丰富多彩的葡萄栽培设施

2017-11-27 19:55周长吉
农业工程技术·温室园艺 2017年9期
关键词:雨棚塑料大棚塑料薄膜

葡萄是一种多年生爬蔓植物,生产中为了避免果实接触地面而影响品质和产量,一般均采用架式栽培模式。用于栽培葡萄的栽培架形式多种多样,笔者曾在2016年第5期的《温室园艺》杂志中有过比较系统的总结[1]。

2017年5月11日,笔者在陕西省西安市鄠邑区考察当地葡萄种植情况时,看到了规范化的葡萄栽培架外,还看到用于葡萄种植的各种栽培设施,从露地种植到设施种植,从简易的防雹、防雨设施到现代化的连栋温室,可谓是设施葡萄种植的博物园,现汇总总结,分享给大家,供一起学习和研究。

无防护的露地葡萄栽培

从工程建设方面看无防护的露地栽培(图1),除栽培支架和滴灌设施外,再没有其他任何附加设施。这种栽培模式,建设投资低,种植用地灵活,适合于大规模酿酒葡萄种植和一些投资能力较低的农户进行鲜食葡萄种植,但这种栽培模式抵抗不利气候条件的能力差,也不能自主调节葡萄的成熟期和上市时间,完全是靠天吃饭的自然生产模式,因而相比其他有防护设施的种植模式,其整体经济效益也将是最差的。

当人们开始注重葡萄品质、调控上市时间和追求最大效益后,单纯的无防护露地种植模式将难以满足要求,为此,根据建设者的投资能力和种植地区的气候条件,人们开始探索使用各种设施种植葡萄,包括从最简易的防雹网,到精准控制气候的连栋温室。很高兴的是这次在西安市鄠邑区的调研中,笔者几乎看到了栽培葡萄的所有设施类型,由此可以看出,作为西安郊区重要葡萄种植基地的鄠邑区人民,一直在不断研究和探索葡萄种植的各种方法和措施。当然,除了设施上的探索之外,他们也从国内外引进了几十种葡萄品种进行试验筛选,并在此基础上培育出了具有自主品牌的鲜食品种——‘户太8号。据说,这一品种皮厚、耐储藏和运输、口感香甜、含糖量高,露地种植一年可收获三茬果,其中最后一茬果可一直挂果到冬季,可作为当地冰葡萄酒酿造的原料,具有鲜食和酿制高档葡萄酒的双重功能。这里仅就鄠邑区葡萄种植的设施和大家做一分享。

防雹网防护的露地葡萄栽培

防雹网是覆盖在葡萄冠层上方,专门用于防冰雹的单一功能设施。防雹网直接固定或铺挂在葡萄种植支架上,不用配套其他设施(图2)。由于功能单一、投资少,主要用于冰雹多发地区或常年冰雹地带种植葡萄,对于无冰雹的地区可以不用这种设施。但防雹网同时还兼具防鸟功能,避免在葡萄成熟季节各种鸟类啄食果实,造成葡萄病害和减产,因此,在无冰雹的地区作为防鸟的设施在葡萄藤蔓的冠层上方安装防雹网也很有必要。

防雹网的主要作用是减弱或缓冲冰雹对葡萄植株或果实的直接打击,所以,防雹网应有较大的弹性和强度,而且由于常年暴晒,还应具有较强的抗老化能力。从防冰雹的角度讲,防雹网的网眼不宜过大,至少应有防止0.5 mm以上直径冰雹透过的能力。冰雹发生期间往往伴随大雨或大风,虽然防雹网具有较强的透风和透水能力,但实际管理中防雹网应固定牢固,防止被风吹坏。

防雨棚葡萄栽培

防雨棚是在每垄种植葡萄的藤蔓冠层安装塑料薄膜“屋顶”(图3),防护植株冠层和果实不直接受到雨水淋渍。当然,防雨棚同时也起到防冰雹的作用,在一定程度上也有防风、保暖的作用。但由于受塑料薄膜透光率的影响,尤其在塑料薄膜老化或吸附尘土后,植株冠层的采光会受到一定程度的影响,但这种影响在夏季室外光照强度强烈的时候不会影响植株的光合生产,而且还有一定的遮阳降温作用,但到了阴雨天或春秋光照比较弱的季节,这种遮光对植株生长的影响可能会比较明显。为此,用于葡萄种植的防雨棚,顶部的塑料薄膜应注意观察其透光率,适时清洗或更换塑料薄膜。虽然这种做法可能会增加生产成本,但对提高葡萄的产量和品质将具有良好的作用和效果,具体生产中应权衡利弊,适时采用。

各地防雨棚的结构可能有所不同,但基本结构大都是单立柱支撑水平横撑,并以该横撑为弦支撑半圆弧屋面(图3)。横撑的高度一般在植株冠层高度以上500 mm左右(距离地面的高度一般在2.0~2.5 m,在防雨的同时要兼顾植株冠层的通风),横撑的长度(屋面的跨度)一般应以能够遮盖植株冠层外轮廓为限,多在1.5~2.0 m。

支撑屋面薄膜的骨架根据经济条件和建材供应情况可用竹皮、藤条、钢筋等材料。拱杆一般沿植株垄长方向间隔1.0 m左右布置1根,同时用3~5根纵向系杆连接和固定拱杆使之形成屋面的整体骨架结构体系(图4a)。塑料薄膜在屋面两侧的固定可采用卡槽卡簧固定,也可采用简易的铁丝或卡子固定。由于屋面的跨度较小,除在大风地区外,一般塑料薄膜外不再设置压膜线固定。

本次考察中看到鄠邑区的种植园中,葡萄种植防雨棚的屋面拱杆采用了一种专用的钢筋,而且连接拱杆钢筋和纵向钢筋采用了一种专用的“四通”连接件(图4b)。看来鄠邑区的葡萄种植设施已经走向了专业化道路,形成了上下游的产业链体系。专业的人做专业的事,这一点在鄠邑区葡萄种植中已经得到了应用,值得行业界借鉴和推广。

在南方地区种植葡萄,不仅要防雨还要防虫,因此,一些南方地区的葡萄防雨棚,除了上述防雨棚设施外,在2个独立的防雨棚之间还用防虫网连接,同时在种植区的四周也用防虫网防护,形成封闭的防虫体系。在鄠邑区没有看到这种做法,可能这里地处北方,防虫的压力不大吧。

防雨棚只遮盖了植株的冠层,但并没有遮盖植株的茎秆和植株之间的地面,所以,它只防御了植株的冠层不直接淋渍雨水,但整个种植区的雨水并没有得到防护或减排,因此,在采用防雨棚种植葡萄时,还应做好田间排水,避免大雨造成农田洪涝或渍害。

塑料大棚葡萄栽培

在塑料大棚内栽培葡萄(图5),兼顾了防雨、防雹、防虫、保温等多重功能,相比防雨棚栽培,其抵御和防护不良天气条件的能力更强,环境控制的手段也更多。一是从植株到根系完全摆脱了露地种植条件,可实现完全的自主控制灌溉和水肥一体化;二是与自然环境形成独立的封闭环境,可避免大面积的病虫害传播;三是可以提早升溫,提早成熟,抢先上市,获得较高的经济效益。endprint

但根据种植者的反映,塑料大棚种植葡萄也存在一些问题,主要表现为夏季大棚内温度太高,单纯的依靠两侧的卷膜开窗进行自然通风降温(这是塑料大棚的常规配置,而且为了防虫还在通风口配置了防虫网,更增大了大棚的通风阻力)难以将室内温度降低到植株适宜的生长温度,在很大程度上影响植株的正常生长。此外,和防雨棚一样,塑料薄膜的老化和附尘,也会影响葡萄植株的采光,垄间的直射光和散射光也相应减少,其总采光量较防雨棚更少,这将直接影响葡萄的色泽和品质。增强塑料大棚的通风降温能力应该是种植葡萄中重点关注和需要解决的问题。

8 m跨塑料大棚内沿大棚的跨度方向定植三垄葡萄(图5),一般两侧的葡萄接受通风量大,生长和结果的效果比中间垄的要好。进一步加大塑料大棚的跨度、增加种植行数,可能会更严重地影响中间垄植株的通风。所以,对于完全依靠双侧卷膜通风的塑料大棚,种植葡萄最好不用大跨度结构,8 m跨标准塑料大棚采用3行种植是种植工艺与种植设施相结合的一种比较适宜的配套模式。

日光温室葡萄栽培

日光温室是北方地区园艺产品的主要种植设施,由于其高效节能和保温性能,已经成为了北方地区蔬菜种植不可或缺的种植设施,而且随着近年来蔬菜种植效益的下降,大量园艺作物包括西甜瓜、花卉、中药材、果树等也开始大量进入日光温室内进行种植,葡萄也不例外。

由于多年生葡萄种植的植株较高,不能像爬蔓蔬菜一样,可以将位于日光温室南部的植株高度降低,所以,在设计种植葡萄的日光温室时,南部弧面不能过低(图6a),这应该是种植葡萄日光温室设计的一个基本要求。

除了和种植蔬菜日光温室基本的设备配置(保温被与卷帘机、屋面/屋脊开窗通风)外,葡萄种植由于必须进行越夏生产,所以风机-湿帘降温系统成为这种温室的标准配置(图6a)。由于配置了风机-湿帘降温系统,日光温室内控制夏季降温的能力较塑料大棚有了质的改变,而且由于日光温室的保温性能较塑料大棚更好,日光温室种植葡萄比塑料大棚的成熟时间更早,所以其产值应该更高。但由于日光温室夏季降温的能耗较大,其生产的实际效益是否更高还有待进一步实践和验证。

和传统种植蔬菜的日光温室不同,由于葡萄种植冬季生产需要低温休眠,所以,在最冷季节温室的保温要求就要远远低于蔬菜种植温室。为此,该葡萄种植温室后墙采用了370 mm厚砖墙,而且没有敷设外墙保温,这大大降低了日光温室的造价。但同时也看到,这种温室仍然采用了传统的蔬菜生产日光温室后屋面的做法(图6b),用彩钢板做永久固定保温,从种植情况看,位于靠后墙一侧的植株光照严重不足(和塑料大棚内种植一样,8 m跨日光温室,葡萄种植亦沿温室跨度方向种植三行),同一品种植株,位于温室南侧和中部的葡萄已经掛果,但靠近后墙的植株虽然枝叶茂盛,却无挂果迹象,尽管生产者在地面铺设了镀铝箔反射地膜(图6b),试图通过增加地面的散射光来弥补由于后墙和后屋面遮光造成的光照不足,但从实际效果来看还是远远没有达到期望的效果。

在日光温室的后墙开设采光窗,将固定后屋面改变为保温被覆盖的可活动的通风后屋面[2]或许能在一定程度上解决这种问题,生产者如有兴趣不妨一试。

连栋温室葡萄栽培

连栋温室种植葡萄,兼具塑料大棚和日光温室防雨、防雹、防虫、保温等功能,而且土地利用率高,并能弥补塑料大棚和日光温室在通风和采光方面的不足,相比日光温室造价也不高,是一种具有良好发展前景的葡萄设施种植模式。

种植葡萄的连栋塑料温室,为了解决夏季的通风降温问题,采用了全开屋面卷膜通风的通风降温方式,温室屋面采用柔性塑料薄膜覆盖,用2组电动卷膜器分别控制屋面两侧薄膜的卷放,温室保温期间将双侧塑料薄膜展开,覆盖温室屋面形成封闭的温室保温结构;温室通风降温时,可根据室外空气温度部分或全部地从天沟向屋脊卷起塑料薄膜,实现温室通风降温(图7)。这种卷膜开窗系统,除了能保证室内不聚集过多热量使温室内的温度不至于过高外,卷起塑料薄膜还可以使温室内的葡萄植株最大限度地采光(相当于露地采光),从而完全克服了塑料大棚和日光温室由于塑料薄膜透光性能的下降而引起植株采光不足的问题。此外,为了保证防雨功能,温室开窗卷膜系统配置了室外降雨传感器,在感知室外降雨后,开窗卷膜系统会自动开启,展开塑料薄膜覆盖温室屋面。为了避免卷膜轴在卷放过程中受阻或变形,该温室将传统的屋面塑料薄膜压膜线改为了防虫网带,既能有效防止塑料薄膜被风掀起,也避免压膜线对塑料薄膜的过紧压迫,这种设计在传统的连栋温室屋面卷膜开窗系统中还不多见,应该属于一种设计上的创新。

温室除了配置降雨传感器控制屋面卷膜开窗机外,还配置了室内温度传感器,可设置室内控制温度,按照室内温度的高低控制屋面卷膜开窗机的启闭。为了方便管理者和参观者远程视频,温室还配置了远程控制摄像头,能随时观察温室内的情况。

该连栋塑料温室的结构从形式上看,除了在屋面卷膜通风系统上的改进外,在温室的承力结构上也有所创新(图8)。这种结构从屋面梁和支撑立柱的布置看,和大部分的连栋塑料温室没有多大区别,2根立柱之间设置3根屋面拱杆,但屋面拱杆与立柱的连接不是通过天沟连接,而是通过了一根柱顶纵梁来连接(图8b、图8c),天沟直接坐落在柱顶纵梁上,不起承重作用,只承担屋面排水和密封屋面塑料薄膜的功能,因此天沟的强度要求得到大大降低,用1 mm厚以下的镀锌板(常用的“雪花板”)代替传统温室用的2 mm以上厚度的镀锌板,即可满足其功能要求,从而使天沟的用钢量显著减少。

立柱、柱顶纵梁和屋面拱杆及屋架下弦杆之间的连接,则是通过折压成型的一组专用连接件连接。柱顶纵梁采用冷弯薄壁槽钢,槽钢背部朝上,与天沟连接并支撑天沟;开口朝下,立柱正好插入槽钢,在槽钢内连接柱头的两侧用2个折压成型的槽钢连接件,将立柱与柱顶纵梁槽钢通过螺栓连接在一起,同时,2个折压成型槽钢连接件通过柱顶纵梁槽钢的双侧侧壁,将屋面拱杆和屋架下弦杆连接在一起(图8b),在没有立柱的位置,用同样的折压成型槽钢连接件连接屋面拱杆和屋架下弦,提高了零配件的通用性,减少了连接件的规格和数量,相应降低了温室的生产成本。立柱与柱顶纵梁以及屋面拱杆和屋架下弦之间的所有连接均采用螺栓连接,构件和连接件均工厂加工,现场组装。这种设计相比复杂的磨具成型的立柱、天沟和屋面拱杆及屋架下弦连接件,具有制造成本低、安装方便等特点,还有一定的创新性。

观光葡萄长廊

葡萄长廊是大家在观光采摘中经常看到的一种葡萄种植模式,兼具了葡萄种植、观赏和游客乘凉的功能。很多不是葡萄种植园的观光园、采摘园、示范园等也都搭建有葡萄长廊;有的地方甚至还在葡萄长廊中布置葡萄品种、种植技术以及葡萄相关的典故、传说等科普知识展板,方便游客(尤其是中小学生)了解和学习葡萄的相关知识;还有的葡萄长廊下安排了茶座、餐桌或麻将桌、会客聊天私密小空间等多种娱乐休闲活动设施和场所,以吸引游客驻足,延长游客在园区内的滞留时间,提高人气、增加消费。

搭建葡萄长廊的做法,根据建设地区的经济和生产水平以及对观光采摘的要求不同,差异很大。这次在鄠邑区的葡萄生产基地内看到了一种与上述连栋塑料温室结构相类似的葡萄走廊结构(图9)。这种葡萄走廊不设屋面覆盖,葡萄种植在走廊两侧,在葡萄成长过程中首先沿立柱竖直方向攀爬(立柱上设有纵向钢丝,和正常生长的葡萄架一样),逐渐爬伸到走廊屋面并最终将走廊屋面完全覆盖,结出的葡萄果实从走廊屋面垂落在半空中,更是吸引游客驻足和留影的一道风景线。

参考文献

[1] 周长吉.周博士考察拾零(五十六)设施葡萄种植模式及种植架形式[J].农业工程技术(温室园艺),2016,36(13):60-63.

[2]周长吉.周博士考察拾零(四十五)一种活动保温被覆盖透光后屋面的日光温室[J].农业工程技术(温室园艺),2015,35(16):24-26.endprint

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