第一章園藝設施發(fā)展現狀與趨勢提要：1．介紹設施園藝意義與發(fā)展2．了解國內外設施園藝發(fā)展現狀3．展望設施園藝技術的發(fā)展方向第一節(jié)設施園藝的意義及發(fā)展我們把在溫室和大棚等保護設施里，利用室內外配備的各種設備調節(jié)環(huán)境條件和栽培土壤條件下進行的園藝生產叫做設施園藝。從最簡易的陽畦、風障到大型的溫室和植物工廠，設施結構種類繁多，形形色色。從幾毫米厚的薄膜到大型鍋爐、加溫、照明、灌溉設備機器，包括著成百上千種材料和類型。我們就是把它們合理的利用起來，進行園藝作物生產，概括起來就是設施園藝生產。一、設施園藝在農業(yè)生產上的意義人類也同其他動物一樣為了生存就要采集，獵取和獲得糧食，也屬于自然生態(tài)系中的一員。從刀耕火種的農業(yè)出現，人類開始脫離自然生態(tài)系，從自然制約中沖破出來，開始了改造自然，掌握自然的農業(yè)生產。隨后逐步發(fā)展到有畜農業(yè)和機械農業(yè)，使糧食生產飛躍般的大增產。這些農業(yè)技術變革的特征就是向耕地投入的能量形態(tài)不同，是投入更多的能量技術的開發(fā)過程。只有大量向耕地投入能量，才會使耕地更進一步從自然生態(tài)系統(tǒng)中解脫出來，創(chuàng)造耕地生態(tài)系，使植物增強生產能力。表1－1－1表示了農耕方式和能量投入量的關系。事實表明人類要想得到更多的糧食，就必須開發(fā)向耕地投入新能源的形態(tài)。表1－1－1各種農業(yè)耕種形式的能源效率農業(yè)耕種形式能源(KCal/m2)能量效率現在的國名投入能量獲得能量狩錯采集時代0.00.42.5×10－7亞馬孫河刀耕火種時代3.619.51.3×10－7烏干達有畜農耕時代36.0250.01.7×10－4印度機械化農耕時代241.01000.06.7×10－4日本*年間日射量以1.5×106KCal/m2計算設施農業(yè)耕種就是一種具有新能源形態(tài)的農業(yè)耕種形式。它是在人為的設備條件下，調節(jié)土地和大氣的環(huán)境條件栽培作物，無疑向耕地投入了較大的能量，必然帶來高的生產能力。正如日本的著名專家矢吹所指出的那樣：“到現在為止的農業(yè)技術方向是圍繞適宜作物為中心，環(huán)境調節(jié)的對象完全是土壤。比這個高一層水平的農業(yè)生產的話，對大氣環(huán)境的變動幾乎無法調節(jié)，即使有規(guī)律的氣候年變化，農家也很困難適應其變化，因而，今后應該開發(fā)的技術是地上部的環(huán)境調節(jié)”。設施園藝不僅是一種最新能源的投入形態(tài)，而且是能夠調節(jié)地上和地下部環(huán)境條件進行生產的，其本質是將農業(yè)從自然生態(tài)中脫離出來，產生更高的生產能力。這就是設施園藝在農業(yè)生產上的最大意義。二、園藝設施的發(fā)展簡史世界園藝設施的發(fā)展大體上分三個階段：第一、原始階段：約2000多年前，我國使用透明度高的桐油紙作覆蓋物，建造溫室。古代的羅馬是在地中挖成長壕或坑，上面覆蓋透光性好的云母板，并使用銅的煙管進行加溫，此時可以說是溫室的原始階段。第二、發(fā)展階段：主要是二次世界大戰(zhàn)后，玻璃溫室和塑料大棚等真正發(fā)展起來，尤其以荷蘭，日本為首的國家發(fā)展迅速，而且附加設備增多起來。第三、飛躍階段：七十年代后，大型鋼架溫室出現，自動控制室內環(huán)境條件已成現實，世界各國覆蓋面積迅速增加，室內加溫、灌水、換氣等附加設備廣泛運用，甚至出現了植物工廠，完全由人類控制作物生產。今后將向著節(jié)能、高效率、自動管理的方向發(fā)展。荷蘭溫室已有100多年歷史，目前溫室結構及生產管理水平都處于世紀領先地位。荷蘭農民從19世紀末就開始把玻璃盆覆蓋在植物上用于透光和保溫，后來采用不足0.5m高的玻璃溫箱種植作物，這是溫室農業(yè)的最初形式。20世紀50年代初建起了木質結構的人字形玻璃溫室，開始了保護地規(guī)模化生產。荷蘭溫室結構主要選用鋁合金框架和玻璃覆蓋材料，也有少部分PC板材溫室，溫室生產基本實現了光、溫、水、肥、氣全面自動化控制。我國的設施園藝雖然開始較早，但真正大面積運用生產是70年代初開始，至1978年，我國塑料大棚的面積已達8萬畝。1982年塑料薄膜地面覆蓋已達31萬畝。2000年已突破2000萬畝。特別是“九五”期間，我國研制開發(fā)了華北型、東北型、西北型、華東型、華南型以及東南沿海等不同生態(tài)類型區(qū)和氣候條件的新型、適用的溫室及配套設施，提高整體園藝設施水平。同時，我們又自建或引進了一批荷蘭型溫室，日本及美國型塑料溫室，開展了工廠化育苗的技術研究，大面積采用了薄壁鍍鋅鋼管裝配骨架的塑料大棚，使我國保護地生產以塑料大棚為主體的體系發(fā)揮著更高的生產效益。第二節(jié)設施園藝生產的現狀與展望一、園藝設施面積及內部裝備到目前為止，世界上主要園藝設施國的溫室面積統(tǒng)計如表1－2－1所示。

表1－2－1世界各國溫室和大棚面積國家面積(公頃)國家面積(公頃)國家面積(公頃)中國1396000比得時2000日本100000智利1600西班牙35000保加利亞1350韓國22000德國1300荷蘭17000突尼斯1100士耳其9800埃及1000波蘭6500捷克800法國6000丹麥750俄羅斯6000澳大利亞600匈牙利5500約旦500阿爾及利亞5000南斯拉夫500美國4500塞浦路斯300希臘4240瑞典200羅馬尼亞3000瑞士200以色列3000南非200哥侖比亞2600摩洛哥200葡萄牙2500哥斯達黎加200英國2300加拿大2100合計1645840

從設施總面積上看，中國據世界第一，日本位于第二。但從玻璃溫室和人均溫室面積上看，荷蘭占據世界第一。從設施內栽培的作物來看，蔬菜生產占到總生產面積的80%左右，其中果菜類可占90%左右，果菜中最多的是草莓、黃瓜、甜瓜、番茄、西瓜、茄子、甜椒等蔬菜，而我國西甜瓜在溫室內生產較少，剩余20%是花卉和果樹，又以花卉為主?；ɑ苌a主要是切花類、缽物類和花壇用苗類。果樹生產，主要栽培葡萄、桃、柑桔、梨等。可從表1－2－2上看這一具體數據。表1－2－2設施園藝作物生產面積（日本、1985年）蔬菜(ha)花卉(ha)果樹(ha)作物面積比率%作物面積比率%作物面積比率%總面積35.582100

5432100

4575100草莓792922.3切花類433179.7葡萄323970.8黃瓜752021.1

柑桔113024.7普通甜瓜597016.8缽物類100818.6梨671.5番茄556315.6

枇杷511.1西瓜34009.6花壇用931.7無花果290.6

苗類

桃220.5茄子17705.0

其他36.90.8甜椒15004.2

溫室甜瓜12703.6

生菜4701.3

南瓜1900.5

其次，我們再看一下設施內的設備。見表1－2－3。表1－2－3溫室內部裝備狀況（日本，1987年）種類項目玻璃溫室（100m2）塑料溫室（100m2）總面積比率％總面積比率％設施總面積18.912100402.355100加溫面積16.17635.5127.62131.7自動灌水裝備10.81957.2134.57633.4CO2發(fā)生裝備3.46618.25.2151.3一層保溫幕8.18343.3141.59735.2多層保溫幕6.24533.045.71011.4設有保溫幕14.42876.3187.30746.6自動天、側窗開閉8.41744.512.4723.1換氣窗4.99126.456.72814.1水耕栽培1.0575.61.3930.3從表1－2－3可見，溫室內裝備有加溫、多層幕、換氣扇、自動灌水、CO2氣體施肥以及水耕栽培設施，為自動控制環(huán)境因子創(chuàng)造了條件。二、國外設施農業(yè)發(fā)展現狀與趨勢以荷蘭、美國、日本、法國、以色列等國家為代表，其明顯的特征是設施結構多樣化，生產管理自動化，生產操作機械化，生產方式集約化，是以現代工業(yè)裝備農業(yè)，現代科技武裝農業(yè)，現代管理經營農業(yè)。(一)設施面積較大，發(fā)展程度不同世界設施農業(yè)比較發(fā)達的國家有：北美的加拿大和美國；西歐的英國、法國、荷蘭、意大利和西班牙；中東的以色列、土耳其；亞洲、大洋洲的日本、韓國、澳大利亞等國家。據不完全統(tǒng)計，世界上溫室和大棚的面積大約有1645840公頃。其中西北歐國家由于常年天氣較冷，夏季短，氣溫不高，以玻璃溫室為主，而亞洲、南歐、北美以塑料溫室為主。(二)設施結構與建筑材料多樣化1．設施結構的多樣化縱觀國外設施農業(yè)，其結構主要有三種類型：(1)小拱棚用支撐物托住塑料薄膜，高度在1米(2)塑料大棚外型有篷型、屋頂型，以塑料膜為覆蓋物，內部設施較少，主要用于春、夏、秋季生產。(3)溫室大約有三個等級：第一，是初級溫室，指一般小型溫室，不具備調溫、通風等設備。第二是現代化溫室，指聯(lián)棟大型溫室，可以實行耕種機械化，管理自動化。第三是工廠化溫室，它是一座比較完善的工廠，其中有各種工序所需要的廠房、車間，按工序進行流水作業(yè)，即每天按同一規(guī)格和一定數量進行播種，育苗，促其生長和收獲，它不需要土壤，作物也不一定固定生長，而可以隨機械轉動進行移動生長，它的栽培是高度密集化的，操作是高度機械化的，經營是高度集約化的，它的生長時間短，采收時間長，年產量比露天作物高10倍，比現有的塑料大棚、普通溫室高5倍。2．建筑材料的多樣化在建筑材料上，國外溫室建筑與工業(yè)材料的發(fā)展密切相關，是隨著建筑材料發(fā)展而變化的。如美國溫室建筑大體可分為3個階段：第一階段(1950—1969年)當時建筑的溫室以木結構為主，覆蓋材料幾乎全部用玻璃，溫室的數量不少，但面積很少有超過1.5公頃的，有加溫設備和自然通風，室內以土壤栽培為主。自動化設備很少應用。第二階段(1970—1989年)金屬骨架溫室逐步增加，20世紀80年代以后建的溫室，幾乎全部用鍍鋅鋼、鍍鋅管和鋁合金的屋頂，覆蓋材料除了玻璃以外，出現了玻璃鋼，FRP板和雙層充氣薄膜溫室，這樣可以減輕屋架的重量，降低建筑成本。80年代中期，二氧化碳施肥技術、應用計算機控制溫室環(huán)境及滴灌技術、無土栽培技術已普遍應用，溫室降溫采用電扇強力通風，用冷水墻加強通風的技術也比較普及。第三階段(1990年到現在)聚碳酸酯板(PC)已進入實用階段，該板透光與保溫性能好，耐用，不易破損，防火性能強，可制成三層的中空板，保溫性能更佳。另外，光譜選擇薄膜發(fā)展很快，如在塑料薄膜中加入類似硫酸銅的染料，就可降低遠紅外光的透射率，使溫室內溫度降低。(三)溫室管理向電子化、機械化、專業(yè)化發(fā)展，基本實現自動化管理技術溫室管理主要由于采用了電子計算機控制環(huán)境和無土栽培技術，使植物在最佳小氣候條件和根系環(huán)境中生長，產量水平得以突破。荷蘭的溫室面積中的70％以上已采用無土栽培，其中絕大部分采用巖棉栽培，微電腦控制溫室的生產達90％以上，使作物栽培向自動化、工廠化發(fā)展。加拿大溫室的一半以上采用無土栽培，90年代與80年代相比，戶均經營面積增加了70％，產值增加了144％，總雇工減少了10．9％，總能源消耗減少35％，雙層充氣塑料溫室面積增加了66％，每米2番茄產量平均達35－40千克，最高達到48－50千克。黃瓜達到每米250－70千克。計算機在溫室中調控的環(huán)境因素除了空氣溫度、相對濕度、二氧化碳和光照外，還有定時定量灌水以及營養(yǎng)液的精確注入、空氣流速等。以加拿大不列顛哥倫比亞省制作的Argus軟件系列為例，其與IBM兼容，可以從16個不同的方面考慮同一因子的控制。比如降溫，首先控制冷熱水交換閥，減少熱水進入溫室的流量，減少鍋爐燃料供應量，若溫度仍高，再啟動開天窗、遮陰、噴霧或水簾等降溫設施。所有程序按照順序運行，如果陰天光照極弱，溫度極低，可覆蓋保溫幕保溫并開燈補光，以節(jié)約燃料能源。因此，節(jié)能效果極好。日本除了溫室內安裝計算機控制系統(tǒng)，把工程技術作為一個專家系統(tǒng)(咨詢系統(tǒng))已引入設施園藝栽培中，溫室控制的管理規(guī)則，正在向可以通過一系列的正規(guī)控制指令來實現的方向發(fā)展。(四)溫室的科研成果不斷轉化，推動著生產迅速發(fā)展研究目的明確，新技術、新成果推廣應用迅速，并且相關產業(yè)的發(fā)展也得到應有的重視。包括溫室的結構建造、病蟲害綜合防治技術、節(jié)能技術和品種的改良，也為溫室的高產優(yōu)質管理技術起到重要作用。日本對溫室的科學研究一直比較重視，據《日本農業(yè)新聞》報道，一種利用氣壓支撐的塑料大棚溫室，目前在日本農村已經廣為使用。這種氣壓式塑料大棚，比傳統(tǒng)的和鋼架支撐的塑料大棚價格便宜，而且透光性好，可控制溫度，因此受到歡迎。對溫室的廢舊塑料的處理方法已研制成功。美國在溫室研究中推出了以下新技術：1．太陽能水墻溫室美國東北部已開發(fā)成功一種能獨立解決能源問題的太陽能溫室，該溫室分兩層，第一層為骨架結構，面積約370m2,第二層是溫床，面積為167m2。溫室東西北三面墻上均裝有15厘米厚的帶玻璃罩的太陽能聚脂電池板，該裝置的絕熱性能相當于4塊玻璃，它的光通過量比2塊還多，能將熱儲存在兩邊可容納13626升的水墻里，使水溫上升到2．無土栽培美國溫室的無土栽培蔬菜作物主要為番茄、黃瓜和生菜，其他葉菜也占一定比重，甜瓜的比重不大，大多數溫室用于種花。50年代到70年代，無土栽培的方式以水培為主，以石礫、砂等固定根系，營養(yǎng)液循環(huán)利用，這種方式成本高，以后逐漸減少。80年代開始用營養(yǎng)液膜系統(tǒng)、袋培系統(tǒng)，基質為草炭、蛭石、珍珠巖和各種泡沫塑料的廢腳料，同時也從歐洲引進少數巖棉栽培系統(tǒng)。90年代以來，巖棉系統(tǒng)占絕大多數，不用基質的水培系統(tǒng)已經很難見到了。美國宇航中心采用最先進的無土栽培技術，生產人類在太空中生活必需的食物，已獲得成功，最新技術每平方米可種1萬株小麥，1.2平方米的小麥就可滿足一個人食用。玉米株高僅40~50厘米就成熟了，番茄每平方米種100~120株，此外還有綠豆、菜豆和馬鈴薯等作物已試驗成功。目前在太空中吃的東西包括麥、薯、豆菜等，每人只需6平方米就夠了，這些作物從種到收一般為50~60天。3．二氧化碳的應用近20年來，美國溫室內已普及增施二氧化碳的技術，增施的濃度達到空氣二氧化碳的3倍，主要是采用燃燒碳氫化合物的方法。4．熊蜂授粉從1991年開始，把振蕩授粉改為熊蜂授粉。熊蜂比普通蜜蜂個頭大，身體強壯，而且不傷人。一般采用這種方法能使作物產量提高20％左右。人工授粉不如熊蜂均勻，熊蜂的工作時間是日出授粉，日落休息。熊蜂由專業(yè)戶飼養(yǎng)，可以租用，每個蜂箱80只蜂，能授1500平方米的面積，平均每只蜂授粉面積為20平方米，租金很便宜，蜂箱每月更換一次。5．機器人移苗現在蔬菜、花卉和苗木數量不斷增加，美國南北各地，都有許多專門生產蔬菜、花卉和觀賞植物的苗木農場，穴盤育苗在全國各地普遍應用。播種時先播在小苗孔的穴盤上，過一段時間再移栽到大苗孔的穴盤上。由于育苗中移苗工作需要很多人工。因此，應用機器人移苗技術就應運而生。所謂機器人，實際上是一個機器手，前面有兩個類似大針的觸角傳感器，將苗盤上小苗孔的幼苗，移到大苗孔的苗盤上，平均1.2秒移一株，移栽幾十萬株幼苗的繁殖勞動，對機器人來說是很容易的事。機器人能辨別苗的好壞，把不好的苗拋到一邊，只移栽好苗。6．基質消毒現在正在研究太陽能消毒法，因為這樣可以節(jié)約能源，而且消毒效果也是可以接受的，雖然不能百分之百地把病蟲害全部殺死，但可以大大減輕病蟲的傳播，因為蒸氣消毒太貴，化學消毒法污染環(huán)境，太陽能消毒法是比較理想的發(fā)展途徑。據報道，前蘇聯(lián)莫斯科建筑物理科學研究所創(chuàng)造的自然能溫室，采用的節(jié)能型墻板填充料是新型無毒物質――桑拉膠。墻板上充滿空氣，也是貯熱體，一到晚上，物質逐漸變冷、變硬，同時放出白天積蓄的全部熱量。這種墻板積蓄的能力比水強4倍。（五）溫室生產產業(yè)化體系已完整運行許多國家很重視溫室產業(yè)化生產和發(fā)揮農業(yè)的總體效益。例如：美國的蔬菜產業(yè)化主要是采前的服務體系、產中的規(guī)模化、機械化生產體系和產后的銷售與加工體系相配套，發(fā)揮了整體作用。1．產前的種苗和肥料農藥公司在美國，早在40年前就已實現了種苗商品化。目前，所有移栽的蔬菜苗，都是由專業(yè)育苗公司提供。有世界最大的年產10億株商品苗的SPEEDLING種苗公司，中等生產規(guī)模年產商品苗1億株的種植者育苗公司以及年產1000萬~2000萬株商品苗的山本種苗場和SANTAFENURSERY種苗公司。主要育苗蔬菜有芹菜、生菜、青花菜等，同時還有花卉、煙草等。各個種苗公司育苗生產的共同特點是：苗生長整齊、成本低、育苗科技含量高。2．產中的機械化生產體系美國的菜田機械化從40年代即已開始，此后菜田機械繼續(xù)增加，機械功率增長快于臺數的增長，顯示了機械大型化的發(fā)展趨勢。蔬菜生產從整地施肥、起壟作畦、移栽(或直播)、中耕、打藥、除草、收獲等作業(yè)都有配套機械。目前，綠菜花、芹菜、生菜等移栽作業(yè)正從半機械化移栽發(fā)展到使用全自動蔬菜移栽機田間作業(yè)。3．產后的銷售與加工體系美國蔬菜大部分為超級市場銷售，但也有定期開放的農貿市場(一般每周1—2次)。經過預冷的蔬菜，按固定的銷售渠道運往批發(fā)市場或直接運到超級市場。超級市場零售蔬菜均有冷氣柜臺。美國零售市場蔬菜90％以上不包裝，為了防止失水，有的超級市場蔬菜冷柜還設有噴霧裝置，美國蔬菜生產成本價占1／3，收獲、包裝、預冷成本占l／3，流通利潤與損耗占1／3。荷蘭是一個人多地少的國家，種植糧食在經濟上是不合算的，因此就集中力量發(fā)展經濟價值相對較高的鮮花和蔬菜生產。目前，荷蘭已建成1．1萬公頃的玻璃溫室(約占全國土地面積的0.5％，占全世界玻璃溫室面積的1／4)，專門用于種植蔬菜和鮮花，生產率極高。無土栽培的辣椒高3米，單產為30千克／米2；番茄秧長30多米，單產達60一70千克／米2。同時，由于實行專業(yè)化集約生產，花卉品種不斷增多，質量不斷提高，競爭力不斷增強。目前，荷蘭共有7000多農戶從事花卉栽培，培育出近1億個品種，每天向世界出口1700萬枝鮮花和1700萬盆花。荷蘭鮮花在世界鮮花市場的占有率已達60％以上，僅此一項全國每年獲得的收益達112.5億美元，成為該國的主要支柱產業(yè)，所創(chuàng)造的產值占全國農業(yè)總產值的35％左右。1985~1990年，荷蘭人均凈創(chuàng)匯由1.8萬美元上升到5.7萬美元，而美國同期僅由2310美元上升到6310美元。荷蘭每個農業(yè)勞動力可供養(yǎng)112人，高于美國的60~70人，為英國、法國和德國的10倍。三、國內設施農業(yè)發(fā)展概況與趨勢(一)基本情況我國蔬菜的溫室生產在一個相當長的時間內是初級的紙窗溫室。解放后，將紙窗溫室改為玻璃溫室，即北京式溫室。1966年有了塑料大棚，70年代溫室種菜迅速在全國發(fā)展。從80年代初，北京、天津等地都開始引進或自建若干現代化自動控制的大型聯(lián)棟溫室，擬采取國外的生產技術方式解決北方冬季蔬菜供應問題，但主要由于三高一低(高投資、高能耗、高成本、比較效益低)的原因，絕大部分相繼停止運行。我國蔬菜生產在北方采用傳統(tǒng)的加溫溫室由于煤火費用太高，產量效益相對低下，這在能源短缺的我國，無法大面積發(fā)展，節(jié)能型日光溫室便應運而生了。1985年，遼寧省在海城地區(qū)采用塑料日光溫室，冬季不加溫生產黃瓜取得成功，并且由第一代節(jié)能型日光溫室發(fā)展到第二代節(jié)能型日光溫室。1987－1989年農業(yè)部組織北方地區(qū)進行適應性開發(fā)研究，在日光溫室種植番茄、茄子、辣椒等喜溫果菜類和多種葉菜類獲得成功，并取得高產，面積發(fā)展到1000公頃。1990年，財政部、國家科委、農業(yè)部立項開發(fā)推廣，成立了“日光溫室高效節(jié)能蔬菜裁培技術開發(fā)協(xié)作網”，使此項技術迅速推廣應用。據統(tǒng)計，1994年我國節(jié)能型塑料日光溫室的面積為4300多公頃，比1989年擴大39倍，占同年設施蔬菜栽培面積的12.7％，占塑料溫室面積的56.3％，主要分布在山東、河北、遼寧、河南等省，平均每667m2產量8000千克，平均產值超萬元。至1997年，各種溫室大棚己發(fā)展到86.67萬公頃，成為世界上設施栽培面積最大的國家，其中溫室面積22.67萬公頃，大棚面積23.33萬公頃，中小棚40.67萬公頃。1999年全國設施栽培面積達139.6萬公頃，其中，溫室面積36.7萬公頃，大棚面積45.66萬公頃，中小棚面積57.24萬公頃(表1－2－4)。80年代末90年代初又迅速發(fā)展遮陽網覆蓋栽培，至1997年達到6萬公頃(主要在南方)。至1997年底無土栽培面積達到165.7表1－2－4全國設施農業(yè)種類面積（萬公頃）年份溫室大棚中小棚合計19780.527

1.0671.59419850.9580.7472.5864.29119902.5472.7998.57913.925199514.20611.68831.06156.955199722.67023.33040.67086.670199936.7045.6657.24139.6據統(tǒng)計資料，我國設施栽培面積最大的省份是山東、河北、河南、遼寧、江蘇和陜西。而高效節(jié)能日光溫室面積最大的省份為山東、河北、遼寧等省(表1－2－5)。表1－2－5全國主要地區(qū)的設施狀況（萬公頃）地區(qū)設施總面積日光溫室大棚中小棚分布點山東40.0012.006.6721.33壽光、臨淄、蒼山、聊城、荷澤等河北24.89.25.410.2定州、成安、廊坊、徐水、固安等遼寧9.876.001.332.53遼西、遼南江蘇8.200.532.804.87淮河河南10.672.002.006.67隴海沿線、駐馬店、周口陜西4.000.800.872.33西安、咸陽、渭南、延安、榆林、寶雞新疆2.000.801.000.2烏魯木齊、昌吉、石河子、喀什、庫爾勒黑龍江1.470.330.800.33

北京1.050.290.260.50

上海0.170.0020.030.03

據各地統(tǒng)計資料顯示，高效節(jié)能日光溫室栽培技術示范點1990~1995年每667m2年產值在9386.6~17656.8元之間，一般在11000~12000元左右，純收入在2593.5~6991.4元之間，高低相差一倍多，一般在3000~4000元左右；塑料大棚每667m2年收人在4000~11000元之間，年純收入在1000~3000元之間；中小棚的年收入，在北京郊區(qū)春秋兩茬相加也可達到近10000元。北京市的資料還表明：該市設施蔬菜栽培面積，占蔬菜栽培總面積的24％，而收入占整個菜田收入的60％，露地蔬菜和設施蔬菜的純收入比為1∶5，設施大桃栽培每667m2純收人30000元，與露地桃收益比為10各種設施的效益與其設施狀況、所處地理位置，該地區(qū)市場發(fā)育水平、種植作物種類以及栽培者技術水平和生產中投入，都有很大的相關性：1．溫室結構和性能與效益的關系如在北京順義大孫各莊鄉(xiāng)大塘村，同是種冬春茬黃瓜，因溫室始建年份不同而技術參數不同，兩棟各333m2的日光溫室，1997~1998年的冬春茬黃瓜收人分別是：1994年建的為9000元，1997年新建的為130002．種植種類與效益的關系如河南滎陽市，日光溫室種植黃瓜、番茄等大宗菜，每667m2年純收入平均4000元，高的8000~20000元，種植盆、切花的，年純收益40000~50000元，種植油桃、櫻桃、葡萄的年純收益20000~30000元。在山東，日光溫室黃瓜最高產值可達4萬元，日光溫室種植香椿最高的年產值達10萬元(投入5萬元)3．茬口安排與效益的關系茬口安排不合理，致使上市時間不對，效益就不高。河南滎陽市王村鎮(zhèn)一戶農民，黃瓜12月中旬育苗，3月份才上市，每千克黃瓜僅0.4－0.6元，如在元旦、春節(jié)上市，每千克黃瓜均在2元以上。4．地理位置與效益的關系不同的地理位置對產品所售價格影響很大。如城郊區(qū)與邊遠地區(qū)相比，價格大不一樣，同在山東省，壽光地區(qū)的市場發(fā)育良好，其蔬菜設施生產的效益就比其他地區(qū)好得多。在壽光市場上，沒有賣不出去的萊，也沒有買不到的菜。但在有些市場發(fā)育不成熟，栽培技術不過關的地區(qū)，盲目發(fā)展成片的日光溫室及大棚，致使旺季時滯銷，爛菜嚴重，很多棚的產出不能保本。(二)高效設施農業(yè)產業(yè)示范園區(qū)已初步建成為推動我國蔬菜工廠化農業(yè)生產的發(fā)展步伐，國家科委把工廠化農業(yè)技術研究和示范項目列入“九五”農業(yè)科技攻關重點課題，在上海、北京、沈陽、浙江、廣東等地建立了蔬菜和苗木工廠化高效生產示范區(qū)。1．上海蔬菜高科技推廣中心占地約85.3公頃，其中包括從荷蘭引進的智能型溫室兩棟，每棟占地1000m2，每公頃費用1200萬元，智能溫室主要可控因素有溫度、濕度、光照、水、肥。該中心的其余設施為大棚，每個大棚占地約667m2，費用為2．沈陽市蔬菜科技示范區(qū)占地約3.3公頃，共建成22棟日光溫室，每棟占地約400~467m2，溫室結構采用的是鞍山型的二代，磚墻式結構，跨度6米，高度2米，原種蔬菜，現改種花卉，并在溫室內加有暖氣片，內有無土栽培技術。每棟造價約4.5萬元?，F在正在新建1棟占地667m3．北京蔬菜高科技示范園按規(guī)劃設計，每個示范區(qū)占地26.7公頃，建標準日光溫室100棟，大棚50棟，并設有試驗區(qū)和加工區(qū)?？偼顿Y2700萬元(每個區(qū)675萬元)，其中北京市無償投入l600萬元，占60％；貼息貸款800萬元，占30％；鄉(xiāng)自籌300萬元，占10％。每棟日光溫室設計造價4.7萬元，大棚設計造價1.7萬元。示范區(qū)建設的總體目標要達到國內先進水平，具體體現在6個方面：①保護地設施結構技術先進；②最新綜合配套栽培技術；②科學布局、設施配套、環(huán)境良好；④集科技、試驗、示范與產加銷于一體；⑤周年生產供應，高產、優(yōu)質、高效益；⑧科技示范交流，體現京郊蔬菜生產水平。順義縣沿河鄉(xiāng)“蔬菜高科技示范園區(qū)”占地30公頃，計劃投資1200萬元，己投入1000萬元，其中市投入480萬元，日光溫室生產上采用6項新技術：①特種蔬菜品種(四個系列100個品種)；②溫室生產農機配套設備(20臺套)；②工廠化育苗；③滴灌；④遮陽網；⑤立體裁培?，F已實現每667m2日光溫室年產值1.5萬元，利潤0.6萬元，大棚年產值1萬元，利潤0.4萬元。示范園區(qū)經營管理采取以下7項措施：①園區(qū)由鄉(xiāng)多種經營公司領導，建立園區(qū)管委會；②各溫室、大棚集體經營，個人承包；③菜農來自本鄉(xiāng)，用期1~2年；④園區(qū)列為農業(yè)部綠色蔬菜特供基地；⑤蔬菜注冊商標“沿特”、“京沿”；⑥產品直銷飯店、超市；⑦園區(qū)每年投入生產保險金5最近，北京錦繡大地農業(yè)公司又投資1.2億元建成了現代化農業(yè)示范園區(qū)，包括無土栽培、現代養(yǎng)殖、觀光農業(yè)等內容，展示了21世紀現代農業(yè)的發(fā)展模式。陜西省在楊凌投資3000萬元建立了現代農業(yè)示范園，主要展示現代化溫室生產技術和進行人才培訓。(三)我國設施栽培面臨的問題及對策1．數量較大，質量較差全國設施栽培面積已達139.6萬公頃，如按城鄉(xiāng)人均占有面積來看，現人均達到10.7m2，比80年代中每人0.36m2增長了29.7倍，若以當前產量20千克／m2計算，則人均占有蔬菜143.4千克，如加上露地蔬菜，人均年占有蔬菜300多千克，比80年代人均占有量僅73千克，增長了4.1倍，這樣每人每日可吃到從設施水平上看，溫室和大棚80％以上是結構簡易類型，以竹木、水泥桿為骨架，厚厚的土墻降低了土地利用率，僅40％~50％；作業(yè)空間小，立柱多，不便于機械操作，只能靠手工作業(yè)，更談不上自動化管理；保溫、采光性能差，強度弱，難以抵御雨雪沖擊，年年維修，年年沖垮。對于農戶而言，一家一戶還能隨時補修，只不過增加維修費。對于企業(yè)來說，大規(guī)模專業(yè)化生產，年年維修是很不協(xié)調的。所以要搞設施農業(yè)產業(yè)化就必須從設施水平和管理水平上提高。具體來說，改造普通型溫室，逐步升為提高型溫室。要改土墻為磚墻，改竹木水泥為鋼架骨架，改草簾為保溫被覆蓋，改手工操作為小型農機操作，改單純溫室骨架為內部裝備調節(jié)環(huán)境功能的設備，逐步向現代化、自動化方向發(fā)展。2．設施種類齊全，內部功能較差設施農業(yè)也被稱為控制環(huán)境農業(yè)，即人工控制環(huán)境因素來滿足蔬菜最佳生長條件，從而取得最大經濟效益。空氣、根系溫度、光照、水、相對濕度、二氧化碳和植物營養(yǎng)等因素，都可以實行人工控制。從我國設施農業(yè)來看，雖然有溫室、大棚、中小棚、遮陽棚、陽畦等種類齊全的設施，但內部控制環(huán)境的設備較少。比如調節(jié)室內溫度高低仍靠人工打開窗戶，拉開薄膜進行自然通風散熱；灌溉仍然照露地那樣大水漫灌，而不是噴滴灌；施肥仍是盲目追化肥，而不是定量定時施用。因此，可以說我國的設施水平還是比較落后，耗費的能源、材料、人工是較大的，必須逐步改善，才能提高設施水平。3．4．生產面積較大，社會化服務體系與市場發(fā)育不健全據統(tǒng)計，1996年全國蔬菜播種面積為l046.7萬公頃，其中反季節(jié)，超時令蔬菜的總產量達2700多萬噸。我國最大的蔬菜生產與銷售基地山東省，1995年蔬菜產量3695萬噸，有2000萬噸銷往省外或國外，年產值200多億元。如此龐大的銷售量，要靠市場良性循環(huán)才行。而我國小生產與大市場、大流通的矛盾突出，分散性的經營格局，隨意性的種植制度，不確定的品種數量和質量，小生產很難與蔬菜大市場、大流通對接。因此，在發(fā)展設施生產的同時，就必須建立市場流通場所，配套的社會化服務體系要跟上。要宏觀管理，及時收集和發(fā)布市場信息，指導農民及時調整種植計劃，減少盲目性，以穩(wěn)定農民的收入。同時抓好市場管理，尋找銷路，完善社會服務體系，包括生產資料市場，產品市場，產品采后處理、運銷等，提高整體生產效益。(四)設施栽培的發(fā)展趨勢針對我國設施栽培發(fā)展的大好形勢，今后一段時間的發(fā)展重點應該是，大力發(fā)展以高效節(jié)能型日光溫室為龍頭的設施栽培，要制定各種類型的設施標準，建立低成本、低能耗的設施設備成套技術體系，高效設施栽培管理體系和設施生產產業(yè)化體系，從機械化、電氣化、專業(yè)化著手，提高設施結構與設備檔次，進一步發(fā)展為工廠化高效農業(yè)。要集成國內外農業(yè)高新技術，以市場為導向，科技為先導，大幅度提高單位面積產量與效益，走出一條適合我國國情的，并與世界先進農業(yè)生產方式接軌的農業(yè)新興模式。1．開發(fā)新型溫室結構，制定設施標準體系我國今后設施結構發(fā)展要抓住兩個重點，一是設施結構類型，以塑料棚為主；二是高效節(jié)能。雖然玻璃溫室在西歐等國家較普遍，但是有兩個原因不適合我國發(fā)展，一是氣候條件不同，像荷蘭、西班牙等西歐國家，屬于海洋性溫帶闊葉林氣候，夏季涼爽，氣溫多在25℃左右，超過30在“六五”至“九五”期間，我國在塑料大棚、日光溫室的結構優(yōu)化方面都做了不少研究工作，而且取得了許多成果。但是，目前只有鋼管裝配式塑料大棚和玻璃溫室結構有國家標準，而節(jié)能型日光溫室及配套設備仍無統(tǒng)一標準，需要進一步制定。另外，面對21世紀農業(yè)，需要開發(fā)新型墻體材料、保溫材料和骨架材料，要設計出大跨度、高空間、透光保溫好和便于機械化操作的新型溫室結構，以提高結構性能與檔次。2．開發(fā)設施內環(huán)境控制技術與設備21世紀農業(yè)明顯的特征是高科技的工廠化高效農業(yè)。工廠化農業(yè)是指在相對可控環(huán)境條件下采用工業(yè)化生產，實現集約高效及可持續(xù)發(fā)展的現代化生產方式。針對我國設施可控水平低、機械不配套的現狀，應盡快提高環(huán)境控制能力，促進改變靠天吃飯進程，縮小與發(fā)達國家的差距。因此，重點研究溫室環(huán)境指標(包括溫度、濕度、光照等)和自動化控制技術，對加溫、降溫、灌溉、通風、排濕、補光、二氧化碳施肥等環(huán)境調節(jié)技術實行優(yōu)化組合，便于應用。對以上各種環(huán)境調節(jié)設備進行開發(fā)應用。要注重信息技術和專家系統(tǒng)的應用研究。3．新品種引進與配套栽培技術研究優(yōu)良的溫室品種與成熟的管理技術是獲得高產高效優(yōu)質產品的根本保證，所以，要開展新品種及配套高產栽培技術的研究。要采用抗病、高產、優(yōu)質的良種，立體栽培及營養(yǎng)液栽培新技術，植物生長調節(jié)技術，以生物措施為主的病蟲害綜合防治技術和產品產后處理技術，建立從品種選擇，栽培管理到采收包裝一整套完整的規(guī)范化的技術體系。4．開發(fā)與應用設施生產機械作業(yè)技術主要是開發(fā)研制一系列溫室小型農機具，并能夠進行溫室內耕翻、定植、鋪膜、消毒、嫁接、作埂、開溝、施肥、打藥、清洗、包裝等機械作業(yè)，使人們從簡單繁重的勞動作業(yè)中解放出來，走機械化道路。可以把引進和開發(fā)研制結合起來，吸收國外先進的小型農機具和園藝資料，開發(fā)適合我國實用的小型機械與農具。5．開展設施生產產業(yè)化體系及經營管理模式的研究作為產業(yè)化體系應該包括設備設施與環(huán)境工程、種子工程、產后處理工程、蔬菜工廠化種植工藝工程等部分，是設計、制造、生產、銷售一條龍，農科貿一體化系統(tǒng)。所以，要實行企業(yè)經營管理，走公司加農戶道路，形成求實高效的運行管理體制。為順利運轉整體系統(tǒng)，還需要建立社會服務體系、人才培訓體系、信息收集與分析體系等，這樣龐大的系統(tǒng)需要人才、技術、資金、管理等方面的集成優(yōu)勢，統(tǒng)一協(xié)調，順利發(fā)展，最后形成強大的產業(yè)集團，走向市場，走向世界。6．開展無公害蔬菜生產技術的研究設施栽培中最容易發(fā)生的問題是連作障害，是土壤連茬栽培后積累了大量鹽類物質和病蟲害。大量農藥和有害物質積累嚴重污染蔬菜，人們食用后造成中毒，危害人們身體健康。另外，也由于連作障害影響溫室生產，限制了設施農業(yè)的發(fā)展。因此，防止連作障害，減少農藥化肥污染，生產無公害蔬菜已是今后設施栽培中重點研究內容之一。特別是加入WTO后，創(chuàng)匯農業(yè)也要求生產無污染產品。7．培養(yǎng)設施農業(yè)管理的專門人才我國設施農業(yè)與世界先進國家的差距，其本質上是人才的差距。所以，政府應重視人才工程，大力培養(yǎng)專門人才，提高管理者和生產者素質，才能盡快趕上世界水平。第三節(jié)設施園藝生產技術變革一、技術革新其突出表現為：(一)開發(fā)和改良設施構造和覆蓋材料從結構上，由簡易到復雜，由土木到鋼鐵骨架，變化較大。例如我國保護地生產上就是從陽畦到土暖房，從小拱棚到節(jié)能日光溫室、大棚、溫室、從鞍山式日光溫室、北京改良溫室到大型連棟溫室。從完全人工操作管理到半自動、全自動控制管理結構和設備。從覆蓋材料上，由油紙，草簾到塑料薄膜，玻璃，由各種軟，硬質塑料材料到無滴、無塵、各種顏色的薄膜，都是從透光性、耐久性及選光性等特點上確定，開發(fā)和普及。(二)育苗技術工廠化，省力化育苗自古以來就是在陽畦、平地上進行，而且費事費時。隨著生產發(fā)展，目前已采取工廠化育苗的方法，即從苗子最佳生長狀態(tài)中確定育苗期最適宜的溫、光、水分和養(yǎng)分的管理指標進行管理。育苗基質是稻草、熏炭、蛭石、海棉泡沫等材料，把種子播在裝有這種基質的育苗盤或箱上，放在育苗室內進行適宜環(huán)境條件管理。由于放在育苗架上，移動方便，管理得當，環(huán)境控制容易，再加上苗子的嫁接技術，有利于防止病蟲害。這種育苗方法管理方便、時間短、苗壯、并能成批出苗，節(jié)省了大量人力和時間。(三)調節(jié)環(huán)境條件，適應作物生長。設施園藝生產的最大特點就是人為調節(jié)、改善栽培環(huán)境條件，栽培作物。因而，從光、溫、水分、氣體等方面，采用了一系列實用技術和設備。從溫度管理上，有保溫、省能源的保溫幕、有鍋爐加熱，地熱，太陽能，電熱等技術，也有濕簾、遮光膜等降溫技術。在氣體管理上，有半自動和全自動通風設備，也有CO2施肥裝備。在光照管理上開發(fā)了日光燈，高壓納燈等補光設備，使蔬菜工廠化成為現實。自動化管理是高層次技術結構，利用電子計算機監(jiān)視，控制和調節(jié)環(huán)境因子，滿足作物生長要求，使產品變商品成型出廠，使蔬菜生產周年進行，產量上升，品質提高。(四)防止連作障害，推廣無土栽培技術。在設施園藝生產中，連續(xù)3~5年在固定溫室內生產后，由于土壤鹽類積累和病蟲害侵害，帶來連作障害，造成產量下降。為此，設施園藝生產工作者又開發(fā)了嫁接技術，普遍運用到番茄、黃瓜、西瓜、茄子、甜瓜等作物上，有利防止了根系病蟲害感染。也開展蒸氣消毒，太陽熱消毒等栽培床消毒工作，消滅土壤病蟲害。更吸引人的是推廣了無土栽培技術，出現了巖棉塊，NFT營養(yǎng)膜，蛭石，礫培，袋培等設備裝置形式，將作物栽培在無土基質和栽培床上，供給了營養(yǎng)液進行生產。這種干凈、無病，穩(wěn)定而高產的生產系統(tǒng)產生，是農業(yè)生產一大變革。二、今后的展望設施園藝發(fā)展到今天，已經從結構，管理技術初步形成一定的規(guī)格化，也在園藝生產中占有重要地位，但從長遠地看，還有以下幾方面的技術開發(fā)需要進一步探討、研究。（一）開發(fā)和研制更合理，更經濟實用的構造材，覆蓋材和附加設備，提高溫室設施性能。（二）研究省能源實用技術和環(huán)境調節(jié)技術，盡量地普及和推廣于大面積生產中，保證周年生產穩(wěn)定進行。（三）進一步研究綜合防止連作障害和病蟲害對策和技術。（四）向高度裝置化，技術集約化和自動化管理方向進軍。（五）應用信息技術，研究與開發(fā)植物工廠化生產技術體系。思考題1．園藝設施發(fā)展的意義及作用2．國內外設施園藝技術上的差異點是什么？3．我國設施園藝急待解決的問題是什么？第四章溫室通風換氣與降溫設備第一節(jié)通風設備提要：本節(jié)主要講述通風方式，通風量的計算及影響通風量的因素等內容。一、通風原理所謂通風就是把室內污濁空氣直接或經凈化后排至室外，把新鮮空氣經適當處理后（如凈化、降溫、加熱等）補充進來，從而保持室內空氣環(huán)境符合衛(wèi)生標準和滿足工藝的需要。對溫室等園藝設施而言，通常只要求保持室內空氣新鮮清潔，并在一定程度上改善室內氣象參數（空氣溫度、相對濕度和氣流流動速度）。其通風措施比較簡單，無論對進風或排風一般都不進行復雜的處理。溫室等設施通風的目的有三個：①排除設施內的余熱，使室內的環(huán)境溫度保持在適于植物生長的范圍內。②排除余濕，使室內環(huán)境相對濕度保持在適于植物生長的范圍內。③調整空氣成分，排去有害氣體，提高室內空氣中CO2的含量，使作物生長環(huán)境良好。在不同的季節(jié)里通風的目的也不相同，夏秋季節(jié)通風主要是進行降溫，靠通風消除室內余熱，在盛夏余熱值最大，所需的通風量也最大。冬季通風主要是調節(jié)溫室的濕度和氣體成分，對溫室等設施冬季通風的同時也要帶走大量的熱，為了節(jié)約能源，僅維持最低的通風量即可。通風方法一般有兩種：①自然通風在溫室等設施的適當位置設置窗戶靠熱壓和風壓作用進行通風，并可以通過調節(jié)窗戶的開度來調節(jié)通風量。②機械通風依靠風機產生的壓力強迫空氣在設施內流動。二、通風量的計算通風量的計算，主要是用來確定風機的數量，進風窗、排風窗孔的面積，以滿足溫室正常生產的需求。由于太陽能輻射熱負荷正比于溫室地面面積，故溫室單位面積的通風量，即通風率的定義為在單位時間內每單位溫室地面面積所交換的空氣容積（單位為：m3/m2.min）。對于適度遮蔭溫室，當室內最大太陽輻射強度在50000Lx左右時，每平方米地面面積的基本通風量達到2.5m3/min，即可大體上滿足溫室的降溫需求。基本通風量的計算見式4－2－1。V1=2.5L·B(4－2－1)式中：V1—基本通風量，m3/min；2.5—每平方米地面面積的基本通風量，m3/m2min；L—溫室長度，m；B—溫室寬度，m。實際的設計通風量還要考慮溫室所在地區(qū)的海拔（>300m）、室內太陽輻射強度（>50000Lx）、溫室內允許溫升（4℃ψ=ψ1·ψ2·ψ3（4－2－2）式中：ψ1—海拔高度調整系數見表4－2－1ψ2—光照強度調整系數見表4－2－2ψ3—空氣溫升調整系數見表4－2－3表4―2―1海拔高度調整系數海拔高度m<30030060090012001500180021002400ψ11.001.041.081.121.161.201.251.301.36表4－2－2光照強度調整系數最大室內光照強度Lx40004500050000550006000065000700007500080000ψ20.800.901.001.101.201.301.401.501.60表4―2―3空氣溫升調整系數空氣溫升Δt(℃)5.55.04.443.32.82.2ψ30.700.780.881.001.171.401.75另一個影響設計通風量的因素是濕簾與風機間的距離。當距離很短時，即使設計通風量足以滿足熱平衡的需求，但因通過溫室斷面的氣流速度很低，從而引起室內氣流不暢。為避免這種情況的發(fā)生，應保證足夠的氣流速度。當風機與濕簾間的距離D，小于30米時，應以下述風速系數ψf對基本通風量加以修正。ψf=5.5/(4―2―3)式中D——風機與濕簾間距，m。當風機與濕簾間距大于30米時，可不考慮ψf的影響，即忽略ψf僅按ψ1進行修正。當風機與濕簾間距小于30米時，設計通風量用ψ1和ψf中較大者進行修正。風速系數ψf見表4－2－4。表4－2－4風速系數風機濕簾間距離m7.629.1410.6712.1913.7215.2416.7618.29ψf2.001.831.691.581.491.411.351.29風機濕簾間距離m19.8121.3422.8624.3825.9127.4328.9630.45ψf1.241.201.151.121.081.051.031.00在確定適當的調整系數后，溫室降溫系統(tǒng)總通風量可由溫室地面積乘以基本通風量和相應的調整系數來確定。Vx=2.5L·B·ψ（4―2―4）式中Vx—設計通風量，m3/min。當ψf大于ψ值時，用ψf代替ψ計算Vx值。為了保證室內最佳氣流速度和便于濕簾安裝，風機與濕簾間距離最好在30~70米之間。對于超長溫室，應考慮將濕簾安裝在兩側端墻，而將排風機安裝在溫室中部側墻或屋頂，使冷卻空氣從兩側端墻進入，從溫室中部排出。對于冬季機械通風，通風過程同樣提供了冷卻效果。但使用風機來提供適當的通風量和氣流分布所依據的氣流原理在冬季和夏季卻有很大的差別。冬季室外的空氣太冷，不能直接吹向作物。冬季通風要求氣流必須為紊流。通風量則應大小適度。當空氣流量在每平方米溫室地面面積為0.45~0.61m3/min時，室內空氣溫度可保持在室外溫度以上8~11℃的范圍內。很明顯，增加通風量將降低室內外溫差，反之亦然。表4－2－5列出了基于室內外溫差的冬季通風設計調節(jié)系數ψd。表4－2－5室內外溫差冬季通風設計調節(jié)系數室內外溫差℃10.009.448.898.337.787.226.676.115.565.00ψd0.830.880.941.001.071.151.251.371.501.67同樣，溫室所在地的海拔和溫室內的光照強度對秋、冬、春各季溫室內空氣溫度控制所需要的通風量也有直接的影響。夏季所用的高度系數和光照系數同樣適合于冬季的溫室通風設計。Vd=0.45ψ1·ψ2·ψdm3/m2.min（4－2－5）三、自然通風設施（一）自然通風換氣方式通過通風窗利用風壓和熱壓產生的通風，稱為自然通風。溫室自然通風的通風量與室外風速、風向、通風窗位置、通風窗面積及溫室的室內外溫差有關系。熱壓是利用溫度差而產生室內外空氣的壓力差，使室外低溫空氣流向室內高溫空氣，形成熱壓作用的自然通風。風壓是利用室外氣流吹向建筑物時，在迎風面形成正壓，背風面形成負壓，氣流由正壓區(qū)開口流入，由負壓區(qū)開口排出，形成風壓作用的自然通風。決定熱壓通風量大小的主要因素是：溫室內外溫差，通風窗高度差及面積。對于溫室的熱壓通風，室內熱空氣通過屋面通風窗向外排出，室外空氣通過側墻通風窗進入溫室。對于固定式屋面垂直通風窗（如鋸齒形溫室、屋脊窗溫室等），其通風效率要高于同樣通風面積的側墻通風窗。風壓通風量的大小主要取決于室外風速的大小、風向和通風窗孔面積。垂直于溫室側墻方向的風，對溫室迎風側墻和溫室第一跨迎風面屋面將形成正壓，對溫室其它圍護表面均形成負壓；垂直于溫室的墻方向的風，除迎風墻面為正壓外，其余各面均為負壓。一般正壓面的風壓高出負壓面的風壓約一倍。實際運行中垂直于某個側面的風向一般很少出現，大部分都與溫室形成一定角度。不論哪個方向的風，對屋面的風壓分布影響都不大，主要影響在于側墻，也就是說，在溫室側墻通風口布置時，要充分考慮當地的主導風向。溫室的主要通風降溫季節(jié)為晚春到中秋，所以，溫室側墻通風口設計要盡量布置在上述季節(jié)的主導風向。（二）自然通風開、關窗的機械設備溫室所用開、關窗系統(tǒng)主要包括：卷膜開窗系統(tǒng)和齒條開窗系統(tǒng)。1．卷膜開窗系統(tǒng)主要用于塑料溫室的側墻開窗和屋頂卷膜開窗。卷膜開窗是將覆蓋膜卷在鋼管上，通過轉動鋼管，將覆蓋膜卷起或放下。一般卷膜鋼管長度在60米左右。分手動和機動兩種，傳動方式有軟軸傳動和直接傳動兩種。一般屋頂卷膜用機械傳動或用軟軸傳動，側墻卷膜用手動或機械直接傳動方式。對卷膜器的基本要求是在通長方向上卷膜軸不能有太大的變形，卷膜器在卷起過程中要能自鎖，不能在重力作用下自行將卷起的幕膜打開。帶自鎖功能的卷膜器，是利用卷膜器中的齒扣在卷膜時自動鎖定反方向轉動，當反方向操作打開卷膜時，只要按下鎖定器按鈕，可使卷膜器靠重力作用反轉。側墻的卷膜系統(tǒng)還必須設卷膜限位器。一般卷膜限位器用DN20的鋼管，每隔3~6米設置在溫室的通風口外側。2．齒條開窗系統(tǒng)齒條開窗系統(tǒng)大都為機械傳動，也有少量用手鏈傳動的。塑料溫室用齒條開窗機構和玻璃溫室基本相同，只是前者由于通風窗口重量較后者小，電機的負荷大大減小；從而每臺電機的服務范圍得到了擴大，也就是說塑料溫室內電機數量比等面積玻璃溫室少，一次性投資也相應降低，運行費用也相應降低。（三）換氣窗的自動控制換氣窗的開啟與否，主要取決于溫室內的溫度和相對濕度。目前，主要監(jiān)測室內溫度。對換氣窗控制設定溫度檔分“設定點”、“啟動溫差”和“環(huán)境溫度”三個溫度區(qū)。平時運行時，旋鈕拔在“環(huán)境溫度”檔，指示傳感器的實際溫度（排風窗口溫度），當室內溫度達到“設定點”后，通風窗電機開啟運行，打開天窗，進行自然通風，使溫室內溫度降低到“設定溫度”上限溫度值以下。運行后，若溫度未降到規(guī)定范圍內，再次啟動電機加大天窗開度，直至符合規(guī)定的溫度范圍。如果利用自然通風，還未能達到要求，控溫儀就啟動遮蔭系統(tǒng)降溫，使室內溫度達到要求；如果還未能達到要求，控制溫儀就啟動風機濕簾降溫系統(tǒng)或噴霧降溫系統(tǒng)，從而達到目的。這樣不僅降低了溫室內溫度，而且使溫室內空氣保持清新。當溫室里溫度低于“設定溫度”下限值時，應先關閉風機濕簾降溫系統(tǒng)或噴霧系統(tǒng)；如果還低于其下限值，則逐漸關小天窗開度。使溫室內的溫度升高到下限溫度以上。四、強制通風設施（一）換氣扇的結構和安裝設計目前溫室內安裝的換氣扇是9FJ系列軸流式節(jié)能通風機，依靠風機排氣來實現溫室的強制通風。該類型風機采用了新型空間撓曲扭面葉型，具有全壓低、流量大、耗電少、噪音低、運轉平穩(wěn)、安全可靠和百葉窗自動開閉等特點。適合于輸送溫度不大于70℃，相對濕度不大于90%，含塵量或其它固體雜質含量不大于100毫克/米3的氣體。是溫室強制通風的理想設備。溫室采用9FJ系列風機通風時，一般均為負壓通風，即從溫室內抽空氣，且和濕簾降溫系統(tǒng)配套設計。風機數目必須滿足在25.4帕空氣靜壓下所需要的通風量，風機數目還取決于風機的大小，其大小的選擇應保證溫室排氣側相鄰風機的間距不大于7.62米；風機排風口之間的凈距或其與鄰近障礙物之間的距離不小于風機直徑的1.5倍。如有可能，設計時最好將風機布置在下風側或溫室端墻。如果必須將風機布置在上風側，設計通風量至少應增加10%，風機電機功率必須大于0.55kw。當設計風機數量在3臺以下時，其中一臺應為雙速調節(jié)風機，以便滿足不同通風量的需求。目前溫室的濕簾降溫系統(tǒng)，均采用縱向通風的方式進行設計；縱向通風是使溫室內的氣流方向與溫室縱軸相平行，通風效率高。通常將濕簾布置在溫室一個端墻，將通風機布置在另一落面端墻。安裝風機后對溫室側墻的日光透過率有一些影響。（二）吸氣口的面積和安裝由于溫室的強制通風是由濕簾降溫和風機來共同實現的。對于吸氣口也應和濕簾降溫部分一并來進行考慮設計。鑒于風機低全壓、大流量的特點以及溫室的長度較大，空氣阻力較大，進風口應較大，才能夠保證溫室通風系統(tǒng)的正常工作。一般吸氣口的面積約為3倍的排風口面積。若濕簾面積不能保證進風面積時，需增加進風口，以保證通風要求。復習思考題1．什么是通風？通風的目的是什么？2．通風量的計算在夏季和冬季有何作用？3．影響自然通風量的因素有哪些？4．強制通風設備的布置方式是什么？第二節(jié)降溫設備內容提要：本節(jié)主要講述溫室降溫的方法以及各種降溫方式的原理、特點等內容。溫室生產為了保證其良好的經濟效益，必須保證一年四季都進行生產。當溫室內溫度超過35℃時，溫室內就不能正常生產。為了維持溫室內氣溫、地溫在作物生長發(fā)育適溫范圍內，需將流入溫室內的熱量強制排除，以達到降溫的目的。溫室降溫方式依其利用的物理條件可分為以下幾類：加濕（蒸發(fā)）降溫法采用室內噴霧、噴水或設置蒸發(fā)器（濕墻、濕簾），通過水分蒸發(fā)“消除”太陽輻射熱能。遮光