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塑料大棚的设计、建造与管理

来源:宁夏三农呼叫中心 发布时间:2011-04-19 

  姜黛珠    研究员   宁夏农业技术推广总站

  2011-4-19
  利用塑料大、中棚进行园艺产品的春提前、秋延后生产,能够延长产品供应时间。
  其创造小气候环境及抗御春、夏、秋季自然灾害能力比露地生产能力强,可以提高单位面积产量;
  大棚内可以进行多种类的园艺产品生产;
  建造大棚的投资远比日光温室低、适于宁夏广大农村大面积覆盖生产,十分有利于推动我区现代农业、节水农业和避灾农业生产的大发展。
  一、塑料大棚的设计
  (一)棚址的选择
  要选择对塑料大棚有利的环境条件。
  光照条件:要考虑日照时数的充分利用。要求周围不遮光,向南倾斜5-10度的丘陵和山区南坡。
  通风条件:既避开风口,还要通风良好,有利于作物生长。
  土壤条件:黑色沙壤土吸收光热能力强,易提高地温。还要土层深厚,有机质含量高,灌排水良好。
  交通条件:交通方便,距离村庄较近。
  (二)大棚的方向:决定了棚内的光照和温度。
  春、秋季节,南北向大棚抗风能力强,日照均匀,棚内两侧温差小。棚面角度在不影响排雨的情况下,比较小的角度为宜。要选择正向方位,不宜斜向建棚。
  (三)大棚的规模
  大棚全长40-60米为宜,最长不宜超过百米。棚宽10-20米,过宽影响通风。在相同条件下,宽与长的比值小,抗风力强,宽与长的比值一般取1:5较为稳妥。
  棚的高度:单棚中部高1.8-2.4米,中边高1.6-2.0米,边高1.3-1.5米为宜。设计大棚的高度以能满足作物生长的要求和便于操作管理为原则,尽可能矮,以减少风害。
  (四)棚架与基础
  棚架的结构设计应力求简单,尽量使用轻便、坚固的材料,以减轻棚体的重量。
  风对大棚的破坏,主要是受风的压力和引力作用。在棚架设计上,要考虑立柱和拱杆的间隔。施工时,立柱、拱杆、压杆要埋深、埋牢、捆紧,使大棚成为一体。
  (五)棚群的排列
  要求:规格统一,建造集中,排列整齐。一般作法是:棚群对称式排列,两棚东西间距不小于2米,棚头与棚头之间留4米的作业道。
  二、塑料大棚的施工技术
  目前我国塑料大棚有四十多种类型。
  从造型划分,有单栋式(包括拱圆式和屋脊式),连栋式、半拱圆式等。从结构材料划分,有竹木结构、竹木水泥混合结构、钢架无立柱结构、大型钢架结构、钢架连栋结构、悬梁吊柱结构、钢材竹木混合结构、硬质塑料结构等。
  介绍“生贵式” 移动大棚
  三、塑料大棚设计与施工中需要着重研究的问题
  (一)单栋与连栋的比较
  目前单栋大棚使用普遍。
  连栋棚比单栋棚优点是:棚内适宜作物生长的面积比例大。问题是:雨雪排除困难,通风换气不便,风的阻力比较大。在自然条件适宜,管理水平较高,设备完善的情况下有发展前途。
  (二)大棚与小棚的比较
  据天津、西安等地进行的大、小棚温度比较,中棚比小棚的旬平均最低气温可提高1-3℃,见表1、表2。
  

001.png

002.png

 
  一般来说大拱棚比小拱棚升温、降温慢,昼夜温差小,夜间保温能力比较强。但棚型过大,排热困难。棚中部与两侧长时间保持较大温差,对作物生长不利。同时覆盖保温不够方便。
  (三)不同棚头棚边的比较
  拱圆形,比较费工,两侧较低,操作管理不方便,但抗风力强,适于在多风地区使用。
  齐边形,建造简单,省工,两侧较高,但降低了抗风能力,适于风力较小地区使用。
  两种棚型比较,宁夏宜采用拱圆形。
  (四)不同通风方式的比较
  开腔式: 薄膜焊成两块,顺风向压30cm,放风时扒开顶部接缝,棚内空气对流差。
  底脚式:将底脚直接撂开放风,早春易受扫地风的危害。采用底脚内侧挂1.5米高的内裙方式解决。
  四、塑料大棚的环境管理
  (一)温度管理
  1.棚温与作物栽培
  番茄、黄瓜等茎叶及根系生长的温度见表3。  

003.png

 
  宁夏地区利用塑料大棚覆盖栽培作物的主要时间是“春提前、秋延后”,因此成败的主要条件是温度。但是,作物对温度条件的适应,还会因其他条件的改变而有所不同。好在弱光条件下不能适应过高的温度。在高湿条件下,黄瓜可忍受较高温度,但在干旱条件下,过高温度会使植株萎蔫,叶片干枯。因此必须维持塑料大棚中的适宜温度。
  2.棚温变化的一般规律
  大棚内存在明显的季节温差和日温差,越在低温期,日温差越大。无草帘覆盖的小拱棚温度日变化最剧烈,其次为大棚。大棚日温变化,春季最高气温在12-14时,比露地早;最低气温在日出之前,比露地迟,持续时间短;日出后1-2小时开始,平均升温3-7℃/小时;下午2-3点后棚温开始下降,平均下降3-5℃/小时。
  气温特点:随外界气温的升高和降低而升高和降低;季节温差明显,春季增温效果比秋季高;昼夜温差较大,晴天温差大于阴天,阴天棚内增温效果不显著,甚至会出现“逆温”现象。
  高温季节棚内种菜不致造成高温危害,但到低温霜冻时,无保温、加温条件会产生冻害。
  总之,大棚日最低温的增温效果在1-5℃。夜间棚内外温差在3℃左右。
  3.塑料大棚内外热交换
  塑料大棚的温度,是由进入棚内热量与放射出去的热量之差,即余热的多少决定的。
  太阳光波辐射的能量可以透过薄膜进入棚内,而地面的长波辐射却很少透过薄膜损失到棚外,这一特点叫做“温室效应”,其对大棚的保温性能有很大作用。但不是保温的唯一途径。
  热交换原理与日光温室相同。
  4.塑料大棚的地温
  塑料薄膜覆盖可提高早春及秋后土壤温度。
  由于土壤有辐射和传导作用,所以覆盖面积越大,土壤的保温越好。大棚土壤增温作用大于中、小棚。大棚内土温变化见表4.
  表4   薄膜棚内土温日变化比较
  0厘米
 
  5厘米
 
  10厘米
 
  15厘米
 
  露地
 
  大棚
 
  中棚盖帘
 
  露地
 
  大棚
 
  中棚盖帘
 
  露地
 
  大棚
 
  中棚盖帘
 
  露地
 
  大棚
 
  中棚盖帘
 
  清
  明
 
  日平均
 
  14
 
  23.0
 
  21.6
 
  11.5
 
  22.3
 
  21.3
 
  11.5
 
  21.2
 
  20.1
 
  8.3
 
  19.2
 
  19.2
 
  最高-最低
 
  31-3.5
 
  44-12
 
  40-16.6
 
  22.5-2
 
  33.5-13
 
  24-19
 
  17-5
 
  27-15
 
  22-18
 
  11-4
 
  22-15.5
 
  21-18
 
  日温差
 
  27.5
 
  32
 
  23.8
 
  20.5
 
  20.5
 
  5.0
 
  12
 
  12