青海日光溫室設施使用中的常見問題與解決方法

吳海峰 (青海省機械科學研究所，青海西寧810021)

日光溫室是利用太陽能，實現(xiàn)寒冷地區(qū)和冬季蔬菜栽培的設施。它的特點是保溫好、長期投資低、節(jié)約能源，是我國北方地區(qū)獨有的一種溫室類型，非常適合經(jīng)濟欠發(fā)達的農(nóng)村地區(qū)使用。青海地形的復雜多樣，形成了獨具特色的高原大陸性氣候，降水少、溫差大、日照時間長、病蟲害發(fā)病輕，有利于生產(chǎn)無公害農(nóng)作物產(chǎn)品，這為日光溫室的大力發(fā)展奠定了良好的基礎。近年來，青海在日光溫室方面發(fā)展迅速，每年都有不少溫室在建設，截至2012年日光溫室建設數(shù)量達到22.73萬棟。隨著日光溫室的不斷發(fā)展，生產(chǎn)已由原來單一的種植蔬菜發(fā)展成為向林果業(yè)、花卉和牲畜、家禽養(yǎng)殖等領域延伸的綜合型生產(chǎn)模式，成為農(nóng)牧業(yè)增效，農(nóng)民增收的重要手段。

1 青海日光溫室設施使用中的常見問題

日光溫室是一個知識與技術(shù)高度密集的一個系統(tǒng)，涉及建筑、材料、機械、環(huán)境、自動控制、品種、栽培、管理等多種學科。正是由于這個系統(tǒng)的復雜性和多樣性，使建造者和使用者在自身知識與經(jīng)驗方面顯得不足，常導致日光溫室在建造后和使用過程中出現(xiàn)一系列讓人始料不及的問題?？偨Y(jié)近些年青海省建造的多棟日光溫室運行經(jīng)驗，存在的普遍性問題主要有以下幾種。

1.1 日光溫室選址、布局不科學 經(jīng)常出現(xiàn)有空地就建造日光溫室，在多地的日光溫室群經(jīng)常出現(xiàn)相鄰的兩棟日光溫室之間距離過近;日光溫室方位也出現(xiàn)了隨意擺放的情況，日光溫室長度有長有短。這樣導致了這種日光溫室滿足生產(chǎn)的一些基本資源較缺乏，生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量差，不符合相關衛(wèi)生標準，采光不良、日光溫室內(nèi)部環(huán)境自控能力差等問題。

1.2 日光溫室結(jié)構(gòu)不科學 主要表現(xiàn)在日光溫室前后屋面角不科學，沒有按照建造地最佳角度建造，前后屋面形狀不統(tǒng)一，影響到溫室采光性，后屋面建造不規(guī)范，影響到保溫性能，墻體設計不科學。為了保持室內(nèi)溫室，將墻體特別加厚，占用了大量耕地。有相當一部分日光溫室骨架有立柱，既占用耕作面積，又影響正常作業(yè)，有些無立柱日光溫室，由于骨架設計存在缺陷，承載力不夠，常出現(xiàn)坍塌的情況。

1.3 日光溫室溫度、濕度測量不科學 溫度與濕度對作物的生長至關重要，只有實時監(jiān)測相關數(shù)據(jù)并及時作出相應調(diào)整，才能確保作物在合適的溫、濕度條件下生長。但是許多日光溫室管理者將測量儀器隨意掛在墻上、懸在半空等位置，認為只要有數(shù)據(jù)就行，其實這樣做的結(jié)果是測不到真實的數(shù)據(jù)。

1.4 保溫被卷放時間不科學 保溫被鋪設在日光溫室的前屋面，主要用于日光溫室冬季夜間保溫或突發(fā)性大氣降溫時保護室內(nèi)溫度。在非特殊天氣情況下，為了作物正常生長，保溫被必須做到適時卷放，出現(xiàn)的問題是許多管理者對保溫被何時卷放存在隨意性，只是憑借個人意志，但不論卷放過早或過晚都會對日光溫室內(nèi)的作物造成不同程度的影響。

1.5 日常維護不到位 任何設備只是在當問題出現(xiàn)時才著手進行維護，會導致生產(chǎn)能力和品質(zhì)低下，失去競爭力。日光節(jié)能溫室其實就是一個復雜的“設備”，要想其一刻不停地正常運轉(zhuǎn)，日常維護就顯得尤為重要?，F(xiàn)實存在的問題是管理者經(jīng)常是亡羊補牢。日常維護項目主要包括骨架、塑料薄膜、墻體、保溫被、卷簾機和清潔等。

2 解決問題方案與措施

2.1 科學選址與布局

2.1.1 選址。日光溫室建造時應充分考慮建造地區(qū)土地利用的中、長期規(guī)劃。要求建造區(qū)地形空曠、平坦，陽光充足，東南西3個方向沒有影響溫室采光的物體。要求建造地有滿足生產(chǎn)需要的水源與電源。建造地應避開水源、土壤、空氣易受污染地區(qū)，保證產(chǎn)品質(zhì)量符合食品衛(wèi)生標準。建造地易選擇在土壤肥沃，排灌方便的區(qū)域，應避開洪、澇、雷擊等自然災害較多的地區(qū)。

2.1.2 布局。日光溫室科學方位為座北朝南，偏西5°，這樣有利于延長午后的光照蓄熱時間和夜間保溫，東西方向延伸，如遇土地無法調(diào)整的可接近正南方向建造。為防止遮蔭，溫室間距應為脊高的2.5倍。也可用公式計算得到:

溫室間距=H/tanα－L1－L2+K

其中:H為阻擋物總高度;α為建造地太陽高度角;L1為溫室后屋面投影;L2為溫室后墻底寬;K為修正值，一般取1～1.3 m。

2.1.3 長度。日光溫室長度一般為50～80 m，跨度一般以7～8 m為宜，脊高一般為3.2～3.9 m，長度過短，日光溫室內(nèi)環(huán)境自控能力差，長度過長保溫性能是提高一些，但是建造不方便，散熱能力也會降低。

2.2 日光溫室結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計

2.2.1 前、后屋面。

前屋面角=(90°，－40°)－建造地冬至正午時的太陽高度角 +6.5°

后屋面角=建造地冬至正午時的太陽高度角+9.5°

前屋面形狀為拱圓形，后屋面形狀為平面形。后屋面建造時底襯水泥瓦，上搭麥草(烘干)，麥草上用膠木板封頂，膠木板上放置鋼絲網(wǎng)，上抹80 mm厚水泥層，用SBS改性瀝青油氈熱熔做屋面及防水處理。后屋面必須具有保溫、防水和承重性能。

2.2.2 墻體。日光溫室墻體總厚度一般根據(jù)建造地冬季最深凍土層厚度確定，以冬季最深凍土層厚度加上500 mm為宜，內(nèi)外墻體均為24 mm磚墻，內(nèi)外墻體之間填充保溫材料(干燥爐渣、聚苯板等)。墻體基礎為連續(xù)基礎，基礎底面夯實，回填厚度為200 mm的干砂和三七灰土，基礎埋置深度應符合GBJ7第4章的規(guī)定。

2.2.3 骨架。骨架應采用鋼拱架結(jié)構(gòu)，前拱桿為30 mm×30 mm的熱鍍鋅方管，3道縱拉桿，1道脊梁管，用U型卡固定。拱桿間距1～1.2 m，室內(nèi)無立柱，后拱桿為三角架支撐。安裝過程中，拱桿之間應保持連接牢固，適當有一定調(diào)節(jié)余量，待拱桿安裝后，從中間開始調(diào)整，使得拱桿達到應有的垂直度，絕不能出現(xiàn)傾斜，一定保證整體結(jié)構(gòu)的幾何穩(wěn)定性，當客觀上難以保證已安裝部分結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性時，可采取拉鋼索等臨時措施保證整體結(jié)構(gòu)的安全性。

2.3 溫度、濕度的測量日光溫室溫、濕度測量儀器可放置在距日光溫室后墻長度占日光溫室內(nèi)凈寬2/3處的東西線上以及距日光溫室山墻(無門)長度占日光溫室內(nèi)凈長1/6處的交叉點。測量儀器離地高度為1.5 m，土壤溫度與濕度測量儀器可選在上述儀器垂直線與地面交叉點附近。

2.4 保溫被卷放時間 為了避免日光溫室內(nèi)溫度的劇烈變化給作物生長造成損害，保溫被卷放時需要注意4點:①一般在室內(nèi)外溫差達到10～15℃范圍方可卷起;②觀察太陽的照射強度，一般要求進入室內(nèi)的光照強度至少要達到生產(chǎn)作物的光合作用補償點以上方可卷起;③要控制卷簾的方式，在溫差大、光照弱的條件下，不宜將保溫被一次性卷起，需在一定時間段內(nèi)逐步打開，這種方法可有效控制室內(nèi)溫度的劇烈變化;④在傍晚溫差大于10～15℃范圍和光照弱時應將保溫被放下。

2.5 日常維護

2.5.1 骨架。在風雪天氣要時刻監(jiān)控日光溫室，出現(xiàn)異常情況及時采取措施將風雪對骨架造成的損壞降到最低程度，比如有積雪就及時清掃，必要時破壞覆蓋物減少風雪危害。出現(xiàn)人為不小心碰撞骨架致其變形時，就應及時使其復位。定期檢查骨架表面，如出現(xiàn)銹蝕就進行防銹處理。定期檢查骨架連接處有無松動，確保骨架連接牢靠性。

2.5.2 塑料薄膜。塑料薄膜鋪設后應經(jīng)常檢查并清掃其表面，即防止發(fā)生雜物刮破塑料薄膜，也可提高塑料薄膜透光率。如果出現(xiàn)漏洞及時修補，可防止漏洞繼續(xù)擴大和熱量散失。

2.5.3 墻體。檢查并修補墻體表面裂縫以及墻體與骨架、后坡面連接處的破損面。出現(xiàn)基礎沉降時立即組織施工人員對基礎進行加固處理。

2.5.4 卷簾系統(tǒng)。在使用過程中防止劃傷保溫被表面，有破損處及時縫補。保溫被表面有冰雪等雜物時先清掃干凈，然后再卷起保溫被。保溫被在夏季不用的時候應先晾曬干透，然后卷起放置在日光溫室屋頂，以不遮陰和不影響上通風口打開為佳，并用塑料布等不滲水物品包裹起來。卷簾機運轉(zhuǎn)過程中出現(xiàn)異響時應及時停機檢查處置，卷簾機上下卷放保溫被的過程中出現(xiàn)卷簾機異常遠離墻體或靠近墻體時應及時停機檢查并處理。卷簾機和伸縮桿的連接處應確保緊固牢靠。確保電氣系統(tǒng)不受雨雪浸泡或淋濕，定期檢查電氣系統(tǒng)各元件連接是否可靠，運轉(zhuǎn)是否正常。卷簾系統(tǒng)的操作應安排專人負責。

2.5.5 清潔。定期清潔日光溫室內(nèi)外環(huán)境，這不僅僅是給管理者創(chuàng)造一個舒適的工作環(huán)境，重要的是防控各種害蟲和疾病的發(fā)生。

3 結(jié)語

青海省設施農(nóng)業(yè)發(fā)展中日光溫室設施占有很大比重，如何使用好，使其正常運轉(zhuǎn)并產(chǎn)生效益，具有很重要的意義。該文總結(jié)了青海日光溫室設施使用中心常見問題與解決方法，為今后類似設施農(nóng)業(yè)建設和日常的使用與維護工作提供了參考。

［1］柳紅.青海省設施農(nóng)業(yè)發(fā)展存在的問題及對策［J］.青海農(nóng)技推廣，2014(2):4－8.

［2］李茸，許紹全，劉兵，等.青海省設施農(nóng)業(yè)建設存在的問題及建議［J］.青海農(nóng)技推廣，2009(4):4.

［3］姚寶根，沈清.淺析溫室使用中的常見問題與日常維護［J］.農(nóng)業(yè)工程技術(shù)，2013(2):42－43.

［4］李德.日光溫室內(nèi)部氣象要素測點布設研究［C］//第二十八屆中國氣象學會年會論文集.中國氣象學會，2011.

［5］劉全國，張義勇.北方日光溫室生產(chǎn)存在的問題及對策［J］.北方園藝，2006(1):74－75.