半地下式日光温室的土地利用率分析

陈来生 韩睿 李志成

摘要 [目的]研究半地下式日光温室的土地利用率，解析该类型日光温室土地利用效率的途径。[方法]计算10 m跨度半地下式日光温室，随长度变化，该日光温室的土地利用率的变化，并进一步分析增加跨度对土地利用率的影响。[结果]10 m跨度的半地下日光节能温室最佳室内长度范围80 m以上，其室内生产面积土地利用率的极限在0.50以内，全部生产面积土地利用率的极限在0.62以内。对80～90 m长度的温室其跨度从10 m增加到13 m，土地利用率可以提高2%。[结论]半地下式日光温室的土地利用率较低，增加长度和跨度对提高土地利用率效果有限，应注重采取多种防止热量散失的措施，增加温室的保温性能，同时注重耐低温寡照品种的引用，提高日光温室的种植技术，增加半地下式日光温室的土地生产率。

关键词 半地下式；日光温室；土地利用率

中图分类号 S214 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2018）23-0181-03

Abstract [Objective]The land use efficiency of semi underground solar greenhouse was studied， and the way of land use efficiency in this type of solar greenhouse was analyzed.[Method]The change of the land use rate of the solar greenhouse was calculated with the change of the length of the 10 meter span semi underground solar greenhouse， and the effect of increasing the span on the land use rate was further analyzed. [Result]The best chamber length of the semi underground energysaving solar greenhouse with 10 meters span is more than 80 meters， its net production area of land utilization rate limit within 0.50， the total production area of land utilization rate limit within 0.62. For the greenhouse with 80-90 m length， its span increased from 10 m to 13 m， and the land utilization rate can be increased by 2%.[Conclusion]The land utilization rate of the semi underground solar greenhouse is low.The effect of increasing the length and span on the land utilization is limited.Many measures should be taken to prevent the heat loss to increase the thermal insulation performance of the greenhouse.At the same time，attention should be paid to the introduction of low temperature tolerant varieties，improve the cultivation technology of solar greenhouse， thereby increasing the land productivity of semiunderground solar greenhouse.

Key words Semi underground；Sunshine greenhouse；Land utilization rate

半地下式日光温室是青海省东部农业区目前推广的日光温室，也是北方地区主要的日光温室类型之一。该日光温室墙体厚实、结构简单、建造容易，温室具有良好的保温性能，具有投入产出高、造价低、经济实惠、回收期短的优势，有效提高了农民收入，增加了冬季鲜菜供给，丰富了城镇人民的菜篮子。但是该日光温室墙体厚，占地面积大，广大群众和各级管理部门经常对其土地利用率提出质疑，大量研究和实践中，没有对该类型日光温室的土地利用率进行翔实计算分析[1-2]。笔者以青海省半地下式日光温室进行定量计算，并分析温室长度、占地面积、净面积、生产面积以及它们之间关系，以期厘清半地下式日光温室土地利用率的影响因子，为该温室进行优化设计建设和提高生产效率提供理论依据。

1 半地下式日光温室结构特点

青海省东部农业区推广的半地下式碾压土墙钢竹混合骨架日光温室是在引进同类型温室的结构上，结合当地实际进行优化设计的[3-6]。温室外长60～90 m，内宽10 m。墙体为机械碾压土墙（也可夯打），墙基底厚3.6 m，顶宽2.2～2.4 m，±0.000 m（水平面）以上高2.73～3.00 m，墙体厚实，具有保温、蓄热、支撑后屋面和前屋面的功能。骨架为镀锌钢管或普通钢管焊接成为絎架骨架，以及由钢管+竹木骨架混合搭建，并与冷拔丝横拉，形成钢管竹木骨架体。后屋面仰角40°～43°，覆盖薄膜裹草、草泥，或苯板等轻型隔热材料形成复合屋面。脊高4.1 m，其中畦面在±0.000 m下切1.3～1.5 m，规避冻土层。前坎采用圈梁或站墩垫角与骨架整体浇筑，或用预埋件与骨架焊接，前坎外沿设砼面水槽。棚膜采用无滴膜，厚0.12 mm。看护房穿墙后接温室墙体。温室墙体土方就地挖取，机械碾压后，进行修整，然后修建前坎、上骨架、建后坡面和看护房，上棚膜，安装保温层。该温室具有结构简易、棚内空间大、棚高、升温快、保温性能好、防风能力强等特点[7-8]。2008年以来，在青海高原东部农业地区冬季最冷月，室内温度大于5 ℃，室内温度高于砖墙通温室和加气砼砖墙温室，具有较好的蓄热保温能力，果树蔬菜越冬生产性能良好，在冰雪灾害中显示了较强的抗灾能力，成为青海高原主要日光温室类型（图1）。

2 半地下式日光温室土地利用率分析计算

2.1 日光温室各种土地利用计算口径

日光温室占地面积指日光温室面积、前后温室之间的占地面积（棚间地）和看护房占地面积之和，温室面积包括温室后墙、山墙、前坎等占地面积，其中，前坎包括置于前坎处的水槽和砼浇筑体，该研究设定为宽0.5 m，山墙面积固定后，温室占地面积随温室的长度延长而变化。日光温室棚间地面积中，前后温室的间距确定，应以前栋温室不影响后栋温室的采光为原则，保证冬至日早晚每栋温室都能正常采光。青海东部地区温室间隔距离计算公式简化为（2n-1）m，n代表温室后墙高度（±0.000 m计），半地下式温室一般为2.7 m，由于后墙较厚，放置保温草苫或保温被后，放置位置靠前，其投影不影响后排温室。因此，间距按照该温室最高处高度计算。半地下式日光温室看护房一般布置后墙后，与温室穿墙通道相连，但也有相当数量的温室，为了节省投资或生产人员距离温室近等原因，不设置看护房，因此，该研究不计算看护房的占地面积。

温室净面积指温室内面积，温室内生产面积指温室内除过道、蓄水池等非生产耕地面积后，用于生产蔬菜果品的耕地面积，在实际建造的温室中，有相当数量的日光温室采用管网灌溉，一般不设置蓄水池。因此，该研究计算中，不考虑蓄水池占地面积，生产面积为扣除过道后的面积。

温室全部生产面积指温室内生产面积与棚间地生产面积的和。棚间地生产面积在北方地区主要在春秋之际生产，受前后排温室影响，一般在温室前后各1 m之内不能利用，因此，棚间地需要扣除2 m以上宽度，其余用于生产。

2.2 日光温室土地利用率计算

以青海东部农业区的半地下式土墙日光温室为例，取温室内跨度10 m，墙基底厚3.6 m，后墙高2.70 m（±0.000 m水平面），随着温室长度从47.2 m增加到127.2 m半地下式日光温室的棚内生产面积土地利用率从0.421到0.469，虽然有所提高，但在0.47以内，全部生产面积土地利用率在0.60之内（表1）。

半地下式温室的室内跨度从10 m增加到13 m，日光温室围护结构同时增加，墙基底厚从3.6 m增加到4.2 m（±0.000 m水平面），后墙高从2.70 m增加到3.48 m（按顶部坡度15°计算），棚间距离从4.40 m增加到5.96 m。经过计算分析，半地下式日光温室的土地利用率参数变化幅度较小，其中，温室净面积土地利用率从0.496增加到0.505，温室内生产面积土地利用率从0.456增加到0.474，全部生产面积土地利用率从0.586增加到0.641，3项利用率指标增长幅度在5.5%之内（表2）。

3 讨论与建议

（1）通过对半地下式日光温室的各种土地利用指标分析，跨度10 m温室，室内长度从40 m（对应的室外长度从77.2 m）到120 m（室外长度127.2 m），室内生产面积土地利用率从0.421增加到0.469，极限在0.50以内。全部生产面积土地利用率从0.551增加到0.599，但难以突破0.62，在长度达到70 m以上后，递减幅度也是小于0.01。因此得出，半地下式日光温室的生产面积土地利用率的极限在0.50以内，全部生产面积土地利用率的极限在0.62以内。也就是对单栋温室而言，增加温室长度在80 m以上未必能有效增加土地利用率。

（2）增加温室跨度是否增加土地利用率，从目前的10 m增加到13 m时，随着跨度增加，需要相应增加脊高、棚间地面积、加厚墙体。以温室室内长度80、90 m的温室计算分析，室内生产面积土地利用率从0.456增加到0.469。全部生产面积土地利用率从0.586增加到0.641，但难以突破0.69。因此，半地下式日光温室增加跨度可以增加温室内生产面积土地利用率和全部土地利用率，增长幅度5.5%以内。

（3）其他增加土地利用率方式，一是增加温室跨度，但是不增加脊高的情况下，棚面角度低，采光效率降低，不一定有效增加温室采光蓄热增温效率，且造成棚面顶部较平易“掉包”，进而提高温室维护费用，效果可能适得其反。二是进行墙体减薄处理，土地利用率将有所增加，但从实际看，减薄后保温性能和耐用性能下降，得不偿失，即便土地利用率有所增加，但增加的面积实际很小。

（4）提高土地利用率的途径分析。通过上述计算分析和讨论看，在半地下式日光温室很难通过增加长度和跨度来增加生产面积和提高土地利用率的情况下，应该突出土地产出效率，即提高土地生产率，而不是土地利用率。一是将通道设置在前部，将光热等条件最好的温室区域用于生产。二是提高温室装备标准，半地下式温室墙体厚，很少存在散热问题，应注重选用质量好的保温被，以增加温室保温效果，同时，采用透光率好的聚烯烃（PO）膜等以提高生产能力。三是注重耐低温寡照品种的引用，提高设施蔬菜果树栽培技术水平，增加产量，调整种植结构，增加收入和提高土地产出率。四是积极利用非耕地建造温室，包括荒山、荒坡、戈壁、沙漠等，也可利用阳坡地、梯田等修建日光温室，有效减少优质耕地资源使用。

参考文献

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