日光溫室設(shè)施機(jī)械化技術(shù)

　　一、問題的提出

　　日光溫室大棚栽培瓜果、小水果、蔬菜、花卉、藥材、食用菌等植物，已在各地廣泛應(yīng)用。萊州市以保溫型塑料大棚為主，其結(jié)構(gòu)有多種，種植方式不盡相同，可比效益差別較大，如何用較低成本，建造壽命較長(zhǎng)，適于機(jī)械作業(yè)，易于規(guī)模生產(chǎn)，并使其內(nèi)部環(huán)境更有效地適應(yīng)和控制植物生長(zhǎng)，取得高產(chǎn)的保護(hù)地生產(chǎn)模式，已成為農(nóng)機(jī)科技工作者的重要任務(wù)之一。

　　二、國內(nèi)外現(xiàn)狀

　　發(fā)達(dá)國家在設(shè)施農(nóng)業(yè)的發(fā)展方面，起步高，進(jìn)展快，荷蘭、以色列、韓國等國家，以*型鋼架為主體，棚內(nèi)溫度、濕度、灌溉、追肥、除草、打藥、收獲、包裝均以自動(dòng)化或機(jī)械化為主，設(shè)施造價(jià)昂貴，一般群體大棚的單元造價(jià)在140元/平方米左右。這類設(shè)施雖然可取得益，但在我國現(xiàn)有經(jīng)濟(jì)條件下，產(chǎn)投比不盡合理。

　　我國對(duì)設(shè)施農(nóng)業(yè)的發(fā)展極為重視，各級(jí)政府和主管部門對(duì)此都頻頻制定各種傾斜政策，給予資金或物資扶持。到目前，全國保護(hù)地栽培面積已達(dá)8000萬畝，萊州市也已達(dá)1.2萬畝。中央和各級(jí)地方政府對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的進(jìn)一步加強(qiáng)，無疑給設(shè)施農(nóng)業(yè)的發(fā)展輸入了新的活力。

　　三、日光大棚優(yōu)化模式的探討

　　日光溫室大棚的建造要符合以下條件。首先，要有堅(jiān)固保溫的后、側(cè)保護(hù)墻和傾斜陽光接收面；其次，要有強(qiáng)度足夠的斜面支撐架和便于保溫簾卷放的滑道；再者，要設(shè)計(jì)好灌溉基礎(chǔ)設(shè)施和便于產(chǎn)品和機(jī)械出入的通道和設(shè)備控制間；另外要提前施足基肥，開挖適合植物栽培的溝、穴，同時(shí)對(duì)土壤進(jìn)行藥物處理。建棚地點(diǎn)要選擇在水利條件較好、土層厚、保肥水能力強(qiáng)、易通電、不靠高大建筑物和遠(yuǎn)離土路的地域，并且相對(duì)集中，便于機(jī)具的充分利用和群體設(shè)施的投入。

　　萊州市現(xiàn)有的大棚，按照保護(hù)墻結(jié)構(gòu)可分為無墻拱棚結(jié)構(gòu)、土堆夯實(shí)結(jié)構(gòu)、草泥堆垛結(jié)構(gòu)、漿砌磚石結(jié)構(gòu)等四種類型；按照棚內(nèi)結(jié)構(gòu)可分為有立柱結(jié)構(gòu)和無立柱結(jié)構(gòu)兩種?，F(xiàn)將我市溫室大棚改進(jìn)推廣情況介紹如下。

　?。ㄒ唬o墻竹竿拱棚

　　八十年代初，萊州市農(nóng)民在科技人員的指導(dǎo)下，利用竹竿捆綁和栽植，制成長(zhǎng)拱形結(jié)構(gòu)，表面固定塑料薄膜，形成塑料拱棚。該類大棚結(jié)構(gòu)強(qiáng)度低、壽命短、保溫性能差、植物生長(zhǎng)期短。但在當(dāng)時(shí)低投入的前提下，可適當(dāng)提前播種時(shí)間，延長(zhǎng)收獲期，獲得一定的時(shí)差效益。隨著種植品種的不斷增多和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，無墻、無保溫層的大棚逐步被淘汰

　?。ǘ┍Ｗo(hù)墻結(jié)構(gòu)大棚的試驗(yàn)與選型

　　為了提高大棚保溫性能，在拱式大棚的基礎(chǔ)上，先后試驗(yàn)建造了棚內(nèi)有立柱和無立柱保護(hù)墻大棚，并在塑料薄膜上加蓋了可卷放的單層或雙層草簾，使日光溫室大棚中植物長(zhǎng)年正常生長(zhǎng)。

　　日光溫室大棚的保護(hù)墻具有三個(gè)作用，一是擋風(fēng)保溫，二是堅(jiān)實(shí)承載，三是保持棚內(nèi)有足夠的空間。本著以上三個(gè)方面，我們進(jìn)行了試驗(yàn)和考查，結(jié)果表明，保護(hù)墻可分別用磚石、草泥、和土三種主原料構(gòu)成，在冬季zui低氣溫不低于－11℃的地域，墻體厚度在0.8~1m為宜（視植物品種而定）。草泥式保護(hù)墻建造時(shí)，每立方米草泥一般用干麥草15kg，加水?dāng)嚢杈鶆?，加壓成型后無泥水滲出為宜；土堆式保護(hù)墻是用推土機(jī)將土堆高壓實(shí)，陰面護(hù)坡，陽面切平的夯實(shí)結(jié)構(gòu)；漿砌磚石保護(hù)墻一般呈長(zhǎng)U形，坐北朝南，東西走向，在東端墻或西端墻留一個(gè)足以能通過機(jī)具的邊門，有條件的地區(qū)，可在門外建造8~10㎡的操作間，操作間外門向南設(shè)置，避免北風(fēng)浸入。

　　1997年以前，萊州市建造的大棚絕大多數(shù)是竹木結(jié)構(gòu)，設(shè)有立柱，以保證結(jié)構(gòu)有足夠的強(qiáng)度。新式大棚主梁用菱鎂土預(yù)制件或鋼架結(jié)構(gòu)構(gòu)成，棚內(nèi)無立柱，這樣既可增加種植面積，又便于機(jī)械作業(yè)。

　　主梁上面橫拉鐵絲26條，并與主梁牢固結(jié)扎，然后縱向擺放直徑1~1.5cm竹竿（間距30~35cm）并與鐵絲扎緊。竹竿上鋪放塑料薄膜，膜上覆蓋單層或雙層草簾，草簾用稻草與麻繩編成，厚度5~8cm，寬度150~200cm。

　　規(guī)范前大棚，占地面積各有不同，這樣不僅給備料和施工帶來不便，也造成了材料的浪費(fèi)；規(guī)范后，大棚南北寬度為10m，東西長(zhǎng)度可按10m的倍數(shù)適當(dāng)縮短或加長(zhǎng)，一般確定長(zhǎng)度為70m，這樣大棚面積為700m2。

　?。ㄈC(jī)械的選擇與設(shè)想

　　1、 選擇

　　隨著大棚生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大和產(chǎn)業(yè)化的形成，棚內(nèi)機(jī)械的需要也越來越迫切。萊州市現(xiàn)以4.5~5.9kw的手扶拖拉機(jī)或田園微耕機(jī)為動(dòng)力，配套單鏵犁、旋耕機(jī)、藥泵等作業(yè)機(jī)具，進(jìn)行耕整地、播種、噴藥、除草等作業(yè)，在一定程度上獲得了比較滿意的效果。

　　棚內(nèi)灌溉現(xiàn)多數(shù)用渠道或半固定式管道順種植行澆灌，這樣水源浪費(fèi)嚴(yán)重，植物生長(zhǎng)也沒有得到理想的環(huán)境。近兩年，我們?cè)诓糠执笈镞M(jìn)行了滴灌、滲灌、微噴灌的試驗(yàn)，節(jié)水40%以上，產(chǎn)量增加28%以上。雖然一次性投入較大，但產(chǎn)投比客觀，三年足以收回投入成本。

　　氣肥增施，是增加棚內(nèi)CO2的濃度，促進(jìn)植物光合作用，獲取高產(chǎn)果實(shí)的重要途徑。由于大棚很少放風(fēng)，在日照好的情況下，由于植物的光合作用，棚內(nèi)CO2的濃度均遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于大氣中的濃度，直接制約了植物的生長(zhǎng)和品質(zhì)的提高。國外主要通過燃燒碳?xì)浠衔铮ㄌ烊粴?、白煤油等）來獲取CO2或用液化CO2直接釋放獲得。這些辦法比較簡(jiǎn)單，但對(duì)我們來說成本比較昂貴，不易推廣。我市曾用化學(xué)反應(yīng)法，即硫酸加碳酸氫銨坑內(nèi)或塑料桶內(nèi)反應(yīng)獲得CO2，但是，這個(gè)方法沒有一個(gè)準(zhǔn)確的量的概念，在添加化學(xué)原料時(shí)還存在對(duì)人身腐蝕的隱患。1996年北京長(zhǎng)纓機(jī)電設(shè)備廠生產(chǎn)了溫室氣肥增施裝置，該裝置通過煤的燃燒產(chǎn)生CO2及少量有害成份的氣體，經(jīng)過濾和兩次化學(xué)反應(yīng)，除去有害成份，獲得純凈的CO2氣體。經(jīng)試驗(yàn)，以上兩項(xiàng)技術(shù)可增加植物抗病能力，減少農(nóng)藥施用50%，增產(chǎn)40%以上且品質(zhì)優(yōu)良，成熟期提前7~15d。

　　2、 設(shè)想

　?。?）保護(hù)墻的改進(jìn)

　　保護(hù)墻造價(jià)占大棚總價(jià)的1/3以上，體積大，用料多，不易移動(dòng)。如能制造一種保溫性能好、重量輕、成本低的預(yù)制構(gòu)件拼裝成墻，并在墻內(nèi)拼成加溫?zé)煹?，可給大棚帶來很多的好處。

　?。?）設(shè)施機(jī)械的研制

　　由于拖拉機(jī)和微耕機(jī)作業(yè)時(shí)燃燒的是柴油或汽油，排放的氣體對(duì)人體和植物均有污染，建議廠家生產(chǎn)燃燒天然氣或乙醇的機(jī)械，進(jìn)一步改善作業(yè)環(huán)境。同時(shí)應(yīng)研制和引進(jìn)*的種植、收獲和草簾卷放機(jī)具，實(shí)現(xiàn)大棚生產(chǎn)主要環(huán)節(jié)機(jī)械化。

　?。?）氣肥增施裝置的改進(jìn)

　　燃煤溫室氣肥增施裝置，取得了較好的效果，建議廠家設(shè)計(jì)生產(chǎn)一些大型的設(shè)備，可同時(shí)供十幾個(gè)或更多的大棚使用，這樣可集中管理，技術(shù)管理也易形成規(guī)范化。以硫酸和碳酸氫銨為原料，利用化學(xué)反應(yīng)獲得CO2氣體也很可取，但要提高控制質(zhì)量，單靠簡(jiǎn)單挖坑或塑料桶來制取操作麻煩不易推廣。

　　四、結(jié)論

　　我市日光溫室大棚的發(fā)展有較好的氣候優(yōu)勢(shì)，每個(gè)大棚投資7000－10000元，種植蔬菜、草莓、花卉、櫻桃等易栽培植物，2－3年就可收回投資。隨著設(shè)施農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化、規(guī)?；蜋C(jī)械化的發(fā)展，以及新的建棚材料的出現(xiàn)和栽培技術(shù)的推廣，保護(hù)地栽培將成為我市農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的骨干種植行業(yè)。