蔬菜大棚优化设计应把握的问题

冯福东

摘  要：保定满城区近些年来大力推广大棚种植技术，提高了当地蔬菜作物的产量，但是通过调查发现，很多农户蔬菜大棚功能欠缺、质量不佳，主要表现在通风、结构、光照、保温等方面。基于此，本文提出蔬菜大棚中存在的问题，进而提出相应优化设计方法。

关键词：蔬菜大棚;优化设计;问题;对策

中图分类号：S-1                                    文献标识码：A                                               DOI：10.11974/nyyjs.20181032019

引言

满城区作为保定市重要的蔬菜草莓种植基地，近些年满城区大力发展蔬菜种植业，丰富了当地农业经济体系。特别是在近些年，随着人们生活质量不断提高，对反季节蔬菜的需求量也不断提高，而这一需求推动了蔬菜大棚种植技术的发展。但通过调查发现，很多农户在蔬菜大棚建造中存在着很多问题，蔬菜大棚也无法发挥预想功能，这直接造成了蔬菜减产，经营成本也随之增加，农户得不到应有的经济效益，对满城区蔬菜种植行业发展不利。针对此类问题，需要对蔬菜大棚进行优化设计，保证大棚内种植条件良好，实现蔬菜大棚种植目标，提高当地蔬菜作物种植的经济效益。

1     蔬菜大棚中的现存问题

1.1     保温性差

大棚种植是为了延长蔬菜的种植时间，因此会出现很多的反季节蔬菜。而很多蔬菜对温度的要求非常高，如西红柿白天温度要控制在25℃以上、夜间在18℃以上等，如果温度偏离过大，会直接影响作物生长。很多农户为了降低土地用量，大棚南北宽度设置过宽，导致脊高较高，不利于盖揭草帘、夜间保温，还会遮挡阳光，保温性能较差，无法满足作物的生长温度需求。

1.2     架构不稳

很多农户不愿意在蔬菜大棚上投资，还存在一部分农户使用竹杆、木头做支架和土墙搭建的简单大棚，虽然可以有效控制大棚建造成本，但是稳定性非常差，如果遇到恶劣天气，如强风、大雪等天气，很容易因为大棚架构荷载力不足而倒塌，造成极大的损失，得不偿失。

1.3     通风不畅

通风可以直接调节大棚内部的温湿度，而温湿度控制对蔬菜作物生长有着重要影响。如果通风不当很容易造成蔬菜根叶腐烂等病虫害的发生，同时也会产生很多的有害气体，如氨气、亚硝酸等，其中氨气可以直接进入到蔬菜叶当中，对叶绿体造成损害，影响作物正常光合作用，甚至是全部干枯。

1.4     光照不足

很多蔬菜作物在弱光下其机能会快速减退，甚至是光开花不结果，如丝瓜、茄子等。很多大棚受到了土地面积、方位限制，导致整体方位出现问题，特别是一些南北走向的大棚。这样会造成大棚光照时间较短，特别是在光照不足的冬季，往往只有3h左右的光照，从而降低蔬菜种植的产量和质量。还有些大棚距离过近，薄膜折叠，从而影响透光率。

2     蔬菜大棚優化设计相关策略

2.1     温度方面

蔬菜作物生长情况和大棚温度有着直接关系，虽然不同蔬菜种类所需要的生长温度不同，但想要实现高产就必须要保证大棚的保温质量。为了能够提高大棚温度的控制性，可以采用草苫的方法，根据作物温度要求和天气状况合理控制揭开草苫的时间。在出现太阳1h之后即可揭开草苫，如果薄膜上出现白霜，证明揭开较早，相应延后揭开苫即可。在太阳落山的前30min可以盖上草苫，避免太阳落山棚内温度快速下降。阴天也可以适当的揭开草苫，这是由于很多折射光也可以进行光合作用。如果多天没有揭开草苫，在晴天时不可一次性全部揭开草苫，需要将隔1个揭开1个，之后再逐个揭开，雪天不可揭开草苫。

除了草苫揭盖方法外，还可以采用双模免苫的方法，就是在大棚建造当中，每隔一定的距离再铺设一层膜，从而形成双模，这样就可以起到保温作用，夜间不需要改善草苫即可保持棚内温度，白天还可以保证光照充足，减少投入费用。

2.2     架构方面

建设大棚需要考虑多项因素，在保障大棚种植功能的前提下需要重点考虑成本问题。其中，大棚屋盖、屋架是主要的受力区，屋面梁承载了大部分重量，这就需要注重这些重要的部位结构设计。可以将镀锌角铁拼接成矩形，之后将主副拱和压膜钩固定在上面，形成一个整体，这样可以提高大棚整体的强度;主拱可以采用40mm×40mm×12mm的热镀锌方管，相比直接25mm的圆管，抗压强度会增加5倍以上，在实际使用中不易变形;梁采用C型60mm×40mm×1.5mm×4000mm的钢材，可以提高抗风强度;在主副拱和主梁之间用连接件连接起来，这样可以形成一个整体，减少变形几率，提高整体荷载。此外，为了以防万一，可以在棚内设置作物固定架。

2.3     通风方面

通风性是判定大棚性能的重要指标，通常主流的大棚形式为屋脊、对拱、斜顶3种类型，3种大棚在进口附近都出现了回流，但是回流区不同。通过调查结果显示，斜顶大棚的换气周期最短、拱形大棚换气周期要长一些、屋脊大棚换气周期最长。因此，在条件允许情况下，最好是选择斜顶大棚。

如果想要对拱形大棚、屋脊大棚进行改造，需要从多个方面考虑，主要通过增加进风口、出风口、延长换气时间解决。如跨度为8m、长度为60m、肩高为1.8m、两侧通风窗为1.35m的大棚，可以在大棚南北侧开1个1.5m高、5m宽的通风窗，在通风窗位、大门位置覆盖20目防虫网。该方法可以提高大棚的通风效率，也可以隔离害虫，降低农药用量，改善蔬菜的种植环境。同时该种方法的成本损耗较低，不需要改成斜顶大棚即可保证通风性能。

2.4     光照方面

很多蔬菜作物的光照要求都是12h以上，这就需要增加大棚的进光率和光照时间。通过调查研究表明，大棚的不同部位光照也有所差异，通常两侧、上部光照强，中低部、下部光照弱。而大棚脊高会直接影响光照投射角度和采光形状。采光屋面面积不可设置得过小，否则会容易造成局部积水。标准大棚的跨度控制在6～8m即可，随着维度增加跨度要相应减小。跨度一旦确定要适当地增加脊高，大也不是无节制的增加，否则会导致棚内空间过大，不利于保温。对于满城区来说，大棚脊高控制在2.6～3.7m范围内即可。

优化采光面形状也十分重要，在选择采光面时除了要注重增加采光率，同时也要考虑棚内的种植面积、大棚架构承载力、散热性能等，不能以单项指标确定采光面，需要综合选择。通过研究发现，抛物线型的采光效果最佳，曲面要好于直线型。当然，弧面不是没有缺点，虽然采光较好，但是弧面会出现下凹区，操作较为困难、土地利用率低（相对）。对于土地利用率低的情况，可以通过适当的调整获取更高的采光率。满城区的四季分明，在秋末到初春时节，由于太阳高度较低，此时可以加大屋面坡度;在春末到秋初，此时太阳较高，可以适当减少屋面坡度。这样即可提高采光率。

在薄膜选择上，可以采用消雾无滴棚膜，该种棚膜透光性强、保温性好、抗老化作用强，并且在雨天不会在薄膜上产生水滴，避免棚内滴水，可以保证棚内湿度稳定。通过使用经驗可知，该膜在使用期间的光照轻度可以提升20%以上，棚内温度提升2℃以上。同时，可以针对蔬菜不同品种对光照要求不同选择不同颜色棚膜，这样即可实现增收目的。

3     结束语

蔬菜大棚对蔬菜增产、延长种植时间有着重要作用，为了能够全面发挥蔬菜大棚的积极作用，针对蔬菜大棚现有问题进行优化设计，提高蔬菜大棚性能，如提高架构稳定性、增加透光率、加强通风效率、保证保温性能等，这对满城区蔬菜作物产业发展有着重要意义。

参考文献

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