溫室設施與管理

關于溫室設施與管理第1頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月1．目前使用的主要溫室類型及性能按照溫室內的技術水平和設施條件，溫室可分為現(xiàn)代化大型溫室和普通塑料溫室兩種類型。第2頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月現(xiàn)代化大型溫室全世界有大型現(xiàn)代化玻璃溫室3萬公頃，主要集中在歐洲，僅荷蘭就達1.1萬公頃。此外，采用聚碳酸脂中空板材或片材（PC）、聚氯乙烯片材（PVC）、玻璃纖維聚脂片材（FRP）和超強長壽農(nóng)膜等作覆蓋材料的現(xiàn)代化溫室，面積也有1萬多公頃?，F(xiàn)代化溫室設施先進，技術規(guī)范，50%以上采用水培或基質培。從品種選擇到栽培生產(chǎn)全過程建起了一套優(yōu)化的綜合技術體系。如溫室環(huán)境條件控制方面，溫度、濕度、二氧化碳濃度以及根際環(huán)境中的營養(yǎng)液溫度、濃度配比、pH值等，實現(xiàn)了計算機監(jiān)控或智能化管理。例如，荷蘭、英國等大型溫室中生產(chǎn)的番茄、黃瓜等果菜類實現(xiàn)了一年一大茬的長季栽培，采收期長達9~10個月，盡管這些國家氣溫較低日照較短，但黃瓜平均每株采收80條瓜，番茄每株可采35穗果，平均產(chǎn)量60kg/m2，創(chuàng)造了當今世界最高產(chǎn)量水平?，F(xiàn)代化大型溫室仍具發(fā)展勢頭，特別是以塑料材質為覆蓋材料的現(xiàn)代化溫室，適合亞洲的氣候特點，目前呈現(xiàn)大發(fā)展的趨勢。相信隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展和社會需求的增加，這類溫室的面積將會有大幅度的增長。第3頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月普通塑料溫室通常指塑料大棚及我國北方地區(qū)帶有圍護設施的日光溫室。據(jù)統(tǒng)計，1997年我國設施農(nóng)業(yè)栽培總計86.7萬hm2，其中塑料中小棚占46.9%，塑料大棚占26.9%，各種節(jié)能型日光溫室占26.2%。70年代后期開始，我國相繼從國外引進各種類型溫室近30公頃，國內自行設計的連棟溫室20多公頃，90%安裝在生產(chǎn)單位，運行后效益不太令人滿意，存在的主要問題是對引進設備缺乏進一步的研究，品種與設施不配套，運行能耗較大等。第4頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月按建筑形式溫室又可分為單坡面溫室、雙坡面溫室和連棟溫室?guī)追N型式第5頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月單坡面溫室一般為座北朝南或稍微偏西或偏東，屋脊東西走向，具有朝南的透光單坡屋面，折線形的常用玻璃覆蓋，曲線形的可用塑料薄膜覆蓋。在北方地區(qū)，通常把北墻、山墻、北坡作成不透明的圍護結構，墻體多作成異質復合墻體，以便增加熱阻，減少厚度，后坡的保溫材料也是必不可少的。后坡的保溫材料也是必不可少的。前坡夜間通常用草簾、紙被或特制的保溫材料覆蓋，以便減少夜間散熱。單坡面溫室的主要特點是保溫比大，保溫好，因此，主要用于北方地區(qū)作物的反季節(jié)越冬生產(chǎn)。鞍山一面坡溫室是我國單坡面溫室的典型代表。鞍山溫室用于冬季不加溫生產(chǎn)韭菜、芹菜等耐寒葉菜，這種溫室由于前屋面角度小，冬季不能充分利用陽光，所以不能提早栽培果菜類蔬菜。如將溫室的前立窗改為斜立窗，并在溫室內設立加溫火道，在北京地區(qū)冬季白天溫室可維持最高溫度20℃~28℃，夜間10~15℃，基本滿足了寒冷季節(jié)果菜生長的環(huán)境要求，而且具有顯著的節(jié)能效果。為進一步加大操作空間，可采用室內無柱三折式溫室，溫室的跨度加大，可提高溫室的操作空間，而且三個不同坡度的屋面兼顧了不同季節(jié)溫室的采光要求，使溫室內的光照條件四季均勻，提高溫室的利用率。第6頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月鞍山型單坡面溫室剖面第7頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月雙坡面溫室屋脊兩側均為采光面的溫室稱為雙坡面溫室。雙坡面溫室的屋面型式可以是對稱人字型、不對稱人字型或折線型，其平面布局可以是單棟溫室，也可以是連棟溫室。根據(jù)跨度的不同，溫室結構有門式鋼架結構和桁架結構等。相比單坡面溫室，雙坡面溫室室內操作空間大，便于機械化作業(yè)，相比單坡面溫室，雙坡面溫室室內操作空間大，便于機械化作業(yè)，所以發(fā)達國家絕大部分溫室為雙坡面連棟溫室，人均管理水平可達3000m2~5000m2。此外，雙坡面溫室采光面積大，室內光照均勻；占地面積小，地面利用率高。但雙坡面溫室的保溫比小，散熱面積多，冬季運行采暖負荷大，在冬季嚴寒地區(qū)運行成本高。第8頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月連棟溫室如果把兩棟以上單棟溫室在屋脊處連接起來，去掉相連處的側墻，加上檐溝，就構成連棟溫室。連棟溫室節(jié)省土地和建筑材料，土地利用率較高，內部空間大，便于機械作業(yè)及多層立體栽培。以下是幾種典型的連棟溫室。1）Venlo型溫室

Venlo型溫室采用玻璃作覆蓋材料，其透光率可達90%以上，而且透光率不隨時間衰減，玻璃的使用壽命可達20年以上。Venlo型溫室又有A、B、C三種形式，A型溫室跨度為3~3.6m，通常為3.2m；B型跨度為6~7.2m，通常取6.4m，比A型減少了柱子數(shù)量；C型跨度為6.4~9.2m，既增加了單跨跨度，又減少了天溝數(shù)量，增加了建筑空間；適于種植高大植物或多層栽培，但相對耗熱量較大。

Venlo型溫室開窗采用兩臺電機分別操作屋面兩側窗戶，克服了齒條開窗機構電機用量多、造價高、運行故障的弊端，但由于其通風口凈高度并不高，因此，在炎熱的夏季，仍要通過濕簾降溫系統(tǒng)與之配套運行。第9頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月(2)雙層塑料薄膜充氣溫室

雙層塑料薄膜充氣溫室的骨架一般采用立柱加懸索支撐系統(tǒng)，其特點是在密閉的兩層塑料薄膜之間用微型風機將室外干燥的風鼓入，以達到保溫、排雪的目的。其結構較為簡單，造價也較低，但排雪困難，要做到嚴格密封也較困難，薄膜破裂要及時修補，停電對保溫性能影響較大。第10頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月．溫室內的設施1）覆蓋材料2）加熱設備3）通風及降溫設備4）灌溉施肥設備5）溫室作業(yè)農(nóng)機具6）溫室計算機控制系統(tǒng)

第11頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月(1)覆蓋材料目前，一部分大型溫室采用玻璃作為覆蓋材料，玻璃具有良好的透光性、保溫性及抗風、雪壓、抗沖擊等性能。在各種覆蓋材料中。以玻璃的耐老化、耐腐蝕性最好，其防塵性能和防冷凝水的性能也優(yōu)于其他覆蓋材料。但其比重較大，增加結構負載，導熱系數(shù)也較大，對保溫不利。我國生產(chǎn)的普通平板玻璃厚度一般為2mm、3mm、5mm、6mm幾種，除平板玻璃外還有鋼化玻璃、吸熱玻璃、雙層或多層中空玻璃等可供選擇。第12頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月塑料薄膜的透光性能是溫室采光效果是首要因素。薄膜的透光率因其所用的樹脂材料、添加劑種類和數(shù)量、厚度、污染老化和水滴附著等情況的不同有很大差異。一般初始透光率在85%～90%之間，甚至更高。

由于不同波長的光線所攜帶的能量不同，因此，進入不同薄膜溫室內的太陽能也有差異，導致溫室的增溫效果不同。一般植物對紅橙光和藍紫光吸收率大，光合效率高，其他波長光線的光合效率較低，近年來，一些塑料薄膜生產(chǎn)廠家已研究生產(chǎn)出轉光薄膜，其功能是將太陽中的部分紫外線轉化為可見的紅橙光和藍紫光，提高植物的光合作用效率，以達到增產(chǎn)的目的。塑料是另一種用于溫室的覆蓋材料，其覆蓋面積已大大超過玻璃。塑料薄膜價格低、重量輕，可減小結構載荷，對骨架要求不嚴格，使溫室的投資大大降低。用于溫室覆蓋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（PET）等幾種形式。其厚度多在0.1mm左右，膜中一般加抗老化劑，稱為長壽膜，再加防滴劑則為無滴膜，它能夠使室內空氣中的水蒸氣在膜面形成水膜后，順膜面流下，而不是形成水珠掛在膜面上。這樣既可以減少光線在膜面上的反射損失，增加透光率，又避免膜上水珠滴落。

第13頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月(2)加熱設備

我國多數(shù)塑料大棚和節(jié)能日光溫室是不加熱的。北方塑料大棚一般只進行春提前、秋延后蔬菜生產(chǎn)，冬季基本上都停產(chǎn)。節(jié)能型日光溫室在注意保溫的情況下，冬季生產(chǎn)比較耐低溫的葉類蔬菜也不須加熱。有些生產(chǎn)瓜果類蔬菜的日光溫室，在冬季寒夜則需少量加熱。農(nóng)家溫室常用土爐火壁或瓦管傳熱為其加熱。在我國北方的大型現(xiàn)代連棟溫室中，冬季不加熱是不能進行生產(chǎn)的。早期的大型溫室都采用鍋爐水暖為溫室加熱。最近有采用燃油熱風機為溫暖是加熱的先例。這種加熱系統(tǒng)自動化程度高，節(jié)省燃料，減少空氣污染。但其送風距離短，造價較高，耗用燃油多。最近中國農(nóng)機院研制的高效節(jié)能燃煤熱風爐，輸出熱量較高，每畝溫室冬季燃煤不超過2噸，可用于較大溫室的加熱。第14頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月(3)通風及降溫設備溫室要周年生產(chǎn)，必須解決夏季降溫問題，主要措施有：開窗或轉膜通風，風扇強制通風、遮陽網(wǎng)遮蔭、噴霧降溫、濕簾風機降溫等。目前手動和電動轉膜裝置和天窗側窗啟閉部件均無定型產(chǎn)品，大多由溫室生產(chǎn)廠家自行配套，選用時要注意其方便實用和可靠性。第15頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月(4)灌溉施肥設備

我國現(xiàn)有的溫室大棚絕大多數(shù)采用傳統(tǒng)的畦灌，水的利用率只有約40%，進入90年代，國家對農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉特別重視，各地紛紛建立設施農(nóng)業(yè)示范點，促進了滴灌和微噴灌節(jié)水技術在我國的應用，并且引進了以色列、美國等的部分先進技術和設備，使國內溫室保護地的微灌技術有了較大的發(fā)展。第16頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月(5)溫室作業(yè)機具

我國設施農(nóng)業(yè)面積雖大，但溫室大棚內的環(huán)境條件較差，目前使用機具尚不普遍.不過對溫室生產(chǎn)機械化的需求仍較迫切，國內也有許多單位開發(fā)了相應的微耕機具。北京市開發(fā)的田間管理機適用于溫室大棚和果園的旋耕、培土、起壟和中耕作業(yè)，北京拖拉機公司小型拖拉機廠生產(chǎn)的金獅-61型園藝拖拉機，配3.68~5.15kW柴油機，結構質量205.5kg，可配套旋耕鋪膜機、小型播種機、農(nóng)用掛車和植保噴藥泵進行多種作業(yè)。第17頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月(6)環(huán)境參數(shù)自動控制系統(tǒng)

溫室內的溫度、濕度、太陽輻射、二氧化碳濃度等環(huán)境要素，是彼此關聯(lián)并對植物的生長產(chǎn)生綜合的影響。綜合環(huán)境參數(shù)自動控制系統(tǒng)就是利用計算機對這些參數(shù)進行綜合管理，按照一定的計算機程序控制溫室內的天窗、風扇、加熱器、滴灌等設備，并對溫室運行的狀態(tài)進行記錄、監(jiān)測，出現(xiàn)異常情況及時進行報警。目前，我國引進的國外大型溫室都由計算機進行綜合控制，自行設計的自動控制系統(tǒng)也在一些商業(yè)溫室中得到應用。第18頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月．溫室管理1）溫度管理2）濕度管理3）二氧化碳管理4）綜合環(huán)境管理第19頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月(1)溫度管理

無加熱能力的溫室，室內溫度的波動趨勢和外界氣溫一致。清晨隨著太陽升起光輻射和溫度逐漸升高，正午后達到高峰，到下午又逐漸下降，夜間溫度出現(xiàn)一個低谷。不加溫溫室內溫度的日變化對外界氣溫有很強的依附性，在密閉的條件下同樣具有正弦波的特征。許多植物已適應與這種每天有節(jié)律的光溫變化。但溫室內的溫度超過了植物所要求的最高、最低溫度，便會給植物帶來高溫熱害、低溫冷害和凍害。溫室內的溫度管理就是通過工程措施為作物生長提供適宜的溫度，一般分為低溫節(jié)能管理、變溫管理。第20頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月．低溫節(jié)能管理該管理措施一般只要求溫室內的溫度不超過或低于作物生長的上限溫度和下限溫度。當溫度超過上限溫度時，通過一定的通風措施降低室溫，當溫度低于下限溫度時，啟動加熱設備。這種方法在一定程度上節(jié)約了燃料的費用，當經(jīng)濟性成為溫室運行的主要因素時，其不失為一種有效的辦法。．變溫管理變溫管理分為四段變溫管理和五段變溫管理。四段變溫管理將一晝夜分為上午、下午、前半夜、后半夜四個時間帶，白天光照較好時，設置較高的氣溫以促進植物的光合作用，前半夜使氣溫略降，以促進光合作用產(chǎn)物運轉，后半夜設置溫度繼續(xù)降低以抑制呼吸消耗。在四段變溫管理的基礎上，增加早晨加溫，就構成五段變溫管理。在日出前進行短時間的加溫，可以增進光合作用，提高光合效率。第21頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月(2)濕度管理

溫室內空氣濕度的大小是水分多少的反映。水分不足，影響作物細胞分裂或生長，因而影響了干物質增長和分配，影響了作物的產(chǎn)量和品質。當植物體內水分嚴重不足時，可導致氣孔關閉，妨礙二氧化碳交換，使光合作用顯著下降。濕度過大，宜使作物莖葉生長過旺，造成徒長，影響了作物的開花結實。同時，高濕90%以上），常使植物發(fā)生病蟲害。溫室密閉是造成高濕的主要原因。為防止室溫過高或濕度過大可采用自然通風的措施，以降低室內的濕度，但通風量不易掌握，而且室內降濕不均勻。在有條件時，可采用強制通風，可由風機功率和通風時間計算出通風量，而且便于控制。另外采用加溫以及在溫室中覆蓋地膜均能有效地抑制濕度過高。加濕的方法較為簡便，一般可采用噴霧加濕和濕簾通風的方法進行加濕。第22頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月(3)二氧化碳管理

二氧化碳是綠色植物進行光合作用的主要原料,自然界空氣中二氧化碳的濃度為320mg/kg,而一般蔬菜作物的二氧化碳飽和點是1000～1600mg/kg,在飽和點以下時,植株的光合速率隨二氧化碳的濃度的增大而提高,不僅增加產(chǎn)量,而且改善品質,因此二氧化碳施肥是十分必要的。大量的研究結果和生產(chǎn)實踐都表明，在溫度、濕度、光照條件都較為適合的情況下，將室內的二氧化碳濃度提高到室外濃度的3～5倍，有利于黃瓜和番茄等作物的光合作用。目前國內外進行二氧化碳施肥主要采取以下幾種方法：第23頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月通風換氣較為方便的方法，可較快提高二氧化碳濃度，