吳樂天 鄒 平 王 瑞 焦銳斌
(1.新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)機械化研究所,新疆烏魯木齊 830091;2.新疆設(shè)施農(nóng)業(yè)工程與裝備工程技術(shù)研究中心,新疆烏魯木齊 830091;3.農(nóng)業(yè)部林果棉與設(shè)施農(nóng)業(yè)裝備科學(xué)觀測實驗站,新疆烏魯木齊 830091;4.新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)工程公司,新疆烏魯木齊 830091)
我國日光溫室生產(chǎn)對天氣條件的變化依賴程度較高,所以其產(chǎn)量和品質(zhì)受災(zāi)害的影響程度偏高,北方地區(qū)春季大風(fēng)伴隨倒春寒對蔬菜產(chǎn)量影響較大,南方地區(qū)大風(fēng)帶來降雨造成水淹、高濕對蔬菜品質(zhì)造成極大影響,因此有效提高防災(zāi)、控災(zāi)能力,應(yīng)對災(zāi)后修復(fù)工作尤其重要。在風(fēng)災(zāi)預(yù)警分析和風(fēng)險評估方面:高悅[1]、陳笑娟[2]制定了河北地區(qū)風(fēng)災(zāi)風(fēng)險預(yù)警服務(wù)及風(fēng)災(zāi)防御措施技術(shù),統(tǒng)計分析了大風(fēng)出現(xiàn)的概率和時間節(jié)點;陳思寧[3]、于紅[4]、黃川容[5-6]等構(gòu)建日光溫室風(fēng)災(zāi)風(fēng)險評估模型,分析風(fēng)災(zāi)風(fēng)險空間變化特征,對日光溫室的風(fēng)災(zāi)進行風(fēng)險分析和區(qū)劃,計算出溫室不同等級風(fēng)災(zāi)風(fēng)險指數(shù)和空間分布差異;李楠[7]、張波[8]通過風(fēng)洞試驗,對不同區(qū)域不同風(fēng)向日光溫室模型的頂端和端面風(fēng)壓系數(shù)進行測定,測量和分析不同風(fēng)向角下設(shè)施大棚表面風(fēng)壓系數(shù)和分布規(guī)律;張淑杰[9]采用極值Ⅰ型分布函數(shù)計算了5、10、20、30 a的風(fēng)速極值和風(fēng)壓,得出東北各區(qū)域日光溫室遭受大風(fēng)危害的臨界風(fēng)壓和風(fēng)速指標(biāo)。在風(fēng)災(zāi)預(yù)防和災(zāi)后重建方面:強彥生[10]、宋銀山[11]根據(jù)大風(fēng)特點,總結(jié)出設(shè)施果蔬防風(fēng)減災(zāi)措施,有效減輕了風(fēng)災(zāi)帶來的沙塵和寒流影響,對日光溫室及時進行補救,降低經(jīng)濟損失;程瑞[12]研究了火災(zāi)、風(fēng)災(zāi)、雪災(zāi)等自然災(zāi)害形成的原因,并提出溫室設(shè)施自然災(zāi)害的防災(zāi)減災(zāi)控制技術(shù);李建新[13]針對大風(fēng)造成日光溫室草簾被風(fēng)吹起、棚膜撕破、溫室蔬菜、凍死以及溫室被壓塌等現(xiàn)象,提出蔬菜災(zāi)害性天氣的防范管理措施;李志[14]從溫室結(jié)構(gòu)設(shè)計節(jié)點受力的薄弱環(huán)節(jié),分析了大風(fēng)時溫室扭矩過大發(fā)生災(zāi)難的情況;辛紀(jì)寶[15]強調(diào)冬春季遇大風(fēng)天氣,白天揭開草簾后,棚膜遇風(fēng)會出現(xiàn)上下摔打現(xiàn)象,時間長了棚膜會破損,夜間遇到大風(fēng),容易把草簾吹得七零八落,屋面暴露,散熱量加快,室內(nèi)溫度下降,作物受凍。本文從溫室密封、加固、配套裝置改良和溫室細節(jié)設(shè)計等方面提出防風(fēng)措施和災(zāi)后管理方法,能夠為減低風(fēng)災(zāi)造成的損失提供有益幫助。
大風(fēng)天氣對日光溫室造成的災(zāi)害主要有3種:①破壞溫室結(jié)構(gòu)造成毀滅性災(zāi)害;②大風(fēng)伴隨降溫帶來的溫室凍害;③大風(fēng)帶來的降雨,造成的雨水倒灌和高濕現(xiàn)象。本文分別針對上述3種情況做好應(yīng)對措施。
1.1 溫室的密封及加固溫室生產(chǎn)中最易被大風(fēng)損毀的就是棚膜,也是防風(fēng)的關(guān)鍵。確保溫室密閉,棚膜各邊要壓嚴(yán),確保不灌風(fēng),溫室內(nèi)灌風(fēng)是溫室損毀的主要原因。大風(fēng)來時,嚴(yán)禁氣流沖入,要準(zhǔn)備封嚴(yán)門洞的材料。在大風(fēng)多發(fā)地區(qū)需要常備棚膜、沙袋、鐵絲和繩子等應(yīng)急物資。平時要多注意是否有棚膜破碎,邊角是否壓緊。
棉被連接形成整體,用沙袋壓住迎風(fēng)面邊緣。棉被間除卷簾機棉被都要連接成整體,可用縫麻袋的彎針進行縫合,后屋面壓棉被處要封嚴(yán),山墻棉被邊也要封嚴(yán)(用沙袋),不能讓風(fēng)從棉被下灌入。特大風(fēng)地區(qū)或冬季有風(fēng)地區(qū)要準(zhǔn)備加固繩,在棉被外用加固繩連接天錨、地錨進行加固。檢查電路,切斷電源,謹(jǐn)防加溫爐、電線等被大風(fēng)吹倒和破壞。清理爐灰,清理溫室周邊的枯枝、干柴、紙箱塑料等易燃物品,防止引發(fā)火患。沙袋也用于前屋面的雨水漫灌。
1.2 防風(fēng)裝置的使用
1.2.1 使用卡槽、卡簧專用溫室配件,山墻增加雙道壓膜槽 溫室采用雙型熱鍍鋅卡槽配合專用65 Mn卡簧,大風(fēng)作用于薄膜時,將力傳輸給卡簧,根據(jù)力學(xué)原理,若角α<β時,卡槽將卡簧鎖住,卡簧向下移動;若角α>β時,卡簧上下移動。雙型卡槽配合卡簧使用時,風(fēng)載越大,卡簧向下的力就越大,不易崩出。溫室山墻增加雙道壓膜槽,使得棚膜四周更密閉,能夠有效防止大風(fēng)從溫室東西山墻灌風(fēng)。每隔1 m設(shè)置1道壓膜線,并增加預(yù)緊裝置。通過壓膜線將棚膜壓緊,大風(fēng)來時可以保證棚膜不上下波動,較為穩(wěn)固;確保每隔1 m設(shè)置1道壓膜線,壓膜線對溫室外部薄膜起壓縫及密封的作用,同時也能防止大風(fēng)對塑料膜的損害。選擇拉力大、柔軟光滑(不傷棚膜)、無腐蝕、抗老化以及耐酸堿的壓膜線,并在前屋面或者后屋面設(shè)置壓膜線預(yù)緊裝置,例如花籃螺栓、緊繩器等。
1.2.2 利用卷簾機防風(fēng) 一般情況下,將卷簾機卷停在采光面中部略向上的位置抗風(fēng)效果最好,并將卷簾機卷軸兩頭用鐵絲連接山墻地錨加固,在棉被外用加固繩連接天錨、地錨進行加固。但冬季大風(fēng)時,卷簾機不能停在采光面上,特別是夜間,沒有棉被保溫,溫室內(nèi)溫度會降到0℃以下凍損作物。同時,可在棉被外用加固繩連接天錨、地錨進行加固。
1.2.3 安裝防風(fēng)網(wǎng) 將尼龍網(wǎng)覆于保溫被上,長度和寬度比保溫被長0.5 m,網(wǎng)眼形狀可為菱形、正方形、圓形或多邊形,具有抗沖擊性能良好、結(jié)實耐用、抗老化等特點。尼龍網(wǎng)四條邊繩分別固定在溫室后屋面、前屋面基礎(chǔ)及東西山墻上預(yù)埋的掛鉤上。使用卷簾裝置卷、放保溫被時尼龍網(wǎng)被同步卷起或放下,其作用是刮風(fēng)時尼龍網(wǎng)可將風(fēng)力分散而防止保溫覆蓋物被掀翻,起到保溫效果。
1.3 溫室結(jié)構(gòu)防風(fēng)細節(jié)設(shè)計在山墻設(shè)計中,應(yīng)在東西兩側(cè)設(shè)置擋風(fēng)墻,并充分考慮常年刮風(fēng)的風(fēng)向。在建造溫室時,應(yīng)設(shè)計擋風(fēng)墻,或用沙袋臨時堆砌擋風(fēng)墻,即東西山墻高于溫室前屋面,有效降低溫室東西兩側(cè)灌風(fēng)的情況。在溫室前地腳和頂部設(shè)計天錨、地錨分別于地基和后屋面相連。天錨、地錨必須在基礎(chǔ)建造時預(yù)埋在基礎(chǔ)中,才能夠在大風(fēng)來臨時能夠有效起到加固和穩(wěn)定作用。在溫室前屋面拱形形狀設(shè)計中,應(yīng)選擇良好的建筑材料,優(yōu)化溫室前屋面拱形形狀利于抵御橫風(fēng),提高溫室大棚抗風(fēng)能力,也可增加可收納的臨時立柱,提高溫室骨架及整體的抗載荷能力。
針對大風(fēng)常年侵害,以及大風(fēng)伴隨低溫情況,甚至連續(xù)幾天刮風(fēng)、不得掀簾等具體情況,要保證冬季正常生產(chǎn),將大風(fēng)損害降低至最小。設(shè)計采用雙層骨架抵御狂風(fēng),同時去掉外保溫和外覆蓋物,取而代之內(nèi)保溫,內(nèi)部卷簾設(shè)備,有效降低大風(fēng)突襲時外部卷簾設(shè)備的損失。
2.1 設(shè)施修復(fù)災(zāi)害發(fā)生后,無論溫室是全部坍塌或半倒或未倒,要抓緊時間修復(fù)加固骨架和棚膜,加固立柱,修復(fù)棚架,尤其是抗壓不強的大棚要新增支撐架,以防再次發(fā)生倒塌;大棚四周底膜要用泥土壓嚴(yán),修補棚膜,整理壓膜線,壓牢裙膜,以確保下一茬設(shè)施栽培的順利進行。同時,要檢查水電、卷簾等設(shè)備的正常運行情況,并進行及時修理和矯正。
2.2 排水排漬大風(fēng)發(fā)生后謹(jǐn)防雨水造成水災(zāi),要清溝及時把淤泥和積水瀝去,防止雨水倒灌引發(fā)淹苗,防止因不能及時掀開棉被或通風(fēng)造成的濕度過大;謹(jǐn)防大風(fēng)引發(fā)的火災(zāi),把棚外垃圾和爐灰清理干凈,枯木樹葉清掃出去。
2.3 保暖增溫寒冷初春因內(nèi)增設(shè)小拱棚,晚間多層覆蓋防寒保溫,日間揭去覆蓋物增加光照;陰雨后陡晴要注意適當(dāng)遮蔭逐漸增加光照;控制澆水,以免降低地溫、增加空氣濕度,從而引發(fā)病害;晴天加大放風(fēng),陰天也要在溫度較高的時段適當(dāng)防風(fēng),控濕防?。磺鍜叽笈锉砻?,增加膜體透光性,提高棚溫;采取臨時增溫措施合理調(diào)控棚內(nèi)溫度,如燈泡、暖氣、臨時可燃物等,燃燒物要防止發(fā)生氣害。為增溫防凍可在大棚內(nèi)扣小拱棚,用細竹拱起,蓋上雙層薄膜。
2.4 改善光照白天要盡早揭草簾、遮陰網(wǎng)、棉被等覆蓋物,增加采光,但要注意揭覆蓋物時要采取間隔,揭花簾時不能一次性全揭,以防止雪后轉(zhuǎn)晴、光照過強造成作物失水嚴(yán)重引起急性閃苗凋萎。有條件的育苗棚室最好選用新膜或無滴膜,透光較好。
2.5 加強病蟲害防控風(fēng)災(zāi)發(fā)生后,由于溫室內(nèi)的溫度和濕度都異常,枝葉、花穗容易受損,抗病能力減弱,容易滋生病蟲害,應(yīng)及時清除、燒毀病枝和落葉,噴灑一些保護劑和防病藥劑,補施一些肥料和營養(yǎng)液。