陕北地区温室蔬菜栽培技术研究.pdf

第14期 收稿日期 2021 05 21 作者简介 吴加波 1964 男 陕西西乡人 高级农艺师 主要从事农业规划设计和设施农业研究 电话 15830954801 电子信箱 erchun776 三农 问题一直是中国社会各界重点关注的问 题 农业的高效稳定发展直接关系着社会的进步与 发展 1 蔬菜种植在农业发展中占据着十分重要的 地位 2 而设施生产的蔬菜效益尤为显著 具有高 投入 高产出 高收益等特点 设施农业蔬菜的产量 及产值均明显高于露天生产的蔬菜 具有显著的经 济效益 3 设施蔬菜产业的发展有利于缓解日益紧 张的郊区农业用地问题 研究表明 设施蔬菜产业 的发展需要联系地区实际 合理规范地发展 设施蔬 菜产业的有序发展也有利于推动农业生产由传统农 陕北地区温室蔬菜栽培技术研究 吴加波 1 张 翔 2 黄天平 3 田 岩 3 1 陕西省现代农业科学研究院 西安 710068 2 榆林市农业科学研究院 陕西 榆林 719000 3 榆林市蔬菜产业发展中心 陕西 榆林 719000 摘要 为探究日光温室蔬菜种植在陕北地区的应用效果 提高温室蔬菜种植的实际效益 以杨凌区为温 室蔬菜种植试验区 分析了试验区温室蔬菜种植模式与经验 将其应用于陕北地区温室蔬菜栽培实践 中 同时重点针对陕北地区蔬菜种植的实际情况 提出了日光温室改进方案以及南向单坡连体温室改进 方案 结果表明 该方案运行效果良好 通风改造后 每座温室的成本增加1 000元 在陕北地区某大棚 实际应用中共花费28 000元 南向单坡连体温室改进方案可提高吸热能力 实现大规模的机械作业 提 高土地利用率 两种方案均具有优越的实际应用效果 可在陕北地区推广使用 关键词 设施蔬菜 日光温室 温室改进 陕北地区 中图分类号 S63 文献标识码 A 文章编号 0439 8114 2022 14 0141 04 DOI 10 14088 ki issn0439 8114 2022 14 025 开放科学 资源服务 标识码 OSID Solar greenhouse vegetable growing technology in northern Shaanxi WU Jia bo 1 ZHANG Xiang 2 HUANG Tian ping 3 TIAN Yan 3 1 Shaanxi Academy of Modern Agricultural Sciences Xi an 710068 China 2 Yulin Academy of Agricultural Sciences Yulin 719000 Shaanxi China 3 Yulin Vegetable Industry Development Center Yulin 719000 Shaanxi China Abstract Further improvement was expected to be achieved of the application effect and actual benefits of solar greenhouse vegetable growing in northern Shaanxi Through the solar greenhouse vegetable growing experimental area in Yangling Agricultural Hi tech In dustries Demonstration Zone the solar greenhouse vegetable growing mode and experience were analyzed to be applied to the solar greenhouse vegetable growing in northern Shaanxi In view of the realistic situation of the solar greenhouse vegetable growing in north ern Shaanxi the solar greenhouse improvement scheme was proposed as well as the southward single slope conjoined solar green house improvement scheme The investigation was conducted on concrete contents and application effects of the two schemes The solar greenhouse improvement scheme focused on the ventilation system and greenhouse structure which was proved to run well After the ventilation transformation the cost of each greenhouse increased by about 1 000 yuan and the total cost of a greenhouse in northern Shaanxi was 28 000 yuan The southward single slope conjoined solar greenhouse improved the heat absorption capacity realized large scale mechanical operation and increased the land utilization rate Both schemes had superior practical application effects and could be popularized in northern Shaanxi Key words greenhouse vegetable solar greenhouse greenhouse improvement northern Shaanxi 第61卷第14期 2022年7月 湖北农业科学 Hubei Agricultural Sciences Vol 61 No 14 Jul 2022 吴加波 张 翔 黄天平 等 陕北地区温室蔬菜栽培技术研究 J 湖北农业科学 2022 61 14 141 144 湖 北 农 业 科 学 2022年 业向现代化农业转变 促进农村产业调整 提高农民 收入 4 简易设施 拱棚 塑料大棚 日光温室等是中国 设施蔬菜生产中最常见的类型 5 其中 日光温室 具有使用寿命较长 造价低 机械操作性强 使用范 围广等优点 在中国北方地区设施蔬菜种植中被广 泛推广 日光温室种植面积逐渐增大 受到了重点关 注 6 针对日光温室的研究主要集中在温室结构 保温能力 通风能力 种植蔬菜类型 地区气候等方 面 7 在日光温室后续研究及发展中 基于现代化 农业的日光温室设备优化仍然是研究重点 重点关 注使用科学的技术手段以及现代化的新型材料对日 光温室进行性能优化 进一步提高日光温室通风以 及蓄热性能 提高农作物的产量 8 本研究重点关注了温室性能改造 分析了杨凌 农业示范区温室种植蔬菜的基本情况 旨在借鉴杨 凌蔬菜种植的经验 将其应用于陕北地区蔬菜种植 实践中 同时 研究还针对现有温室应用中存在诸 多问题进行分析 提出了日光温室改进方案以及南 向单坡连体温室改进方案2种温室改进方案 旨在 进一步提高陕北温室蔬菜生产水平 提高陕北地区 蔬菜产量 促进农民增产增收 1 方法 1 1 温室种植蔬菜的发展与应用 温室种植于20世纪60年代在中国逐步推广 并 且得到了快速的发展 目前 温室种植逐渐步入规 模化 产业化发展阶段 区域特色越加突显 对中国 设施农业的快速发展起到了十分重要的作用 9 在 温室蔬菜种植中 日光温室蔬菜种植发展迅速 已经 成为中国大部分地区温室种植的主要类型 同时 日 光温室也是中国具有完全知识产权的温室设置 在 作物安全越冬生产中发挥着重要的作用 10 日光 温室主要由透光前坡 后坡 后墙 山墙 保温帘以及 操作间等组成 11 日光温室为玻璃材质 玻璃性日 光温室透光性较好 结构稳固 但其造价成本过高 难于规模化推广和普及 随着塑料工业的快速发 展 日光温室也逐渐变为了塑料薄膜的形式 但塑料 薄膜在冬季时应用效果较差 因此部分研究者也开 始了日光温室的改进研究 12 随着技术的进步与 发展 日光温室的建造技术也越来越先进 更加符合 实际应用 已经出现了许多创新型的日光温室类 型 13 14 1 2 陕北蔬菜种植现状 陕西省南北地理环境差异较大 日照由北向南 逐步递减 因此 在陕西省内关中地区以及陕北地区 是较为开展日光温室种植的区域 15 陕北地区光 热资源丰富 昼夜温差较大 冬季日照时间长 因此 陕北地区是陕西省最适宜开展日光温室蔬菜种植的 区域 也是温室蔬菜的生长优势区 16 随着陕西省 百万亩设施蔬菜工程 现代设施农业工程 千亿 级设施农业产业培育工程 等一系列大型工程的开 展 陕北地区温室蔬菜种植水平得到进一步的提 高 17 日光温室蔬菜种植成为了陕北冬季蔬菜的 主要设计栽培方式 如标准蔬菜园 专业化蔬菜育 苗点 蔬菜育苗示范基地等逐渐增多 蔬菜种植逐渐 趋于标准化以及规模化发展 在陕北地区普遍应用 的是大跨度 厚墙体 半地下式的寿光5带日光温 室 其具有空间较大 升温性好 坚固耐用等优 点 18 在发展过程中 通过开展试验示范 总结生 产实践经验 寻求适合该地区实际情况的日光温室 结构 1 3 日光温室结构改进方案 陕北地区的温室大棚仍然采用顶部后背开窗通 风的模式 该模式通风量小 设施操作不便 实际使 用时存在诸多问题 19 部分区域采用的是顶部卷 膜通风方式 该方式虽然提高了通风效果 但是会产 生吊包问题 在实际应用时仍然存在着一定的局限 性 20 本研究对顶部通风问题以及结构问题进行 了改进 日光温室结构改进方案的主要思路是在高 于温室棚面上约60 cm处加做外层侧卷型单棚 使 保温被在无雪雨的状态下工作 改善保温被的工作 环境以及增温效果 外层侧卷型单棚主要分为上 下两部分 上层为局部混凝土基础 下层为钢钎基 础 除此 还有棚架 膜覆盖以及上下部通风系统组 成 棚架多为0 5英寸或1 0英寸的管材 上部通风 系统设置钢防吊包网 下部系统将加大宽度使用 1 4 南向单坡连体温室改进方案 温室蔬菜种植时一般为日光温室以及拱棚内种 植模式 以便于形成不同茬口的供应 但这两种种 植方式存在土地利用率低 机械操作性能差等特点 针对两个问题进行了改进分析 设计了南向单坡连 体温室的改进方案 南向单坡连体温室改进方案的 主要改进思路是将日光温室吸收光能强的特点与连 体温室土地利用高可机械作业的特点有效组合 再 根据各地不同的气候条件 在保证安全的条件下尽 量降低成本 推出高效 实用 低成本的多用途温室 改进的南向单坡连体温室如图1所示 南向单坡连体温室主要分为有内保温以及无内 保温两种类型 图2a为有保温结构 图2b为无保温 结构 142 第14期 图1 改进的南向单坡连体温室 a 有保温结构 b 无保温结构 图2 南向单坡连体温室分类 2 结果与分析 2 1 杨凌区温室种植情况分析 对陕西省杨凌农业高新技术产业示范区果蔬种 植面积情况进行分析 2020年杨凌区不同类型的 温室种植情况如图3所示 由图3可知 截至2020 年 杨凌区果蔬种植面积为1 422 hm 2 主要有3种温 室类型 主要包括日光温室 拱棚及双拱双模类型 其中 日光温室及拱棚是杨凌区使用较为广泛的温 室类型 图3 杨凌区不同类型温室种植情况 杨凌区日光温室累积自然棚数为2 163座 累积 占地面积为633 hm 2 拱棚累积自然棚数为5 112座 累积占地面积为607 hm 2 双拱双膜累积自然棚数为 329座 累积占地面积为182 hm 2 同时 对2020年早春茬定植自然棚的种植棚数 以及种植类型进行了分析 结果如图4所示 由图4 可知 2020年 杨凌区日光温室自然棚数量最多 为 1 299座 其中 西瓜日光温室为160座 蔬菜818 座 其他水果321座 蔬菜种植仍是日光温室种植的 主要类型 拱棚为654座 主要种植类型为西瓜甜 瓜 蔬菜 其他水果 苗木以及中药材 其中西瓜甜瓜 种植数量最多 为298座 中药材种植数量最少 仅 为7座 双拱双膜型大棚数量最少 仅为48座 其中 西瓜甜瓜9座 蔬菜7座 其他水果32座 图4 2020年早春茬定植自然棚种植情况 日光温室大棚面积在杨凌区种植面积所占比例 最多 同时在2020年早春茬定植自然棚总建造自然 棚数最多 日光温室型大棚在杨凌区取得了较好的 推广效果 同时 对杨凌区日光温室种植情况进行 分析 结果如图5所示 由图5可知 杨凌区日光温 室的主要种植类型包括草莓 番茄 辣椒 黄瓜 叶 菜 经济林果 绿化苗木以及食用菌 其中番茄种植 面积最多 累积自然棚数为942座 累积种植面积为 240 hm 2 蔬菜种植仍是日光温室总体种植的主要 部分 图5 杨凌区日光温室主要种植类型情况 吴加波等 陕北地区温室蔬菜栽培技术研究 143 湖 北 农 业 科 学 2022年 2 2 日光温室改进效果分析 针对日光温室大棚的通风问题及结构问题 对 陕北某温室大棚顶部进行了通风系统改进以及结构 改进 改进后的实物如图6所示 图6 改进后温室大棚顶部通风系统 改造后的大棚长50 m 宽8 m 改造费用约为 65 70元 m 2 改造共计花费了28 000元 改造后 温 室的保温被不易受到雨雪淋湿 增加了雨雪天的保 温性能 同时 保温被因不受雨雪浸淋而对温室棚 架的压力也显著减小 保温被寿命增长 降低了温室 棚架承压要求 改进后的温室寿命周期维护费用明 显降低 增强了温室的保温性能 提高了温室的产 能 2 3 南向单坡连体温室改进效果对比 南向单坡连体温室南坡面比例大 吸热能力强 适用范围广 与传统的拱棚以及原拱顶连体温室相 比 南向单坡连体温室内的温度明显较高 同时 南 向单坡连体温室可以依据实际地形设计棚的改造 大幅提高了拱棚以及日光温室的土地利用率 此 外 南向单坡连体温室可实现大规模的机械作业 从 而降低劳动强度 减少温室作物的劳动力成本 南向单坡连体温室主要针对日光温室种植以及 拱棚种植时土地利用率低 机械操作困难等问题进 行改进 南向单坡连体温室功能完备 推广效果较 好 在各个地区均已长期运行使用 取得了较好的应 用效果 3 结论 本研究首先对杨凌试验区的温室蔬菜种植情况 进行了分析 设计了日光温室改进方案以及南向单 坡连体温室改进方案 调查了2种改进方案的实际 应用效果 日光温室以及拱棚是杨凌区设施农业生 产中常用的温室类型 主要以蔬菜种植为主 日光 温室主要从通风系统以及温室结构两方面进行改 造 改进后的温室使用寿命增长 保温性能提高 同 时 改进后的南向单坡连体温室南坡面比例大 吸热 能力提高 提高了土地利用率以及机械作业能力 已 经实现了长期稳定运行 应用效果良好 参考文献 1 段洪梅 设施蔬菜病虫绿色防治技术初探 J 新农村 黑龙 江 2017 20 21 2 李天来 我国设施蔬菜科技与产业发展现状及趋势 J 中国农 村科技 2016 5 75 77 3 宋卫堂 设施蔬菜产业发展对机械化的需求 J 中国农机化学 报 2017 38 11 112 115 4 王巧莉 王 震 我国设施蔬菜产业发展存在的问题及发展重 点 J 江西农业 2018 8 61 5 马寿鹏 李建明 殷学云 等 肃州区非耕地日光温室生产现状 及发展对策 J 北方园艺 2016 15 181 184 6 刘晨霞 马承伟 王平智 等 日光温室保温被传热的理论解析 及验证 J 农业工程学报 2015 31 2 170 176 7 马承伟 姜宜琛 程杰宇 等 日光温室钢管屋架管网水循环集 放热系统的性能分析与试验 J 农业工程学报 2016 32 21 209 216 8 刘淑梅 薛庆禹 黎贞发 等 基于BP神经网络的日光温室气温 预报模型 J 中国农业大学学报 2015 20 1 176 184 9 王 伟 王健君 肖 雨 高效节能日光温室蔬菜栽培技术 J 现代园艺 2018 10 38 10 邹志荣 鲍恩财 申婷婷 等 模块化组装式日光温室结构设计 与实践 J 农业工程技术 2017 37 31 55 60 11 赵丽玲 颉建明 赵贵宾 不同日光温室结构类型温光特性研 究 J 西南农业学报 2015 28 4 1803 1808 12 王洪义 祖 歌 杨凤军 等 高纬度地区多功能日光温室设 计 J 农业工程学报 2020 36 6 170 178 13 李 鹏 张亚红 白 青 等 基于日光温室相变材料的梯形墙 体热特性分析 J 中国农业气象 2019 40 10 620 629 14 张仁祖 张利华 高 苹 等 日光温室内最高气温和最低气温 预报模式的建立 J 湖北农业科学 2019 58 11 42 45 15 邢金金 邢英英 王秀康 等 不同施肥量对陕北日光温室番茄 生长 产量和土壤硝态氮的影响 J 灌溉排水学报 2018 37 6 29 35 16 黄海生 赵亚娟 胡晓婷 等 陕北榆林日光温室越冬茬番茄新 品种引进筛选试验 J 陕西农业科学 2019 65 2 33 35 38 17 乔宏喜 赵 莉 白明涛 等 延安 95式 日光温室设计与建 造 J 西北园艺 综合 2018 1 9 10 18 贺泾渭 朱 琳 赵文峰 等 延安蔬菜产业发展调查 J 西北 园艺 综合 2018 1 4 6 19 刘 林 侯加林 姜 斌 日光温室通风系统的设计与实现 J 山东农业科学 2015 5 115 118 20 宋明军 邱仲华 甘肃省日光温室通风技术的发展现状 问题 与对策 J 农业工程技术 2016 25 17 20 144