連棟溫室草莓吊架栽培系統(tǒng)

草莓色澤艷麗、口感鮮美，富含維生素和膳食纖維，是人們冬春季節(jié)非常喜愛的新鮮水果，因此全國乃至世界各地都在種植草莓。從種植的設(shè)施看，有露地種植、遮蔭棚種植、塑料大棚種植、日光溫室種植和連棟溫室種植，幾乎囊括了各類設(shè)施;從種植床的形式看，有地面壟栽、地面栽培槽栽培、架空栽培床栽培（包括支架架空和吊掛架空）等。

架空栽培床是一種將種植作物的栽培槽架離地面的栽培模式。與地面土壤栽培相比，架空栽培一是大多采用基質(zhì)栽培，可避免土壤栽培中的土傳病害;二是可以避免草莓果實與土壤接觸，保證果實清潔，也能避免果實與土壤接觸部位溫度低且照不到光而著色不良;三是種植管理和采收作業(yè)人員不需要彎腰作業(yè)，減輕了操作者的勞動強度。因此，架空栽培的模式在草莓種植中得到大量應(yīng)用，尤其在連棟溫室中幾乎都采取架空栽培的模式。

架空栽培床的方法有兩種：一種是在地面上通過立柱將栽培槽架離地面（稱為“支架栽培床”）;另一種是采用鋼索將栽培槽吊掛在溫室結(jié)構(gòu)上使其脫離地面（稱為“吊架栽培床”）。支架栽培床需要在地面上豎立支柱來支撐栽培槽，一是為避免長距離栽培槽發(fā)生變形造成排水不暢，施工中對地面的平整度和壓實均勻度要求較高（為此在支柱的頂部大都設(shè)置可調(diào)節(jié)支撐高度的螺桿）;二是地面上豎立大量的支柱后溫室地面將不能進行其他用途開發(fā)。吊架栽培床正好克服了支架栽培床的上述缺點，雖然吊架栽培床給溫室結(jié)構(gòu)增加了額外的作物吊掛荷載，但這種荷載與風(fēng)荷載組合是有利荷載，一般溫室設(shè)計中都會考慮作物荷載。對草莓栽培而言，由于其植株低矮，與栽培高秧作物相比，對溫室栽培空間的要求不高，因此吊架栽培床在連棟溫室草莓種植中幾乎成為了主流。

傳統(tǒng)的栽培槽，由于受加工、鍍鋅和運輸?shù)葪l件的限制，工廠生產(chǎn)的每根栽培槽的長度大都不超過6 m，現(xiàn)場安裝時需要將若干短栽培槽對接或搭接連接才能形成一條整體的栽培槽。不論是對接還是搭接，連接接口的密封始終是施工中的一道難題。因此，在生產(chǎn)中這種栽培床總是免不了出現(xiàn)積水和漏水的問題，給草莓種植的精確灌溉控制和溫室地面排水帶來很多困難。

為了解決短栽培槽連接漏水的問題，國外的企業(yè)研究開發(fā)了一種用鍍鋅涂層卷板在溫室施工現(xiàn)場加工，按照溫室內(nèi)種植槽的長度一次成型的加工工藝，徹底解決了這一難題，而且針對不同的種植作物開發(fā)出了系列化的栽培槽規(guī)格和種類[1]。2012年世界草莓大會在中國北京舉辦，這次大會上，首次在國內(nèi)展示了這種一次成型栽培槽吊掛栽培草莓的種植模式，引起了國內(nèi)學(xué)者和企業(yè)界的重視，在其后的連棟溫室草莓栽培中，國內(nèi)溫室生產(chǎn)者也陸續(xù)有引進這種種植模式的，但始終沒有國內(nèi)企業(yè)能生產(chǎn)這種栽培槽。

北京泓稷科技有限公司（二維碼1）總經(jīng)理吳松先生看到這一商機，致力于這一產(chǎn)品的開發(fā)。在短短的一年多時間里，通過出國考察、客戶調(diào)研，從圖紙設(shè)計到樣機試制，最后到產(chǎn)品定型，已經(jīng)成功將這一產(chǎn)品推向了市場。筆者也早就在各種媒體報道中了解到了這一情況，多次和吳松先生接洽，希望能到現(xiàn)場詳細了解和學(xué)習(xí)這種產(chǎn)品的技術(shù)特點和具體加工與安裝情況。

2020年1月4日，這一愿望終于得以實現(xiàn)。吳松先生以及《農(nóng)業(yè)工程技術(shù)（溫室園藝）》雜志記者與筆者一起踏上南下的高鐵，經(jīng)過南京換乘溧水后來到了江蘇省南京市溧水區(qū)洪藍鎮(zhèn)傅家邊村一個部分還在建設(shè)、部分已經(jīng)投入運營的草莓生產(chǎn)基地。該項目由上海都市綠色工程有限公司整體設(shè)計并承建，占地面積45000 m2，共有10棟連棟玻璃溫室，全部采用吊架式栽培系統(tǒng)種植草莓?；赜捎谑沁吺┕み吷a(chǎn)，所以我們有幸看到了草莓栽培吊架從栽培槽加工、吊架安裝和實際生產(chǎn)使用的全過程。下面就讓我們跟隨吳松先生的引導(dǎo)一起來領(lǐng)略一下這種以一體成型栽培槽為特色的吊架式草莓栽培系統(tǒng)的建設(shè)和生產(chǎn)模式吧。

吊架系統(tǒng)的組成

草莓吊架系統(tǒng)主要由栽培槽及其配套構(gòu)件固定夾、吊鉤、吊索和緊固件組成。其中栽培槽是吊架系統(tǒng)的核心部件，其功能一是承載栽培基質(zhì)和草莓作物以及灌溉、加溫毛管的支架;二是收集草莓生產(chǎn)灌溉水和灌溉營養(yǎng)液回液的容器和流道。因此，對栽培槽的要求，一是要有足夠的容量，能夠盛裝草莓全周期栽培必需的栽培基質(zhì);二是要有足夠的強度，在栽培基質(zhì)正常灌溉濕潤條件下，按照一定間隔吊掛時不能出現(xiàn)影響排水的結(jié)構(gòu)變形;三是要有良好的密封性能，在生產(chǎn)中不能出現(xiàn)漏水現(xiàn)象;四是要有足夠的防腐蝕能力，在溫室高溫高濕的空氣環(huán)境以及草莓栽培營養(yǎng)液高鹽堿基質(zhì)環(huán)境中能夠保證與溫室主體結(jié)構(gòu)同步的設(shè)計使用壽命（一般設(shè)計使用壽命不低于10年）。

北京泓稷科技有限公司開發(fā)生產(chǎn)的一體式栽培槽采用總寬600 mm的鋼帶輥壓成“幾”字形截面，形成底寬206 mm、深129 mm的栽培槽（圖1）。為保證栽培槽的強度，一是采用了在“幾”字截面?zhèn)冗吷蠅翰鄣姆绞?，提高?gòu)件的截面模量（圖1a）;二是采用了0.7 mm厚鋼板，較國外進口同類構(gòu)件的鋼板厚度增加了0.1 mm，承載能力可達到40 kg/m。

為了保證栽培槽的抗腐蝕性能，鋼帶采用了表面鍍層厚度120 g/m2的熱浸鍍鋅板，并在鍍鋅表面進行了二次噴涂，噴涂材料為氟碳化合物，外表面噴涂厚度20～23 μm，內(nèi)表面噴涂厚度為12 μm，有效保證了材料的表面防腐。

為了實現(xiàn)栽培槽的一次成型，在一條栽培床上不出現(xiàn)接縫，從而徹底杜絕漏水，北京泓稷科技有限公司專門投入精力學(xué)習(xí)研究，自主開發(fā)了一套輥壓設(shè)備（圖2）。該設(shè)備是在底盤上安裝了一套傳統(tǒng)的“幾”字截面冷彎成型板材輥壓機組，機組主要設(shè)備包括原料卷筒支撐架、卷材整理輥以及輥壓成型滾輪組和成品板材截斷切割刀等，底盤上安裝了4根支撐柱，可在現(xiàn)場將整個機組支撐在地面上。

輥壓栽培槽時，用叉車將加工卷板從原料堆放場搬運到輥壓機組，在人工協(xié)助下安裝到卷筒支撐架上，人工固定卷筒后即可開機生產(chǎn)（掃描二維碼2可觀看栽培槽生產(chǎn)過程的視頻）。

為了實現(xiàn)設(shè)備的現(xiàn)場移動作業(yè)，設(shè)備底盤下安裝了運動車輪，可在人工操作下實現(xiàn)作業(yè)區(qū)內(nèi)設(shè)備的轉(zhuǎn)移（掃描二維碼3可觀看設(shè)備轉(zhuǎn)移的視頻），這是實現(xiàn)栽培槽從工廠構(gòu)件加工到現(xiàn)場一體成型最主要的改變。實現(xiàn)設(shè)備移動的手段是采用了車輪，整套設(shè)備承載在車輪上，隨著車輪的滾動可將設(shè)備搬運到作業(yè)區(qū)的任何位置，正常行駛可通過操控車輪的轉(zhuǎn)向機構(gòu)進行轉(zhuǎn)向，對于狹窄空間轉(zhuǎn)彎半徑不足時，機組可通過安裝在設(shè)備底盤下的轉(zhuǎn)向底盤調(diào)整機組的運行方向。轉(zhuǎn)向底盤采用液壓控制，輸出動力可將整個機組頂起并在人工控制下360°轉(zhuǎn)向，轉(zhuǎn)向到位后再將整個機組落位，將全部重量承壓到車輪上，收起轉(zhuǎn)向底盤，驅(qū)動車輪即可實現(xiàn)整個機組的前進和后退。

排水系統(tǒng)

向基質(zhì)灌溉的清水和營養(yǎng)液一部分通過植株葉面蒸騰和基質(zhì)表面蒸發(fā)釋放到溫室空氣中，一部分滯留在栽培基質(zhì)中，剩余部分則通過基質(zhì)滲漏到栽培槽內(nèi)。只有及時將滲漏到栽培槽內(nèi)的灌溉水和營養(yǎng)液排除，才能保證基質(zhì)內(nèi)部適宜的持水量和基質(zhì)的通氣性。所以，排水系統(tǒng)是溫室作物栽培中不可缺少的配置。

本項目栽培槽的排水措施，一是在栽培槽安裝時從一端向另一端找坡（也可從中部供水位置向兩端找坡，但為了節(jié)約排水設(shè)施的投資，在栽培床一定長度范圍內(nèi)大都采用單向排水的方式），形成栽培槽內(nèi)部的自然排水坡度，形成栽培槽內(nèi)的自流排水;二是在栽培基質(zhì)下部鋪設(shè)一層遮陽網(wǎng)布過濾網(wǎng)（或其他具有隔離過濾作用的材料），將從基質(zhì)中滲漏下來的營養(yǎng)液或灌溉水經(jīng)過過濾后排到栽培槽內(nèi);三是為了避免栽培基質(zhì)積水和對滲漏到栽培槽底部的排水形成水阻，在過濾網(wǎng)下部設(shè)置了支撐板（支撐板本身帶孔不會形成對上部滲流形成阻擋），這樣滲漏到栽培槽下部的回液將會順暢地從栽培槽的一端排向另一端（圖14）或從栽培床的中部排向兩端。

每個栽培槽端部都安裝有排水管路。在栽培吊床安裝之前的地面土建工程中已經(jīng)預(yù)埋了排水主管（埋入地下）和從主管上伸出的支管（圖15a）。從栽培槽中收集的排水沿栽培槽順流到栽培槽的端部，在栽培槽的端部安裝堵頭板，該堵頭板下部自帶排水管接口（圖15b），用軟管將堵頭板接口與預(yù)埋排水支管相連接即完成排水管路的安裝（圖15c）。

排向栽培床一端的灌溉回液，最后通過系統(tǒng)的排水管路回收，經(jīng)過紫外線等措施消毒后與原營養(yǎng)液適量配比后再次使用，形成營養(yǎng)液灌溉的閉環(huán)循環(huán)系統(tǒng)。有效節(jié)約了灌溉營養(yǎng)液，也避免了回流營養(yǎng)液的外排，節(jié)約了成本，保護了環(huán)境。這種灌溉營養(yǎng)液循環(huán)利用的方式應(yīng)該是今后溫室生產(chǎn)中積極推廣應(yīng)用的一種良好方式。

參考文獻

[1] 郭佳欣，張?zhí)熘?，陳小?荷蘭現(xiàn)代化連棟溫室栽培槽的開發(fā)與應(yīng)用[J].農(nóng)業(yè)工程技術(shù)（溫室園藝），2018，38（13）：70-74.

[2] 周長吉.引進荷蘭大規(guī)模連棟玻璃溫室長季節(jié)栽培番茄的工藝與設(shè)備配置——光管散熱器的布置形式[J].農(nóng)業(yè)工程技術(shù)（溫室園藝），2019，39（34）：62-66.

致謝

非常感謝北京泓稷科技有限公司吳松先生全程陪同并講解了草莓吊架栽培系統(tǒng)的設(shè)備配置、關(guān)鍵部件加工和現(xiàn)場安裝過程，在文稿的成文過程中吳松先生和上海都市綠色工程有限公司還提供了大量的技術(shù)資料，并對文稿初稿提出了寶貴的修改意見?！掇r(nóng)業(yè)工程技術(shù)（溫室園藝）》雜志記者李子吉一起參加調(diào)研，并提供了部分現(xiàn)場照片、制作了文中二維碼掃碼視頻，補充了文字表達的不足，延伸了本文的知識點和傳播方式，在此一并表示衷心的感謝！

[引用信息]周長吉.周博士考察拾零（一百零二）連棟溫室草莓吊架栽培系統(tǒng)[J].農(nóng)業(yè)工程技術(shù)，2020，40（07）：40-48.