温室设施与管理



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1、温室设施与管理温室的定义:温室的定义:以采光覆盖材料作为覆盖或围护结构材料,可供冬季或其他不适宜露地植物生长的季节栽培植物的建筑统称为温室。温室是比较完善的保护地设施。它在寒冷季节能最大限度地利用太阳光,这样不仅为作物生长创造适宜的光照条件,还能使光能转化为热能,白天增温好,夜间保温好。随着我国农村城镇化程度的逐渐提高,可耕面积逐渐缩小,而温室种植能够大幅节省用地,提高劳动生产率,近年来在我国得到长足的发展。1目前使用的主要温室类型及目前使用的主要温室类型及性能性能 按照温室内的技术水平和设施条件,温室可分为现代化大型温室和普通塑料温室两种类型。现代化大型温室现代化大型温室全世界有大型现代化玻
2、璃温室3万公顷,主要集中在欧洲,仅荷兰就达1.1万公顷。此外,采用聚碳酸脂中空板材或片材(PC)、聚氯乙烯片材(PVC)、玻璃纤维聚脂片材(FRP)和超强长寿农膜等作覆盖材料的现代化温室,面积也有1万多公顷。现代化温室设施先进,技术规范,50%以上采用水培或基质培。从品种选择到栽培生产全过程建起了一套优化的综合技术体系。如温室环境条件控制方面,温度、湿度、二氧化碳浓度以及根际环境中的营养液温度、浓度配比、pH值等,实现了计算机监控或智能化管理。例如,荷兰、英国等大型温室中生产的番茄、黄瓜等果菜类实现了一年一大茬的长季栽培,采收期长达910个月,尽管这些国家气温较低日照较短,但黄瓜平均每株采收8
3、0条瓜,番茄每株可采35穗果,平均产量60kg/m2,创造了当今世界最高产量水平。现代化大型温室仍具发展势头,特别是以塑料材质为覆盖材料的现代化温室,适合亚洲的气候特点,目前呈现大发展的趋势。相信随着我国经济的发展和社会需求的增加,这类温室的面积将会有大幅度的增长。普通塑料温室普通塑料温室 通常指塑料大棚及我国北方地区带有围护设施的日光温室。据统计,1997年我国设施农业栽培总计86.7万hm2,其中塑料中小棚占46.9%,塑料大棚占26.9%,各种节能型日光温室占26.2%。 70年代后期开始,我国相继从国外引进各种类型温室近30公顷,国内自行设计的连栋温室20多公顷,90%安装在生产单位,
4、运行后效益不太令人满意,存在的主要问题是对引进设备缺乏进一步的研究,品种与设施不配套,运行能耗较大等。按建筑形式温室又可分为单坡面温室、双坡面温室和连栋温室几种型式单坡面温室单坡面温室 一般为座北朝南或稍微偏西或偏东,屋脊东西走向,具有朝南的透光单坡屋面,折线形的常用玻璃覆盖,曲线形的可用塑料薄膜覆盖。在北方地区,通常把北墙、山墙、北坡作成不透明的围护结构,墙体多作成异质复合墙体,以便增加热阻,减少厚度,后坡的保温材料也是必不可少的。后坡的保温材料也是必不可少的。前坡夜间通常用草帘、纸被或特制的保温材料覆盖,以便减少夜间散热。 单坡面温室的主要特点是保温比大,保温好,因此,主要用于北方地区作物
5、的反季节越冬生产。鞍山一面坡温室是我国单坡面温室的典型代表。鞍山温室用于冬季不加温生产韭菜、芹菜等耐寒叶菜,这种温室由于前屋面角度小,冬季不能充分利用阳光,所以不能提早栽培果菜类蔬菜。如将温室的前立窗改为斜立窗,并在温室内设立加温火道,在北京地区冬季白天温室可维持最高温度2028,夜间1015,基本满足了寒冷季节果菜生长的环境要求,而且具有显著的节能效果。为进一步加大操作空间,可采用室内无柱三折式温室,温室的跨度加大,可提高温室的操作空间,而且三个不同坡度的屋面兼顾了不同季节温室的采光要求,使温室内的光照条件四季均匀,提高温室的利用率。鞍山型单坡面温室剖面双坡面温室双坡面温室 屋脊两侧均为采光
6、面的温室称为双坡面温室。双坡面温室的屋面型式可以是对称人字型、不对称人字型或折线型,其平面布局可以是单栋温室,也可以是连栋温室。根据跨度的不同,温室结构有门式钢架结构和桁架结构等。相比单坡面温室,双坡面温室室内操作空间大,便于机械化作业,相比单坡面温室,双坡面温室室内操作空间大,便于机械化作业,所以发达国家绝大部分温室为双坡面连栋温室,人均管理水平可达3000m25000m2。此外,双坡面温室采光面积大,室内光照均匀;占地面积小,地面利用率高。但双坡面温室的保温比小,散热面积多,冬季运行采暖负荷大,在冬季严寒地区运行成本高。连栋温室连栋温室 如果把两栋以上单栋温室在屋脊处连接起来,去掉相连处的
7、侧墙,加上檐沟,就构成连栋温室。连栋温室节省土地和建筑材料,土地利用率较高,内部空间大,便于机械作业及多层立体栽培。以下是几种典型的连栋温室。(1)Venlo型温室 Venlo型温室采用玻璃作覆盖材料,其透光率可达90%以上,而且透光率不随时间衰减,玻璃的使用寿命可达20年以上。Venlo型温室又有A、B、C三种形式,A型温室跨度为33.6m,通常为3.2m;B型跨度为67.2m,通常取6.4m,比A型减少了柱子数量;C型跨度为6.49.2m,既增加了单跨跨度,又减少了天沟数量,增加了建筑空间;适于种植高大植物或多层栽培,但相对耗热量较大。 Venlo型温室开窗采用两台电机分别操作屋面两侧窗户
8、,克服了齿条开窗机构电机用量多、造价高、运行故障的弊端,但由于其通风口净高度并不高,因此,在炎热的夏季,仍要通过湿帘降温系统与之配套运行。(2)双层塑料薄膜充气温室 双层塑料薄膜充气温室的骨架一般采用立柱加悬索支撑系统,其特点是在密闭的两层塑料薄膜之间用微型风机将室外干燥的风鼓入,以达到保温、排雪的目的。其结构较为简单,造价也较低,但排雪困难,要做到严格密封也较困难,薄膜破裂要及时修补,停电对保温性能影响较大。温室内的设施温室内的设施(1)覆盖材料覆盖材料(2 2)加热设备)加热设备(3 3)通风及降温设备)通风及降温设备(4 4)灌溉施肥设备)灌溉施肥设备(5 5)温室作业农机具)温室作业农
9、机具(6 6)温室计算机控制系统)温室计算机控制系统 (1)覆盖材料 目前,一部分大型温室采用玻璃作为覆盖材料,玻璃具有良好的透光性、保温性及抗风、雪压、抗冲击等性能。在各种覆盖材料中。以玻璃的耐老化、耐腐蚀性最好,其防尘性能和防冷凝水的性能也优于其他覆盖材料。但其比重较大,增加结构负载,导热系数也较大,对保温不利。我国生产的普通平板玻璃厚度一般为2mm、3mm、5mm、6mm几种,除平板玻璃外还有钢化玻璃、吸热玻璃、双层或多层中空玻璃等可供选择。塑料薄膜的透光性能是温室采光效果是首要因素。薄膜的透光率因其所用的树脂材料、添加剂种类和数量、厚度、污染老化和水滴附着等情况的不同有很大差异。一般初
10、始透光率在85%90%之间,甚至更高。 由于不同波长的光线所携带的能量不同,因此,进入不同薄膜温室内的太阳能也有差异,导致温室的增温效果不同。一般植物对红橙光和蓝紫光吸收率大,光合效率高,其他波长光线的光合效率较低,近年来,一些塑料薄膜生产厂家已研究生产出转光薄膜,其功能是将太阳中的部分紫外线转化为可见的红橙光和蓝紫光,提高植物的光合作用效率,以达到增产的目的。塑料是另一种用于温室的覆盖材料,其覆盖面积已大大超过玻璃。塑料薄膜价格低、重量轻,可减小结构载荷,对骨架要求不严格,使温室的投资大大降低。用于温室覆盖的塑料薄膜主要有聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)、醋酸乙烯(EVA)和聚脂薄膜(PE