upprunalega Zhang Zhuoyan gróðurhúsaræktun landbúnaðarverkfræðitækni 2022-09-09 17:20 Sent í Peking

Algengar gróðurhúsagerðir og einkenni fyrir berjaræktun

Berin eru tínd árið um kring í norðurhluta Kína og þurfa gróðurhúsaræktun. Hins vegar fundust ýmis vandamál í raunverulegu gróðursetningarferlinu með því að nota ýmiss konar aðstöðu eins og sólargróðurhús, fjölbreið gróðurhús og filmu gróðurhús.

01 Kvikmyndagróðurhús

Kosturinn við að rækta ber í filmugróðurhúsi er að fjögur loftræstiop eru á báðum hliðum og efst á gróðurhúsinu, hvert um sig 50-80cm á breidd og loftræstiáhrif eru góð. Hins vegar, vegna þess að það er óþægilegt að bæta við hitaeinangrunarefnum eins og teppi, eru hitaeinangrunaráhrifin léleg. Lægsti meðalhiti á nóttunni á norðanverðum vetri er -9°C og meðalhiti í filmugróðurhúsinu -8°C. Ekki er hægt að rækta ber á veturna.

02 Sólargróðurhús

Kosturinn við að rækta ber í sólargróðurhúsi er sá að þegar lágmarksmeðalhiti á næturnar á norðlægum vetri er -9°C getur meðalhiti í sólargróðurhúsi náð 8°C. Hins vegar leiðir jarðvegsveggur sólargróðurhússins til lítillar landnýtingarhraða þess. Á sama tíma eru tvö loftræstiop á suðurhlið og efst á sólargróðurhúsinu, hvort um sig með 50-80 cm breidd, og loftræstiáhrifin eru ekki góð.

03 Fjölþætt gróðurhús

Kosturinn við að rækta ber í gróðurhúsi með gróðurhúsalofttegundum er sá að gróðurhúsabyggingin tekur ekki til viðbótar ræktað land og landnýtingarhlutfallið er hátt. Alls eru átta loftræstiop á fjórum hliðum og efst á fjölbreiðu gróðurhúsinu (tökum sem dæmi 30m×30m fjölbreið gróðurhús). Loftræstiáhrifin eru tryggð. Hins vegar, þegar lágmarksmeðalhiti að næturlagi á norðlægum vetri er -9°C, er meðalhiti í fjölþynnu filmu gróðurhúsinu -7°C. Á veturna getur dagleg orkunotkun til að halda lágmarkshitastigi inni í 15°C fyrir eðlilegan berjavöxt náð 340 kW•klst/667m².

Frá 2018 til 2022 hefur teymi höfundar prófað og borið saman notkunaráhrif kvikmyndagróðurhúsa, sólargróðurhúsa og fjölþynna gróðurhúsa. Jafnframt var hannað og smíðað snjallt gróðurhús sem hentar til berjaræktar á markvissan hátt.

Samanburður á helstu eiginleikum mismunandi gróðurhúsa

Kvikmyndagróðurhús, sólargróðurhús og fjölþætt gróðurhús

Tvöfaldur gróðurhús fyrir ber

Á grunni venjulegra gróðurhúsa hannaði og byggði teymi höfundar tvöfalt gróðurhús fyrir berjaplöntun og prufuplöntun með hindberjum sem dæmi. Niðurstöðurnar sýndu að nýja gróðurhúsið skapar ræktunarumhverfi sem hentar betur fyrir berjaplöntun og hámarkar bragðið og næringarinnihald hindberja.

Samanburður á næringarefnum ávaxta

Tvöfaldur gróðurhús

Tvíbreið gróðurhús er ný gerð gróðurhúsa þar sem loftræstiáhrif, lýsingaráhrif og landnýtingarhlutfall henta betur til berjaræktunar. Byggingarfæribreyturnar eru sýndar í töflunni hér að neðan.

Tvöfaldur gróðurhúsasnið/mm

Tvöföld breytur gróðurhúsabyggingar

Gróðursetningarhæð berja er frábrugðin plöntuhæð hefðbundins grænmetis. Hin ræktuðu hindberjaafbrigði geta orðið meira en 2m. Á neðri hlið gróðurhússins verða berjaplönturnar of háar og brjótast í gegnum filmuna. Vöxtur berja krefst sterkt ljóss (heildarsólgeislun 400~800 geislaeiningar (10⁴W/m²). Af töflunni hér að neðan má sjá að langur birtutími og mikill birtustyrkur á sumrin hafa lítil áhrif á ber og á veturna leiddu lítill birtustyrkur og stuttur birtutími til marktækrar lækkunar á berjauppskeru. Einnig er munur á birtu á norður- og suðurhlið sólgróðurhússins sem leiðir til munar á vexti plantna á norður- og suðurhlið. Jarðvegslag jarðvegsbyggingar sólargróðurhússins er mikið skemmt, landnýtingarhlutfall er aðeins helmingur og regnþéttar ráðstafanir skemmast með auknum endingartíma.

áhrif ljósstyrks og birtutíma á hindberjauppskeru vetrar og sumars

landnýtingu

01 Loftræsting gróðurhúsa

Nýja tvíbreiða gróðurhúsið hefur aukið hæð niðurvindsloftsins í lægstu stöðu til að tryggja að engin filma sé á gróðursetningarsvæðinu sem getur hindrað vöxt plantna. Í samanburði við neðri loftopin með 0,4-0,6m breidd í venjulegum sólargróðurhúsum hafa loftopin með 1,2-1,5m breidd í tvöföldu gróðurhúsinu tvöfaldað loftræstisvæðið.

02 Landnýtingarhlutfall gróðurhúsa og Warming & Einangrun

Tvöfaldur gróðurhúsið byggir á 16m span og 5,5m hæð. Í samanburði við venjuleg sólargróðurhús er innra rýmið 1,5 sinnum stærra og 95% af raunverulegu gróðursetningarsvæði fæst án þess að byggja jarðvegsveggi, sem bætir landnýtingarhlutfallið um meira en 40%. Ólíkt jarðvegsveggnum sem byggður er fyrir varmaeinangrun og varmageymslu í sólargróðurhúsum, tekur tvöfalda gróðurhúsið innra varmaeinangrunarkerfi og gólfhitapípuhitakerfi, sem tekur ekki upp gróðursetningarsvæðið. Stóra breiddin færir tvöfalt flatarmál og magn ljósgeislunar, sem eykur varmageymslu jarðvegsins um 0 ~ 5°C ár frá ári. Á sama tíma er innri hitaeinangrunarteppi og sett af gólfhitapípuhitakerfum bætt við gróðurhúsið til að halda innra hitastigi gróðurhúsaloftsins yfir 15°C undir kuldabylgjunni -20°C á norðanverðum vetri, þannig að tryggja eðlilega framleiðslu berja á veturna.

03 Gróðurhúsalýsing

Vöxtur berja gerir miklar kröfur til ljóss, sem krefst heildar sólargeislunar upp á 400-800 geislaeiningar (10⁴W/m²) af ljósstyrk. Þeir þættir sem hafa áhrif á ljós gróðurhúsa eru meðal annars veðurskilyrði, árstíðir, breiddargráður og byggingarmannvirki. Fyrstu þrjú eru náttúrufyrirbæri og eru ekki stjórnað af mönnum, en þeim síðarnefndu er stjórnað af mönnum. Gróðurhúsalýsingin tengist aðallega stefnu gróðurhúsalofttegunda (innan 10° suður eða norður), þakhorni (20 ~ 40°), skyggingarsvæði byggingarefna, ljósgeislun plastfilmu og mengun, vatnsdropar, öldrunarstig, þetta eru helstu þættirnir sem hafa áhrif á gróðurhúsalýsingu. Hætta við ytri hitaeinangrunina og samþykkja innri varmaeinangrunarbygginguna, sem getur dregið úr skuggayfirborðinu um 20%. Til að tryggja ljósflutningsgetu og skilvirkan endingartíma kvikmyndarinnar er nauðsynlegt að fjarlægja regnvatn og snjó á yfirborði filmunnar í tíma. Eftir tilraunir kom í ljós að þakhornið 25 ~ 27° er meira til þess fallið að falla úr rigningu og snjó. Stór span gróðurhússins og norður-suður fyrirkomulagið getur gert lýsinguna einsleita til að leysa vandamálið með ósamkvæmri vöxt plantna í sama gróðurhúsi.

Sérstakt stórt varmaeinangrandi plastgróðurhús fyrir ber

Hópur höfundar rannsakaði og byggði gróðurhús með stórum spani. Þetta gróðurhús hefur mikla kosti í byggingarhagkvæmni, berjauppskeru og hitaeinangrunarafköstum.

Gróðurhúsabyggingarbreytur með stórum spani

Stórt gróðurhúsauppbygging

01 Hitastig

Stóra gróðurhúsið þarf ekki jarðvegsveggi og landnýtingarhlutfall venjulegs sólargróðurhúss er aukið um meira en 30%. Það hefur verið ákvarðað að stóra ytri hitaeinangrunarplastgróðurhúsið geti náð 6°C þegar útihiti er -15°C og hitamunur inni og úti er 21°C. Hvað varðar varmaeinangrun er það svipað og afköst sólargróðurhúsa.

Samanburður á hitaeinangrun og hitaleiðni milli gróðurhúsa með stórum spani og sólarorkuhúss á veturna

02 Byggingarkostir

Aðstaðan hefur þokkalega uppbyggingu, traustan grunn, vindþol upp á 10, 0,43kN/m snjóhleðslu.², sterk viðnám gegn náttúruhamförum eins og rigningu og snjósöfnun, og endingartími er meira en 15 ár. Í samanburði við venjuleg gróðurhús er innra rými sama svæðis aukið um 2 ~ 3 sinnum, sem er þægilegt fyrir vélrænar aðgerðir og er hentugur fyrir gróðursetningu ræktunar með hærri plöntum (2m ± 1m).

03 Kostir ljóss og rýmis umhverfis

Stór gróðurhús eru mjög gagnleg fyrir starfsmannastjórnun og tímasetningu í gróðursetningu í stórum stíl og geta í raun forðast vinnuafgang. Þakhönnun gróðurhúsaloftsins tekur að fullu tillit til sólarhæðarhorns og innfallshorns sólarljóss á filmuyfirborðinu við mismunandi breiddaraðstæður, þannig að það geti myndað kjöraðstæður fyrir birtuskilyrði á mismunandi árstíðum og mismunandi sólarljósatvikstímabilum (samsett með horninu á milli filmuyfirborðsins og jarðar er 27° til að rigning og snjór renni algerlega niður) , til að draga eins mikið úr dreifingu og ljósbroti og hámarka notkun sólarorku. Rými gróðurhúsalofttegunda sem er stórt er aukið um meira en 2 sinnum og CO₂ miðað við loftið er aukið um meira en 2 sinnum, sem stuðlar að vexti ræktunar og nær þeim tilgangi að auka framleiðslu.

Samanburður á mismunandi aðstöðu til að rækta ber

Tilgangurinn með því að byggja gróðurhús sem hentar betur fyrir berjaplöntun er að ná fram mikilvægu vaxtarumhverfi og umhverfisstjórnun við berjaplöntun og endurspeglar vöxtur plantna á innsæi kosta og galla ræktunarumhverfis þeirra.

Samanburður á vexti hindberja í mismunandi gróðurhúsum

Samanburður á vexti hindberja í mismunandi gróðurhúsum

Magn og gæði ávaxta hindberja fer einnig eftir ræktunarumhverfi og umhverfiseftirliti. Staðlað samræmishlutfall fyrsta flokks ávaxta er meira en 70% og framleiðsla 4t/667m² þýðir meiri hagnað.

samanburður á uppskeru mismunandi gróðurhúsa og stöðluðu samræmishlutfalli fyrsta flokks ávaxta

Hindberjavörur 

Tilvitnunarupplýsingar

Zhang Zhuoyan. Sérstök aðstaða uppbygging hentugur fyrir hindberjaræktun [J]. Landbúnaðarverkfræðitækni, 2022,42(22):12-15.