育苗温室环境调控设施设备研究

陈韶庆

（南宁市花卉公园，广西 南宁 530001）

0 引言

高质量发展是现代农业发展的主要目标，基于科学的农业种植技术与经营模式，能够获得更多高产高质的农产品，在满足农业市场需求的同时，也能够促进农业经济的发展。而育苗环节是决定农作物生长状态以及农产品质量的重要前提，从育苗温室环境的角度，对其中应用的各类调控设施设备进行分析，对提升育苗温室环境质量效果，提升育苗成活率，培育优质种苗具有积极的意义。

1 育苗温室环境调控要求

1.1 遵循地区气候环境

从育苗生长的角度来看，植物生长环境的优劣会直接影响到育苗生长的质量效果，进而关系育苗成活率和植物的生长质量。广西地区属亚热带季风气候，雨热资源丰富，南宁市位于广西中部偏南，年平均气温在21.8℃左右，年降雨量1286mm，具有降水充沛，长夏短冬的特点。南宁地区夏季潮湿而冬季干燥，干湿季节分明，由于夏季时间较长，炎热潮湿环境持续状态也较长。为植物营造一个适宜其生长特点和需求的温室环境，应充分考虑该地区这一气候变化情况对植物生长的影响。从气候变化对植物生长环境中的光照、温度、水分、土壤养分等方面的影响入手，选择应用合适的设施设备来实现对温室内环境条件的有效调控[1]。

1.2 构建温室环境因子分析系统

在当前先进科学技术不断发展的背景下，能够应用于育苗温室环境调控的装置技术水平也在不断提升。以营造智慧温室环境为主要目的，现阶段已经能够尝试将一些自动化智能化的温室环境控制设施和系统用于温室育苗栽培工作。基于温室育苗环境营造的要求，提出以围绕温室环境因子来对温室环境质量进行分析的方式，促进育苗质量的提升，将这一思路与营造温室育苗环境的系统设施结合起来，可以通过构建温室环境因子分析系统的方式，利用该系统从温室环境因子的角度来衡量温室环境对提升育苗质量的作用效果[2]。基于这一目的，温室环境因子分析系统应包括总体监控设备以及能够实现各温室控制管理的设施设备。其中，对各温室环境进行控制管理的设施设备，如排气风机、补光灯设备等，可以基于系统对环境采集监测数据的判断来控制其启停状态，从而实现对育苗温室环境的自动化和智能化监测控制。

2 育苗温室环境所需调控设施设备

在充分考虑以上育苗温室环境调控要求的基础上，结合广西南宁地区育苗作业的实际情况，探讨在育苗温室环境调控中应用的各类设施设备，以总结分析的方式，明确以下几种基本的调控设施设备类型和功能作用。

2.1 温度调控方面

考虑种苗生长培育所需的温室环境条件，育苗温室环境中应用的调控设施设备，应能够满足对温室内环境温度变化的有效调控。南宁地区为典型的亚热带季风气候，在冬季气温明显下降的情况下，可以在育苗温室内部设置安装暖气供暖设备，依靠暖气供暖来在温室环境内部散发热量，提升温室温度。从暖气供暖设备的运行原理与动力支持角度来看，考虑天然气这一热力来源的成本较高，在基于环保与温室增温要求的前提下，可以选择在冬季午夜后以间歇性加温的方式来运行暖气供暖设备。温室内温度应能够保持在15～18℃，在白天室内温度低于13℃、夜间室内温度低于15℃的情况下，再启动设备进行供暖加温[3]。

而由于南宁地区夏季高温炎热持续时间较长，为防止过度日照和温度升高对育苗生长培育情况产生影响，还可以在温室设置顶开窗和侧翻窗的方式，达到对温室内进行降温的目的。顶开窗和侧翻窗通常由电机、控制箱、传动主轴、弧状齿条、防虫网以及玻璃窗构成，启动电机能够带动传动主轴及弧状齿条，在打开或关闭顶开窗或侧翻窗的过程中，依靠室内外的气压差来达到气体交换的目的。那就可以让室内的热量及时排出，同时也能够通过气体交换来降低室内空气的潮湿程度[4]。在这一过程中应注重对开窗速度进行合理控制，避免因开窗速度过快而导致室内外气体猛烈交换，产生烧苗现象。对实际应用于温室环境的顶开窗和侧翻窗也需要进行定期检查与维护，确保其在调控育苗温室环境条件中的作用。

在考虑营造现代育苗温室环境要求与设施设备开发优化情况的基础上，南宁地区还可以选择应用风机-湿帘来达到对温室内进行降温的目的。风机-湿帘主要包括轴流风机、湿帘、水泵、蓄水池、管道、过滤器等装置，在温室环境中，同时启动轴流风机和水泵，室外空气会透过充满水分的湿帘进入室内，在水分与室外空气接触后，能够基于吸取空气热量蒸发的原理实现降温，再依靠轴流风机的运转带走室内热量排出。这一方法主要用于以天窗或其他遮阳方式难以达到有效降温目的的情况。在实际应用该方法时，需要强调定期对装置中的管道过滤器、蓄水池进行清洗清扫，使用前应对管道阀门、湿帘水泵等装置的运行状态进行检查。

2.2 光照调控方面

光照条件是能够保证植物健康生长的基本环境条件之一，充足的光照不仅能够为温室环境营造良好的温度条件，同时也能够满足植物本身的光合作用需求。基于育苗温室环境的调控需求，还应能够配置好具备光照调控功能的设施设备。结合南宁地区光照的实际情况，当地常用的光照调控设施设备以植物补光灯和遮阳网为主。

由于营造育苗温室环境条件的覆盖材料透光率往往难以达到100%，再加上阴雨雾霾等天气条件会造成光照不足，很容易导致种苗生长缓慢或出现黄化的情况。南宁地区的降雨量较大，降雨天气占比也较多，可以在相关天气应用补光灯来保障植物的光照时间。针对这一方面的问题，在现代农业的发展中主要选择应用植物补光灯来达到延长光照时间和提高光照效果的目的。基于现代背景下的育苗温室环境，通常选择高压钠灯或金卤灯来进行植物补光。在考虑植物光合作用原理的基础上，植物体内的叶绿体能够基于相关酶的作用来捕捉环境中的二氧化碳，同时吸收太阳光中的红橙光以及蓝紫光来合成有机物，释放氧气。基于这一原理，以高压钠灯为例，高压钠灯中的红橙光占比40%，蓝紫光占比10%，具有较高的发光效率[5]。在育苗温室环境中，通常需要将植物补光灯安装于温室顶部，在应用系统监测温室内每日平均光照量未达到100W/m2标准或日照时长小于4.5h/d 的情况下，将补光灯之间的距离控制在4m×3m 左右。以进一步提升植物补光效率为主要目的，部分育苗温室，在应用植物补光灯的基础上还能够开发利用手动升降调节装置的方式来控制补光灯与植物之间的距离。

受到南宁地区夏季炎热气候的影响，还可以在育苗温室环境中安装遮阳网来达到降低光照强度的目的。遮阳网通常由遮阳网架构、控制箱、电机及其齿条传动部分、幕线与幕布等部件构成。基于温室环境因子控制系统的研究开发与应用，在遮阳网的安装应用方面已经能够实现自动控制。在温室环境价格发展光照强度过高时，可以直接操控控制箱来启动遮阳网。以温室内的育苗植物种类能够承受的最大光照强度为标准，让内外遮阳网能够相互配合，有效保障种苗的正常光合作用。

2.3 水肥管理调控方面

水肥管理也是种苗培育和生长过程中的重要内容，为实现对育苗过程中水肥管理的有效调控，现阶段常用于温室环境的水肥调控设施，以潮汐式苗床和调速喷灌机为主。

潮汐式苗床主要通过底部灌溉的方式来达到为种苗提供充足生长水分的目的，其具体包括苗床、循环管路以及控制3 个部分，依赖苗床底部设置的排水孔和基质毛细管，将水或水溶肥以泵入方式进入苗床的整个基质空间，从而达到灌溉和供应水分的目的。应用这一方法可以达到节省水肥的目的，同时也能够降低种苗培育生长中病虫害的发生概率。在实际应用该装置时，需要结合三室环境培育种苗的具体类型和生长习性特点，在规划合适的灌溉频度、时间以及肥料浓度的基础上，有效提升灌溉的实际效果。现阶段常用于育苗温室环境的潮汐式苗床床体承重标准在50kg/m2左右，且苗床上应避免放置其他重物。对苗床中的溢出基质以及过滤装置，也应能够定期清理，避免因管道堵塞影响苗床应用的实际效果。

调速喷灌机也是能够实现对育苗温室环境灌溉进行有效控制的主要设施。基于现代农业育苗技术以及温室环境因子控制系统的发展背景，现阶段用于育苗温室环境的调速喷灌机，已经能够实现全自动调速与灌溉，基于育苗水肥管理的主要目的，依赖主机、轨道、供水与控制系统程序，依据水泵加压和电机控制的原理来实现喷射灌溉。在实际应用该设施设备时，应基于温室环境中培育的种苗种类和生长习性特点，确定好喷灌机的行进速度和时间。在现代温室环境中，通常需要设置偏快的喷灌机运行速度，以往返浇灌的方式进行水肥灌溉。这一过程中也应注意控制喷淋机的喷水量，让其能够与种苗和基质单位时间的吸水量保持平衡，避免造成环境湿度增加或水资源浪费等情况，但影响育苗效果的同时，容易提升育苗病害的发生概率。

2.4 二氧化碳调控方面

基于育苗温室环境的要求来选择设置用于环境调控的设施设备，除营造适宜种苗生长的基本环境条件外，还应能够结合植物的光合作用原理，考虑二氧化碳这一植物进行光合作用的主要原料，从气体环境因子的角度来选择合适的温室二氧化碳调控装置。在冬春季节，受到气候条件变化的影响，处于密闭情况下的温室室内二氧化碳浓度仅在100mg/L 左右。而大部分种苗正常生长过程中对二氧化碳浓度的需求在500～800mg/L，为保证植物正常的光合与呼吸作用，需要对温室环境下的二氧化碳浓度进行有效调控。

在现代育苗温室的发展过程中，主要依赖二氧化碳发生装置来达到提升温室内二氧化碳浓度的目的。基于化学反应生成二氧化碳的原理，二氧化碳发生装置依赖的化学反应包括硫酸与碳酸盐反应、电加热碳酸氢铵和碳酸氢钙等原理，除此之外也可以通过燃烧煤或其他碳氢化合物等燃料，压缩气态二氧化碳储存释放等方式来提升温室内的二氧化碳浓度。考虑保障疫苗环境空气的环保质量和育苗生长要求，应对基于化学反应和燃料燃烧方法形成的生成物去除有毒气体。在考虑种苗生长阶段的前提下，应用二氧化碳发生装置，通常需要以种苗生长至五片真叶时，于每日日出1.5h 后开始，在通风前1h 停止。在种苗生长早期，应将二氧化碳的释放浓度控制在0.5mg/L 左右，待种苗生长到一定阶段，可以将二氧化碳的释放浓度逐渐增至0.8mg/L。应用二氧化碳发生装置应确保温室环境的气密性，更多选择在晴朗天气启动装置，这一过程中也应注重对种苗施加的氮肥、磷钾肥量进行控制，避免出现种苗陡长的情况。

2.5 环境监测调控方面

除具体用于育苗温室环境的各类调控设施设备外，还应能够基于环温室环境因子的概念和原理，以构建针对温室环境的监测调控系统的方式，实现对育苗过程中温室环境的光照、二氧化碳浓度、空气与土壤温湿度等相关参数的监测，进而依据监测的结果来启动相应的环境调控装置，实现对温室环境的有效调节。

具体而言，在环境监测调控方面，可以发挥物联网技术的作用依靠传感器和显示屏来获取温室环境中的实时数据并显示出来。这一过程主要涉及显示屏、传感器、测量仪等装置设备。以传感器的应用为例，在单室环境因子监测系统徒长中，传感器部分主要包括针对光照空气温湿度，二氧化碳浓度以及土壤温湿度检测的传感单元，可以基于采集监测到的相关数据来实现对各类温室环境因子的动态调节，应用基于系统程序的相关指令来自动控制加温加湿等方面能够提升温室环境质量效果的操作。这样不仅能够满足温室环境育苗的要求，同时也能够基于对温室环境中相关参数的采集分析和处理，满足不同类型种苗生长的要求，推动温室育苗工作朝着精细化的方向发展，提升育苗的质量效果。

3 结语

综上所述，为育苗提供更舒适的温室生长环境，要求能够结合不同植物的生长习性和特点，在考虑地区气候环境对植物生长影响的前提下，选择合适的调控设施设备来进行育苗工作。温室环境能够有效帮助育苗克服气候环境与条件对植物生长的影响，是农业领域发展的重要内容，选择合适的育苗温室环境调控设施设备，能够有效提升温室环境对种苗培育的效果，从而促进农业经济的发展。