高效节能日光温室基本特点及环境调控技术
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日光温室建造规范1范围本文件规定了日光温室建造的选址与布局、结构与配套设施设备、建筑尺寸及材料、结构设计载荷、环境调控及灌溉施肥要求和验收方法。
本文件适用于在北京市区域内农业生产用途的塑料薄膜日光温室(以下简称“温室”)的新建或改造。
2规范性引用文件略3术语和定义略4选址与布局4.1选址温室建设应符合温室建设用地的要求,选址应符合NY/T 3024的规定。
4.2园区布局园区主干道宽度应不超过6 m;邻栋温室有缓冲间侧东西间距宜为5 m〜8 m,无缓冲间侧东西间距宜为3 m〜5 m;前栋温室北墙外侧至后栋温室前底角外侧距离宜为前栋温室脊高的2. 1-2. 6 倍;在干道侧应设置排水渠。
5结构与配套设施设备要求5.1结构要求5.1. 1温室主要由前屋面、后屋面、骨架、北墙(后墙)和东西山墙、前基础墙和配套设备等组成,并配有缓冲间和作业通道。
墙体宜采用复合墙体或柔性保温材料等结构形式,温室结构示意图见附录A o5.1.1 1.2在保证温室强度条件下,温室宜减少立柱或选择无立柱,以适宜机械化要求,空间应满足作物生长要求。
7.1.3在温室东山墙或西山墙外宜设置缓冲间,缓冲间应为单层,建筑面积应不超过22.5 m2;温室内部通道宽度不宜超过1 m o7.1.4前屋面上通风口至屋脊位置采取防护措施,避免出现塑料薄膜兜水的现象。
5.2配套设备5.1.1温室宜配置具有主动式蓄热、辅助应急加温、降温、通风、补光、施肥、植保、作业省力化等功能的设备。
5.1.2在温室通风口处应安装防虫网,防虫网的选择和安装应符合GB/T 19791的规定;生产季节宜配置粘虫板(带)、光诱杀虫灯等物理防治设施设备。
5.1.3温室前屋面保温覆盖材料应符合DBl 1/T 820的规定。
5.1.4卷帘机的安全要求和技术性能应符合DBl 1/T 550的规定。
5.1.5温室灌溉系统应按NY/T 2132和NY/T 2533的要求进行设计和安装。
设施农业中的光温调控技术设施农业是现代农业发展的一个重要方向,它通过采用各种人工设施来改变或控制农业生产环境,从而实现农作物的高效、优质生产。
在设施农业众多的环境调控因素中,光和温度是极为关键的两个因素,光温调控技术也就成为了设施农业技术体系中的核心内容。
一、光调控技术(一)光照强度调控补光技术在设施农业中,很多时候自然光照无法满足作物生长需求,尤其是在冬季日照时间短、光照强度弱的地区或者在温室等设施内多层种植的情况下。
补光技术就显得尤为重要。
常用的补光设备有荧光灯、高压钠灯和LED灯等。
荧光灯具有发光效率较高、价格相对便宜等优点,但也存在使用寿命有限等不足。
高压钠灯的发光效率高,光照强度大,但其光谱特性与植物光合作用需求不完全匹配。
LED灯则是近年来备受关注的补光设备,它具有可调节光谱、低功耗、长寿命等诸多优势。
通过调整LED灯的光谱组合,可以针对不同作物在不同生长阶段的需求提供精准的光照。
例如,在植物的育苗期,可以提高蓝光比例促进幼苗的生长和发育;在开花结果期,则可以适当增加红光比例以提高果实的产量和品质。
遮光技术与补光相反,在某些情况下,如夏季光照过强时,需要对设施内的光照强度进行降低,这就用到了遮光技术。
遮光可以采用遮光网、遮阳布等材料。
遮光网根据遮光率有不同的规格,如遮光率30%、50%、70%等。
在实际应用中,根据作物对光照的耐受程度和季节特点选择合适的遮光材料和遮光率。
例如,对于一些喜阴作物,如兰花,可能需要较高遮光率的遮光网来保护其免受强光直射;而对于一些喜光作物在夏季高温强光时,可能采用50%左右遮光率的遮光材料即可。
(二)光照时长调控光照时长对植物的生长发育有着重要影响,很多植物具有光周期现象,即它们的开花、结果等生理过程受到光照时长的调控。
在设施农业中,可以通过人工手段来控制光照时长。
1.延长光照时长在冬季日照时间短的情况下,为了满足长日照植物的生长需求,可以通过补光来延长光照时长。
日光温室番茄栽培技术要点番茄属茄科类植物,原产于南美洲,20世纪初开始为中国民食习惯所接受。
番茄具有丰富的营养价值,是维生素C的重要来源,近十几年我国设施蔬菜生产发展很快,菜农应用小拱棚、中拱棚和节能日光温室等多种设施方式进行番茄栽培,番茄已是蔬菜消费市场不可缺少的蔬菜种类,随着设施的不断完善和种植水平的提高,目前番茄已实现了周年生产,不仅增加了菜农的经济效益,还丰富了城镇居民的菜篮子,市场需求稳中有升,产品品质也在逐步提高。
一、番茄对环境条件的要求1、温度番茄属于喜温蔬菜,不耐霜冻和炎热,一般遇霜就会受hai,30℃以上的湿热天气将会抑制其生长。
番茄营养生长以白天气温20—25℃,夜间15—18℃最为适宜;生殖生长期以白天20—28℃,夜间16—20℃最为适宜;高于35℃和低于15℃导致落花落果,低于5℃,停止生长发育,适宜的土壤温度为20—22℃。
2、光照番茄属于喜光植物,在8小时的日照环境下,第一花穗着生节位最低,属短日照植物,但其对光照长短的反应不敏感,所以往往把番茄作为中性日照植物看待。
3、水分番茄根系忍耐缺氧的能力较弱,在地温20℃以上时,淹水24小时即si亡。
一般土壤空气中氧的浓度降到10%以下,植株生长发育受到抑制,氧的浓度降到2%以下时,植株就会si亡。
在通气良好的土壤中,番茄根色白,根毛多,吸收能力强,反之,根发黄,根毛少,吸收能力弱,在发棵盛期和结果期,对水分需求较高。
4、养分番茄由于根系发达,吸收力强,对土壤条件要求不太严格,但因其生长期长,产量高,要尽可能选择土层深厚、排水良好,富含有机质的肥沃壤土,土壤pH以6—7为宜。
番茄需磷虽少,但对磷特别敏感,生育初期对磷的吸收量较高,所以磷肥应注意早施,追施磷肥可以促进根系发育和果实成熟。
二、品种选择节能日光温室的冬季和早春是低温、弱光、高湿环境,而到了春季则是光照转强、温湿度变化很大的环境,目前节能日光温室番茄栽培,是指在7月中旬至翌年6月下旬期间所进行种植的时间段,其生长时间主要在温度偏低、光照相对较弱的冬季,因此在品种选择上,要求选择生长势旺盛、抗逆性好、耐低温弱光、连续结果能力强、对binghai多抗、产量高、品质好的品种。
Nong Cun Ke Ji园艺特产Y u a n Y iT e C h a n________博州B光溫室黄成栽培环境S子调控措施和探黄瓜是博州春提早茬口日光温室生产面积及规 模最大的蔬菜作物,科学合理地调节温室内环境因 子,有助于温室黄瓜优质高效生产和减少病虫害的 发生。
_、温度调控调控原则:严控最低温度,限制最高温度,延长 最适温度。
黄瓜最适生长温度25~28益,最高不超过 35益,尽可能使黄瓜每日生长最适温度保持6~8小 时。
温度低于12益,黄瓜根系停止生长,低于5益易 受冻害,最低温度应保持在10益以上。
1. 发芽期春提早冬春育苗时,应采用大温差育苗方式,苗 期夜间适当低温,有利于雌花形成。
出苗前日夜保持 27~29益的气温和22~25益的地温。
苗出齐至第1片 真叶展开时降温并开始通风换气,气温白天保持 20~25益,晚上15~18益,地温保持20益左右。
2. 幼苗期第1片真叶展开至第4片真叶展开后,气温保 持25~27益,促使茎叶和根系的生长,但夜间气温仍赵爱萍\聂爱湘2(1.博州农业局,博乐 833400曰2.博州农业技术推广中心,博乐833400)应偏低,控制呼吸作用以利养分积累,地温保持在 15~20益。
定植前7~15天,低温炼苗,白天气温保持 15~20益,地温15~20益。
早上揭膜,加大通风量。
定植 前3~5天,夜间气温可降至5益左右。
定植后1周内 为缓苗期,以升温为主,白天气温控制在23~25益,夜 间不低于12益。
白天要加强放风管理,及时中耕松 土,提高地温,当心叶长出后缓苗期结束。
3. 开花结果期初花期白天温度20~28益,夜间不低于15益。
结 果期白天温度22~30益,夜间12~19益。
采取大温差 管理,根据博乐地区温度条件,春提早茬口 3月中下 旬开始进入开花结果期,温室应该通风,早开晚闭,当室外最低温度达到15益以上时,昼夜不关闭通风 口;黄瓜秋延晚栽培在外界气温降到15益以下时,要 固定好薄膜,白天放风,晚上闭风。
现代温室及连栋温室的概述和结构中国是农业大国,政府大力推进农村改革发展现代化农业,设施农业是现代化农业的显著标志,是现代化农业的重要组成部分,是农业高新技术的象征,而温室工程又是设施农业的重要组成部分,是现代化农业的最主要载体。
温室是综合应用工程装备技术、生物技术和环境技术,按照动植物生长发育所要求的最佳环境,进行动植物生产的现代化生产方式。
温室是采用透光覆盖材料为全部或部分围护结构,具有一定环境调控设备,用于抵御不良天气条件保证作物能正常生长发育的设施。
温室根据平面布局和结构组合形式分为单栋温室和连栋温室。
单栋温室又成单跨温室,指仅有一跨的温室,塑料大棚、日光温室等都属于单栋温室,通常采用单层薄膜覆盖。
两跨及两跨以上,通过天沟连接中间无隔墙的温室,称为连栋温室。
目前我国温室的主要类型有塑料大棚、日光温室和玻璃温室。
其中日光温室使用的较多,日光温室为节能型单栋温室,是由我国独创、具有鲜明中国特色的种植设施,是我国北方地区越冬生产的主要设施,也是目前农村庭院建造的主要温室类型之一。
日光温室最突出的优点是保温性能好,节能效果显著,建造投资较低,有些材料可就地取材,总体经济效益较好,但是土地利用率较低,管理不太方便。
而连栋温室土地利用率高、室内作机械化程度高、单位面积能源消耗少、室内温光环境均匀等优点更适合现代化设施农业的发展要求标准,满足未来设施农业融入高科技发展的需求,也是现代机械化农业必然发展趋势。
连栋温室也称连跨温室,是有两跨及两跨以上通过天沟连接中间无隔墙的温室。
现代温室主体结构是钢和铝合金,覆盖材料可采用单层或双层充气膜、塑料膜等软质材料,或是PC板、波浪板、玻璃、钢化玻璃等硬质材料。
连栋温室从屋面采光面上为双屋面温室,又成全光温室,属于屋脊两侧均为采光面的温室。
根据屋面形式可分为:“人”字屋面、拱圆顶形、锯齿形、平屋顶性、造型屋面性。
连栋温室具有建筑特性与机械产品特性二者并存,因此连栋温室最大利用了土地面积的同时,又相应合理配置了一定的机械化调控环境设备。
1 / 6 高效节能日光温室基本特点及环境调控技术 高效节能日光温室是人工控制条件下进行作物生产的一种小气候室,它的环境条件和自然环境条件差异很大。高效节能日光温室在人工控制下,恰当地解决室内温、光、水、肥、气等生产要素的基础上,在严寒的冬季,不加温条件下,进行作物生产的一种小气候环境。
一、高效节能日光温室内环境的基本特点 1、光照弱:高效节能日光温室为了解决冬季保温的问题,它的东、西、北三面都是用墙体围起,没有采光的可能,只有南面合理地解决了采光问题,是最佳的采光面,因此,它比正常自然条件下,采光时间要短。同时,它的南采光面是用透明材料覆盖起来的,目前生产的塑料膜其透光率在75%—85%之间,在南采光面设计建造完全合理的前提下,太阳光本身的入射率仅有95%,塑料膜在不吸附任何灰尘的前提下,透光率为75%—85%,也就是说日光温室南采光面对太阳光的最大利用率为71%—81%,在塑料膜吸附灰尘的条件下,光照条件还要弱一些。一般北方地区冬季11时—14时在天气明朗、无污染的条件下,太阳光对地面的照度大多在70000—90000lx之间,那么,从理论上讲,日光温室内最大照度只有49000—72000lx,当塑料膜轻微吸附灰尘或温室建造略有不合理的情况下,冬季11时—14时日光温室的照度一般在45000lx左右,如遇多云天气或空气有轻度污染的条件下,日光温室内太阳照度还要低。而一般作物光饱和点都在45000lx以上,因此,日光温室始终处在弱光照的条件下,解决好光照问题,是提高日光温室生产能力的基础。
2、温差大:日光温室在白天有太阳光照射的条件下,一般气温在25℃—28℃之间,11时—14时在不放风的条件下可达到32℃—35℃,甚至更高,而夜间气温只有8℃左右,如遇低温天气,夜间温度会更低。明显的表达了温差大的特点。
这对果蔬作物的生产创造了良好的环境条件。 3、低温威胁频繁:日光温室的主要生产季节在冬季,尤其在12月至翌年元月,自然气温很低,若保温条件不好,室内气温很容易降至5℃以下,往往造成冷害或冻害。同时,如遇连阴天气,白天无太阳光照时,室内气温得不到补 2 / 6
偿,更容易造成冷、冻害。4、气体交换差,气流量小:日光温室是一个闭合体,只有顶窗可通风,一般在气温达到28℃以上时,利用顶窗通风排湿,当气温低于28℃时,顶窗是关闭的,室内气流量很小,气体交换差,往往造成果菜作物授粉不好,结果率低或不结果,以及室内CO2浓度低,限制光合作用顺利进行。因此,在日光温室进行果菜作物生产时,要进行人工授粉或使用植物激素(在无公害生产规定的范围内使用),同时要补偿CO2浓度。
5、湿度大病害发生频繁率高:由于日光温室是一个人工封闭的小环境,对外气体交换量小,自身产生的水汽无法全部及时地排到自然界去,造成空气湿度大,再加上在大温差的条件下,在植物叶片及茎杆上容易形成露滴和水膜,这就为病菌的浸染创造了必要的条件,在发病温度适合时,往往容易发生各类病害,为日光温室的生产带来了很多困难。
二、日光温室环境调控基本要点 根据日光温室室内环境的基本特点,在日光温室环境调控上,应紧紧围绕光照、温度、湿度、水份管理,通风等方面进行。使室内达到光照充足、温度适宜、空气干燥、土壤潮湿、通风合理,为作物生长创造良好的栽培环境。尤其重要的是由于日光温室室内空气湿度大,病害发生频率高,如何防止病害发生则是日光温室环境调控的核心,因此,日光温室的环境调控技术应该是以植物保护为核心的环境调控技术,只有创造好了防止病害发生的环境条件,才能贯彻以防为主的植物保护方针,也就为生产无公害绿色蔬菜创造了基本必要的条件。
1、光照管理要点日光温室在设计建造时,已经对南采光面太阳入射角作了最佳合理的选择,有71%—81%的太阳光可入射到室内;在使用过程中,应作到保持棚面塑料膜干净,尽可能没有灰尘,坚持每天清扫,定期用湿布擦洗,清除灰尘,保证在14时以前,日照强度达到45000lx以上。在保温草帘使用上,在允许的条件下,做到日出提启,日落前覆盖,尽可能延长日照时间。每天日照时间达到8小时以上。
2、温度管理要点:(1)气温:一般白天控制在25℃—32℃之间,根据不同作物需要在区间内进行调整。(2)地温保持在14℃—16℃之间,根据不同作物要求在区间内调整。 3 / 6
3、水份及空气湿度管理要点:(1)土壤水份:土壤水份要充足,一般保持在田间最大持水量的60%以上,根据不同作物生长阶段需求,及时灌溉。(2)空气湿度:来自空气中的水汽、一般有两个渠道,一是土壤蒸发形成的,要尽可能减少土壤蒸发或不蒸发。二是植物叶片的蒸腾作用挥发出的水汽,这部分是无法避免的,要通过通风,及时排除。一般温室内空气湿度应保持在70%—75%之间,不要超过80%。
4、通风管理要点:温室上设置的顶窗是人工用来调节室内温、湿度的唯一手段,在11月至翌年2月,通风时,务必使室内温度达到28℃以上时方可通风,这时通风的主要目的是为了排湿,在排湿的同时达到降温的目的。通风时,室内温度下降不能超过5℃,在11月至翌年2月以外的时间内,通风的主要目的才是降温。
5、保温草帘管理要点:保温草帘要做到早拉启、日落前覆盖。早拉有度,一般草帘拉启后,室内温度略有下降,一般降温1—2℃,后很快回升。若草帘拉启后,温室内温度下降在5℃左右,说明拉启过早,应推迟拉启。晚放帘有规:根据不同作物要求的夜间温度不同,晚放帘时间也应不同。一般应注意放帘时的室内基础温度,要求夜温高的作物,放帘时的室内基础温度要高,放帘时间相应要早。要求夜温低的作物,放帘时的室内基础温度要低,放帘时间相应要迟。
三、日光温室环境调控技术 1、光照:每天早上拉帘后,用干拖布清扫棚面,每7—10天用湿布在棚面擦洗,清除吸附的灰尘。连阴天或雪天也应在12—16时之间,拉启草帘透光。
2、温度:(1)气温:日出后在适当的时间(拉启草帘后气温下降1℃—2℃,接着回升)早拉帘,拉启草帘后,40分钟内气温应上升到25℃左右,60—80分钟内,气温上升至28℃。10—14时是作物光合作用最旺盛的时期,这时气温应保持在25℃—32℃之间(不同作物,应在区间内相应调整)。(2)地温:日光温室的透明覆盖材料—塑料膜,应在9月下旬就进行覆盖,以利提高地温(地温是比较稳定的)。灌溉时要采用滴灌或小沟暗灌,用水量要小,水温要高,不要使地温下降过大,灌溉用水最好用温室蓄水池的预热水。 4 / 6
3、水份:定植前,整地时要灌足底水,定植后浇好稳苗水,上覆盖地膜,垄上开小沟,生长期间,如需灌水,则用小沟小水暗灌或用滴灌,切不可大水漫灌。需水类型
耗水中等 耗水多根系吸水力 中等 弱蔬菜种类 茄果类、根菜类、豆类等管理要点 较耐旱,要适时浇大水,保持土壤见干见湿。 白菜、甘蓝类、黄瓜、绿叶类喜湿、需经常浇水,保持土壤湿润4、空气湿度:温室内土地要全部用地膜覆盖,减少蒸发,保持土壤水份。
当室内气温上升至28℃时应当排湿,防止结露。 5、通风口调控技术:在日光温室覆膜时,采用了大、小片膜覆盖,在顶部预留了40公分宽和温室同长的通风窗口,在室内气温上升至28℃时,可分段开窗通风,一般12月至翌年2月每天第一次通风在11时左右,开窗口时,不可过大,应分三段在棚内等间距开启,每段风口长1米左右,宽10公分左右,开窗后,气温下降1—2℃接着回升,气温回升至30℃时,风口在原基础上,再拉长开大,每次开窗后,气温下降不超过3℃,始终控制棚内气温不超过35℃,一般在25℃—32℃之间,16时后,根据棚内气温下降情况(20℃以下),关闭窗口,提升棚内温度,使其室温达到不同作物要求的夜间温度和夜间可能损失的温度之和。风口关闭后,气温上升到要求温度,随日照强度的减弱,虽有日照,室温出现下降趋势时,可及时覆盖草帘,以利保温。
6、温室温度表设置:日光温室内温度表一般设置三支,距后墙1米处一支,中部一支,前沿一支,温度表的水银头,应高于植物龙头(生长点)5—10公分处,不易过高也不易过低。最低温度在夜间应观察前沿表的温度。
四、高效节能日光温室环境管理总体配套技术 5 / 6
为使日光温室的环境条件达到基本要求,在生产中8种配套栽培技术:1、育苗和嫁接育苗技术凡在日光温室生产的果菜作物,除豆类外,一般应进行育苗。由于冬季生产和春季生产的自然气候条件不一样,秋、冬季育苗和早春生产育苗的环境条件和技术条件也是不一样的,因此,应根据不同的季节,不同的作物,选择与之相适应的育苗技术。无论选用哪一种育苗方式,均应达到壮苗指标,秧苗要壮,节间长短要适宜,叶片郁绿,无病虫害,子叶要健壮完整。
有些根病严重的作物,应采用嫁接换根的育苗方式,如黄瓜、西瓜、茄子等。均应通过嫁接解决根病的发生。
2、起垄栽培:在日光温室栽培的作物,除叶菜外,均应采用垄栽的生产方式,一般垄高(中心高度)20—25公分,垄宽和沟宽,应根据不同作物的生育特征,适应本作物的需要而确定。垄形一般选用拱型垄,不要作方垄。垄上土壤要疏松有一定孔隙度。
3、全地膜覆盖:在日光温室生产中,在栽培床上,不但用地膜把垄面覆盖,同时,对垄沟(工作沟)也要全部覆盖,就是说栽培床地面要全部覆盖,不能有裸露部分,以免土壤水份蒸发,这样,既保持了土壤湿度,减少了灌水次数和灌水量,达到了节水的目的,同时,也降低了室内空气湿度,防止病害的发生。
4、滴灌或小沟暗灌:在日光温室生产中,除定植前灌足底水外,在其它生育季节如需灌水,均应采用滴灌或小沟暗灌的方式给土壤补水。小沟暗灌:是在起垄后,在垄面中心做10×10(公分)的小沟,沟面和垄面同时覆盖地膜,把小沟盖在地膜下,防止蒸发,需要灌水时,采用小水量,低流速的方式,把小沟灌满即可,既省水,又不至使地温下降太多。滴灌:目前有很多规格的滴灌设备,直接采购安装后就可使用。
5、高密度栽培:在日光温室生产中,栽培密度要大于露地生产,也大于春大棚生产,因为这个季节温差大,结成性好,可进行高密度栽培,一般作物定植密度要比露地生产高1/3。