任务一 温室类型及作用
学习目标
XUE XI MU BIAO
任务提出
◎能正确判断温室的结构
◎能正确使用温室环境调控等理论和实践能力
任务分析
◎本次任务提出,温室作为北方花卉栽培的重要设施,掌握北方目前主要温室类型、结构、使用调控方法
一、温室栽培的意义
温室是指用有透光能力的材料覆盖屋面而成的保护性植物栽培设施。在不利的环境中,温室能够创造适宜植物生长发育的条件。
一般的温室都设有采暖设备,无采暖设备而仅依靠日光越冬的温室称为日光温室(现在部分日光温室附加有应急或备用加温设施) 。在中国,人们习惯上把全部用塑料薄膜覆盖、无采暖设备的温室称为塑料大棚。
二、温室的类型与结构
温室种类很多,通常依其应用目的、温度、栽培植物类型、结构形式、设置位置、温度来源、建筑材料和屋面覆盖材料等区分。现将花卉生产上常见的温室类型介绍如下。
(一)日光温室
日光温室是适合我国北方的南向采光温室,大多是以塑料薄膜作为采光覆盖材料,以太阳辐射为热源,靠最大限度采光,加厚的墙体和后坡,以及防寒沟、保温材料室、防寒保温设备以最大限度减少散热,是我国特有的一种保护措施。它一般不需人工加温,防寒保温性好。性能良好的日光温室,在华北地区夜间最低可保持5℃以上。有时寒冬夜间突然大幅度降温或阴天过长室温低时,可采用热风机或火炉补充热量。
1.山东寿光式日光温室
这种温室前坡较长,采光面大,增温效果好,后坡较短,增强保温性,晴好天气上午揭苫1小时左右,可增加棚内温度10℃左右,夜间一般不低于8℃。
山东寿光式日光温室后墙高1.5~2.5 m,中柱高1.5~3.5 m,前立柱高0.6~1.0 m,跨度10~13 m,这种类型的温室塑料顶面与地面夹角较小,冬季日光入射量少,但棚的跨度大,土地利用率高。此种日光温室适合于北纬38°以南、冬季太阳高度角大于28°的地区,适合于花卉的延迟和提前栽培。
图3-1 山东寿光式日光温室(单位:m)
1.后墙;2.檩条;3.后立柱;4、5、6.中立柱;7.前柱;8.截柱;9.横杆;10.拱杆;11.棚膜;12.基石;13.后坡保温材料;14.草泥和塑料膜;15.防寒沟;16草苫
2.北方通用型日光温室
这种温室一般不设中柱、前柱。拱杆用圆钢或镀锌钢管制成,每间宽3~3.3 m,每间设一通风窗,后屋面多采用水泥盖板,通常设置烟道加温。具体结构见。跨度6~8 m,后墙至背柱间距(包括烟道及人行道) 1.2 m,走道不下挖,前肩高80 cm,中肩高2~3 m,后墙高1.5~2m,砖砌空心墙,厚约50cm,内填炉渣等保温材料。此种温棚适于喜温花卉的栽培。
图3-2 北方通用性日光温室(单位:m)
1.砖墙;2.通风孔;3.屋脊;4.盖板;5.塑料薄膜;6.草苫;7.拱杆;8.火炉及烟道
3.全日光温室
在北方地区又称钢拱式日光温室、节能温室,主要利用太阳能作热源,近年来,在北方发展很快。这种温室跨度为5~7 m,中肩高2.4~3.0m,后墙厚50~80 cm,用砖砌成,高1.6~2.0 m,钢筋骨架,拱架为单片行架,上弦为14~16 mm的圆钢,下弦为12~14 mm圆钢,中间为8~10 mm钢筋作拉花,宽15~20 cm。拱架上端搭在中柱上,下端固定在前端水泥预埋基础上。拱架间用3道单片桁架花梁横向拉接,以使整个骨架成为一个整体。温室后屋面可铺泡沫板和水泥板,抹草泥封盖防寒。后墙上每隔4~5 m设一通风口,有条件时可加设加温设备。
图3-3 全日光温室(单位:m)
1.后墙;2.通风口;3.后屋面;4.草苫;5.中柱;6.人字形拱架;7.薄膜;8.防寒沟;9.纸被
此种温室为永久性建筑,坚固耐用,采光性好,通风方便,易操作,但造价较高。适于喜光盆花的栽培养护及鲜切花生产。
(二)现代化(大型连栋)温室
现代化温室(简称连栋式温室或智能温室)是花卉栽培实施中的高级类型,设施内的环境实现了计算机自动控制,基本上不受自然气候条件下灾害性天气和不良环境的影响,能周年全天候进行花卉生长的大型温室,适于花卉的工厂化生产,特别是鲜切花生产以及名贵盆花的栽培养护。
现代化温室按屋面特点主要分为屋脊形和拱圆形两类。屋脊型温室主要以玻璃作为透明覆盖材料,其代表型为荷兰的芬洛型温室,这种温室大多数分布在欧洲,以荷兰面积最大。我国自行设计的屋脊形温室在生产中应用较少。拱圆形温室主要以塑料薄膜为透明覆盖材料,这种温室主要在法国、以色列、美国、西班牙、韩国等国家广泛应用。我国目前自行设计建造的现代化温室也多为拱圆形。
图3-4 荷兰芬洛型玻璃温室示意图
图3-5 华北型连栋温室结构示意图
三、温室建造
(一)建筑材料
1.筑墙材料
日光温室的建筑材料有筑墙材料、前屋面骨架材料和后屋面的建筑材料。
建筑材料的选择,除了考虑墙体的强度及耐久性外,更重要的是保温性能。目前,常用的筑墙材料主要有黏土(夯土墙和草泥垛墙) 、红砖(黏土砖)和空心砖等。山墙后墙最好用土打成或用草泥垛成,这样既不需购置材料,又具有较好的保温效果。若资金充足,也可选用黏土砖或空心砖筑墙。
2.后屋面建筑材料
后屋面大多为木结构,也有用钢筋混凝土预制件的。木结构由中柱、柁、檩构成骨架,然后铺草箔,抹草泥。钢筋混凝土预制件有预制柱和背檩,后屋面盖预制板。前者保温性能好,后者坚固耐久。
3.前屋面骨架材料
前屋面骨架大多用竹木支柱架横梁,用竹竿做拱杆,也有用钢筋或钢圆管构成骨架。连栋式温室大多为工厂化配套生产,组装构成,施工简单。生产栽培温室一般讲求实用,不图美观,就地取材,尽量降低造价,以最少的投资获取最大的效益。
(二)覆盖材料
目前温室大多采用塑料薄膜、塑料板材或玻璃覆盖。
1.聚乙烯(PE)普通薄膜
该类薄膜透光性好,无增塑剂污染,吸尘轻,透光率下降缓慢,耐低温性强,低温脆化温度为-70℃,比重轻(0.92) ;透光率较强,红外线透过率高达87%以上;导热率较高,夜间保温性较差;透湿性差,易附着水滴;不耐日晒,高温软化温度为50℃;延伸率达400% ;弹性差,不耐老化,一般只能连续使用4~6个月。这种薄膜只适用于春季花卉的提早栽培,日光温室不宜选用。
2.聚氯乙烯(PVC)普通薄膜
这种薄膜新膜透光性好,但随时间的推移,增塑剂渗出,吸尘严重,且不易清洗,透光率锐减;红外线透过率比PE膜低10%,夜间保温性好;高温软化温度为100℃,耐高温日晒,弹性好,延伸率小(180%),耐老化,可连续使用一年左右;易粘补;透湿率比PE膜好,雾滴较轻;耐低温性差,低温脆化温度为-50℃,硬化温度为-30℃;比重大。这种薄膜适于长期覆盖栽培。
3.聚乙烯(PE)长寿薄膜
又称PE防老化薄膜。在生产原料中按一定比例加入紫外线吸收剂、抗氧化剂等防老化剂,以克服普通薄膜不耐高温日晒、不耐老化的缺点,从而延长使用寿命,可连续使用两年以上。其他特点与PE普通薄膜相同,可用于北方寒冷地区长期覆盖栽培,但应注意清洁膜面,以保持较好的透光性。
4.聚氯乙烯(PVC)无滴膜
在PVC普通膜原料配方基础上,按一定比例加入表面活性剂(防雾剂),是薄膜的表面张力与水相同或接近,使薄膜下表面的凝聚水在膜面形成一层水膜,沿膜面流入低凹处,不滞留在膜的表面形成露珠。由于薄膜下表面不结露,可降低温室内的空气湿度,减轻由水滴侵染的花卉病害。水滴和雾气的减少,还避免了对阳光的漫射和吸热蒸发的耗能。所以,温室内光照增强,晴天升温快,对花卉的生长发育有利,最适于花卉的越冬栽培和鲜切花的周年生产。
5.塑料板材
一般有聚乙烯塑料板和丙烯树脂板等类型,厚度2~3 mm,有平板和波形板之分。
表3-1 塑料薄膜的种类、性能、用途及用量
丙烯树脂板是以丙烯酸诱导体为主要原料制成的产品,它具有优良的透光性,透光率高达92%,紫外线透过率高于普通玻璃,红外线透过率也较高,保温性好。但是耐冲击性和耐热性较差,使用寿命5年。除普通丙烯树脂板外,还有丙烯硬质塑料板、玻璃纤维增强树脂板等,它们都具有高强、轻质、透光性好的特点,使用年限均在7年以上。
利用塑料板材作温室覆盖材料最大的优点是一次建造,多年使用,省工,寿命长,其透光、保温性抗风雪能力均优于塑料薄膜,是温室覆盖材料的发展方向。
(三)保温材料
温室的保温材料一般是指不透明覆盖材料。常用的保温材料有草苫、纸被、棉被等。
1.草苫
多用稻草、蒲草或谷草编制而成。稻草苫应用最普遍,一般宽1.5~2m,厚5cm,长度应超过前屋面1 m以上,用5~8道径打成。草苫材料来源方便,价格低廉,但保温性一般,寿命短,雨雪天易吸水变潮,降低保温性能,并增大重量,增加卷放难度。
2.纸被
是用四层牛皮纸缝制成与草苫大小相仿的一种保温覆盖材料。由于纸被有几个空气夹层,而且牛皮纸本身导热率低,热传导慢,可明显滞缓室内温度下降,一般能保温4℃~6.8℃,严寒季节,纸被可弥补草苫保温能力的不足。
3.棉被
是用棉布(或包装用布)和棉絮缝制而成,保温性能好,其保温能力在高寒地区约为10℃,高于草苫、纸被的保温能力,但造价高,一次性投资大。
引导性思考
在现代化的花卉生产中,温室可以对温度等环境因素进行有效控制,在生产中具有重要作用。广泛应用于原产热带、亚热带花木的栽培、切花生产以及促成栽培,是花卉栽培中最重要的也是应用最广泛的栽培设备,比其他栽培设备(如风障、冷床、温床等)对环境因子的调节和控制能力更强、更全面。温室栽培在国内外发展很快,并且向大型化、现代化及花卉生产工厂化发展。
任务要求
通过本项目的学习,使学生了解温室的类型和结构;掌握温室环境调控管理技术,并能在实践中得以应用。
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