基于設(shè)施農(nóng)業(yè)的棚室改造研究.pdf

基于設(shè)施農(nóng)業(yè)的棚室改造研究 張玉晶 松原職業(yè)技術(shù)學(xué)院 吉林松原 摘 要 通過對(duì)蔬菜大棚可持續(xù)種植過程和循環(huán)種植進(jìn)行分析 針對(duì)當(dāng)前蔬菜大棚存在光照無法控制 滴灌水分 供應(yīng)不足的現(xiàn)象 提出了一種采用設(shè)施農(nóng)業(yè)優(yōu)化方式的蔬菜大棚改造方案 按照蔬菜大棚結(jié)構(gòu)形式的不同 設(shè) 計(jì)出一種小空間內(nèi)遮陽(yáng) 小空間外遮陽(yáng)及大空間外遮陽(yáng)的蔬菜大棚 同時(shí)將大棚灌溉方式由滴灌優(yōu)化為噴灌 試驗(yàn)驗(yàn)證表明 帶有遮陽(yáng)裝置的蔬菜大棚能夠有效對(duì)光照時(shí)間和光照強(qiáng)度進(jìn)行控制 采用噴灌方式可以快速進(jìn) 行蔬菜種植過程土壤濕度的調(diào)節(jié) 并能輔助進(jìn)行棚內(nèi)溫度的調(diào)節(jié) 關(guān)鍵詞 設(shè)施農(nóng)業(yè) 蔬菜種植 溫室大棚 遮陽(yáng)裝置 中圖分類號(hào) 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 文章編號(hào) 引言 大棚蔬菜種植是一種解決反季節(jié)蔬菜供應(yīng)和提高 種植經(jīng)濟(jì)效益的關(guān)鍵措施 隨著蔬菜大棚產(chǎn)業(yè)的不 斷發(fā)展 大棚基礎(chǔ)建設(shè)已成為影響蔬菜種植效益的決 定性影響因素 光照強(qiáng)度和灌水量滿足蔬菜生長(zhǎng) 需求的大棚 能夠有效提高蔬菜種植產(chǎn)量 在不同的 生長(zhǎng)階段 蔬菜要求的光照強(qiáng)度不同 早期建設(shè)的 蔬菜大棚是一種能夠滿足光照強(qiáng)度的溫室大棚 大多 數(shù)配備有滴管措施 在光照條件充分時(shí) 無法進(jìn)行有 效遮陽(yáng) 使作物被長(zhǎng)時(shí)間照射 且無法對(duì)棚內(nèi)溫度進(jìn) 行有效控制 影響蔬菜產(chǎn)量 甚至帶來病蟲害 筆者基于設(shè)施農(nóng)業(yè)技術(shù) 對(duì)兩種不同空間結(jié)構(gòu)的 蔬菜棚進(jìn)行優(yōu)化 增加了蔬菜棚遮陽(yáng)裝置 優(yōu)化了蔬 菜棚內(nèi)灌溉方式 在蔬菜不同生長(zhǎng)階段和時(shí)間內(nèi)進(jìn)行 光照調(diào)節(jié) 且能夠快速滿足蔬菜生長(zhǎng)過程對(duì)水的需 求 蔬菜大棚參數(shù)及現(xiàn)狀 蔬菜大棚的常見結(jié)構(gòu)有大小兩種 兩種蔬菜大棚 頂部均采用塑料薄膜進(jìn)行覆蓋 同時(shí)在大棚的四周覆 蓋防蟲網(wǎng) 可有效避免風(fēng)雨的損害 且大空間蔬菜棚 兩側(cè)的保溫薄膜可以進(jìn)行收放 表 所示為兩種 蔬菜棚技術(shù)參數(shù) 收稿日期 基金項(xiàng)目 吉林省職業(yè)教育與成人教育教學(xué)改革研究課題 作者簡(jiǎn)介 張玉晶 女 吉林松原人 副教授 碩士 表 蔬菜大棚技術(shù)參數(shù) 參數(shù)名稱 參數(shù)值 大空間小空間 跨度 開間 肩高 頂高 小空間蔬菜棚之間的通風(fēng)口寬度不小于 結(jié) 構(gòu)如圖 所示 大空間蔬菜棚在主承重墻內(nèi)設(shè)置抗風(fēng) 柱 抗風(fēng)柱間距 每面承重墻內(nèi)設(shè)置 根抗風(fēng)柱 側(cè) 墻內(nèi)設(shè)置 根抗風(fēng)柱 結(jié)構(gòu)如圖 所示 圖 小空間蔬菜棚結(jié)構(gòu)形式 圖 大空間蔬菜棚結(jié)構(gòu)形式 蔬菜可持續(xù)種植 蔬菜棚內(nèi)部有滴灌設(shè)施 能夠進(jìn)行小水量的灌 年 月 農(nóng)機(jī)化研究 第 期 DOI 10 13427 ki njyi 2023 07 004 溉 但無法進(jìn)行大面積灌溉 遮陽(yáng)裝置依靠人工進(jìn)行 調(diào)整 棚室需要對(duì)小空間蔬菜棚增加噴灌功能 且加裝 電動(dòng)遮陽(yáng)裝置 達(dá)到能夠滿足蔬菜可持續(xù)種植和循環(huán) 利用的目的 圖 所示為蔬菜棚內(nèi)滴灌結(jié)構(gòu)示意圖 圖 蔬菜棚滴灌結(jié)構(gòu)示意圖 蔬菜棚優(yōu)化方案設(shè)計(jì) 小空間蔬菜棚肩高較低 在建設(shè)過程中所用金屬 骨架截面小 無法在原有結(jié)構(gòu)上增加電動(dòng)遮陽(yáng)裝 置 因此 在優(yōu)化過程中 保證不增加原結(jié)構(gòu)受力 的方式 采用較小的改造成本 選用一種在蔬菜棚內(nèi) 部加裝手動(dòng)遮陽(yáng)的方式 小空間蔬菜棚遮陽(yáng)裝置高 度為 單個(gè)遮陽(yáng)裝置的長(zhǎng)度不大于 通過人工 直接拉動(dòng)的方式來進(jìn)行遮陽(yáng)網(wǎng)的展開或者收攏 不需 要增加其他結(jié)構(gòu)件 優(yōu)化后 新增加的遮掩裝置 能夠較好地與原蔬菜棚結(jié)合 同時(shí)不改變?cè)卟伺锏?受力 達(dá)到夏季遮陽(yáng)的目的 圖 所示為小空間蔬菜 棚內(nèi)遮陽(yáng)裝置優(yōu)化方案 圖 小空間蔬菜棚內(nèi)遮陽(yáng)裝置優(yōu)化方案 當(dāng)小空間蔬菜大棚內(nèi)種植較高蔬菜時(shí) 內(nèi)部遮陽(yáng) 裝置會(huì)對(duì)蔬菜生長(zhǎng)空間造成影響 因此對(duì)蔬菜棚遮陽(yáng) 進(jìn)行優(yōu)化時(shí)可采用一種外遮陽(yáng)的方式 外遮陽(yáng)裝置 安裝與小空間蔬菜棚頂外 安裝位置較高 不適合采 用手動(dòng)驅(qū)動(dòng)的方式進(jìn)行遮陽(yáng)裝置展開和收攏 采 用外遮陽(yáng)裝置優(yōu)化時(shí) 需要在拱棚之間增加立柱進(jìn)行 承載 使外部遮陽(yáng)裝置與蔬菜棚之間分離 二者無受 力關(guān)系 不會(huì)對(duì)小空間蔬菜棚結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響 同時(shí)可 使用電驅(qū)動(dòng)的方式實(shí)現(xiàn)遮陽(yáng)裝置的展開和收攏 圖 所示為小空間蔬菜棚內(nèi)遮陽(yáng)裝置優(yōu)化方案 圖 小空間蔬菜棚外遮陽(yáng)裝置優(yōu)化方案 大空間蔬菜棚肩高尺寸可滿足電動(dòng)驅(qū)動(dòng)的要求 且其結(jié)構(gòu)件具有較高的強(qiáng)度 適合在原蔬菜棚結(jié)構(gòu)上 增加遮陽(yáng)裝置和相關(guān)結(jié)構(gòu)件 不會(huì)對(duì)原結(jié)構(gòu)件的強(qiáng)度 產(chǎn)生破壞性影響 因此 在原蔬菜棚結(jié)構(gòu)上加裝 電動(dòng)外遮陽(yáng)裝置 如圖 所示 圖 大空間蔬菜棚外遮陽(yáng)裝置優(yōu)化方案 在對(duì)蔬菜棚進(jìn)行灌溉方式優(yōu)化時(shí) 不會(huì)對(duì)原始結(jié) 構(gòu)產(chǎn)生影響 僅需增加相關(guān)灌溉裝置 因此 在進(jìn)行 灌溉優(yōu)化時(shí) 將蔬菜種植區(qū)域劃分為相同面積的獨(dú)立 灌溉單元 同時(shí)保證灌溉區(qū)域內(nèi)水流長(zhǎng)度不大于 灌溉方式由滴灌優(yōu)化為噴灌 不僅滿足蔬菜生長(zhǎng) 過程中對(duì)水的要求 且達(dá)到蔬菜棚內(nèi)溫度調(diào)節(jié)的目 的 圖 所示為蔬菜棚灌溉優(yōu)化方案 圖 蔬菜棚灌溉方式優(yōu)化方案 年 月 農(nóng)機(jī)化研究 第 期 試驗(yàn) 兩種蔬菜種植棚改造完畢后 對(duì)比遮陽(yáng)裝置展開 后收攏兩種條件下棚內(nèi)的光照條件和溫度 進(jìn)行試 驗(yàn) 試驗(yàn)過程中 在遮陽(yáng)裝置展開條件下 確保棚內(nèi) 未受到陽(yáng)光直接照射 遮陽(yáng)時(shí)間 記錄此時(shí)棚內(nèi)照 明強(qiáng)度及溫度 該數(shù)據(jù)為遮陽(yáng)優(yōu)化前數(shù)據(jù) 收攏遮陽(yáng) 裝置 確保蔬菜棚能夠被陽(yáng)光照射 記錄此時(shí)光照強(qiáng) 度及溫度 該數(shù)據(jù)為未進(jìn)行遮陽(yáng)優(yōu)化時(shí)數(shù)據(jù) 表 所 示為光照和溫度對(duì)比試驗(yàn)數(shù)據(jù) 表 蔬菜大棚優(yōu)化前后對(duì)比數(shù)據(jù) 蔬菜 棚類型 遮陽(yáng) 方式 優(yōu)化前 無遮陽(yáng) 光照 溫度 優(yōu)化后 有遮陽(yáng) 光照 溫度 小空間內(nèi)遮陽(yáng) 小空間外遮陽(yáng) 大空間外遮陽(yáng) 對(duì)優(yōu)化前后兩種灌溉方式性能進(jìn)行對(duì)比時(shí) 測(cè)量 當(dāng)前土壤濕度和環(huán)境溫度 分別采用兩種灌溉方式進(jìn) 行灌溉 記錄灌溉完成時(shí)所需時(shí)間 檢測(cè)此時(shí)土壤濕度 和環(huán)境溫度 分別計(jì)算每分鐘土壤濕度的平均變化率 和環(huán)境溫度變化率對(duì)比數(shù)據(jù)如表 所示 表 灌溉性能對(duì)比數(shù)據(jù) 項(xiàng)目?jī)?yōu)化前優(yōu)化后 灌溉方式滴灌噴灌 灌溉前土壤濕度 灌溉前環(huán)境溫度 灌溉時(shí)長(zhǎng) 灌溉后土壤濕度 灌溉后環(huán)境溫度 土壤濕度變化值 環(huán)境溫度變化值 續(xù)表 項(xiàng)目?jī)?yōu)化前優(yōu)化后 濕度變化速率 溫度變化速率 結(jié)論 采用設(shè)施農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的方式對(duì)蔬菜大棚進(jìn)行 優(yōu)化 能夠有效改善大棚蔬菜的種植條件 節(jié)約蔬菜 大棚種植的投資 促進(jìn)大棚蔬菜種植時(shí)的健康持續(xù)化 發(fā)展 參考文獻(xiàn) 雷有海 吳瑞 設(shè)施農(nóng)業(yè)蔬菜栽培技術(shù)及栽培要點(diǎn)探究 農(nóng)業(yè)技術(shù)與裝備 桑晟赟 基于綠色蔬菜的農(nóng)業(yè)設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)化管理優(yōu)化策略 農(nóng)業(yè)技術(shù)與裝備 楊帆 路漫漫 李紹坤 等 農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)對(duì)設(shè)施蔬菜種植 的影響初步分析 農(nóng)業(yè)開發(fā)與裝備 劉建 王寶龍 李原欣 海南省利用光伏連棟溫室建設(shè)永 久性常年蔬菜基地的可行性分析 農(nóng)業(yè)工程技術(shù) 吳玉琴 設(shè)施大棚溫濕度智能自動(dòng)澆水系統(tǒng)初探 農(nóng) 業(yè)工程技術(shù) 美克熱阿依 吐爾洪 設(shè)施農(nóng)業(yè)蔬菜冬季種植預(yù)防低溫 寒潮凍害技術(shù)措施要點(diǎn) 農(nóng)家參謀 邵淑芬 推廣保護(hù)地溫室蔬菜種植新技術(shù)的重要性 現(xiàn)代農(nóng)業(yè) 孫景蓮 精準(zhǔn)控制智慧設(shè)施農(nóng)業(yè)提質(zhì)增效集成技術(shù) 農(nóng)業(yè)開發(fā)與裝備 徐茂 吳昊 魏祥帥 基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的江蘇設(shè)施蔬菜智 能化生產(chǎn) 長(zhǎng)江蔬菜 張傳帥 設(shè)施蔬菜固液混合水肥管理系統(tǒng)建設(shè)實(shí)踐及思 考 蔬菜 朱明 曹越 基于 技術(shù)的設(shè)施農(nóng)業(yè)溫室大棚智能控 制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 南方農(nóng)業(yè) 徐云文 提高設(shè)施大棚蔬菜栽培技術(shù)確保農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安 全 農(nóng)業(yè)與技術(shù) 張京環(huán) 農(nóng)業(yè)溫室大棚智能控制技術(shù)的現(xiàn)狀與展望探討 農(nóng)村實(shí)用技術(shù) 褚素貞 王莉麗 賴麗芳 蔬菜大棚土壤質(zhì)量下降原因及 改良方法的研究進(jìn)展 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué) 年 月 農(nóng)機(jī)化研究 第 期 上接第 頁(yè) 年 月 農(nóng)機(jī)化研究 第 期