日光温室建设及室内微灌系统运行管理

 

1　背景与规模

　　日光温室建设是石羊河流域重点治理规划中的重要内容，是增加农民收入的关键措施，认真搞好日光温室的建设与管理，对于改善生态环境，维护绿洲稳定，推进产业结构调整，促进种植业向立体化、集约化、高效化方向发展具有十分重要的意义。

　　根据《石羊河流域重点治理规划》，全流域发展温室大棚18 442.55万m2，其中2010年前发展温室大棚13 693.51万m2，2011-2020年发展4 749.04万m2。

2　日光温室的结构

2.1　角度参数

2.1.1　温室方位角。要求日光温室座北向南，东西延长。若稍向东偏，可充分利用上午光煦，稍向西偏，可充分利用下午光照，但偏角应控制在7°～8°，而且从光照强度考虑应向东偏。

2.1.2　后屋面仰角。即后屋面与平面的夹角，它取决于后屋面的水平投影长度和屋脊与后墙顶部的高差。后屋面仰角应当大于严寒季节（立冬到立春之间）正午的太阳高度角，才能保证阳光直射到后墙上吸收较多的热量。

2.1.3　屋面角。即日光温室采光屋面与地面之间的夹角。它与当地的地理纬度有关，但要保证日光温室每天有4h以上的合理采光时间。一般屋面角在0°～40°之间。

2.2　高度参数

2.2.1　后墙高度。主要考虑后墙与后屋面仰角的关系，同时要考虑到生产操作的方便，后墙高度一般为2.20～2.50m。

2.2.2　拱高。是指从日光温室的屋脊到地面的高度。在温室跨度一定时，拱高的大小直接影响采光角、采光面积和太阳辐射的接受量。在跨度为7m的日光温室中，要保证屋面角在27°以上，拱高为2.90～3m。

2.3　跨度、长度及间距

2.3.1　跨度。跨度的大小影响着日光温室的栽培面积和采光角度，一般应控制在7m以内。

2.3.2　长度。日光温室的长度影响着栽培面积和东西侧墙遮荫比例的大小。一座日光温室的面积应达到350m2以上，即长度应在50m以上，一般日光温室长度不超过100m为宜。

2.3.3　间距。日光温室之间的距离要以前排温室不对后排温室遮荫为原则。

2.4　墙体厚度及草帘厚度

2.4.1　后墙厚度（包括山墙）。后墙所蓄载的热量要占温室热量的50%以上，所以后墙的载热能力是日光温室冬季生产的关键。一般后墙的厚度要大于当地的冻土层厚度。

2.4.2　后坡厚度。后坡的作用与后墙的作用相同，一般要用保温隔热性能好的麦秸、玉米杆等材料，厚度在50cm以上。

2.4.3　草帘厚度。一般单层PVC温室薄膜能保温4～5℃，而在-15℃条件下保证温室内的温度不低于5℃，覆盖材料还要有15℃的保温能力。因此，要求草帘厚度达到8～10cm。

3　日光温室的微灌系统

3.1　灌溉水源

　　日光温室中的温度，不论是温室内的气温，还是温室内的地温，均是作物生长*敏感的环境因素。地温不足，会抑制根系的吸收活动和土壤微生物活动。日光温室的灌溉水源可以是地下水、地面水。但由于日光温室是在寒冷的冬季进行蔬菜生产，这时的地下水、地面水的温室均比温室内的水温低。灌溉水的温度对地温影响很大，如果用过低温度的水浇灌温室作物，灌水后地温会急剧降低，可能会因水温低而损伤作物根系。因此，日光温室的灌溉水温一定不能低于温室地温。这就是日光温室对灌溉水源的特殊要求。

　　为了使寒冷季节的水温能满足日光温室的要求，一般解决的办法有两种，即每座温室中修建一个蓄水池和集中修建一个温室蓄水池。

3.1.1　分散型温室蓄水池

　　分散型蓄水池就是在每个日光温室中建一座蓄水池，位置应紧靠山墙，这样可以利用山墙的遮荫地建水池。一般蓄水池的宽度为3m，长度=温室跨度-通道宽度，一般为6m，如池深为2m，可蓄水36m3。修建蓄水池的材料可用砖砌，内裹防渗水泥砂浆，或挖成梯形断面，用整块塑料薄膜面防渗。为了提高水温，还可以在蓄水池上用塑料薄膜搭棚覆盖。这种蓄水池适合于分散经营的日光温室。

3.1.2　集中型温室蓄水池

　　为了降低蓄水池工程的造价，同时满足日光温室对水温的特殊要求，有必要修建一种建在日光温室中的大型蓄水池。这种蓄水池的水面宽度为6～6.50m，水面长度可与温室等长，水深为1.50～3m，四周的边坡系数主要取决于池子的铺砌方式,如果用混凝土预制块，边坡系数m=1，如果用现浇混凝土或其它材料，边坡系数可大一些。这种蓄水池一般采用高密度聚已烯（HDPE）塑料衬垫作为防渗材料，其特点是防渗效果好，适应地基变形的能力强，工程投资省，建设工期短，是一种比较好的柔性蓄水池。

3.2　微灌系统的布置

3.2.1　微灌系统的布置：①单向流滴灌带的布置是从支管上用旁通引出，将滴灌带按作物种植垄铺设，一条滴灌带可铺设若干条种植垄。②双向流滴灌带的铺设与单向滴灌带相同，但从滴灌带的两端同时从支管进水，改善了滴灌带出流的均匀度。③采用毛管和滴水灌水器的布置，支管上的旁通管用量比较大。如果温室较长，支管也长，支管的压力也大，会使灌水均匀度降低。④按灌水单元布置管道，可适应同一日光温室内种植不同的作物，灌水流量小，管理灵活，操作简便。毛管的布置方式可垂直于干管或平行于干管。

3.2.2　微灌毛管与作物的配合：①单行垄上种植，膜下滴灌带或毛管。②双行垄上种植，膜下滴灌带或毛管。

3.2.3　加压过滤装置：①微型水泵加压。使用扬程10～20m的微型潜水泵，直接从日光温室内的蓄水池中抽水加压。这种方式简单、灵活，适合小规模或单个经营的温室，但在温室中要具备电源，至少要有两相220V的电源。②手压泵加压。这种加压方式适合于不具备电源家庭经营的日光温室。目前手压泵的种类较多，扬程大多在温室微灌要求的扬程范围内，所以这种方式适合边远地区发展日光温室的需要。③集中加压供水。这种方式适合于集中连片开发规模化生产的日光温室群。它可以用大型日光温室蓄水池作为其它生产温室的水源，用水泵加压，将水输送到各温室的微灌系统。在山坡地上开发的日光温室，可利用自然高差实行自压，在高处修建蓄水池温室，低处修建生产温室。这种温室群中，可以不再修建生产温室内的蓄水池，或修建后作为备用水源。

　　在日光温室中水源进入微灌系统时，要对初级过滤的水源实行二级过滤，一般采用网式过滤器。

4　日光温室的水分管理

4.1　灌水方法

　　经常采用的灌水方法是沟灌法和微灌法。沟灌法是目前采用*多的灌水方法。果菜类作物多采用高畦栽培，在畦中间挖一灌水小沟，两边各栽一行作物，上面覆盖地膜，膜下进行沟灌，可以减少蒸发，降低空气湿度。同时灌水后的地温，不会过分降低，有利于根系活动。

　　微灌是比较先进的灌水技术，适宜在设施栽培中使用，但需要微灌设备，成本较高。随着日光温室的发展和水资源的日益紧缺，微灌将会越来越多地用在日光温室中。微灌是用管道低压送水和灌水，效率高，不破坏土壤的团粒结构，可保持土壤良好的通气性，对防病有一定的作用。微灌节约用水，能促进作物生长，提早成熟。据测定，采用滴灌法栽培番茄和黄瓜，可比高畦沟灌法节水70%以上。

4.2　灌水时间

4.2.1　阴雪天气不可灌水，以免降低地温，影响根系生长，如果非灌水不可时，也只能滴水救急，等待天晴后进行灌水。

4.2.2　根据土壤质地和表面状况以及肥料多少，确定灌水的时间和程度。一般在土壤干燥或出现裂缝时即应灌水，施肥量大时，要适当灌水。

4.2.3　从作物生长表现也可看出是否需要水分。例如在早晨观看叶片的颜色深浅，有无光泽等。颜色深绿，无光泽，则表示缺水，日出后植物出现萎蔫状态即表示缺水。

4.2.4　采用土壤水分张力计测定水分张力，确定灌水时间比较可靠，一般张力计的负压达到1.50～2bar时适宜灌水。

4.3　空气湿度的调控方法

4.3.1　覆盖地膜。覆盖地膜是*有效的降湿方法，而且可以保水，提高地温。据研究，日光温室大棚内覆膜前夜间湿度高达95%～*，覆膜后降至75%～80%。

4.3.2　通风换气。日光温室因无人工加温，应根据温度状况进行通风换气。但是，如果由于通风会造成低温冻害时，即使相对湿度达到饱和状态，也不可以进行通风换气，所以在严冬期间，应该保证作物不遭受冻害的前提下，进行通风降温。

4.3.3　适当控制灌水量。采用微灌或高畦沟灌，均应在高畦或垄上覆盖地膜，这样就能有效地减少灌水量和蒸发量，同时也有效地降低了温室湿度。

4.3.4　畦