育苗环境的好坏直接会影响到种苗的质量品质,做农业,想要作物长得好,环境因素尤为重要,环境因子中的温度、湿度、光照、水分、二氧化碳浓度和养分缺一不可。文章由广源温室张经理编辑。设施农业经过几十年的发展,使得一些先进的环境控制系统得到了广泛应用,专注温室工程技术,服务现代农业。而且也取得了非常好的效果。
一、光照调控设施
光照是种苗光合作用的重要条件之一。光照强度 与时长直接影响种苗生长发育。不同品种的种苗、生长 阶段所需光照条件不同,不同季节、时间、天气条件下 育苗温室内的种苗接受的光照也不相同,为营造适宜 种苗生长的光照环境,需合理调控、使用光照相关设备设施。如植物灯,植物补光灯通常安装在现代育苗温室顶部,分布 间距 4m×3m。补光灯安装采用手动升降调节器 距离植物的高度,大大提高了补光效率。育苗温室内平均每天光照量<100w/m2 或日照时 长小于 4.5h/d 时,即可开启植物补光灯 。补光灯应逐 行开启,待电流稳定时再开启下一行,否则易导致瞬间 电流过大影响补光灯使用寿命。补光灯开启时长应根 据当地天气实际状况、植物种类与生长阶段等因素综合确定。
二、内外遮阳系统
遮阳网使用操作简单,当太阳光照强度过高时,即可通过操作控制箱内按钮实现遮阳。夏季晴朗天气每日10:00以后即可覆盖遮阳网,内、外遮阳网应配合使用,光照强度超过种苗承受最大光照强度,但没有远远超出时间,只打开内遮阳:外界光照强度远远超过种苗承受最大光照强度时,则需开启外遮阳:但同时打开内、外遮阳网情况不多见。冬春季节寒冷无风夜晚,可同时打开内、外遮阳用以保温。忌全天覆盖遮阳网,避免影响种苗正常光合作用。遮阳网操作基本原则:晴天遮,阴雨天不遮:中午遮,早晚不遮注意事项:遇室外大风、大雨等极端恶劣天气,需及时收起育苗温室外遮阳网,以免损坏。每月及时检修内、外遮阳,包括幕线折断、遮阳网破损、遮阳网挂扯等情况,发现问题及时修理,以免影响正常使用。冬春季节,外遮阳长时间不使用时应收拢好。
三、温度控制设施
一般用于现代有苗温室降温。由轴流风机、湿帘、水泵、蓄水池、管道、过滤器等构成。湿帘是一种经特殊处理的波纹状纤维纸黏结而成,分别将轴流风机与湿帘安装在温室南北两侧:当轴流风机与水泵开启时,湿帘充满水分:轴流风机作用育苗温室外空气被负压吸人育苗温室内,室外空气经湿帘缝隙时,水分吸收外界空气热量而蒸发,室外空气降温并流经育苗温室,带走室内热量并随轴流风机排出,从而达到降温目的。育苗温室气温达28~30℃或30℃以上,如使用天窗与内、外遮阳仍无法达到有效降温时,可启用风机湿帘对育苗温室进行降温。
四、顶开窗、侧开窗
一般用于室内降温,同时也可达到换气与排湿作用:由电机、控制箱、传动主轴、弧状齿条、防虫网、玻璃窗等部件构成。通过电机带动传动主轴及弧状齿条,逐渐打开或关闭顶开窗、侧翻窗。主要依靠室内外气压差而形成气体交换,进而将室内热量排出。同时起到排湿作用。
五、高压雾化器
它是现代育苗温室一种比较先进的降温设备,由增压设备(如旋涡泵)、水箱、过滤器、控制器、高压输送铜管、喷嘴等原件构成,其工作原理是水经过自身配备的过滤器过滤后,通过增压泵增压,再通过高压输送管道,流过孔径15um喷嘴,形成极细的雾滴并悬浮在空气中,迅速蒸发而带走热量。
六、增温设备
为保障种苗正常生长,冬春季节天气寒冷时,种苗生产栽培过程中关键时期,在育苗温室四周及育苗床下安装暖气供暖设备。通过一定温度的水在暖气管道流动,将热量散发,实现了温室加温作用。目前,现代育苗温室供暖的热力来源主要是环保的天然气。因天然气价格较高,为平衡成本与增温效果,现代育苗温室通常在冬季午夜后实行间歇式加温,室内温度保持15-18℃,待降至15℃后继续加温,直至翌日上午太阳升起时。白天室内温度低于13℃,则同样需对育苗温室加温。
七、水肥调控设施设备
苗温室内空气、基质湿度以及基质养分进行水肥调控。水是生命之源,是维持种苗生命力最重要的因素,而肥则是维持种苗不断生长的重要养分来源。
八、苗床系统
潮汐式苗床。因其灌溉类似于涨潮、落潮,故名潮汐式灌溉,是一项比较先进的灌溉技术。美国于20世纪80年代首次将潮汐式灌溉技术应用到现代育苗系统,我国云南于21世纪初首次从荷兰引进该系统。潮汐式苗床是一种底部灌溉有苗的设备,包括植床部分(苗床)、循环管路部分(储水池、施肥机、肥料灌、回液池、水泵、消毒装置、输水管路等)、控制部分(灌溉时间控制与肥料浓度控制)。它依靠育苗穴盘底部的排水孔和基质毛细管作用,使泵入床箱内的水(或水溶肥)进入穴盘苗的整个基质或根际空间,以满足种苗对水分(或养分)需求,不仅节水、节肥,而且减少种苗病虫害发生。
九、全自动无极调逸喷灌机
现代育苗温室已广泛配置了全自动无极调速喷灌机,用以调控温室内种苗的水肥管理,具有节水、节肥、节省劳工、喷淋均匀等优点,由主机、轨道、供水与控制部分组成。通过在苗床上方一定高度搭建行走轨道,设置主机运行时间与速度,利用水泵加压喷嘴喷射细小、均匀的水雾,实行种苗的水肥管理。
十、co?调控设施设备
co?是植物光合作用主要原料,也是种苗生长必须的非常重要的气体环境因子。冬春季节,温室密闭情况下室内c02最低浓度仅100mgl,而种苗正常生长要求500-800加g/l,远远达不到种苗适宜生长需求。因此,现代育苗温室施用co?对培有优质种苗意义重大。co?发生装置有4种,即通过硫酸与碳酸盐或碳酸氢盐反应,燃烧煤或其他碳氢化合物等燃料,电加热碳酸氢铵和碳酸氢钙,将气态co?,压缩至钢瓶内储存释放。前3种发生装置产生的co?在排人育苗温室前,需过滤除去其中的hs或co等有毒气体,防止伤害种苗。
十一、环流风机
对现代有苗温室环境具有整体调控作用。通过启动环流风机,采用相互对吹的方式扰动室内空气,达到内循环效果。空气循环可使室内空气湿度、温度及co浓度达到均衡,有利于种苗长势齐整:还可通过对空气的干扰,有效降低育苗温室局部病菌密度,影响病菌生长环境达到病害防治作用。
十二、环境监控设备
主要应用物联网技术,通过传感器与显示屏将场馆内空气和土壤温湿度、光照强度、 co?,含量等环境数据实时显示,以方便达到通过操作其它环境调控设备改变育苗温室内环境作用。该设备包括显示屏、传感器、光照测量仪、c0?,浓度测量仪、空气和土壤温湿度测量仪等。
科学技术不断进步,我国农业现代化水平不断提高,现代育苗温室环境调控设施设备必将更自动化、更智能化。在积极发展与推广现代育苗技术的同时,现代育苗温室环境调控设施设备也在迅猛发展与进步。展望未来,在积极引进国外先进技术与设施设备的同时,现代育苗温室环境调控设施设备发展将更加完善,对现代育苗温室光、水、肥、气、热等环境因子调控更上一个台阶,使用更简单、更高效,并培育出更优质的种苗。
温室大棚,作为反季节作物种植的必备建筑物,广泛应用于经济附加值高的作物种植中。如今随着物联网技术的应用,山东寿光等地区的温室大棚已经实现了智能化,鸟枪换炮,成为了智能温室。智能玻璃温室因其结构轻便,造价相对较低、建设周期短、应用范围广泛等原因,农业种植、育种育苗、科研实验等方面都有其身影,用于现代化农业园区、特色农业小镇、休闲观光产业园的建造。
一、设计规划
为了提升设计方案的落地可执行性,通常由设计方和使用方共同来完成。设计方一般是有设计资质的专业机构,根据使用方的应用目的、建设场地环境、当地气象历史数据、建设预算、地质情况、土壤成分、后期管理使用人员等需求,因地制宜。
关于整体布局、采用类型、跨度、间隔和开间尺寸等数据方面的设计,应考虑到结构、机械、覆盖与支撑材料、通风、增温、内外排水,以及环境控制系统,也就是智能温室控制系统等多种因素,结合当地的地理气候条件、种植作物类型,根据结构框架设计特点归纳:
①、结构布局。由于国内特殊的地理环境,通常南北栋建筑的太阳直射光更佳,平均日总量透过率最高。宜采用主向阳面的屋面,其光照总量要比采用对称向北屋面大大增加。同时为埋件结构件需求,应低于室外地面0.5米。
②、覆盖材料。玻璃作为非晶非金属的材料,透光率高,用于建设温室大棚,其透光率衰减少,定期维护清理,使用周期长,是较为理想的温室覆盖材料。
③、通风问题。为了通风以及与外界进行热交换,应充分利用自然条件,确定温室开窗的朝向。以当地季风的风向为依据,选择在温室的对应方向留下天窗,即某地风向为东南,天窗位置应在温室的北侧。
④、遮阳系统。由于玻璃温室的特殊性,其遮阳系统多采用遮阳网之类的设备,在顶面上需留下安装遮阳网等设备的接口,同时最好与顶面天窗有0.1米的距离,便于遮阳的同时还能开启天窗通风。
⑤、温控功能。温控的实现根据季节不同,夏季以降温为主要需求,可采用高压喷雾等方式降温问题。冬季实现增温的装备类型较多,如热风机、采暖机、保温帘等。根据应用的便捷性,需留下对应安装应用的位置。
⑥、灌溉排水。由于各种农作物生长阶段的需水量有一定差异,且使用方存在轮换种植多种作物的可能性,并没有具体规律可循。因此智能玻璃温室的灌溉问题宜采用喷灌方式,可接入水肥一体机。
二、建设阶段
完成场地平整、独立基础、圈梁、挡水墙、水帘用蓄水池等土建建设。进行下一步安装工作,有主体骨架的安装、系统安装、现场装配覆盖材料安装等。宜由专业的安装建设队伍进行安装,同时需要现场和业主沟通交流好细节问题。
三、系统安装
这一部分指的是移动苗床、种植支架、种植槽、基质袋、配电安装等,以及智能温室控制系统相关硬件设备的安装与调试。
重点说明下智能温室控制系统安装与调试,主要硬件设备有:空气温湿度传感器、土壤温湿度传感器、土壤ph值传感器、土壤电导率传感器、二氧化碳传感器、光照度传感器等采集类终端,智能电磁阀等控制终端和、智能开关柜等设备。采集终端设备除土壤采集设备外,多采用壁挂式安装,用螺丝固定在监测点即可;土壤类采集设备需要插入到种植土壤中;智能控制柜是手动管理玻璃温室的设备,宜安装在显眼且距地面有一定距离的位置。各类设备的数量至少需要一个,根据玻璃温室的面积以及划分的种植区域多少,数量随之增加。
安装完成后,依次将各采集、控制、控制柜等设备接入到管理云平台上,将对应的采集终端与控制终端一一绑定,举例:空气温湿度传感器与天窗系统的电机、采暖机、通风机等温控设备绑定,并设定运行逻辑,即当传感器采集到室内空气过高时,开启天窗、通风机,室温降到某一数值时关闭天窗等设备,若温度再降到某一数值时则开启采暖机等增温设备,具体数值根据种植作物生长所需而定。同理,光照度传感器与人工补光灯、遮阳系统、土壤温湿度、土壤ph值等采集土壤数据的传感器与控制水肥一体机的智能阀门等。
关于智能玻璃温室在云平台上设定的逻辑管理规则,可以随时随地在手机、电脑端上进行修改,即时生效。同时可根据传感器的采集数据、智能阀门的电池/电压/信号等数据,设置自动报警,一旦达到报警条件,云平台自动向绑定接收信息的管理者,推送短信、微信、云平台信息、拨打电话等方式示警。
总的来说,建设玻璃温室的框架难度并不大,与传统温室的建设区别不大,而实现温室智能化管理的重点在于对智能温室控制系统的应用,根据种植经验,指导云平台管理策略与方案,才能发挥出现现代化智能温室的最大功效,实现降低人工劳动强度,提升作物产量与品质。
我国东北、西北地区冬季气候比较寒冷,温室大棚最大的耗能就是采暖问题,一般来说,30℃是大多数茄果类蔬菜和瓜类蔬菜最适宜生长的温度上限,而在此基础上再提高2-3℃,使棚温达到32-33℃,如此调控温度才能将棚温调控到最适宜蔬菜生长的范围内。在确定了取暖方式之后怎么解决降低能耗?下面广源温室张经理就和大家分享下。
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双层薄膜温室大棚;
双层薄膜温室是在单膜温室的基础上改良的升级版,广泛应用于花卉种植、蔬菜育苗、蔬菜种植等领域。这种结构在横梁的上部,内部再加上一层圆拱,外拱和内拱之间的间距为50厘米左右,中间间隔形成一个隔热层。这种结构的优点是不占用立柱下部的空间,有利也必有弊,缺点是内拱的撑杆无法通到外拱上去,抗雪性能会稍微逊色一些。
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双膜温室大棚技术的核心是使用双膜梁,用双膜梁替代了传统棚架的内梁钢筋。由于它具有的低造价和双层膜的高保温、高节能效果及内层膜无破损平整吊装等特点,使得双膜(双层)温室大棚生产技术成为北方种植地区大棚建设的重点推广对象。
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