高压雾化设备在现代农业中的应用探析.pdf

农业工程学 现代农业科技 圆园20年第1期摘要 高压雾化设备在现代农业中主要应用在设施农业降温尧加湿尧植保以及景观等方面遥其中袁设施温室降温时依据地域的气候条件尧系统投资尧后期维护费用尧运行费用尧降温效果以及对温室湿度的影响等各种因素袁来综合考虑高压雾化与其他降温方式联合使用降温袁以期达到最佳效果遥根据工程项目使用高压雾化设备的经验总结了相关建议袁以期为实际生产提供参考遥关键词 高压雾化设备曰设施农业曰降温曰加湿曰植保曰景观中图分类号 F323.3 文献标识码 A文章编号 1007-5739渊2020冤01-0154-02 开放科学渊资源服务冤标识码渊OSID冤ApplicationofHigh-pressureAtomizationEquipmentinModernAgricultureXUEXiao-li RENQiang ZHAOYue-gang YANGWen-hua渊BeijingZhongnongTianluMicro-nanoBubbleWaterS驭TCo.袁Ltd.袁Beijing100083冤Abstract High-pressureatomizationequipmentismainlyusedinmodernagricultureforcooling袁humidification袁plantprotectionandlandscapeoffacilityagriculture.Infact袁inordertoreachthebesteffectofcooling袁it爷sbettertocomprehensivelyconsiderthecombinationofhigh-pressureatomizationandothercoolingmethods袁whichdependonvariousfactorssuchasregionalclimaticconditions袁systeminvestment袁post-maintenancecosts袁 operatingcosts袁 coolingeffects袁 andgreenhousehumidity.Accordingtotheexperienceofusinghigh-pressureatomizationequipmentinengineeringprojects袁therelevantrecommendationsweresummarizedtoprovidereferencesforactualproduction.Keywords high-pressureatomizationequipment曰facilityagriculture曰cooling曰 humidification曰plantprotection曰landscape高压雾化设备在现代农业中的应用探析薛晓莉任强 赵跃钢杨文华渊北京中农天陆微纳米气泡水科技有限公司袁北京 100083冤高压雾化设备是指利用高压雾化主机将经过精密过滤处理后的水袁输送到造雾专用高压管网渊耐压14MPa冤袁最后由造雾专用喷头喷出成雾的系统遥高压雾化系统的工作原理是高压水从微孔中喷出并与固体发生碰撞便形成水雾遥将加压渊大于4Mpa冤后的水经耐高压输送管线由专业喷嘴将其雾化袁产生0.1015.00 滋m的微雾颗粒袁使其能够迅速从空气中吸收热量完成汽化并扩散袁从而达到空气加湿尧降温的目的遥1 高压雾化设备在现代农业中的应用1.1 设施农业降温温室属于半封闭系统袁在夏季温度可达40 益以上袁严重影响了温室作物的生长发育遥因此袁可应用高压雾化设备对温室进行快速有效地降温遥通风良好尧相对湿度较低的温室尤为适用袁辅以其他降温方式渊如遮阳网尧通风冤袁降温效果更佳袁可降温38 益1-3遥随着温室工程技术的发展袁温室降温方法众多袁各有利弊袁而多种降温方法联合使用往往最经济和最有效遥1.1.1 自然通风降温遥适合单栋小型温室袁利用设施内外的气温差产生的重力达到换气的目的袁降温效果可达到室内外温差35 益遥自然通风降温主要考虑当地的室外温度尧顶窗尧侧窗的位置及数量遥底窗或侧窗进气袁冷气流进室内袁将热空气向上顶袁天窗排气遥一般室外温度不超过30 益时只依靠自然通风即可达到降温目的袁但是室外温度超过30 益时还需要配合其他方式进行降温遥1.1.2 遮光降温遥即主要采用遮阳网进行遮光降温遥降温效果在一定程度上取决于遮阳网的遮光率遥不同类型遮阳网的遮阳率不同袁应根据植物的种类及植物对阳光的需求来确定遮阳网类型袁遮光20%30%时袁室温降低46 益遥遮阳网包括外遮阳和内遮阳袁内遮阳降温采用银灰色的遮阳网袁还可以兼做保温幕遥内遮阳系统可以阻隔部分阳光进入温室袁有效降低太阳辐射的强度袁被内遮阳网阻隔在温室上部的热空气袁可通过顶部天窗或排风扇排出室外袁进而达到降温目的遥采用遮光法可降温尧不易增湿袁但是降温慢尧降温幅度不均匀遥1.1.3 机械通风降温遥适用于连栋温室遥在通风的入口和出口增加动力扇袁使室内外产生压力差袁形成冷热空气的对流袁从而达到通风尧换气尧降温的目的遥用排气扇对温室强制通风较自然通风降温低35 益遥机械通风降温要求温室的进气口面积大袁否则会导致温室内的气流流向不一致尧温度分布不均匀遥机械通风效果较显著袁能耗也较大袁往往与湿帘综合使用进行降温遥1.1.4 湿帘要风机降温系统遥该系统是现代温室的通用设备袁适用于我国各地袁利用水分蒸发吸热的原理进行降温遥一般湿帘安装在温室的北侧袁风机安装在温室的南侧袁通过控制系统启动风机袁将室内的空气强行抽出袁造成负压曰同时水泵将水打在湿帘上袁室外的空气被负压吸入室内并穿过湿帘的缝隙袁导致湿帘上的水分蒸发尧降温袁冷空气流经温室整个空间袁吸收室内热量后经风机排出室外袁从而达到降温的目的遥在夏季高温天气袁该系统可降温47 益4遥该系统具有降温效果好尧操作简单尧使用寿命长等特点袁通过湿润净化的空气更有利于室内作物的生长遥湿帘风机降温系统对水质要求比较高袁硬水需要经过软化处理后才可使用袁以免钙镁离子在湿帘缝隙中结垢堵塞湿帘曰空气中的尘埃颗粒也会沉积在湿帘上袁长时间会导致湿帘堵塞袁故水帘需定期更换曰湿帘风机降温系统投资较大袁日常运行费用较高遥1.1.5 高压喷雾降温遥也称冷雾降温袁适用于通风良好的温室袁利用微小雾滴快速蒸发吸热的原理进行降温渊图1冤遥水经过过滤系统处理进入高压泵加压渊大于4Mpa冤袁再通过特殊材质的管路输送到特种高压雾化喷嘴进行释放袁形成小作者简介 薛晓莉渊1985-冤袁女袁河北石家庄人袁硕士袁农艺师遥研究方向院现代农业遥收稿日期 2019-10-09154网络出版时间：2020-01-09 16:05:18网络出版地址：http:/kns.cnki.net/kcms/detail/34.1278.S.20200109.1603.196.html注院a为大同农业嘉年华曰b为莘县农业嘉年华遥图3 雾化景观实例a b图1 高压雾化设备于15 滋m的细雾滴袁雾滴逐渐弥漫整个温室悬浮在空气中袁迅速蒸发降温袁并且不浸湿地面遥高压雾化降温效率达95%袁而湿帘要风机降温效率80%5袁所以高压雾化降温比湿帘要风机降温效果更佳遥由于高压雾化雾滴颗粒小尧用水量少袁作物发病的可能性小遥高压雾化设备需要增压泵和输送高压铜管袁投资成本相对较高袁日常运行费用较高曰水源需要过滤处理袁否则极易堵塞雾化喷头遥1.1.6 多种降温方法联合使用遥以7要8月为例袁温室外温度通常在3040 益之间袁若仅依靠单纯的自然通风尧遮阳网或机械通风袁降温效果不明显袁根本无法满足作物的生长要求袁所以必须综合采取多种方式来实现降温遥采用组合降温方式应依据地域的气候条件尧系统投资尧后期维护费用尧运行费用尧降温效果以及对温室湿度的影响等各种因素来综合考虑决定遥胡建等6研究发现袁采用湿帘要风机降温系统+外遮阳可使温室内温度降低48 益袁相对湿度增加5%10%曰采用高压喷雾降温系统+外遮阳袁温室内温度可降低59 益袁相对湿度增加3%6%袁在重庆采用湿帘要风机降温系统的效果较为理想遥冉春雨等7对长春市一个大规模玻璃温室夏季降温问题进行了研究袁建议野细雾+风机冶综合系统作为首选方案遥杨春健8通过结构理论分析和实践经验总结得出袁南方温室的通风降温设施可根据自身的条件进行选择院淤经济型袁单栋温室+平铺式外遮阳网曰于实用型袁顶侧开窗的联栋温室+平铺式外阳网+强制通风+喷雾降温曰盂先进型袁顶部开窗的连栋温室+平铺式外遮阳网+湿帘要风机降温系统遥1.2 设施农业加湿高压雾化设备可通过微米级的细雾增加湿度袁专门应用于育苗尧繁种尧食用菌及温室种植袁可促进扦插苗快速生根尧提高种子的发芽率及组培的成活率遥白玛玉珍等9采用不同育苗方法对比试验发现袁大棚雾化扦插苗技术繁育藏青杨苗成活率最高尧育苗速度最快尧苗木长势最好遥1.3 设施农业植保在高压雾化设备的水箱内加入适宜浓度的药物混合后袁可在温室中进行雾化喷洒袁药物喷洒均匀袁可有效防治病虫害10-11遥1.4 设施农业造景在以科普尧科技示范尧观光为主的大型连栋温室或者室外袁均可采用高压雾化设备进行造景遥以农业嘉年华为例袁人造雾景观仙气迷人袁深受游客喜爱遥2 高压雾化设备在设施农业的应用案例高压雾化设备适用于通风良好的连栋温室或者日光温室袁在夏季高温季节袁高压雾化设备+自然通风可降温38 益遥图2为高压雾化设备在设施农业中的具体应用遥图3为高压雾化设备造景实例遥3 高压雾化降温使用建议根据工程项目施工经验及降温数据袁在使用高压雾化降温时有如下几点建议院一是高压雾化设备配合通风系统综合使用渊高压雾化设备+自然通风+机械通风冤袁微小雾滴在蒸发过程中大量吸热袁同时中和空气中的过量正离子袁增加负离子袁通风系统将潮湿空气排出室外袁有效地调节温度和湿度袁从而更加有效地降温遥二是水源必须经过净化处理袁可提前测定水源的水质情况袁依据水质指标进行软化处理尧反渗透处理等袁再进入高压雾化设备袁否则高压雾化喷头极易堵塞袁后续维护或更换喷头增加成本遥三是使用高压雾化设备喷施药剂或者电解水之后袁需要开机喷洒清水以清洗雾化喷头袁防止药剂等堵塞喷头遥四是应用于景观造景时袁注意雾化管道与周围景观相适应袁达到更加自然的效果遥五是为了控制适当的湿度袁高压雾化设备可进行定时等自动化控制袁操作管理更加便捷遥4 参考文献1赵德菱.温室超低量雾化系统的设计与研究D.南京院南京理工大学袁2006.2丁德志袁刘春萍袁袁九香袁等.南昌地区花卉温室大棚雾化降温系统试验研究J.江西科学袁2019袁37渊1冤院115-118.渊下转第157页冤注院a为中国农业大学上庄试验站日光温室曰b为广西玉林连栋温室曰c为北京国际都市农业科技园连栋温室曰d为北京国际都市农业科技园鱼水田园遥图2 高压雾化设备在农业中的具体应用实例a b c d薛晓莉等院高压雾化设备在现代农业中的应用探析155渊上接第153页冤中不可忽视的问题袁平均一组烘干机若按照3台渊套冤计算袁占地1000m2遥尽管我国烘干机设备用地已经归于农业设备用地的范畴袁但是由于对使用地的比例指标具有明确限制袁且用地转化审批手续繁琐袁造成粮食烘干建设用地问题长期得不到有效解决遥国家政策一方面积极鼓励粮食烘干机的使用和推广袁另一方面又限制设备用地袁导致即使用户有心购买袁也无法顺利使用遥3 推广粮食烘干机械对策3.1 加大烘干机的补贴力度由于烘干机价格昂贵袁一般只有大型农场尧种粮大户尧收储大户才能买得起尧用得起遥因此袁建议市尧县要加大叠加补贴袁把粮食烘干上升为粮食安全高度袁适当选择国家级尧省级农机专业合作社作为示范试验试点逐步推进曰把粮食干燥机械化列入重点发展推广项目袁对购置粮食干燥机的用户实行政策上支持尧资金上补助尧技术上服务的三配套扶持政策3遥3.2 粮食收购部门体现优质优价原则传统的自然晾晒袁粮食干燥均匀性差曰粮食的快速尧过度干燥或不及时干燥都可导致粮食品质下降袁并且在摊晒过程中易混入沙尧石尧泥等杂物遥采用粮食干燥机袁特别是新型低温干燥机袁由于其对热气流温度尧粮食含水率尧粮食及环境温度尧粮食降水率进行严格控制袁能确保粮食均匀干燥袁污染少袁品质优4遥对采用粮食干燥机烘干的粮食实行优价收购袁引导农民自觉采用粮食干燥机遥3.3 加大对操作人员的培训力度从干燥烘干机械的适应性来看袁现有的烘干机一般对粮食的纯净度要求较高袁对于小麦尧水稻收获后的含杂率均在可控范围袁对烘干机的稳定性影响不大遥然而袁目前采用的玉米籽粒机对含水量要求较高袁因而需加强培训操作人员熟练掌握操作规程袁提高烘干机的稳定性遥3.4 增加粮食烘干作业补贴通过对谷物干燥成本进行专业分析尧核算袁制定烘干作业补贴标准袁避免补贴后的烘干机缺乏持续性的运营能力造成损失袁从而带动烘干作业机械化健康发展遥在粮食主产区袁根据粮食的产量袁以乡镇为单位合理布局粮食烘干中心袁促进粮食干燥机械化发展袁保障粮食生产安全遥4 参考文献1汤楚宙袁杨文敏.谷物干燥机械推广难的原因分析与解决对策J.农机科技推广袁2003渊4冤院12-13.2谢尚臻.是春天还是寒冬?浅谈烘干机行业滑坡缘由J.农机市场袁2019渊1冤院29-31.3赵炳国.解决诸城市粮食干燥与储存问题的对策和建议J.当代农机袁2016渊12冤院66-68.4尤成彬.浅谈谷物干燥机械推广的可行性J.农业机械袁2001渊3冤院31-32.渊上接第155页冤3赵德菱袁罗成定袁高秋艳袁等.水雾在温室降温中的应用J.中国农机化学报袁2003渊3冤院14-16.4王本根.华东地区连栋塑料温室夏季降温措施研究D.杭州院浙江大学袁2004.5屠欣丞.细水雾大空间局域环境调节的研究D.镇江院江苏大学袁2009.6胡建袁李伟清.现代温室夏季降温技术研究J.农机化研究袁2007渊6冤院18-21.7冉春雨袁李景安.玻璃温室夏季降温研究与应用J.吉林建筑大学学报袁2002袁19渊4冤院31-34.8杨春健.南方温室通风降温措施的探讨J.南方农业学报袁2002渊5冤院280-282.9白玛玉珍袁次顿袁达瓦卓玛袁等.藏青杨大棚雾化育苗技术研究J.西藏科技袁2012渊1冤院21-22.10刘春来袁王现领.几种降温措施对玻璃温室内温度影响研究J.农业与技术袁2018袁38渊24冤院9-11.11赵一燃.现代温室的发展与现状J.新农业袁2018渊9冤院33-34.定产业冶袁大力推广种植低耗水尧高效益作物袁提高单位用水效益袁发展特色林果等产业袁提高农民种田的经济效益袁扩大用水需求遥针对灌区农业结构调整袁2018年实种面积4729.7hm2袁其中特色林果2950.3hm2袁灌区特色林果的种植面积高达62.38%袁特色林果产业重要的是解决销路难题袁实现农民增收遥政府涉农职能部门应积极主动搭建向合作社传达信息的平台袁指导特色林果生产和销售院配套建立精深加工企业袁延长产业链条曰加大宣传推介力度袁塑造区域特色产品品牌袁提升市场占有率曰引导涉农企业大力发展野订单农业冶袁与农户建立合理的利益联结机制袁将传统销售与网络销售充分结合袁多渠道开辟销售渠道2遥3.3 加强政策宣传引导袁通过政策遏制撂荒地的缩减趋势通过广播尧电视尧报纸尧短信尧专栏尧墙报尧标语等多种方式袁广泛宣传保护耕地的法律法规和国家的强农惠农政策袁做到政策宣传深入到村尧到户袁动员广大群众和社会力量袁主动参与遏制耕地撂荒工作遥灌区撂荒地的扩大袁在很大程度上受到农业种植经济效益太弱的影响遥因此袁无论从可持续发展角度袁还是资源利用角度袁农业优惠政策的实施直接影响到农民最终的收益和耕地保护遥一方面袁为促进农业稳定发展袁国家制定和实施了很多农业贴补政策曰另一方面袁由于缺乏监管袁没有种植的耕地一样领取补贴遥因此袁政府要进行及时监管袁对未种植农作物的不发放补助金袁对破坏耕地的不进行补贴袁对撂荒达2年以上的土地袁在收回土地的同时取消补贴遥政府按照野取之于土尧用之于土冶和野谁保护尧谁受益冶的原则袁建立健全耕地保护奖励性补偿机制袁对承担保护任务的农村集体经济组织和农户给予奖补3-4袁调动基层和农民保护耕地的积极性遥强化农民集体对承包农户和经营主体使用承包地进行监督的权利袁防止和纠正对长期抛荒尧毁损土地尧违法使用土地的行为遥4 结语尽管灌区灌溉面积缩减的原因是多方面的袁但是只要立足灌区实际袁不断进行调查研究袁制定科学合理的管理办法袁灌区灌溉面积缩减的趋势将会得到有效遏制遥5 参考文献1顾贺.甘肃农业灌溉用水有效利用系数测算及阈值分析研究D.兰州院兰州大学袁2014.2张廉祥.石羊河流域武威属区水资源合理配置与模拟研究D.杨凌院西北农林科技大学袁2010.3郭承录.石羊河流域综合管理策略研究D.兰州院甘肃农业大学袁2009.4侯印伟袁李生彩袁王常明袁等.石羊河流域生态环境的变迁与水资源利用对策J.环境科学袁1992渊5冤院58-66.吴泽等院金塔灌区灌溉面积锐减原因及对策157