蔬菜大棚優化設計應把握的問題

馮福東

摘? 要：保定滿城區近些年來大力推廣大棚種植技術，提高了當地蔬菜作物的產量，但是通過調查發現，很多農戶蔬菜大棚功能欠缺、質量不佳，主要表現在通風、結構、光照、保溫等方面。基于此，本文提出蔬菜大棚中存在的問題，進而提出相應優化設計方法。

關鍵詞：蔬菜大棚;優化設計;問題;對策

中圖分類號：S-1? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?DOI：10.11974/nyyjs.20181032019

引言

滿城區作為保定市重要的蔬菜草莓種植基地，近些年滿城區大力發展蔬菜種植業，豐富了當地農業經濟體系。特別是在近些年，隨著人們生活質量不斷提高，對反季節蔬菜的需求量也不斷提高，而這一需求推動了蔬菜大棚種植技術的發展。但通過調查發現，很多農戶在蔬菜大棚建造中存在著很多問題，蔬菜大棚也無法發揮預想功能，這直接造成了蔬菜減產，經營成本也隨之增加，農戶得不到應有的經濟效益，對滿城區蔬菜種植行業發展不利。針對此類問題，需要對蔬菜大棚進行優化設計，保證大棚內種植條件良好，實現蔬菜大棚種植目標，提高當地蔬菜作物種植的經濟效益。

1? ? ?蔬菜大棚中的現存問題

1.1? ? ?保溫性差

大棚種植是為了延長蔬菜的種植時間，因此會出現很多的反季節蔬菜。而很多蔬菜對溫度的要求非常高，如西紅柿白天溫度要控制在25℃以上、夜間在18℃以上等，如果溫度偏離過大，會直接影響作物生長。很多農戶為了降低土地用量，大棚南北寬度設置過寬，導致脊高較高，不利于蓋揭草簾、夜間保溫，還會遮擋陽光，保溫性能較差，無法滿足作物的生長溫度需求。

1.2? ? ?架構不穩

很多農戶不愿意在蔬菜大棚上投資，還存在一部分農戶使用竹桿、木頭做支架和土墻搭建的簡單大棚，雖然可以有效控制大棚建造成本，但是穩定性非常差，如果遇到惡劣天氣，如強風、大雪等天氣，很容易因為大棚架構荷載力不足而倒塌，造成極大的損失，得不償失。

1.3? ? ?通風不暢

通風可以直接調節大棚內部的溫濕度，而溫濕度控制對蔬菜作物生長有著重要影響。如果通風不當很容易造成蔬菜根葉腐爛等病蟲害的發生，同時也會產生很多的有害氣體，如氨氣、亞硝酸等，其中氨氣可以直接進入到蔬菜葉當中，對葉綠體造成損害，影響作物正常光合作用，甚至是全部干枯。

1.4? ? ?光照不足

很多蔬菜作物在弱光下其機能會快速減退，甚至是光開花不結果，如絲瓜、茄子等。很多大棚受到了土地面積、方位限制，導致整體方位出現問題，特別是一些南北走向的大棚。這樣會造成大棚光照時間較短，特別是在光照不足的冬季，往往只有3h左右的光照，從而降低蔬菜種植的產量和質量。還有些大棚距離過近，薄膜折疊，從而影響透光率。

2? ? ?蔬菜大棚優化設計相關策略

2.1? ? ?溫度方面

蔬菜作物生長情況和大棚溫度有著直接關系，雖然不同蔬菜種類所需要的生長溫度不同，但想要實現高產就必須要保證大棚的保溫質量。為了能夠提高大棚溫度的控制性，可以采用草苫的方法，根據作物溫度要求和天氣狀況合理控制揭開草苫的時間。在出現太陽1h之后即可揭開草苫，如果薄膜上出現白霜，證明揭開較早，相應延后揭開苫即可。在太陽落山的前30min可以蓋上草苫，避免太陽落山棚內溫度快速下降。陰天也可以適當的揭開草苫，這是由于很多折射光也可以進行光合作用。如果多天沒有揭開草苫，在晴天時不可一次性全部揭開草苫，需要將隔1個揭開1個，之后再逐個揭開，雪天不可揭開草苫。

除了草苫揭蓋方法外，還可以采用雙模免苫的方法，就是在大棚建造當中，每隔一定的距離再鋪設一層膜，從而形成雙模，這樣就可以起到保溫作用，夜間不需要改善草苫即可保持棚內溫度，白天還可以保證光照充足，減少投入費用。

2.2? ? ?架構方面

建設大棚需要考慮多項因素，在保障大棚種植功能的前提下需要重點考慮成本問題。其中，大棚屋蓋、屋架是主要的受力區，屋面梁承載了大部分重量，這就需要注重這些重要的部位結構設計。可以將鍍鋅角鐵拼接成矩形，之后將主副拱和壓膜鉤固定在上面，形成一個整體，這樣可以提高大棚整體的強度;主拱可以采用40mm×40mm×12mm的熱鍍鋅方管，相比直接25mm的圓管，抗壓強度會增加5倍以上，在實際使用中不易變形;梁采用C型60mm×40mm×1.5mm×4000mm的鋼材，可以提高抗風強度;在主副拱和主梁之間用連接件連接起來，這樣可以形成一個整體，減少變形幾率，提高整體荷載。此外，為了以防萬一，可以在棚內設置作物固定架。

2.3? ? ?通風方面

通風性是判定大棚性能的重要指標，通常主流的大棚形式為屋脊、對拱、斜頂3種類型，3種大棚在進口附近都出現了回流，但是回流區不同。通過調查結果顯示，斜頂大棚的換氣周期最短、拱形大棚換氣周期要長一些、屋脊大棚換氣周期最長。因此，在條件允許情況下，最好是選擇斜頂大棚。

如果想要對拱形大棚、屋脊大棚進行改造，需要從多個方面考慮，主要通過增加進風口、出風口、延長換氣時間解決。如跨度為8m、長度為60m、肩高為1.8m、兩側通風窗為1.35m的大棚，可以在大棚南北側開1個1.5m高、5m寬的通風窗，在通風窗位、大門位置覆蓋20目防蟲網。該方法可以提高大棚的通風效率，也可以隔離害蟲，降低農藥用量，改善蔬菜的種植環境。同時該種方法的成本損耗較低，不需要改成斜頂大棚即可保證通風性能。

2.4? ? ?光照方面

很多蔬菜作物的光照要求都是12h以上，這就需要增加大棚的進光率和光照時間。通過調查研究表明，大棚的不同部位光照也有所差異，通常兩側、上部光照強，中低部、下部光照弱。而大棚脊高會直接影響光照投射角度和采光形狀。采光屋面面積不可設置得過小，否則會容易造成局部積水。標準大棚的跨度控制在6～8m即可，隨著維度增加跨度要相應減小。跨度一旦確定要適當地增加脊高，大也不是無節制的增加，否則會導致棚內空間過大，不利于保溫。對于滿城區來說，大棚脊高控制在2.6～3.7m范圍內即可。

優化采光面形狀也十分重要，在選擇采光面時除了要注重增加采光率，同時也要考慮棚內的種植面積、大棚架構承載力、散熱性能等，不能以單項指標確定采光面，需要綜合選擇。通過研究發現，拋物線型的采光效果最佳，曲面要好于直線型。當然，弧面不是沒有缺點，雖然采光較好，但是弧面會出現下凹區，操作較為困難、土地利用率低（相對）。對于土地利用率低的情況，可以通過適當的調整獲取更高的采光率。滿城區的四季分明，在秋末到初春時節，由于太陽高度較低，此時可以加大屋面坡度;在春末到秋初，此時太陽較高，可以適當減少屋面坡度。這樣即可提高采光率。

在薄膜選擇上，可以采用消霧無滴棚膜，該種棚膜透光性強、保溫性好、抗老化作用強，并且在雨天不會在薄膜上產生水滴，避免棚內滴水，可以保證棚內濕度穩定。通過使用經驗可知，該膜在使用期間的光照輕度可以提升20%以上，棚內溫度提升2℃以上。同時，可以針對蔬菜不同品種對光照要求不同選擇不同顏色棚膜，這樣即可實現增收目的。

3? ? ?結束語

蔬菜大棚對蔬菜增產、延長種植時間有著重要作用，為了能夠全面發揮蔬菜大棚的積極作用，針對蔬菜大棚現有問題進行優化設計，提高蔬菜大棚性能，如提高架構穩定性、增加透光率、加強通風效率、保證保溫性能等，這對滿城區蔬菜作物產業發展有著重要意義。

參考文獻

[1]馬平.蔬菜大棚結構優化設計應把握的問題[J].中國瓜菜， 2016，29（5）：39-42.

[2]朱建博，胡勝慧，汪斌.智能化大棚的低功耗設備優化設計研究[J]. 科技視界，2015（27）：264-266.

[3]楊曉雁.溫室大棚的建造與管理[J].農家科技旬刊，2012? ?（12）：222-223.

[4]尹萬吉.蔬菜大棚選址應注意事項[J].吉林蔬菜， 2015（12）：? ?20-25.