設(shè)施蔬菜長季節(jié)栽培落蔓支架設(shè)計與應(yīng)用

祝寧 王攬月 孫丹

|摘要|針對設(shè)施蔬菜（例如番茄、黃瓜等）長季節(jié)栽培過程中繞秧管理費工、操作中容易損傷莖蔓等問題，從繞秧裝置著手，研究了一種適用于長季節(jié)蔬菜栽培的落蔓支架，其支架結(jié)構(gòu)簡單合理，使用方便，對長季節(jié)蔬菜的秧蔓能夠起到很好的支撐作用，對作物秧蔓無傷害，為落秧操作提供便利。

前言

番茄和黃瓜等蔬菜設(shè)施栽培周期較長，目前生產(chǎn)上常進行長季節(jié)栽培。北京地區(qū)塑料大棚從3月下旬定植一直生長到當(dāng)年11月上旬，日光溫室越冬長季節(jié)從第一年的8月下旬定植生長到第二年的6月份。受日光溫室空間高度的限制，在生產(chǎn)中要不斷進行落蔓來降低植株高度，這是實現(xiàn)設(shè)施長季節(jié)蔬菜作物高產(chǎn)、安全、優(yōu)質(zhì)栽培的重要配套措施之一。常規(guī)的植株落蔓方式是將秧蔓直接落到地面，這種方式容易造成秧蔓彎折，影響營養(yǎng)物質(zhì)的運輸;同時，由于植株自身莖蔓貼近地面，地面濕度較大，因此秧蔓極易腐爛或染病，影響植株上部的生長和果實發(fā)育，且常規(guī)落蔓雜亂，影響整體整齊度[1]。針對以上問題，研發(fā)了配套的落蔓支架，該支架采用6 mm鋼材制成，可以根據(jù)栽培槽的大小自行制作，成本為4～5元/個，制作、安裝方便，成本低，可重復(fù)使用（圖1、圖4）。

設(shè)計原理

為了保證穩(wěn)定的支撐作用，設(shè)計的落蔓支架主要分為固定部分、支撐部分和阻擋部分。固定部長度為18 cm，包括第一固定桿和第二固定桿，支撐部長度為15 cm，角度為30°，包括第一支撐桿和第二支撐桿：第一支撐桿的一端與第一固定桿的上端相連，第二支撐桿的一端與第二固定桿的上端相連;阻擋部高度為3 cm，包括第一阻擋桿和第二阻擋桿：第一阻擋桿的一端與第一支撐桿的另一端相連，第二阻擋桿的一端與第二支撐桿的一端相連，第一阻擋桿的另一端和第二阻擋桿的另一端相連接。

固定部分起固定作用，第一固定桿與第二固定桿的間距是2.52 cm。在實際使用時，第一固定桿、第二固定桿與畦垂直插在土壤或基質(zhì)中，共同對整個支架和處于支架上的秧蔓提供最基礎(chǔ)的固定支持作用。如圖2所示，固定部包括第一固定桿和第二固定桿。如圖3所示，第一固定桿和第二固定桿的底部（使用時插入土壤或基質(zhì)中的一端）均為2 cm左右的尖端，尖端為金屬材質(zhì)，制作過程中焊接在固定桿上，以便于第一固定桿和第二固定桿插入土壤或基質(zhì)中時能起到更好的支撐固定作用。

支撐部用于直接對作物的秧蔓起到支撐作用。在實際使用時，作物的秧蔓直接放置在支撐部上。如圖2所示，支撐部包括第一支撐桿和第二支撐桿。兩根支撐桿分別與兩根固定桿的上端相連。

為了減少作物的秧蔓在支撐部的第一支撐桿和第二支撐桿上發(fā)生橫向滑動，導(dǎo)致作物的秧蔓在支撐部上發(fā)生堆積、繼而對作物的采光等造成影響，在支撐部上設(shè)置凸起或覆蓋防滑材料，防滑材料可以選擇橡膠或者硅膠。

阻擋部用于防止作物的秧蔓從支撐部上滑落。在實際使用時，當(dāng)支撐部上作物的秧蔓較多時，作物的秧蔓就有很大的可能會從支撐部上滑落。為了減少作物的秧蔓從支撐部上滑落的可能，設(shè)置了阻擋部。阻擋部包括第一阻擋桿和第二阻擋桿。如圖2所示，兩支阻擋桿分別與兩支支撐桿相連，且第一阻擋桿的一端和第二阻擋桿的另一端相連接。

受力分析

在使用此落蔓支架進行長季節(jié)蔬菜栽培時，由于整個支架的最終受力均落在固定部上，且固定部會受到較大的側(cè)向力作用（作物秧蔓壓在支撐部上，并以固定桿和支撐桿連接處為支點傳遞給固定桿，使得固定桿受到側(cè)向力的作用），基于此，為了提高整個支架在使用時的穩(wěn)定性，防止支撐部在作物秧蔓的長期重壓下變形，使得整個支架逐漸傾斜，甚至使得固定部從土壤或基質(zhì)中脫出，進而整個支架失去作用的情況發(fā)生，將固定部的兩個固定桿設(shè)置成扁平狀，且扁平狀的平面與支撐部的兩個支撐桿所在的平面呈90°的夾角，可以有效地利用固定部的扁平狀平面受力面積大的特點，大大增加整個支架的穩(wěn)定性。

設(shè)計尺寸方面，固定部的固定桿、支撐部的支撐桿和阻擋部的阻擋桿的長度比例可以為10：（5～8）：（1～1.5）、10：（7～12）：（1.2～2）或10：（10～15）：（2.2～3）。為了和實際生產(chǎn)相結(jié)合，設(shè)計的固定部的固定桿的長度是18 cm、支撐部的支撐桿的長度是15 cm、阻擋部的阻擋桿的長度是3 cm。

試驗應(yīng)用

使用時，落蔓前要將植株底部光合作用弱的黃葉、老葉、病葉打掉并帶出設(shè)施外，以防病害侵染其他植株。將落蔓支架固定部分固定于土壤或基質(zhì)中，按照作物定植密度進行間隔布置，落蔓時，秧蔓落到支架支撐部分上，落蔓高低以最低位置的葉片剛好不著落蔓支架為宜，落蔓時要注意將秧蔓落到阻擋部分內(nèi)，防止田間操作時踩傷秧蔓。

應(yīng)用效果

落蔓支架在昌平區(qū)金六環(huán)農(nóng)業(yè)園春大棚黃瓜生產(chǎn)中進行了生產(chǎn)試驗，采用線板落蔓方式作業(yè)時，每株植物都需拿下線板，繞線兩圈落蔓約20 cm，然后再掛好線板。采用落蔓支架則直接將秧蔓放置在支架上，很容易實現(xiàn)黃瓜落蔓的高度要求，并且一次能夠完成一行黃瓜的落蔓，作業(yè)效率是傳統(tǒng)方式的15倍以上。

相關(guān)建議

設(shè)計的落蔓支架設(shè)備的落蔓作業(yè)效率是人工作業(yè)的15倍以上，大幅度提高了生產(chǎn)效率，減少了用工。目前，該設(shè)備在北京市昌平區(qū)等郊區(qū)進行了試驗示范，效果良好，除節(jié)省落蔓工時外，還能夠提高采收效率15%以上;同時果實和葉片懸掛在空中，通風(fēng)透光性良好，降低了病蟲害發(fā)生幾率，減少用藥18%。下一步可深入開展落蔓裝備試驗示范，推廣設(shè)施省力化裝備，為提升京郊設(shè)施機械化作業(yè)水平助力。

參考文獻

[1] 張艷紅，秦貴，郭建業(yè).落蔓裝備研發(fā)試驗[J].農(nóng)業(yè)工程，2014，4（S2）：68-70.

作者簡介：祝寧（1990-），女，北京人，農(nóng)藝師，主要從事草莓、蔬菜作物栽培技術(shù)推廣工作。

[引用信息]祝寧，王攬月，王帥，等.設(shè)施蔬菜長季節(jié)栽培落蔓支架設(shè)計與應(yīng)用[J].農(nóng)業(yè)工程技術(shù)，2020，40（13）：68-70.