保护地栽培设施

二、保护地栽培设施

甜樱桃保护地栽培成功与否，效益的高低，除了栽培品种、栽培技术起着决定性作用外，栽培设施是否合理同样起着至关重要的作用。因为栽培设施结构是否合理，将直接影响其升温的时间、保温效果以及采光的性能，进而影响树体生长发育和果品的产量、质量。因此，设施类型的选择和建造质量是保护地栽培甜樱桃是否成功的关键环节。由于设施是长久性建筑且投资大，所以，设施类型的选择与建造应从长远考虑，要认真规划和合理选择设施场地。设施建造应遵循以下原则：

①设施场地应开阔，东、西、南三面无高大树木或建筑物遮挡。

②地下水位低，土壤疏松肥沃，无盐渍化，有灌溉条件且排水良好。

③交通便利，最好在公路干线附近，以利于产品运销。但不宜过分靠近道路，以减少尾气和尘土污染。还要避免在厂矿附近建造，以防尘埃和有害气体污染。

目前，甜樱桃保护地栽培的设施类型主要有日光温室和塑料大棚两种。此两种类型主要是以促早熟为目的的栽培设施。除此以外，还有避雨、防鸟的设施栽培等，这种类型虽然也属保护地设施栽培范畴，但其目的是以防雨、防鸟害等为主的栽培方式。本书重点介绍前两种。

1.日光温室

在保护地栽培中，把具有东、西、北三面立墙，南面为斜面或半拱形的采光面，且覆盖塑料薄膜的温室统称为日光温室。这种温室保温性能好，适于北纬35°以北地区的甜樱桃促成栽培。

（1）日光温室的性能

①光照：日光温室的热源是太阳能，其光照度取决于室外自然光的强度，强度大小随地理纬度和天气条件的变化而变化，室内光照度与室外同步变化。另外，光照度也取决于塑料薄膜的透光性能。温室内的光照从前往后依次减弱，后坡面室内光照最弱。温室的东、西两侧山墙附近，在午前和午后，由于山墙遮阴，所以光照强度较弱。在垂直方向上，光照强度从上至下递减。若在薄膜内侧附近，相对光强度有80%时，那么距地面0.5～1米高度，相对光照强度只有60%左右。同样的道理，地面相对光照强度更小。

②温度：由于日光温室的温度来源于太阳辐射，因此，日光温室内温度高低与光照有直接关系。晴天光照强，室内温度高；夜间和阴天温度较低。不加温温室，冬季、早春室内外温差多在15℃以上，有时高达30℃以上。日光温室内最低气温出现在揭帘之前。刚揭完草帘时，室内气温会略下降，但很快又回升。晴天上午不通风时，每小时可上升5～6℃。13：00左右气温最高，然后逐渐下降，直至覆盖草帘。但覆盖草帘后，气温又会回升1～2℃，而后夜间气温会缓慢下降，一般下降3～8℃。日光温室内各部位温度的水平分布也有差异。白天南高北低，夜间北高南低。上午靠近东山墙部位气温较低，西山墙较高；下午近西山墙部位气温较低，东山墙较高。近门部位温度较低。室内的地温，中部最高，前底脚处最低，山墙底根处和近门处较低。

③湿度：影响日光温室内湿度的主要因素是土壤水分和棚膜冰霜。土壤水分主要来源于灌溉，因此，灌水后土壤湿度最大，温室内的湿度也就最大。揭帘后，外界温度低、光照不足时，棚膜结霜或棚内有雾，此时湿度最大。温度低时，由于树体蒸腾和地面蒸发量较小，相对湿度大于温度高时。夜间湿度大于白天，阴天湿度大于晴天。每天揭开草帘时的空气相对湿度最高，通风后湿度随温度升高而逐渐下降，至14：00以后，随温度的下降又开始升高。日光温室内，白天空气相对湿度多在20%～60%，夜间多在80%以上。

（2）日光温室设计

①温室方位：温室方位即温室屋脊的走向。采用坐北朝南（真子午线方向）、东西走向。各地可根据本地方位向东或向西偏5°左右。冬季气温高的地区或有加温设备的温室，可向东偏5°，以充分利用上午阳光。但在北方寒冬地区，由于上午气温低，不能过早揭开草帘，因此要偏西3°～5°，以延长下午温室内光照时间。

②温室跨度与矢高：温室跨度是指温室南地角距北墙内侧之间的距离。甜樱桃日光温室跨度一般为7.5～9.5米。矢高是指屋脊距地面的垂直高度，一般为3～5米。矢高与跨度的比值为0.4～0.5，以利于采光和揭、盖草帘。

③温室长度与面积：温室长度一般为60～100米，面积以450～800平方米为宜。

④温室前、后屋面角：前屋面角是指前屋面与地平面的夹角；后屋面角是指后屋面地平面的夹角，又称屋面仰角。前、后屋面角度大小将直接影响温室采光效果。前屋面角的大小应以有利于温室采光，以及前部樱桃树的生长和方便卷帘作业为前提，一般以50°～70°为宜；后屋面角应比冬至太阳高度角大7°～8°，一般在25°～38°之间，以使温室内充满直射阳光。各地区在应用时，可视具体情况而定。

⑤温室墙体与后坡：温室墙体一般是土墙或砖墙。砖墙材料除常见的黏土砖外，还包括石块、空心砖、灰砂砖、矿渣砖和泡沫混凝土砖等。温室墙体厚度因各地气候条件不同而存在差异。北纬35°左右地区，墙体厚度以0.5～0.6米为宜；北纬40°以北地区，墙体厚度以0.8～1米为宜。墙体常砌成空心，内填炉渣、锯末、珍珠岩或苯板等保温材料，以增加保温效果。后墙高度视矢高而定。如矢高为3米左右时，后墙高度为2～2.5米；当矢高为3.5～5米时，后墙高度为2.5～4米。温室的后坡，一般选用短后坡，目的主要是扩大采光面，提高土地利用率。但在北纬40°以北地区，后坡面不宜太短，因为该种温室白天升温快，夜间降温也快，因此，后坡水平投影宽度应不少于1.5米；北纬40°以南地区后坡可适当缩短。

⑥温室覆盖：日光温室覆盖物主要有棚膜、草帘、棉被和纸被等。前屋面上覆盖的塑料薄膜一般称棚膜，是专门用于温室栽培的。棚膜的种类有聚乙烯和聚氯乙烯两种。聚乙烯棚膜有聚乙烯无滴长寿膜、聚乙烯多功能膜、聚乙烯无滴调光膜及漫反射膜等。聚氯乙烯多为聚氯乙烯无滴防雾膜，抗风能力弱，可在无风灾地区使用。聚乙烯膜抗风能力强，冬、春两季风大地区常用此膜。两种棚膜的厚度一般为0.09～0.12毫米。风大地区应选用0.12毫米棚膜，风小地区可选用0.1～0.11毫米棚膜。

棚膜外面的覆盖材料是草帘、棉被或纸被等。草帘一般宽1.2～1.5米，长度应根据温室跨度而定，一般为9～12米，厚度5～8厘米，覆盖两层。另外，在寒冷地区，草帘下加盖纸被，有良好的保温效果。纸被是用4～5层旧水泥袋纸或牛皮纸缝合而成。棉被一般用废旧化纤制成，厚度为6～8厘米，覆盖一层。

温室后面屋面的覆盖材料以保温性强、压力轻为主。下层一般用木板、竹帘等，其上覆两层苯板后再压20厘米厚的草泥。如果不覆盖苯板，可覆盖草帘、玉米秆等。如在中间铺一层塑料，保温效果会更好。

⑦温室间距：建造日光温室群时，前排温室与后排温室之间的距离以冬至前后不遮光为准，一般前后排温室间距为矢高的2～3倍，左右并排温室间隔一般为4～6米。

（3）日光温室的结构及建造

设施结构的选择，主要依据太阳辐射的强度、光照时间、气候条件及经济实力而定。我国地域辽阔，不同气候形成不同风格的温室类型。一斜一立式温室虽然造价低，建造容易，但立柱较多，不但影响光照和作业，而且棚膜也不易压紧，生产中已逐渐被淘汰，因此，现在主要介绍以下几种较先进实用的日光温室。

①钢架结构拱圆式日光温室（鞍Ⅱ型日光温室）：这是鞍山市园艺研究所设计的一种无柱结构的日光温室。跨度6～7米，矢高2.8～3.2米。后墙及山墙为砖砌空心墙，内填保温材料，厚12厘米。内墙高2米左右，外墙比内墙高出0.6米（称女儿墙）。前屋面为钢结构的一体化半圆拱架。拱架由上、下双弦及其内焊接的拉花构成。上弦为直径40～60毫米钢管，下弦为直径10～12毫米圆钢，拉花为直径8毫米圆钢。拱架间距为0.8～1米。拉筋为直径14毫米的圆钢，东西向3～4根，10米以上跨度的为5根。拉筋焊接在拱架的下弦上，两头焊接在东、西山墙的预埋件上。后坡宽1.5～1.8米，仰角35.5°。其钢拱架的上、下弦延长与后坡斜面宽度相等并下弯，架在后墙的内墙上。从上弦面起向上搭木板或竹片，屋脊与后墙间是铺盖作物秸秆和泥土的复合后坡。前屋面钢拱架的下、中、上部三段弧面与地面形成的前屋角分别为60°～40°、40°～30°、30°～20°（图5-1）。

图5-1　钢架结构拱圆式日光温室　　　单位：米

目前，生产上应用的甜樱桃日光温室大多选择大跨度和高举架的结构。一般跨度为8～9米，矢高以3.5～4.5米为宜。但跨度越大，覆盖物越长，会给管理带来越多的不便。如果是有机械化作业的果园，则可加大跨度至12米，如图5-2。例如，普兰店市大农高效示范园区和黑龙江省大庆市龙凤区大农高效生态农业示范园区建造的日光温室，跨度为12米，矢高5.5～6米，后坡宽2.5～2.8米，温室长90米。墙体为混凝土框架结构，墙厚0.5米。墙体和后屋面内夹双层苯板，厚约8厘米。

钢架结构拱圆式日光温室，不仅采光、保温性能好，棚膜宜压紧，不易被风损坏，而且空间大，无支柱，土地利用率高，方便作业。

图5-2　大跨度钢架结构拱圆式日光温室　　单位：米

②背连式日光温室：也称背棚，即在拱圆式日光温室的背面，利用其后墙体建造一个无后坡的拱圆式新型温室。此结构温室是辽宁省熊岳镇的果农在生产实践中创造的。

这种新型温室前棚高、后棚矮，前后棚共用一个墙体。后棚跨度为前棚（南面棚）的3／4或4／5，覆盖时间前后棚相同，但揭帘时间前棚早、后棚晚。前棚栽植甜樱桃，后棚可栽植葡萄、蔬菜等矮棵植物。

此结构温室，前后棚共用一个墙体，既节省建筑用料，又充分利用了温室后面的空闲地。后棚为前棚保温，加之后棚揭帘升温晚，外界温度较高，还可以利用前棚上一年用过的旧棚膜和旧帘，降低了生产成本。这种新型温室由于具有上述优点，近年来已在生产中逐步扩大应用，很值得推广。

③轻便型腔囊式日光温室：也称内保温棚，是辽宁省农业职业技术学院姜兴胜教授研究发明的。该温室采用现代保温材料，内保温形式。保温材料轻便，卷放自如快捷，卷帘只需2～3分钟，放帘只需几秒钟；保温材料在卷帘后和撤帘期间因呈折叠式内置，故不易损坏，使用年限长；骨架及卷帘放帘系统等各部件组合安装、拆卸方便；棚内四周地面设蓄热恒温系统平衡室温；不用草帘覆盖，既防火、抗风（风力8级）、抗雪，又省工、省力；屋面角度大，光照强；通风装置随意开启；无墙体，造价低，每亩造价在3万元以内。

该结构为钢筋骨架，矢高4.5米，跨度为10～13米，长60～100米，架间距为1.2米，可建成东西或南北朝向，可单栋也可连栋建造。东西向单跨型跨度为10米左右，南北向单跨型跨度为13米左右，连栋型跨度随意设计。

该结构温室适合我国北方地区和风沙地区保护地水果、蔬菜、花卉、食用菌、畜禽、水产养殖的生产，尤其适合树体高大的甜樱桃保护地生产。随着保护地甜樱桃栽培区域不断向北扩展，这种轻便、内保温式新型温室，将很快得到推广应用。

2.塑料大棚

棚面为全拱形或屋脊形，四周无墙体，棚面覆盖塑料薄膜，此种设施即称塑料大棚。塑料大棚有单栋式和连栋式两种。塑料大棚土地利用率高，但保温性能差，多在北纬40°以南地区应用，且以北纬35°左右地区应用最多。

（1）塑料大棚设计

①方位：南北向延长建造。南北向光照分布均匀，树体受光好，还有利于保温和抗风。东西向建造的生产上也有，多数是因地块限制。东西向大棚，由于棚内南北两侧光照差异大，棚内有弱光带，所以，最好是选南北走向。

②跨度：竹木结构和钢管构件的塑料大棚跨度，一般为8～20米。

③长度：一般为50～100米。

④高度：单体大棚的高度，竹木结构以3～3.5米为宜，连体钢架大棚的高度可达3.5～4.5米。大棚的肩高为1.2～1.5米。肩部过矮，不利于边行果树生长及管理；过高，又会降低大棚的矢高与跨度比值。

⑤通风：塑料大棚多采用2～3道扒缝通风，即中缝和两侧边缝。中缝在棚的中部最高位置，边缝在两侧肩部离地面1～1.2米高。连体自动化管理的塑料大棚，应安装自动或半自动通风装置。

（2）塑料大棚类型与建造

塑料大棚类型主要有竹木结构和钢架结构两种。当前生产上多采用钢架结构塑料大棚。

①无柱钢架塑料大棚：应用较普遍，可自行焊接建造，也有厂家配套生产。大棚跨度8～10米，长50～100米，矢高2.5～3米。普遍采用直径40～60毫米圆钢和直径12～16毫米的钢筋焊接成“人”字形花架当拱梁。上下弦之间距离，在顶部为40～50厘米，两侧为30厘米。上下弦之间用直径8～10毫米钢筋做拉花，把上下弦焊接成整体。为使整体牢固和拱架不变形，在纵向用4～6条直径为12～14毫米的钢筋做拉筋，焊接在拱架下弦上，钢架的两端固定在两侧的水泥墩上（图5-3）。此种大棚由于棚内无立柱，拱杆用材为钢筋，因此遮光少，透光好，便于操作，有利于机械作业，坚固耐用，使用时间可达10年以上，有的甚至长达20年，只是一次性投资大。

②有柱钢架塑料大棚：近几年在生产上应用很广。大棚跨度15～20米，长度60～100米，脊高3～4.5米。棚架焊接和固定与无柱钢架塑料大棚基本相同，只是在棚内近屋脊处设两排立柱，排间距2米左右，柱间距3～4.5米。覆盖草帘的大棚，棚脊处覆盖木板作走台。此棚棚脊处还可安装卷帘机，将两侧草帘同时卷起。此类大棚由于增设了立柱，使棚跨度大大增加，棚内利用空间加大。

图5-3　无柱钢架塑料大棚