壽光日光溫室蔬菜的發(fā)展為解決我國北方地區(qū)冬季蔬菜生產(chǎn)的難題開辟了一種新的生產(chǎn)方式，帶動了我國蔬菜產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，壽光日光溫室蔬菜栽培技術(shù)也傳到了全國各地。自改革開放初期經(jīng)過 30多年的發(fā)展，到 2018 年底壽光設(shè)施蔬菜栽培面積達(dá)到 4 萬 hm2（ 60 萬畝），其中日光溫室蔬菜栽培面積達(dá) 2.67 萬 hm2（ 40 萬畝），蔬菜產(chǎn)業(yè)全國聞名。目前，用于蔬菜生產(chǎn)的日光溫室不論是在長度、寬度、高度方面，還是在配備的智能設(shè)備方面都是之前所不可比擬的，日光溫室的性能也有了很大的提高，在墻體厚度、保溫材料、大空間、改變光線入射角度等方面都做了很大改進。為方便操作機械等，進出門洞加大，溫室內(nèi)走道加寬，無立柱或立柱數(shù)量變少，南北跨度變大，東西長度變長；為提高勞動效率、降低勞動強度，自動卷簾機、自動放風(fēng)機、水肥一體機等智能化設(shè)備得到了廣泛應(yīng)用，并成為現(xiàn)在壽光日光溫室的標(biāo)配；為提高日光溫室的防洪抗?jié)衬芰Γ龍@區(qū)建設(shè)了排水管網(wǎng)外，還在日光溫室的前后都建設(shè)有排（滲）水溝。壽光日光溫室的發(fā)展，主要考慮因素是保溫性、空間大小、操作性、透光性。隨著在日光溫室建設(shè)方面投入的增加，日光溫室的保溫性能逐漸提高，空間越來越大，機械使用越來越方便，蔬菜產(chǎn)量越來越高；同時，溫室內(nèi)溫度、濕度、光照等生物學(xué)因子的可控能力大大提高，病蟲害的發(fā)生明顯減輕并可控，使高品質(zhì)蔬菜的生產(chǎn)變成了現(xiàn)實。壽光日光溫室可以實現(xiàn)在壽光市深冬時節(jié)不進行人工加溫的情況下生產(chǎn)多種喜溫性蔬菜，具有光能利用率高、升溫快、保溫能力強等特點。壽光日光溫室從 1989 年建造的第一代日光溫室，至今已更新?lián)Q代到第七代，現(xiàn)將其發(fā)展歷程介紹如下。1 壽光第一代日光溫室1.1 背景為了能在冬季進行蔬菜生產(chǎn)， 1989 年壽光市孫集街道三元朱村，結(jié)合本地春暖棚并借鑒外地溫室改造建成壽光第一代日光溫室，改變了冬季不能生產(chǎn)喜溫性蔬菜的歷史。1.2 結(jié)構(gòu)特點建造材料主要是水泥立柱、大竹竿、 8 號鐵絲、聚氯乙烯無滴膜、稻草簾，墻體用泥土麥穰泥坨而壽光日光溫室從 1989 年建造的第一代日光溫室，至今已更新?lián)Q代到第七代，每一代的改進使日光溫室的保溫性、操作性、生產(chǎn)能力逐步提高，主要表現(xiàn)在溫室的長度、跨度、溫室內(nèi)高度，墻體厚度，覆蓋材料，機械化設(shè)備的應(yīng)用等方面。隨著建設(shè)新材料的不斷涌現(xiàn)、智能化設(shè)備的普遍應(yīng)用，將會帶動日光溫室在提高土地利用率、溫室內(nèi)環(huán)境控制性、溫室整體操作性、提高勞動效率和減輕勞動強度等方面做出更大的改進。壽光日光溫室的發(fā)展歷程及創(chuàng)新點李光聚1劉天英1李秀欣1劉春香1付 彬1丁加剛1李玉堂2王成增1*（1壽光市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，山東壽光 262700；2壽光市潤宏農(nóng)業(yè)科技有限公司，山東壽光 262700）李光聚，男，農(nóng)藝師，主要從事果樹、蔬菜栽培方面的技術(shù)研究和推廣工作， E-mail： ligj892163.com * 通訊作者：王成增，男，高級農(nóng)藝師，主要從事蔬菜栽培方面的技術(shù)研究和推廣工作， E-mail：abc _333333126.com收稿日期：2019-09-17；接受日期：2019-09-24基金項目：國家大宗蔬菜產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系項目（ CARS-23） 14 中 國 蔬 菜 CHINA VEGETABLES產(chǎn)業(yè)廣角2019（ 10）： 14 - 18網(wǎng)絡(luò)出版時間：2019-10-08 10:45:04網(wǎng)絡(luò)出版地址：http:/kns.cnki.net/kcms/detail/11.2326.S.20191008.1044.006.html成。溫室內(nèi)最高點高 3 m，跨 度 7.2 m，長 40 60 m；后墻底寬 1 m、頂寬 0.9 m，高 1.8 m，泥坨而成；共 4 排立柱，頂后坡立柱在走道前邊（圖 1）。1.3 創(chuàng)新點 增加了墻體厚度，由過去春暖棚的 0.4 m 增加到 1 m。 首次應(yīng)用聚氯乙烯無滴高溫膜進行日光溫室蔬菜生產(chǎn)。 保溫材料由蒲草簾換成了更保溫的稻草簾。 日光溫室朝向由向陽改為向陰（偏西 5°），同時加大了光照入射角。1.4 使用效果墻體用泥坨，厚度達(dá)到 1 m，保溫性能好；采用高溫薄膜、更保溫的稻草簾作為保溫材料。這些改變使日光溫室實現(xiàn)了在壽光深冬季節(jié)不用加溫就能生產(chǎn)喜溫性蔬菜，創(chuàng)造了壽光冬天不加溫就能生產(chǎn)蔬菜的歷史。2 壽光第二代日光溫室2.1 背景第一代溫室在建造中用鐵絲和竹竿來固定塑料薄膜，造成大量的孔洞。 1990 年，第二代日光溫室主要解決了溫室密封問題，提高了冬季日光溫室的保溫性能。2.2 結(jié)構(gòu)特點建造材料主要是大竹竿、水泥立柱、聚氯乙烯無滴膜、稻草簾、泥土麥穰混合泥坨或泥土夯實。溫室內(nèi)最高點高 3 m，跨度 8.4 m（原先為 7.2 m），長 40 60 m；后墻底寬 1 m、頂寬 0.9 m，高 1.6 m；4 排立柱，頂后坡立柱在走道前邊（圖 2）。2.3 創(chuàng)新點針對第一代日光溫室用小竹竿固定塑料薄膜時產(chǎn)生孔洞、保溫效果差的問題，首次使用壓膜繩壓膜，使整個日光溫室呈全封閉狀態(tài)，造價低，升溫快，保溫能力強；首次用滑輪控制放風(fēng)口；溫室內(nèi)南北跨度增加 1.2 m。2.4 使用效果用壓膜繩固定塑料薄膜，日光溫室密封性能提高，不再因為使用小竹竿和鐵絲固定塑料薄膜產(chǎn)生許多孔洞，這些孔洞會造成溫室內(nèi)熱量的損失，下雨時還會從孔洞向溫室內(nèi)進水，亦會因為小竹竿遮擋光線，影響透光。開始使用滑輪控制放風(fēng)口，操作方便、密閉性好。溫室跨度在當(dāng)時利用竹竿做主體材料的情況下增加 1.2 m、空間變大。這些改變讓第二代日光溫室在深冬季節(jié)的保溫性比之前提高1 2 ，達(dá)到 6 左右。3 壽光第三代日光溫室3.1 背景第二代日光溫室盡管空間比之前大了，但還是存在空間小、保溫性能差的問題。 1994 年壽光市蔬菜局的技術(shù)人員和部分菜農(nóng)一起在五臺鄉(xiāng)商討日光溫室改進事宜，形成了壽光第三代日光溫室，創(chuàng)造性的在第一代日光溫室的基礎(chǔ)上將后墻加厚，溫室跨度增加到 10.8 m，曾在壽光市五臺、孫集、豐城等地推廣面積較大。3.2 結(jié)構(gòu)特點建造材料主要是水泥立柱、大竹竿、鋼絲、聚氯乙烯無滴膜、稻草簾、泥土麥穰混合泥坨或泥土夯實。溫室內(nèi)最高點高 3.3 m，跨度 10.8 m，長40 60 m；后墻底寬 1.2 m，高 2.5 m；共 5 排立柱，頂后坡立柱在走道前邊（圖 3）。3.3 創(chuàng)新點針對溫室內(nèi)空間小、南北跨度小、蓄熱能力相圖 1 壽光第一代日光溫室結(jié)構(gòu)圖 2 壽光第二代日光溫室結(jié)構(gòu)圖 3 壽光第三代日光溫室結(jié)構(gòu) 15 中 國 蔬 菜 CHINA VEGETABLES產(chǎn)業(yè)廣角對較差、室內(nèi)二氧化碳不足的問題，采取后墻加厚、溫室脊加高的模式；南北跨度增加幅度大；棚面鐵絲改用鋼絲，克服生銹拉斷問題，解決了安全隱患。3.4 使用效果通過溫室后墻加厚、后墻高度增加，南北跨度大幅度增大，溫室內(nèi)空間更大，室內(nèi)二氧化碳儲量多。這些改進讓壽光第三代溫室保溫性能更好，空間大操作更方便，因二氧化碳相對增加使得蔬菜產(chǎn)量有較大幅度提高，特別是黃瓜，當(dāng)時每茬每 667 m2產(chǎn)量可以達(dá)到 0.9 萬 kg。解決了當(dāng)時因日光溫室保溫性能不好，如果放風(fēng)不及時，空氣循環(huán)不夠，二氧化碳明顯不足，限制產(chǎn)量增加的問題。改進后的日光溫室深冬季節(jié)可以保證溫室內(nèi)最低溫在 7 8 。同時，棚面鐵絲換成鋼絲，溫室更牢固耐用，更安全。4 壽光第四代日光溫室4.1 背景1995 年在壽光市釣魚臺村首先建成壽光第四代日光溫室，首次應(yīng)用電動卷簾機代替人工拉草簾，極大地減輕了勞動強度、提高了勞動效率。4.2 結(jié)構(gòu)特點建造材料主要是鋼架、卷簾機、鋼絲、聚氯乙烯無滴膜、稻草簾。溫室內(nèi)最高點高 3.3 m，跨度7.8 10 m，長 60 80 m；后墻寬 1.2 m，高 2.46 m；1 排立柱，頂后坡立柱在走道前邊（圖 4）。4.3 創(chuàng)新點首次成功應(yīng)用卷簾機；種植區(qū)內(nèi)無立柱；采用鋼骨架結(jié)構(gòu)；為了增加墻體的支撐能力和堅固性，少部分溫室采取泥坨墻體兩側(cè)用磚砌墻加水泥抹面。4.4 使用效果首次成功應(yīng)用卷簾機， 60 m 長的日光溫室拉簾和放簾的時間由原先的 1.5小時縮短為 0.5小時，同時大大減輕了勞動強度。為了提高溫室的支撐強度，首次采用溫室鋼骨架結(jié)構(gòu)，棚架質(zhì)量增加需要增加墻體的支撐能力和堅固性，少部分溫室采取泥坨墻體兩側(cè)用磚砌墻加水泥抹面，保障卷簾機安全。首次實現(xiàn)了操作區(qū)無立柱，操作的方便性大大提高。多種改變讓第四代日光溫室更加堅固美觀，空間大、保溫效果好。5 壽光第五代日光溫室5.1 背景為進一步提高溫室的保溫性能，提高冬季日光溫室蔬菜的生產(chǎn)能力， 1999 年在壽光市蔬菜高科技示范園建成第五代日光溫室。5.2 結(jié)構(gòu)特點建造材料主要是鋼架或水泥立柱、大厚土墻（泥土分層壓實）、卷簾機、鋼絲、聚氯乙烯無滴膜或 E VA 或 PO 膜、稻草簾。溫室內(nèi)最高點高4.0 5.5 m，跨度 10 12.5 m，長 80 120 m；土墻底寬 4 10 m、頂寬 1.5 2.5 m，高 3 5.5 m；分為水泥立柱和鋼架無立柱兩種類型（圖 5）。5.3 創(chuàng)新點 大厚墻用土壓成，取代了較薄的泥坨墻，保溫性能更好。 采用下挖模式，溫室內(nèi)栽培面低于溫室前地平面 0.4 1.2 m，增強了保溫蓄熱能力。 溫室跨度 10 12.5 m，首次溫室跨度達(dá)到12.5 m，長度超過 100 m。5.4 使用效果采用下挖模式、墻體厚、跨度大，溫室內(nèi)空間明顯增大，更容易調(diào)控溫室內(nèi)溫濕度，特別是保溫性能大大提高，首次保證在深冬季節(jié)最低溫達(dá)到10 。此時，采用無立柱和有立柱兩種模式，無立柱方便機械化操作，但是由于日光溫室建造成本高和溫室內(nèi)的吊掛系統(tǒng)不便安裝，有的需要增加立柱，特別是番茄掛果量大，植株和果實的總質(zhì)量大，吊掛系統(tǒng)負(fù)荷大，無立柱的日光溫室吊掛系統(tǒng)不好圖 4 壽光第四代日光溫室結(jié)構(gòu)圖 5 壽光第五代日光溫室結(jié)構(gòu) 16 中 國 蔬 菜 CHINA VEGETABLES產(chǎn)業(yè)廣角固定；有立柱，不但建造成本低而且方便吊掛系統(tǒng)的安裝，但是機械化操作受到限制，特別是旋耕機操作時要特別小心。農(nóng)業(yè)園區(qū)建造日光溫室時多采用無立柱模式，菜農(nóng)自己建造的日光溫室多采用有立柱模式。第五代日光溫室采用下挖式、厚土墻也存在不足：一是因為下挖式，雨季存在排水不暢的問題；二是厚土墻，存在占用土地多、土地利用率偏低的問題。6 壽光第六代日光溫室6.1 背景溫室建造新材料的廣泛應(yīng)用為溫室的加高、加寬提供了有利條件， 2010 年壽光開始規(guī)劃農(nóng)業(yè)園區(qū)，推行集約化生產(chǎn)，開始推廣第六代日光溫室，主要解決了過去溫室鋼骨架銹蝕、機械化操作不方便、跨度小、不牢固等問題。在當(dāng)時無立柱日光溫室的跨度達(dá)到了 15 m，有立柱的跨度達(dá)到了 18 m，比之前的日光溫室大幅度提高了跨度和長度，溫室內(nèi)空間大大提高。6.2 結(jié)構(gòu)特點建造材料主要是鍍鋅鋼架或水泥立柱、土墻、卷簾機、鋼絲聚氯乙烯無滴膜或 E VA 或 PO膜、保溫被。溫室內(nèi)最高點高 5.5 8 m，溫室跨度13 18 m，長 100 m 以上，有的長達(dá) 180 m；后墻用土分層壓成，底寬 8 12 m、頂寬 2 2.5 m，高4.5 5.5 m；分為有水泥立柱和鋼架無立柱兩種類型（圖 6）。6.3 創(chuàng)新點 鍍鋅鋼管代替大竹竿，保溫被代替草簾，水泥方柱代替扁柱，骨架強度增加促進了溫室跨度和高度的增加。同時，材料的改進使整個溫室使用年限延長。 溫室前臉設(shè)有機械進出口，平時固定，用時打開，便于機械化耕作；自動放風(fēng)機、電動運輸車等開始應(yīng)用。6.4 使用效果首次采用保溫被代替了草簾，減輕了對棚體的壓力；首次采用熱鍍鋅鋼管，解決了以前鋼骨架的銹蝕問題，同時支撐能力更強，為大跨度溫室的建造提供了可能，壽光第六代日光溫室比第五代跨度增加 50% 左右。首次嘗試使用電動放風(fēng)代替人工放風(fēng)，提高了工作效率和放風(fēng)質(zhì)量。首次開始使用溫室運輸車代替人工搬運。這幾項改進讓中型機械進入溫室操作成為可能，溫室內(nèi)空間大、二氧化碳儲存量大、病蟲害得到有效控制，蔬菜產(chǎn)量和品質(zhì)得到有效提高。保溫性能大幅度提高，非常適合深冬蔬菜生產(chǎn)。7 壽光第七代日光溫室7.1 背景為促進壽光蔬菜生產(chǎn)由數(shù)量型向品質(zhì)型的轉(zhuǎn)變， 2015 年壽光市出臺相關(guān)政策鼓勵開展“大棚兩改”，從園區(qū)規(guī)劃、溫室標(biāo)準(zhǔn)化入手，推動了日光溫室的改進，主要是自動化程度更高、日光溫室內(nèi)空間更大、操作更方便。在這之前，無立柱日光溫室的跨度沒有突破 15 m，有立柱的跨度沒有突破 18 m，主要是為了防止下雪天氣支撐力不夠造成日光溫室坍塌。7.2 結(jié)構(gòu)特點建造材料主要是物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備、卷簾機、自動放風(fēng)機、水肥一體機等，鍍鋅鋼架或水泥立柱、土墻、鋼絲、聚氯乙烯無滴膜或 E VA 或 PO 膜、保溫被。溫室內(nèi)最高點高 8 9 m，跨度 18 25 m，長 150 m 以上，有的長 300 m 以上；后墻底寬 12 13 m、上寬 2 2.5 m，高 7 8 m；溫室下挖深度減小，比溫室前地面低 0.4 0.7 m；溫室內(nèi)走道 1.5 m，進出門洞寬 1.7 m、高 1.8 2.2 m（圖 7）。7.3 創(chuàng)新點 日光溫室整體長度大大增加，有的達(dá)到了圖 6 壽光第六代日光溫室結(jié)構(gòu)圖 7 壽光第七代日光溫室（有立柱）結(jié)構(gòu) 17 中 國 蔬 菜 CHINA VEGETABLES產(chǎn)業(yè)廣角300 m以上；跨度比第六代日光溫室增加 4 m左右，2015 年最大跨度首次達(dá)到 23 m；溫室高度明顯增加，進出門洞加大，溫室內(nèi)走道加寬。 通過物聯(lián)網(wǎng)控制水肥一體化機、放風(fēng)機、補光燈、噴淋系統(tǒng)等溫室附屬設(shè)備，實現(xiàn)了蔬菜的工廠化生產(chǎn)，使溫室成為蔬菜的生產(chǎn)車間。7.4 使用效果日光溫室的進出門洞變大、走道變寬、無立柱或是立柱變稀，都有利于機械操作， 2018 年后注重溫室前溝、園區(qū)排水溝（渠）建設(shè)，實現(xiàn)相連相通，提高溫室及整個園區(qū)的排水能力。通過物聯(lián)網(wǎng)對溫室附屬設(shè)備進行智能化控制，對卷簾機、放風(fēng)機、水肥一體機、噴霧設(shè)備、補光燈、二氧化碳施肥器等設(shè)備的遠(yuǎn)程控制可通過電腦終端實現(xiàn)，降低勞動強度，提高勞動效率。機械化程度高，溫室內(nèi)溫度、濕度得到有效控制，病蟲害危害程度減輕，使一個日光溫室成為一個“蔬菜生產(chǎn)工廠”，便于蔬菜的標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，有利于蔬菜質(zhì)量的進一步提高。8 未來展望從壽光七代日光溫室的發(fā)展來看，每一代的改進使日光溫室的保溫性、操作性、生產(chǎn)能力逐步提高，主要表現(xiàn)在溫室的長度、跨度、溫室內(nèi)高度，墻體厚度，覆蓋材料，機械化設(shè)備的應(yīng)用等方面。隨著經(jīng)濟的發(fā)展，更多的社會化資金投入到農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，會帶動日光溫室更新?lián)Q代加快，也會推動日光溫室蔬菜的標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)和蔬菜品質(zhì)提高。建設(shè)新材料的不斷涌現(xiàn)、智能化設(shè)備的普遍應(yīng)用會帶動日光溫室在提高土地利用率、溫室內(nèi)環(huán)境控制性、溫室整體操作性、提高勞動效率和減輕勞動強度等方面做出更大的改進。一是密封性能會進一步改進，改善溫室環(huán)境，病蟲害發(fā)生得到控制；二是向無立柱或是立柱更少的方向發(fā)展（圖 8），從投資、安全性、操作性綜合因素看無立柱日光溫室的跨度在 15 m 左右，跨度在 18 25 m 的日光溫室，南北增加一排立柱，也不影響機械的操作，但從長遠(yuǎn)看，還是傾向于無立柱；三是隨著新型保溫材料的不斷出現(xiàn)，墻體因應(yīng)用的新材料強度高、支撐能力強而變薄，從而日光溫室的土地利用率會大幅度提高；四是日光溫室向智能化控制方向發(fā)展，溫室能實現(xiàn)自動控溫、自動控濕、自動肥水管理，溫室內(nèi)機械化設(shè)備盡可能替代人工。圖 8 壽光日光溫室結(jié)構(gòu)發(fā)展趨勢天津大學(xué)陳海霞教授的天然藥物化學(xué)團隊從我國傳統(tǒng)美食“臘八蒜”中首次發(fā)現(xiàn) 3 種新型活性肽，這些活性肽具有顯著抑菌性，有望成為抗生素替代品。相關(guān)成果已作為國際科學(xué)期刊食品功能封面文章發(fā)表?；钚噪谋环Q為動植物體內(nèi)的“化學(xué)信使”，調(diào)節(jié)著機體生長、發(fā)育、繁殖、代謝和行為等生命過程。陳海霞教授團隊長期聚焦食品中各類功能成分對人體的保健和治療作用。此次，他們在中國傳統(tǒng)食品“臘八蒜”中發(fā)現(xiàn)并鑒定出 3 種全新的活性肽，并對其抑菌活性及作用機制進行了深入研究。研究表明，這些活性肽作用于細(xì)菌時，能夠以“桶狀孔道模型”和“地毯模型”的作用機制，在細(xì)菌細(xì)胞表面形成孔道，破壞細(xì)菌細(xì)胞膜，造成細(xì)胞內(nèi)容物泄露，從而達(dá)到抑菌的目的。新型活性肽不僅抑菌活性較好，且具有低毒性、不易產(chǎn)生耐藥菌的特點，有望成為適合人體的安全有效的抗生素替代品，相關(guān)研究成果為進一步開發(fā)、應(yīng)用天然抗菌肽藥物提供了理論依據(jù)。目前該項研究得到國家自然科學(xué)基金、天津市科學(xué)技術(shù)基金等多項基金的支持。（科技日報）· 信息 ·天津大學(xué)在臘八蒜里發(fā)現(xiàn)三種新型抑 菌 活性肽：有望代替抗生素 18 中 國 蔬 菜 CHINA VEGETABLES產(chǎn)業(yè)廣角