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创造地域特色的“聪明温室”

http://www.chla.com.cn 2011-12-23 来源:中国花卉报 作者: 发表评论(0)

  国际上温室业已有数百年历史,我国温室行业真正得以发展不到30年时间。要想赢得国际市场上同行的尊敬,创造更大利润空间,必须有自己民族符号的“聪明温室”奉献给世界。

  国际温室发展启示

  目前国际上温室给大家的印象是:区域特征明显,有典型的地域符号;多年来倾注温室人的智慧和创新成果,充分“扬长避短”,克服当地不利的气候因素,最大化地发挥了有利气候资源,使温室成为不可思议的高产“机器”。

  从国际温室发展趋势来看,有几点共识是一致的。一是温室节能已提到一个新高度,节能温室的结构研究,以及如何利用自然能源调节环境等已成为温室建设重点;二是节能与新能源利用技术在温室中的应用已成为趋势,热泵、太阳能、风能等新能源,以及温室自身作为捕获、收集、储存、释放热源的节能技术已经得到利用;三是综合配套装备与技术广泛应用,人均管理面积日益扩大,产量水平不断提高。我国大型连栋温室加温所需的能源消耗大,运行费用高,配套技术与装备缺乏。

  国外温室结构有两大特点,一是骨架材料尽可能减少遮光,并研究了许多增加光照的途径,如全面推广应用人工补光技术。二是覆盖材料在具有一定的保温性能基础上,应尽可能增加其透光性能,如冬季光照较弱的荷兰,几乎全部选用玻璃(保温+透光)作为外覆盖材料。我国建造自己的“聪明温室”不妨朝这些方面进行构思设计。如减少结构遮光、覆盖材料遮光和灰尘遮光,让光尽可能多进入;提高保温覆盖性能,发展自身蓄能和清洁能源,尽可能少用化石能源;有效调控环境,减少因极端气温、光照不足、低二氧化碳等恶劣环境给植物带来的“忍冻挨饿”;提高机械操作程度,降低农民劳动强度。

  区域规划温室类型

  中国的连栋温室主要借鉴于日本、荷兰、美国、西班牙、以色列、法国等国家,具有“万国博览园”的性质。同时我国也有充满智慧的特色温室型式———日光温室。日光温室是“三北”地区的主要温室型式,但目前存在的问题还较多:土地利用率极低,仅为30%至40%;单体面积偏小,不利于规模化生产;消耗大量土壤,破坏环境严重;环境调控能力弱,基本靠天吃饭;机械化程度低,劳动强度大;产量低,品质不高,缺乏竞争优势。

  一个地区的光照、温度等气候要素,决定该地区的设施类型;风、雪等气候要素,决定该地区的温室骨架、结构等。因此,应针对不同地区的气候特征来分析制定温室类型与建设规划。比如我国“三北”地区,东北、华北地区冬春季节光照较弱,温室结构对透光性能要求较高,补光需求较大;西北地区光照资源丰富,全年基本无需补光;东北、西北地区平均有5个月以上需要额外加温,对温室结构保温性能要求很高。这三个地区平均有5个月的时间需要采用通风或降温的措施调节环境,因此温室结构对降温、通风需求较高。该区域的创新型日光温室将会是主流,连栋温室则更多地考虑保温与节能调控。我国南方地区,冬春季节光照较弱,温室结构对透光性能要求很高,补光需求较大,全年平均气温较高、湿度较大,温室结构对降温、通风(自然通风)需求较高;中南部地区冬季温度偏低,果菜类作物有加温需求。比较而言,该地区的光照比地中海地区弱,夏季温度比荷兰高,相对湿度较大,建议借鉴日本和荷兰的温室结构模式,构建中国特色的温室结构体系。

  日光温室革新战略

  日光温室是中国特有的温室结构形式,是未来我国对世界温室领域贡献的重要方向。因此,应针对我国日光温室的结构和使用现状,分析探讨创新发展模式,制定出切实可行的战略规划。战略一,墙体材料应进一步革新。当前我国日光温室墙体由蓄热层与隔热层两部分组成,蓄热有效层仅为30厘米左右,其余为隔热层;目前墙体释放的热量仅为到达墙体热辐射量的1/8至1/10;因此,今后的墙体应由绝热性能好的材料(轻便简化)与蓄热量大的复合材料组成;战略二,单体面积将会进一步扩大。日光温室的两个显著特征是墙体保温蓄热与外覆盖夜晚保温,今后依然要利用这两个特征,但利用形式上可能会有所不同。将来的日光温室单栋面积应该在1200平方米到1500平方米,这需要更多的智慧来解决大型化问题;战略三,环境调控与配套装备的配置与应用。温度、光照、二氧化碳等环境调控措施应在日光温室得到广泛应用;耕作、植保、灌溉、施肥等机具将会得到普及与推广。希望从业者通过日光温室的革新,使温室更加“聪明”,进而为中国农民和世界温室技术的发展做出更大贡献。

  (作者系中国农科院设施农业研究中心主任)

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编辑:wenweihua
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