設計指標要求
光照 光照條件良好,可促使果樹花芽分化,增加果樹的產(chǎn)量,設施果樹溫室應適當加大采光屋面面積,增加溫室采光能力,溫室初始透光率需在80% 以上。
溫度 溫室內(nèi)設計溫度主要取決于種植作物對溫度的要求。一般桃樹促早栽培,扣棚后溫室內(nèi)白天保持20~25℃, 夜間應維持在7~10℃,冬季室內(nèi)設計氣溫不低于5℃。
溫室屋面角 果樹一般樹形高大,需合理增加溫室高度、跨度和前屋面角,前屋面底角大于75°。
整體抗壓性 要求可承擔風壓、雪壓和架材固定荷載等20 年一遇的最大荷載組合。
設計依據(jù)和建造參數(shù)
甘肅省河西日光溫室適宜區(qū)處于北緯37.96°~39.79°,最大凍土層深度1.00~1.44 m,極端最低溫度-29.3℃,年均氣溫5~8℃。根據(jù)以上氣候條件, 設計了一種適宜甘肅省河西地區(qū)進行反季節(jié)果樹生產(chǎn)的日光溫室, 具體參數(shù)如表1,溫室結構見下圖。
表1 甘肅省河西地區(qū)果樹日光溫室結構參數(shù)
圖 甘肅省河西地區(qū)果樹日光溫室剖面結構圖
溫室墻體 溫室墻體為干打壘土墻, 內(nèi)側砌筑0.24 m 厚多孔磚蓄熱墻體。
后屋面 采用20 cm 厚雙面彩鋼聚苯板,建造時聚苯板之間用建筑膠粘結,保證材料的嚴密性。
骨架 溫室骨架材料選擇80 mm×30 mm×2 mm橢圓型鍍鋅鋼管或采用鍍鋅輕型鋼桁架結構。
覆蓋材料 溫室前屋面覆蓋0.12 mm EVA 長壽無滴膜或0.10 mm PO 膜,秋冬季節(jié),前屋面夜間覆蓋復合保溫被。
適宜建造地點
建造該溫室應選擇地勢相對開闊,溫室前部沒有遮擋,排灌方便,交通便利,地質(zhì)條件好的地方。土壤pH 為6.5~8.0, 土壤含鹽量0.25 %以下,地下水位在地表2 m 以下,保水、透氣良好的壤土和沙壤土為好。
溫室建造與管控技術
墻體保溫蓄熱技術
甘肅省河西地區(qū)雖然光照資源豐富, 但是晝夜溫差較大, 特別是冬季外界最低氣溫普遍會下降到-20℃以下,因此對日光溫室的保溫和蓄熱提出了更高的要求。為了增加溫室的蓄熱和保溫能力,溫室墻體采用干打壘土墻,厚度大于當?shù)刈畲髢鐾翆雍穸?.5 m以上, 并且在墻體內(nèi)表面砌筑多孔磚墻體( 見下圖), 多孔磚的孔洞朝向棚內(nèi), 利用多孔磚增加墻體表面積, 提高墻體白天的蓄熱能力。經(jīng)觀測, 通過增加墻體內(nèi)表面積的方法, 可使溫室最低溫度提高2° 左右。
圖 多孔磚蓄熱墻體
因果樹一般樹型較高,普通日光溫室的設計參數(shù)并不適宜果樹栽培,除采取合理修剪矮化栽培技術外,果樹日光溫室設計跨度為10 m,適當增加前屋面底角,提高溫室墻體高度,可以增加溫室利用空間。由于增加前屋面底角,造成溫室頂部角度較小,存在排水不暢、頂通風口容易形成兜水的問題,在前屋面頂通風口安裝防蟲網(wǎng)和硬質(zhì)網(wǎng)片(見下圖),可防止通風口形成水兜。
圖 頂通風口設置防兜水網(wǎng)片
隨著勞動力成本不斷上升, 研究和引進溫室輕簡化栽培技術, 提高溫室的管理水平和降低溫室的人工成本十分重要。通過應用溫室內(nèi)的智能溫室控制系統(tǒng), 實時收集室內(nèi)溫濕度、土壤溫濕度、位置傳感器等信息, 然后由電腦根據(jù)程序發(fā)出各項指令, 聯(lián)動卷簾機、水泵、卷膜機動作, 實現(xiàn)自動升降卷簾、溫濕度控制風口開合、智能滴灌等功能(見下圖)。在果樹反季節(jié)栽培中, 根據(jù)栽培果樹不同生育時期的特點, 通過實時監(jiān)測和精準控制揭蓋簾及通風時間, 調(diào)控果樹需冷量及促進和打破休眠, 并且可通過溫室監(jiān)控系統(tǒng)對溫室內(nèi)作物進行實時監(jiān)測, 提高溫室的標準化管理水平。在溫室內(nèi)配套軌道運輸車, 也可有效降低溫室管理的勞動強度。這些措施的應用, 降低了溫室勞動強度30%~50%。
圖 溫室智能控制設備
總結
果樹日光溫室栽培可以人為調(diào)控果實成熟期,提早或延遲采收期,使果品周年供應市場。但是目前國內(nèi)日光溫室主要以種植蔬菜為主,蔬菜型日光溫室并不完全適宜果樹栽培,目前果樹在日光溫室生產(chǎn)中存在的主要問題有以下4 個方面:(1)設施結構不適宜,如建造方位不合理、前屋面底角較小、墻體厚度不夠、環(huán)境調(diào)控能力弱等;(2) 機械化、智能化程度低,不適于現(xiàn)代化和輕簡化生產(chǎn)方式;(3) 保溫措施不完善,溫室的保溫性能有待進一步提升;(4)果樹設施栽培配套的工程技術及設備研發(fā)有待加強。針對反季節(jié)果樹生產(chǎn)中存在的以上問題設計的果樹專用型日光溫室, 在甘肅省農(nóng)業(yè)科學院張掖試驗場進行生產(chǎn)應用, 開展設施桃輕簡化栽培技術集成示范研究( 見下圖), 桃樹第三年產(chǎn)量達2450 kg/667 m2,取得了良好的應用效果。
圖 桃樹促早栽培