、下雪天气,室温持续下降的情况,为避免蔬菜冻害发生,可进行人工加温。管理中要时刻注意室温的变化,当室温已降至10℃时,如果还继续下降,且根据天气预报第2天也不转晴时,可采取人工辅助加温的方法,提高室内温度。

6病虫害防治

由于温室温度大、通气性差,蔬菜虫害主要有白粉虱、蚜虫、潜叶蝇等。它们不仅能直接危害蔬菜的生长,而且能够传播各种病毒,管理中要注意及时做好防治。蚜虫、白粉虱可采用黄板诱杀的方法,即在温室内悬挂黄色粘虫板或黄色板条(25cm×40cm)来诱杀害虫;也可采用蚜虱一熏净进行熏烟防治。防治中要以烟熏剂和粉尘剂为主,尽量少喷雾,减轻棚室内湿度,以利于控制病害的发生和蔓延。病害防治主要采取通风降湿并及时摘除病、残、老叶及增加通风透光性,可通过叶面喷肥,补充植株生长需求。叶面喷醋可防病驱虫,与白糖和过磷酸钙混用,不仅可以起到根外追肥的作用,而且可以增加叶肉含糖量,提高抗寒性,减少病害的发生。

7推广应用嫁接栽培技术

嫁接栽培技术是当前解决土壤连作障碍和土传病害、防止根病发生、大幅度提高蔬菜产量和质量的有效途径。黄瓜、西葫芦、茄子等蔬菜砧木品种抗病能力强,可同时抗黄萎病、枯萎病、青枯病、线虫病等4种土传病害,达到高抗或免疫程度。嫁接苗对土壤传播的病害具有高度抗性,同时具有耐低温、根系发达、吸收肥水能力强等特点,长势强、结果早、产量高。采用黑籽南瓜作砧木的黄瓜嫁接苗对黄瓜枯萎病的防治效果一般都在90%以上,产量可比自根苗提高20%以上。

8参考文献

[1]马宏武,玉素甫·阿布都拉.影响和田冬季设施农业的气候变化特征分析[j].沙漠与绿洲气象,2007,1(4):46-48.

[2]孙智辉,尹盟毅.延安冬季太阳辐射特征及对设施农业的影响[j].陕西气象,2007(1):34-36.

[3]宋克明.冬季大棚几种覆盖方式保温效果试验[j].安徽农业,2004(12):19.