基于設(shè)施農(nóng)業(yè)的棚室改造研究 張玉晶 松原職業(yè)技術(shù)學院 吉林松原 摘 要 通過對蔬菜大棚可持續(xù)種植過程和循環(huán)種植進行分析 針對當前蔬菜大棚存在光照無法控制 滴灌水分 供應(yīng)不足的現(xiàn)象 提出了一種采用設(shè)施農(nóng)業(yè)優(yōu)化方式的蔬菜大棚改造方案 按照蔬菜大棚結(jié)構(gòu)形式的不同 設(shè) 計出一種小空間內(nèi)遮陽 小空間外遮陽及大空間外遮陽的蔬菜大棚 同時將大棚灌溉方式由滴灌優(yōu)化為噴灌 試驗驗證表明 帶有遮陽裝置的蔬菜大棚能夠有效對光照時間和光照強度進行控制 采用噴灌方式可以快速進 行蔬菜種植過程土壤濕度的調(diào)節(jié) 并能輔助進行棚內(nèi)溫度的調(diào)節(jié) 關(guān)鍵詞 設(shè)施農(nóng)業(yè) 蔬菜種植 溫室大棚 遮陽裝置 中圖分類號 文獻標識碼 文章編號 引言 大棚蔬菜種植是一種解決反季節(jié)蔬菜供應(yīng)和提高 種植經(jīng)濟效益的關(guān)鍵措施 隨著蔬菜大棚產(chǎn)業(yè)的不 斷發(fā)展 大棚基礎(chǔ)建設(shè)已成為影響蔬菜種植效益的決 定性影響因素 光照強度和灌水量滿足蔬菜生長 需求的大棚 能夠有效提高蔬菜種植產(chǎn)量 在不同的 生長階段 蔬菜要求的光照強度不同 早期建設(shè)的 蔬菜大棚是一種能夠滿足光照強度的溫室大棚 大多 數(shù)配備有滴管措施 在光照條件充分時 無法進行有 效遮陽 使作物被長時間照射 且無法對棚內(nèi)溫度進 行有效控制 影響蔬菜產(chǎn)量 甚至帶來病蟲害 筆者基于設(shè)施農(nóng)業(yè)技術(shù) 對兩種不同空間結(jié)構(gòu)的 蔬菜棚進行優(yōu)化 增加了蔬菜棚遮陽裝置 優(yōu)化了蔬 菜棚內(nèi)灌溉方式 在蔬菜不同生長階段和時間內(nèi)進行 光照調(diào)節(jié) 且能夠快速滿足蔬菜生長過程對水的需 求 蔬菜大棚參數(shù)及現(xiàn)狀 蔬菜大棚的常見結(jié)構(gòu)有大小兩種 兩種蔬菜大棚 頂部均采用塑料薄膜進行覆蓋 同時在大棚的四周覆 蓋防蟲網(wǎng) 可有效避免風雨的損害 且大空間蔬菜棚 兩側(cè)的保溫薄膜可以進行收放 表 所示為兩種 蔬菜棚技術(shù)參數(shù) 收稿日期 基金項目 吉林省職業(yè)教育與成人教育教學改革研究課題 作者簡介 張玉晶 女 吉林松原人 副教授 碩士 表 蔬菜大棚技術(shù)參數(shù) 參數(shù)名稱 參數(shù)值 大空間小空間 跨度 開間 肩高 頂高 小空間蔬菜棚之間的通風口寬度不小于 結(jié) 構(gòu)如圖 所示 大空間蔬菜棚在主承重墻內(nèi)設(shè)置抗風 柱 抗風柱間距 每面承重墻內(nèi)設(shè)置 根抗風柱 側(cè) 墻內(nèi)設(shè)置 根抗風柱 結(jié)構(gòu)如圖 所示 圖 小空間蔬菜棚結(jié)構(gòu)形式 圖 大空間蔬菜棚結(jié)構(gòu)形式 蔬菜可持續(xù)種植 蔬菜棚內(nèi)部有滴灌設(shè)施 能夠進行小水量的灌 年 月 農(nóng)機化研究 第 期 DOI 10 13427 ki njyi 2023 07 004 溉 但無法進行大面積灌溉 遮陽裝置依靠人工進行 調(diào)整 棚室需要對小空間蔬菜棚增加噴灌功能 且加裝 電動遮陽裝置 達到能夠滿足蔬菜可持續(xù)種植和循環(huán) 利用的目的 圖 所示為蔬菜棚內(nèi)滴灌結(jié)構(gòu)示意圖 圖 蔬菜棚滴灌結(jié)構(gòu)示意圖 蔬菜棚優(yōu)化方案設(shè)計 小空間蔬菜棚肩高較低 在建設(shè)過程中所用金屬 骨架截面小 無法在原有結(jié)構(gòu)上增加電動遮陽裝 置 因此 在優(yōu)化過程中 保證不增加原結(jié)構(gòu)受力 的方式 采用較小的改造成本 選用一種在蔬菜棚內(nèi) 部加裝手動遮陽的方式 小空間蔬菜棚遮陽裝置高 度為 單個遮陽裝置的長度不大于 通過人工 直接拉動的方式來進行遮陽網(wǎng)的展開或者收攏 不需 要增加其他結(jié)構(gòu)件 優(yōu)化后 新增加的遮掩裝置 能夠較好地與原蔬菜棚結(jié)合 同時不改變原蔬菜棚的 受力 達到夏季遮陽的目的 圖 所示為小空間蔬菜 棚內(nèi)遮陽裝置優(yōu)化方案 圖 小空間蔬菜棚內(nèi)遮陽裝置優(yōu)化方案 當小空間蔬菜大棚內(nèi)種植較高蔬菜時 內(nèi)部遮陽 裝置會對蔬菜生長空間造成影響 因此對蔬菜棚遮陽 進行優(yōu)化時可采用一種外遮陽的方式 外遮陽裝置 安裝與小空間蔬菜棚頂外 安裝位置較高 不適合采 用手動驅(qū)動的方式進行遮陽裝置展開和收攏 采 用外遮陽裝置優(yōu)化時 需要在拱棚之間增加立柱進行 承載 使外部遮陽裝置與蔬菜棚之間分離 二者無受 力關(guān)系 不會對小空間蔬菜棚結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響 同時可 使用電驅(qū)動的方式實現(xiàn)遮陽裝置的展開和收攏 圖 所示為小空間蔬菜棚內(nèi)遮陽裝置優(yōu)化方案 圖 小空間蔬菜棚外遮陽裝置優(yōu)化方案 大空間蔬菜棚肩高尺寸可滿足電動驅(qū)動的要求 且其結(jié)構(gòu)件具有較高的強度 適合在原蔬菜棚結(jié)構(gòu)上 增加遮陽裝置和相關(guān)結(jié)構(gòu)件 不會對原結(jié)構(gòu)件的強度 產(chǎn)生破壞性影響 因此 在原蔬菜棚結(jié)構(gòu)上加裝 電動外遮陽裝置 如圖 所示 圖 大空間蔬菜棚外遮陽裝置優(yōu)化方案 在對蔬菜棚進行灌溉方式優(yōu)化時 不會對原始結(jié) 構(gòu)產(chǎn)生影響 僅需增加相關(guān)灌溉裝置 因此 在進行 灌溉優(yōu)化時 將蔬菜種植區(qū)域劃分為相同面積的獨立 灌溉單元 同時保證灌溉區(qū)域內(nèi)水流長度不大于 灌溉方式由滴灌優(yōu)化為噴灌 不僅滿足蔬菜生長 過程中對水的要求 且達到蔬菜棚內(nèi)溫度調(diào)節(jié)的目 的 圖 所示為蔬菜棚灌溉優(yōu)化方案 圖 蔬菜棚灌溉方式優(yōu)化方案 年 月 農(nóng)機化研究 第 期 試驗 兩種蔬菜種植棚改造完畢后 對比遮陽裝置展開 后收攏兩種條件下棚內(nèi)的光照條件和溫度 進行試 驗 試驗過程中 在遮陽裝置展開條件下 確保棚內(nèi) 未受到陽光直接照射 遮陽時間 記錄此時棚內(nèi)照 明強度及溫度 該數(shù)據(jù)為遮陽優(yōu)化前數(shù)據(jù) 收攏遮陽 裝置 確保蔬菜棚能夠被陽光照射 記錄此時光照強 度及溫度 該數(shù)據(jù)為未進行遮陽優(yōu)化時數(shù)據(jù) 表 所 示為光照和溫度對比試驗數(shù)據(jù) 表 蔬菜大棚優(yōu)化前后對比數(shù)據(jù) 蔬菜 棚類型 遮陽 方式 優(yōu)化前 無遮陽 光照 溫度 優(yōu)化后 有遮陽 光照 溫度 小空間內(nèi)遮陽 小空間外遮陽 大空間外遮陽 對優(yōu)化前后兩種灌溉方式性能進行對比時 測量 當前土壤濕度和環(huán)境溫度 分別采用兩種灌溉方式進 行灌溉 記錄灌溉完成時所需時間 檢測此時土壤濕度 和環(huán)境溫度 分別計算每分鐘土壤濕度的平均變化率 和環(huán)境溫度變化率對比數(shù)據(jù)如表 所示 表 灌溉性能對比數(shù)據(jù) 項目優(yōu)化前優(yōu)化后 灌溉方式滴灌噴灌 灌溉前土壤濕度 灌溉前環(huán)境溫度 灌溉時長 灌溉后土壤濕度 灌溉后環(huán)境溫度 土壤濕度變化值 環(huán)境溫度變化值 續(xù)表 項目優(yōu)化前優(yōu)化后 濕度變化速率 溫度變化速率 結(jié)論 采用設(shè)施農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的方式對蔬菜大棚進行 優(yōu)化 能夠有效改善大棚蔬菜的種植條件 節(jié)約蔬菜 大棚種植的投資 促進大棚蔬菜種植時的健康持續(xù)化 發(fā)展 參考文獻 雷有海 吳瑞 設(shè)施農(nóng)業(yè)蔬菜栽培技術(shù)及栽培要點探究 農(nóng)業(yè)技術(shù)與裝備 桑晟赟 基于綠色蔬菜的農(nóng)業(yè)設(shè)施標準化管理優(yōu)化策略 農(nóng)業(yè)技術(shù)與裝備 楊帆 路漫漫 李紹坤 等 農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)對設(shè)施蔬菜種植 的影響初步分析 農(nóng)業(yè)開發(fā)與裝備 劉建 王寶龍 李原欣 海南省利用光伏連棟溫室建設(shè)永 久性常年蔬菜基地的可行性分析 農(nóng)業(yè)工程技術(shù) 吳玉琴 設(shè)施大棚溫濕度智能自動澆水系統(tǒng)初探 農(nóng) 業(yè)工程技術(shù) 美克熱阿依 吐爾洪 設(shè)施農(nóng)業(yè)蔬菜冬季種植預(yù)防低溫 寒潮凍害技術(shù)措施要點 農(nóng)家參謀 邵淑芬 推廣保護地溫室蔬菜種植新技術(shù)的重要性 現(xiàn)代農(nóng)業(yè) 孫景蓮 精準控制智慧設(shè)施農(nóng)業(yè)提質(zhì)增效集成技術(shù) 農(nóng)業(yè)開發(fā)與裝備 徐茂 吳昊 魏祥帥 基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的江蘇設(shè)施蔬菜智 能化生產(chǎn) 長江蔬菜 張傳帥 設(shè)施蔬菜固液混合水肥管理系統(tǒng)建設(shè)實踐及思 考 蔬菜 朱明 曹越 基于 技術(shù)的設(shè)施農(nóng)業(yè)溫室大棚智能控 制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn) 南方農(nóng)業(yè) 徐云文 提高設(shè)施大棚蔬菜栽培技術(shù)確保農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安 全 農(nóng)業(yè)與技術(shù) 張京環(huán) 農(nóng)業(yè)溫室大棚智能控制技術(shù)的現(xiàn)狀與展望探討 農(nóng)村實用技術(shù) 褚素貞 王莉麗 賴麗芳 蔬菜大棚土壤質(zhì)量下降原因及 改良方法的研究進展 安徽農(nóng)業(yè)科學 年 月 農(nóng)機化研究 第 期 上接第 頁 年 月 農(nóng)機化研究 第 期