温室盆栽作物根区加热系统的设计和试验

【目的】为解决长江三角洲地区冬季没有加温设备的温室或大棚中盆栽作物易受低温冷害的问题,设计一种适用于矮株作物的根区加热系统。【方法】研制了一种嵌套式双层栽培盆,夹层采用绝缘脂发泡剂填充,栽培盆基质内分别放置2块80 W/m2、15 cm×12 cm的硅橡胶加热板,加热板由STM32单片机输出信号到固态继电器进行加热功率控制,使用模糊PID控制算法,实时控制作物根区温度到设定值。【结果】根区温度控制相对误差不超过5%。在连续低温条件下(连续一周平均气温低于5℃),当根区温度分别设定为15、20和25℃时,相比于对照组,高度为25~35 cm的作物地上部分日间平均温度分别提高1.4、2.6和3.7℃,夜间平均温度分别提高2.1、2.9和4.0℃;且与普通栽培盆相比,本文设计的保温栽培盆在3种不同根区温度下分别节省电能24.2%、25.3%和23.8%。【结论】设计的作物根区加热系统,在连续低温条件下,不仅能有效提高作物根区温度,同时对作物地上部分也具有升温效果,一定条件下可缓解低温胁迫对冬季作物生长的影响。