第二章 西瓜育苗技术
第一节 常规育苗设施
一、阳畦
(一)阳畦的结构和性能
阳畦曾经是我国各地农作物育苗普遍采用的主要设施。由于易建造,成本低,至今在某些地区经改良后,仍然是当地西瓜育苗的主要设施之一。阳畦的防寒保暖性能一方面取决于自身结构和覆盖物的性能,另一方面取决于太阳光照时间和光照强度,而后者又与季节和天气阴晴冷暖密切相关。传统阳畦一般由风障、栽培畦和覆盖物组成。多数采用东西走向、南北排列,每个阳畦都要求背风向阳。
用来育苗的阳畦,应选择地势高燥、背风向阳的地段。畦的大小规格不强求一致,但为便于计算播种量、育苗数及施肥量等,有条件时,可做成长22.2米、宽1.5米的“标准畦”,即每亩做20个畦。育苗畦的结构通常由北墙、东墙、西墙和畦面等构成。随着栽培技术的不断提高,各地涌现出许多改良阳畦(图2-1~图2-4)。改良阳畦有的是在传统阳畦基础上结合小拱棚的结构改进而成的;有的是在小拱棚的基础上结合传统阳畦的主要优点(向阳、防风、保温)改进而成的。目前,所有的改良阳畦的共同特点是加大了阳畦的跨度和高度,透明覆盖物由玻璃换成了塑料薄膜,且其向阳角度由斜平面改成了斜曲面。这些结构的改进不仅加大了育苗空间,有利于操作管理,更主要的是改善了阳畦内光照、温度、湿度及气体的调控性能。例如,北京传统阳畦宽1.5米,畦上覆盖玻璃,畦面角度不超过10度;改良阳畦宽达到2.7米,高1.5米,后墙高0.9米,畦上覆盖塑料薄膜,畦面角度可达到45度。再如河北、山东、辽宁等地采用小拱棚改进的改良阳畦,畦宽多为3米,高1.5米,后墙高1~1.2米。有竹木结构或钢筋结构之分,竹木结构者多设立柱支撑拱架,钢筋结构者则无立柱。
图2-1 山东经典阳畦结构
图2-2 北京传统改良阳畦结构
图2-3 风障阳畦三畦组畦式(单位:厘米)
图2-4 辽宁改良阳畦结构(单位:米)
有些改良阳畦的外形与土温室或日光温室相似,是接近于日光温室的简易设施。所以其透明和不透明覆盖物,均与日光温室相同,但其温、光、气、湿的调控性能仍不如日光温室。
(二)阳畦的建造
阳畦应选在距栽培地较近、排灌方便、背风向阳的地方。如果在低洼易存水的地方建造阳畦,为防止积水,可使阳畦畦面稍高于地面。
目前阳畦有两种基本形式:一种是拱形阳畦,多数建成南北走向、东西排列;另一种是斜面阳畦,则全部建成东西走向、南北排列,以便更好地接受阳光和抵御寒风。
阳畦位置和阳畦形式选好后,即可着手建造。在山东、河南北部和河北南部各地,3月中旬以前育苗的,应在前一年封冻前建好阳畦;3月中旬以后育苗的,可在春季土壤解冻以后建造。
无论拱形阳畦还是斜面阳畦,建造工序基本相同,只是规格标准和建成形状不同。
1.挖畦床
建畦时,首先要挖好畦床。挖畦床时先将表面熟土取出,留作配制营养土之用;底层生土挖出后,留作斜面阳畦的北墙和两头斜墙用。拱形阳畦宽100~120厘米,斜面阳畦宽120~150厘米;畦床深(畦床底至原地面高度)拱形阳畦为20厘米,斜面阳畦为25厘米;畦床长可根据育苗的多少确定,但为了便于控制温湿度及通风等项管理工作,以8~10米长为宜,最多不超过15米。畦床四周(畦墙)要光滑坚固,防止塌落。拱形阳畦床沿(床口)呈平面状。斜面阳畦北墙高出原地面45厘米(高出床底70厘米),畦两头筑起北高南低的斜坡墙,使床沿和塑料薄膜呈斜面状。畦床底要整平、踩实,并铺放一薄层细沙或草木灰(图2-5)。
图2-5 斜面阳畦横剖面
2.放置营养土
将盛有营养土的营养钵或营养纸袋逐个依次整齐地排列在畦床上,每个钵(纸袋)之间不可挤得过紧,应留出小的空隙,排完后用沙土充填好空隙,以备播种。如果采用营养土块育苗,床底层除先铺一层细沙或草木灰外,还要填入10~12厘米厚营养土。
3.插骨架
拱形阳畦需用2米左右长的细竹竿弯曲成弓形,沿阳畦走向每隔50~60厘米横插一根,深度以插牢为准。但整个阳畦拱脊应在一条水平线上。另用直竹竿或树条,分别绑在弓形竹竿的拱脊和拱腰上,并与拱杆呈垂直方向,将每个交叉点用塑料纸绳绑紧。斜面阳畦可用1.5~1.8米(根据斜面长确定)细竹竿或直树条,沿阳畦走向每隔60~80厘米横置一根,南北两端用泥土压住。如果竹竿或树条太细,可将两根并作一处放置,或将竹竿树条间距由60~80厘米缩小到40~50厘米,以保持足够的支撑力。
4.覆盖薄膜
育苗阳畦应采用0.08~0.1毫米厚的聚乙烯薄膜,幅宽2米左右为宜,如买不到该规格时,可用电熨斗焊接或剪裁。注意不要使用地膜,以免破损后冻伤瓜苗。覆盖薄膜时,最好由3人同时操作,2人分别将裁好的塑料薄膜两边伸直、拉紧,对准阳畦,盖在骨架上,另1人用铁锨铲湿土埋压塑料薄膜的四边。拱形阳畦可将一侧20~30厘米薄膜埋入土中固定封死,将另一侧所余的薄膜暂时封住,以便播种或苗床管理中随时开启。斜面阳畦可将北边20~30厘米宽薄膜用湿泥压住封死,将南边所余的薄膜暂时埋入土中封住,以便开启。在风多风大地区,盖膜后除将薄膜四周压住外,最好再在薄膜上放置1~3条压膜线(用麻绳或塑料绳)以固定薄膜,防止大风吹翻。
二、温床
(一)通气酿热温床
通气酿热温床是由酿热温床改进而成的。由于它增加了通气道和通气孔,因而其温度比酿热温床提温速度快而平稳,更易于掌握和控制,也更便于管理。
1.苗床建造
床址选择与阳畦苗床基本相同。通气酿热温床一般宽1.5米,长10~12米。在选好的床址上,按上述尺寸挖一个深40~50厘米的东西向床池,把挖出的大部分土放在床池北侧。在床池北侧建一宽30~40厘米、高40厘米的墙,南侧建同宽、高10厘米的矮墙,东西两端建一与南北墙自然相接的斜墙。垒墙方法与阳畦床相同。剩余的土可推到北墙外侧,起挡风保温作用。再在墙北侧外埋设风障,高1米左右即可。然后,在床池底上挖4~5条“V”形、深7~9厘米东西向的通气道,两端挖上横的通气道,使道道相同,并在两端分别伸出床外,在距床内壁50~60厘米的地方,升到地面,同时垒上0.5米高的通气孔。用树枝或棉秆将通气道盖好。在床池中部南北两侧的通气道上垒一进气孔,以使通气道中的空气进入酿热物。进气孔可用砖或瓦围起,高10厘米左右。最后,在床池中填入酿热物。
2.酿热物选配与填充
酿热物可用70%的新鲜骡马粪,加入30%的麦秸或稻草(最好先进行粉碎),然后拌入水,将酿热物调湿。一般酿热物含水65%~70%为宜,最好用温水调和,调完后装入床池中,厚度为35厘米左右,在北方地区和气温较低的季节可适当厚一些,反之应薄一些。
酿热物填完后应将表面整平,铺上5厘米左右厚的土并踏实,最后制钵排到床上,或装上营养土并浇透水,采用营养块时应进行切块。按阳畦苗床的方法搭好支架,盖好薄膜,待床温达到要求时即可播种。
3.酿热温床育苗应注意的问题
(1)酿热物 所用的酿热物,必须是尚未发酵的,如已发酵的陈马粪不能再产生热量了。
(2)酿热物厚度 酿热物必须达到一定厚度(20~45厘米)。如果在冬季所育菜苗为瓜类、茄果类喜温蔬菜,则一般厚度应为30~50厘米。
(3)碳氮比 所用酿热物应有一定的碳氮比。一般采用新鲜马粪与作物秸秆、树叶等按3∶1的比例混合均匀即可。
(4)促进发热 为了增加酿热物中细菌数量和氮素营养,以促进发热,在填入酿热物时,可每填一层,泼一次稀人粪尿水。
(5)通气和保温 酿热物填好后,不要踩、压,要保持疏松状态,覆盖塑料薄膜,夜间加盖草苫,使其有良好的通气和保温条件。
(6)不可过干或过湿 酿热物要保持一定的水分(75%左右),不可过干或过湿。
(7)用喷壶喷水 播种前浇底水时,千万不要大水浇。因为大水浇不仅能迅速降低酿热物和床土的温度,而且还会恶化酿热物的通气状况,以致限制甚至破坏细菌活动,停止发热。所以一般多用喷壶喷水。
(二)电热温床
电热温床是现代育苗设施。它装有控温仪,可以实现苗床温度的自动控制,所以,不仅温度均匀,而且温度比较稳定,安全可靠,节约用工,育苗效果较好。但育苗成本较高,而且必须有可靠的电源。
1.选择电热线
电热线也叫电加温线。可选用北京电线厂生产的NQ/V0.89农用电热线,每根长160米,功率为1100瓦。也可选用上海农业机械研究所实验厂生产的DV系列电热线,长度为60~120米,功率为800~1000瓦。要根据苗床面积来选择电热线,确定电热线的功率。北方地区一般每平方米苗床功率80~90瓦即可,南方只要60~70瓦就足够了。当苗床的面积确定之后,就可确定所用电热线的功率。为了安全可靠,一般在电热线上接有控温仪,控温仪可选用上海生产的UMZK型(能自动显示温度),或选用农用KWD型控温仪。
2.建床
床址的选择与阳畦苗床相同,但必须在靠近电源的地方。在选好的床址上,挖深25厘米、宽1米的长方形床池,长一般10~15米。在池底铺5~10厘米厚的麦秸、稻草或草木灰作为隔热材料,铺平踏实,再盖上2厘米左右厚的土。苗床最好建成东西向,并在床池北侧建一高40厘米、宽30~40厘米的床墙,南侧垒5~10厘米高的墙,两端呈斜坡形并与南北两墙相连接。
3.铺设电热线
(1)电热线的种类和型号 电热线全称叫电加温线,是一种电热转换的器件,是具有一定电阻率的特别制造的电线。电加温线外面包有耐热性强的乙烯树脂作为绝缘层,把它埋在一定深度的土壤内通电以后,电流通过阻力大的导体,产生一定的热量,使电能转为热能来进行土壤加温,提高局部范围内的土壤温度。热量在土壤中传导的范围,从电加温线发热处,向外水平传递的距离可以达到25厘米左右,15厘米以内的热量最多,这就是说,越靠近电加温线的土壤温度越高,反之则土壤温度逐渐下降。
DV系列电加温线,由塑料绝缘层、电热线和两端导线接头构成。塑料绝缘层主要起绝缘和导热作用,并有耐水、耐酸、抗碱等优良性能,电热线是电加温线的发热元件,为电阻系数0.1241欧姆·毫米2/米的合金丝材料,通电发热后的最高温度小于65℃,在土壤中允许使用温度40℃左右,在35℃土壤环境内可以长期工作;接头用来连接电加温线和引出线,是用塑料高频热压工艺制成,接头处耐17000伏,不漏电、不漏水。引出线为普通铜芯电线,使用时基本不发热。各种型号电加温线的规格详见表2-1。
表2-1 DV系列电加温线规格
注:表中DV20410型号的D表示电加温线,V表示塑料绝缘层,2表示电加温线额定电压220伏,4表示电加温线功率400瓦,10表示电加温线长度100米。其余型号依次类推可知。
此外,NQ/V0.89农用电加温线,每根长度160米,功率为1100瓦,加温线表面最高温度能达到50℃,使用时电加温线周围土壤温度也能达到30℃左右。
(2)电热线的铺设 当苗床面积和电热线长度已知后,便可根据下式计算出布线条数和线距:
布线条数取偶数。
取10厘米长的小木棍,根据线距插在床池的两端,每端的木棍条数与布线条数相等。先将电热线的一端固定在床池一端最边的一根大棍上,手拉电热线到另一端挂住2根木棍。再返回来挂住2根木棍,如此反复进行,直到布线完毕。最后将引线留在苗床外面。
电热线布完后,接上控温仪,并在床池中盖上2~3厘米厚的土并踏实,以埋住和固定电热线。这时可将两端的木棍拔出。然后通电,证明线路连接准确无误时,可将制钵排放在床池中,或装好床土浇水后切块。
4.建造电热温床时应注意的问题
(1)布线时要使线在床面上均匀分布,线要互相平行,不能有交叉、重叠、打结或靠近,否则通电后易烧坏绝缘层或烧断电热线。也不能用整盘电热线在空气中通电。电热线和部分接头必须埋在土壤中,不能暴露在空气中。
(2)电热线的功率是额定的,不能剪断分段使用,或连接使用。否则会因电阻变化而使电热线温度过高而烧断,或发热不足。
(3)接线时必须设有保险丝和闸刀,各用电器间的连线和控制设备的安全负载电流量要与电热线的总功率相适应,不得超负荷,否则易发生事故。
(4)电热线工作电压为220伏,在单相电源中有多根电热线时,必须并联,不得串联。若用三相电源时必须用星形(Y)接法,不得用三角形(△)接法。
(5)当需要进入电热温床内时应首先断开电源。苗床内各项操作均要小心,严禁使用铁锹等锐硬工具操作,以防弄断电热线或破坏绝缘层。一旦断路时,可将内芯接好并用热熔胶密封,然后再用。
(6)电热线用完后,要轻轻取出,不要强拉硬拽,并洗净后放在阴处晾干,安全贮存,防止鼠咬和锈蚀,以备再用。
5.电热温床育苗的技术要点
电热温床育苗的主要技术是:铺设床土,浇足底水,控制床温,播种出苗,掌握浇水,适时间苗。
(1)铺设床土,浇足底水 苗床内拉好电热线后,在上面铺设事先配制好的疏松、肥沃的培养土做床土。床土太厚,地温升高慢,耗电量大;床土太薄,影响根系的生长,且易烧根。适宜的床土厚度为8~10厘米。床土填入后刮平,并用喷壶浇足底水。因加热地温,床土易干,浇水量应大,一般可分两次浇入,第一次浇后隔半小时,再轻浇第二次,使床土吸足水,达到幼苗出土前不用浇水的要求。床土湿度以持水量的80%为宜。
(2)播种出苗,控制床温 电热温床育苗,可采用催芽播种,或浸种后直接播种。因加温育苗,出苗率高,播种量比冷床育苗少。播后盖土1厘米左右,再覆盖地膜保温保湿。最后盖上薄膜小拱棚密封保温。出苗前的床温控制一般为25~30℃,20%~30%的种子出苗时,降低床温至20~22℃,即将盖在土面上的薄膜揭去,以防秧苗徒长。齐苗后通风降温。
(3)掌握浇水量,及时间苗 电热温床一般设置在日光温室或大棚内,晴天蒸发面大,蒸发水分快,加之床土紧挨电加温线,易变干,因此,需经常补充浇水。浇水少不能满足秧苗生育的需要,浇水多,湿度大,地温高,又易发生病害。故电热温床的浇水量和次数要比冷床育苗多,以经常保持表土发白、底土潮湿为宜。
电热温床育苗,可在二真叶一心叶时移栽瓜苗。移苗前为防止拥挤,要及时间苗,间苗的原则是:匀、稀、早。一般在齐苗后一星期内间苗,使苗间距离达6~8厘米。
三、土温室
土温室升温快,保温性能好,成本低投资少,很适合蔬菜育苗。
建棚前应先根据经济条件、棚型结构和栽培面积等,筹备好建棚所需的各种物料。如建造1亩土温室(水泥柱竹拱单斜面塑料大棚)时,应备好后柱36根、中柱26根、前柱26根、水泥横梁36根、毛竹横梁40根,需水泥2500千克、钢筋500千克、小石子1立方米、铁丝100千克、草帘42块、鸭蛋竹100根、塑料薄膜120千克。建棚时应按以下要求进行:
(一)选好场地
为了更好地接受阳光,建棚场地应选择在避风、向阳的地块,同时最好选在地势平坦、排灌方便、土质肥沃的地块。
(二)建造骨架
单斜面大棚是由后墙、东西侧墙、南屋面和后屋面构成的。一般由水泥预制立柱、横梁及竹拱杆组成屋面骨架,上面覆盖塑料薄膜。大棚跨度为7~8米,棚长30~50米。棚面坡度与地理纬度有关,山东省春用棚的天角为14~15度,地角为20~22度。
建棚时一般先建后墙和侧墙。通常多为土墙或土坯墙。后墙高1.5~1.6米、厚0.4~0.5米。底部打好地基,砌40厘米高的砖或石头底座,以防雨淋倒塌,内外墙面挂一层较厚的泥墙皮,以增加保温效果。侧墙为东西两侧的防风保温墙,厚度与后墙相同,呈不等边屋脊形,后坡高出后屋面10厘米,脊高为2.5米。前坡与南屋面角度一致。在东侧后屋面下方留单扇进出口便门。在后墙上方每隔3米左右(一般在两立柱之间)留一个通风窗,宽0.4~0.5米,高0.5~0.6米。
后墙和侧墙建好后埋立柱(分后立柱、中立柱和前立柱)。立柱是支撑前后屋面的重要支柱,多采用4根直径4毫米的钢筋骨架制成横断面为10厘米×8厘米的水泥柱。后柱长2.6米,埋入地下0.4米。后柱距后墙1.2~1.3米,东西向排列每隔2.4米一根。后柱上架横梁及拱杆。水泥柱顶端呈凹刻状并留有预埋孔,以便穿铁丝固定横梁。中立柱埋于后柱南面2.5~3米处,柱长2.1~2.2米,埋入地下0.4米。中立柱顶端架横梁。中立柱和横梁总高度为1.8米。前立柱在中立柱南面3米,距大棚前沿0.8~1.1米,埋入地下0.3米。前立柱顶架横梁,总高度为0.9米。
后屋面为不透明覆盖物,宽度一般为1.7米。前屋面为透明塑料薄膜及草帘覆盖,由拱杆直接支撑。拱杆一般用直径4~5厘米、长6~8米的鸭蛋竹制成。横向拱杆间距80厘米,上端插到后梁上,中间固定在中柱横梁上,下端置于前柱横梁上。
(三)扣膜压膜
扣膜时最好选用透光好、保温强、耐老化的聚乙烯长寿膜或聚乙烯无滴防老化薄膜,采用“三大块,两条缝”的扣膜方法。具体做法是选无风天气,先从大棚前沿扣第一块薄膜。此膜宽2米,上端折回5厘米焊成筒状,内穿上粗绳,两端拉紧后固定在侧墙上,下端埋入土中30厘米。第二块薄膜宽6米左右,上下两端均焊成小筒穿绳,盖后绷紧,压住第一块薄膜25厘米左右,以便顺水防漏。第三块薄膜宽2米,下端焊成小筒穿绳,压住第二块薄膜25厘米,其上端压在后屋顶上用泥土压好。
压膜用尼龙压膜线或8号铁丝套上细塑料管压于两道拱杆中间。线上端连接后梁,下端将压膜线拉紧后拴在事先埋好的地锚上,使棚面形成瓦棱形。如用竹竿压膜,通过各条横梁在两拱杆间用铁丝穿孔拉住压杆,最后上好草帘。草帘厚4厘米,宽2米,长度比屋面长0.5米。从东向西安装,西边的草帘要压住东边草帘20厘米左右,以便防风保温。每个草帘装两条拉帘麻绳以便卷起和放下。
四、塑料大棚
(一)塑料大棚的种类
塑料大棚的类型很多,按覆盖面积和结构可分为单栋式和连栋式两类;按其棚顶形式可分为拱形和单斜面两类。各类大棚又因棚架材料不同,分为竹木结构、钢材结构、水泥预制件、竹木钢材混合结构及镀锌架装配式等多种。适宜蔬菜育苗的塑料大棚主要有以下几种:
1.竹木钢材混合结构拱棚
竹木钢材混合结构拱棚为南北走向,棚顶呈拱圆形。大棚的立柱全部用水泥预制:拉杆(花梁)有水泥预制的,也有用钢筋焊接的;拱形是竹木的;压杆有用竹木的,也有用钢筋或铁丝的。其结构形式是:立柱纵向每间隔2~3米一根,横向间隔2米左右一排。面积为1亩(667平方米)的大棚,可设立柱5~6排,一般棚宽10~12米,长60~70米,顶高2.4~2.5米。建1亩这样的大棚需水泥2吨,钢筋0.75吨,拱杆、压杆各50根左右。
这种大棚的骨架比竹木结构大棚耐用,具有抗风能力强,增温、保温性较好,可搬动,建棚材料易筹备等优点;缺点是骨架较沉重,棚内立柱较多,遮光较多。
2.水泥预制件大棚
全棚骨架除压杆用竹木或钢筋外,其余骨架全部为水泥预制件构成。采用“悬梁吊柱”棚架,可减少立柱或建成无立柱的空心大棚(顶部呈拱型或起脊)。建造1亩水泥预制件大棚,需水泥3吨、钢筋1吨。
这种大棚坚固耐用,抗风性能强。由于立柱少或无立柱,遮光少,透光好,光照强,有利于幼苗生长发育。同时,棚内宽敞,管理方便,并且可以进行双膜覆盖栽培。缺点是棚架笨重,安装费工,不易搬动。
3.镀锌钢架装配式大棚
镀锌钢架装配式大棚又称钢管大棚,是工厂生产的成套大棚。造型美观,高大宽敞,开棚、关棚容易,操作方便,遮阴少,光照条件好。骨架坚固耐用,大棚增温、保温性能好,是目前最理想的一种塑料大棚。但由于这种大棚全部用镀锌钢管组成,造价很高。
4.单斜面塑料大棚
单斜面塑料大棚也叫土温室塑料大棚。东西走向。棚面像土温室一样,南低北高,向南倾斜。宽8米左右,长40~60米,脊高(后柱)2~2.2米,东、西、北三面都是土墙或砖墙,北墙高1.6~1.8米,棚南侧肩高(边柱)0.8~1米;南北共三排立柱,离地面高度分别为:后柱2~2.2米,腰柱(也叫中柱)1.7~1.8米,边柱0.8~1米,各柱间距为3米左右,后柱至腰柱为2.5~2.8米,腰柱至边柱为2.5~2.9米,边柱之外为0.6~0.8米。用竹竿压棚膜,通风时可通过北墙开窗、棚顶留通风口,南侧底部向上卷起等办法进行。夜间覆盖草苫。
这种大棚的优点是建造容易,坚固耐用,防风、保温性能好,可加温。
5.冬暖大棚
冬暖大棚有寿光Ⅲ、Ⅳ型冬暖大棚。寿光Ⅲ型冬暖大棚,适当增大了南北向跨度,提高了棚脊高度,加大了墙体的厚度,加粗了水泥立柱,从总体上增强了抗风、抗震和负载能力,有利于安装自动卷帘机,是目前山东寿光推广的主要棚型(见图2-6)。
图2-6 寿光Ⅲ型冬暖大棚结构图
寿光Ⅳ型冬暖大棚,系无立柱钢筋骨架结构。其设计目标是:逐步向现代化和工厂化方向发展。温室总宽11.5米,后墙高2.2米,山墙高3.7米,后墙厚1.3米,走道宽0.7米,种植区宽8.5米,仅有后立柱,种植区内无立柱。后立柱高4米。采光屋面参考角平均26.3度,后屋面仰角45度左右。目前多地都推广新型组装结构的大棚,其结构图见图2-7。
图2-7 无立柱钢筋骨架冬暖大棚结构图
(二)拱圆型塑料大棚的建造
这种大棚的造型多采用水泥柱和拱圆竹木混合结构。
大棚的建造主要由立柱、拱杆、塑料农膜、压杆或压膜线组成。大棚走向一般为南北纵向延伸。棚宽东西方向13~15米,棚长南北方向50~100米。上顶拱圆,横断面呈隧道式。现将建造程序和方法介绍如下:
1.埋设立柱
立柱选用6厘米×8厘米的水泥柱或5~8厘米的木杆皆可。南北方向每隔3米左右设一立柱,东西方向每排由4~6根立柱组成(如棚宽为13米时,设5排即可),每隔3米设一立柱。每排立柱的高度不同。中柱最高,高出地面1.9米左右,中柱两侧对称的两排,高出地面1.6米,东西两侧的立柱称为边柱,高出地面0.9米左右。每根立柱都要埋入地下40厘米左右,并且要垫基石,以防灌水后下沉。所有立柱都要定点准确,埋牢、埋直,并使东西成排、南北成行,每个纵排立柱高度一致。
2.安装拉杆、吊柱和拱杆
拉杆选用细毛竹或粗鸭蛋竹,固定在立柱顶端以下20厘米处,拉杆上每隔1.5米固定一根20厘米高的小立柱构成悬梁吊柱。纵向拉杆连成一体,两端拉紧固定在木桩上。
图2-8 拱圆型大棚结构示意图(单位:毫米)
(a)拱圆型大棚结构横剖面;(b)拱圆型大棚立体图
拱杆选用蛋竹,每根拱杆横向间隔1.5米,固定到各排主柱和吊柱顶上,用细铁丝牢牢绑住。每根铁丝的剪头都要向下向里,不得高出拱杆上面,以免盖膜时刺破塑料薄膜。
3.覆盖薄膜
目前市面和厂家销售的农用塑料薄膜品种和规格很多,质量也各不相同。例如仅幅宽一项就有1米、2米、4米、7米、9米等不同规格。因此,要根据大棚跨度(棚宽)选择适宜的幅宽。上述西瓜大棚最好选用4米宽的聚乙烯无滴膜或半无滴膜。覆盖时,先从棚的东西两侧开始,沿边柱外侧刨一条深30厘米、宽5~10厘米的小沟,将薄膜横幅的一侧放于沟内用土埋紧,然后再依次往上覆盖。两幅薄膜边缝相互重叠20厘米左右。在棚膜上面,每两根拱杆之间设压膜杆(线)一条,压紧薄膜。压膜杆(线)的两端固定在拉杆或地铺上,将薄膜压紧,使棚面略成瓦棱形。
4.设门
在大棚的一端或两端设“活门”,用以进棚操作。大棚的通风方法:一是将“活门”拿下横放在门口;二是在薄膜连接处扒口。
拱圆型大棚结构见图2-8。
五、日光温室
(一)日光温室的类型和科学设计
日光温室按前屋面的结构可分为拱圆式和琴弦式两种;按建筑材料可分为竹木结构、混合结构和钢管结构等。选择哪种类型要根据当地条件,但无论是哪种类型的日光温室,在设计建造时必须考虑以下几个问题:
1.前屋面角度
日光温室采光后的角度,以当地“冬至”日正午时太阳光的投影角56度为设计参数。也就是说,无论南北地理纬度是多少,在建造日光温室时,其采光石的角度,为当地“冬至”日正午时太阳光投射角达到56度,即入射角为34度时,太阳光正好垂直照射到采光石上。
2.加大基角
日光温室当跨度一定时,为了达到理想的太阳入射角,必然是地理纬度越高的地区,其脊高和后墙也越低。同理,当日光温室的高度一定时,其跨度将随着地理纬度的增加而减小。这样都不会建成较理想的日光温室。前者温室低矮,管理不便;后者温室跨度小,保温性能差。只有加大基角,才能克服上述问题。在基角顶点设一个斜面前窗,是加大基角的唯一办法。不同地理纬度,应设不同斜面角度的前窗。
3.用生土做墙体
不同地理纬度用生土做成不同厚度的土墙体。墙体的最小厚度应为当地最大冻土层厚度再加50厘米。
4.前后坡水平宽度协调
不同地理纬度,前后坡水平宽度是不一样的。越是高纬度地区后坡水平宽度应越大,前坡水平宽度则越小,这样,建造的日光温室的保温性较强。
5.朝向合理日光温室的朝向
应依据当地纬度和冬季寒冷程度而定。一般说来,我国地处北纬36度左右的地区可建成正南向;处于北纬36度以上的地区可建成偏西南向;处于北纬36度以下的地区可建成偏东南向。
6.加强防寒性,提高透光率
覆盖物应尽量选择保温防寒性能强、透光率高的类型。此外,尽量减少室内立柱,以铁代竹木、挖防寒沟等,都是加强防寒性、提高透光率的好办法。
(二)日光温室的主要结构
1.墙体
墙体由东山墙、西山墙和后(北)墙组成。一般用生土或草泥填入模板夯成。
2.骨架
骨架由立柱、拱杆、拉杆、压杆、门窗等构成。
(1)立柱 是日光温室和塑料大棚的主要支柱,它承受棚架、覆盖物、雨雪负荷以及风沙压力与引力的作用,所以一定要直立并深埋。为了减少室内遮光和占用空间过大,立柱应尽量减少数量和缩小粗度(直径)。立柱基部要用砖、石、混凝土墩等做“柱脚石”以防止主柱下沉。
(2)拱杆 是支撑覆盖物的骨架横向固定在立柱上,呈自然拱形,使屋(棚)面呈一定坡度。拱杆一般每隔1~1.5米设一根,其长度略大于屋(棚)面。拱杆南北向南端固定在前窗顶部横梁上,北端固定在后墙或屋脊横梁上。
(3)拉杆 是纵向连接立柱、固定拱杆和压杆的“拉手”(连接杆),可起到棚室整体加固的作用,相当于房屋的檀条。各排主柱之间均应设拉杆,这是加固棚室的关键结构。
(4)压杆 是用来压住屋(棚)面塑料薄膜,以防止被风吹动、鼓起。一般在每两根拱杆之间设一根压杆,将屋(棚)膜压紧压平。压杆可稍低于拱杆,使屋(棚)面呈瓦垄状,以利于排水和抗风。压杆通常选用光滑顺直的细长竹竿连接而成。为了减少遮光和减少屋(棚)面上的孔眼,近年来,多以8号铁丝代替压杆。压杆两端埋入地下,并用“地锚”加固。
(5)门窗 在棚室两端各设一个活门,需要通风时,可把活门拿下来,横放在门口的底部,防止冷风由底部吹入棚内,侵袭蔬菜作物,或在门的下半部挂塑料薄膜帘,也可起到防风保温的作用。
(6)通风窗 在屋(棚)顶部的最高点开天窗,南侧开地窗。跨度较高大的棚,要增设腰窗代替天、地窗,以利通风换气,管理也方便。
(7)准备间 在棚室的东山墙或西山墙外修建准备间,可防止进出棚室时寒风直接侵入室内,并可放置生产工具和供管理人员休息。准备间跨度3米左右,东西长2~2.5米,南面设门,通向棚室的门要靠温室后墙。
(三)冬暖式日光温室的建造
冬暖式日光温室,由于升温快,保温性能好,很适合无籽西瓜育苗和极早熟保护栽培。建造日光温室主要程序如下:
1.选地
建棚场地要求与建造拱圆型大棚相同,但东西向最好为60~80米以上。
2.备料
冬暖式大棚由墙体、立柱、拱杆、铁丝、薄膜和草苫构成。如建造一个80米长的冬暖式大棚,需要截面8厘米×10厘米的水泥立柱134根,其中长3.3米的45根、长3.1米的22根、长2.2米的22根、长1.3米的45根,立柱顶部要留孔,以便固定拱杆;宽3米、厚0.10~0.12毫米的聚氯乙烯无滴膜120千克,宽3米、厚0.08毫米的聚乙烯农膜8千克,宽1.3米、厚0.007~0.008毫米的地膜5千克;长8.5米、直径9厘米的毛竹22根,长6米、直径7厘米的鸭蛋竹14根,长7米、直径5厘米的鸭蛋竹2根,长2~3米、直径1.5厘米的细竹700根;长2.3米、直径10~15厘米的短木棒49根,长7米、直径8厘米左右的长木棒4根做成木梯;8号铁丝300千克,12号铁丝10千克,18号铁丝15千克,长5~8厘米的铁钉300个;长10米、宽1.2米、厚3厘米的稻草苫92床,长20米、直径0.8厘米左右的拉绳82根;重20千克左右的坠石54块。
3.建筑墙体
用麦穰泥砌或用湿土打成东、西、北三面墙体,后墙高1.8米,脊高3米,脊顶距后墙1米,前立窗80厘米,总跨度8.2米,墙体下部厚1米,上部厚80厘米。最好从墙外取土,如需从墙内取土,一定要先剥去熟土层,取生土砌墙后再将熟土填回。
4.埋设立柱
在距后墙根75厘米处埋后排立柱,深埋60厘米,地上部分2.7米,下面填砖防陷,向后稍倾斜,立柱间距1.8米。要先埋两头,然后拉线埋设,使上端整齐一致。埋好后排立柱后再埋前排立柱。前排立柱距后墙6米,与两山墙前端上口齐。每3.6米1根,深埋50厘米,地上部分80厘米,与后排立柱错开10厘米左右。埋好前排立柱后,在前、后两排立柱间按等距离埋第二、第三排立柱,位置与前排立柱冲齐,深埋50厘米左右。前面第二排地上部分1.9米,第三排地上部分2.4米。
5.埋坠石
在山墙外1.3米处挖1.5米深的沟,将捆好铁丝的坠石排入沟内埋好踏实,铁丝一头(双股)露出地面,每头27块。
6.上后坡铁丝
在后墙和后排立柱上架斜木棒,间距1.8米,与地面成45度角,用铁丝固定在后排立柱上,并上好两山木梯棒,木棒顶端与山脊齐。在后坡上共上6根铁丝,其中顶部2根,其余均匀分布,两端固定在坠石上,用紧线机拉紧,再用铁钉固定在木棒上。
7.上后坡
先在后坡铁丝上铺一层塑料薄膜,纵向铺30厘米厚的玉米秸,再包一层薄膜,这样能防止玉米秸腐烂,延长使用寿命。玉米秸上面培土20~30厘米。
8.上拱杆和横杆
拱杆为粗头直径9厘米、长8.5米的毛竹。将粗头固定在顶部2根铁丝上,小头固定在前排立柱上,然后再固定在第二、第三排立柱上,使其成微弓形,间距3.6米。拱杆与前排立柱割齐后上横杆,横杆用直径7厘米的鸭蛋竹。在前排立柱前或2根前排立柱中间埋戗柱,与前排立柱叉开20厘米,顶在横杆上。
9.上前坡铁丝
棚前坡有18根8号铁丝,自横杆到顶部均匀分布,东西平行,拉紧固定在坠石上,用铁钉或铁丝固定在拱杆上。另外拱杆下面还有3根,上、中、下各一根,以备吊蔬菜用。
10.上压膜垫竹
将直径1.5厘米的细竹捆在铁丝上,间距60~80厘米,并割去毛刺,以防扎破薄膜。
11.上棚膜
用电熨斗或专用黏合剂将3米宽的聚氯乙烯无滴膜3幅粘成一大块,长度略小于棚长。上膜要选无风天气进行,以免鼓坏薄膜。需20~30人,先将众人分为5批,四批从四个方向拉紧薄膜,另一批人先从两山用竹竿缠紧薄膜,固定在铁丝上,再将两边用土压好。要求薄膜平、紧。
12.上压膜竹
用18号铁丝将压膜小竹固定在压膜垫竹上,上部留20厘米以备放风。完成上述工作,一个冬暖式大棚就基本建好了,然后在棚前挖宽40厘米、深30厘米的防寒沟,用麦秸填好埋实,防止热量从棚前土壤中散失。气温降低时加盖草苫。在一山墙开门建缓冲房。最后上好草帘。草帘一般厚4厘米,宽2米,长度比屋面长0.5米。从东向西安装,西边的草帘要压住东边草帘20厘米左右,以便防风保温。每个草帘装两条拉帘麻绳,以便卷起和放下。
冬暖式大棚(日光温室)结构见图2-9。
图2-9 各种冬暖大棚结构图
六、育苗覆盖物
(一)塑料薄膜
各种薄膜按树脂原料可分为聚乙烯薄膜、聚氯乙烯薄膜和乙烯-醋酸乙烯薄膜三大类,每类又可按其性能特点分为普通膜、长寿膜、无滴膜、漫反射膜和复合多功能膜等许多品种。
1.聚乙烯(PE)薄膜
聚乙烯薄膜优点是透光性好、易清洗、耐低温;缺点是保温性较差。主要有以下品种:
(1)普通膜 有较好的透光性,无增塑剂污染,尘污易清洗,耐低温,密度小,红外线透过率高,夜间保温性较好。缺点是透湿性差,易集雾滴水,不耐高温和日晒,易老化,使用寿命较短。
(2)长寿膜 耐高温和日晒,抗老化,使用寿命长,可连续使用2年以上。长度一般为0.12毫米,有宽度1米、2米、3米、3.5米等不同规格。
(3)双防膜 防老化、防水滴,使用寿命1年多,具有流滴性,其他性能与普通膜基本相同。
(4)紫光膜 在双防膜的基础上添加紫色素,可以将0.38纳米以下的短波光转化为0.76纳米以上的长波光,其余性能与双防膜相同。
(5)漫反射膜 在生产聚乙烯普通膜的树脂中加入对太阳光透过率高、反射率低、化学性质稳定的漫反射晶核,使薄膜具有抑制垂直入射光透过的作用,降低中午前后棚室内的光照和温度的峰值,可防止高温伤害。同时,又能随太阳高度角的降低相对增加阳光的透过率,使早晚太阳光尽量多地进入棚室,增加光照,提高温度。这种棚膜保温性较好,但应注意通风,强度不宜过大。
(6)复合多功能膜 在生产聚乙烯普通膜的树脂中加入多种特殊功能的助剂,使薄膜具有多种功能。该膜可集长寿、全光、防病、耐高温、抗低温、保温性强等于一体。生产复合多功能膜,还可根据购买者的具体要求专门定量定向生产。
2.聚氯乙烯(PVC)薄膜
聚氯乙烯薄膜保温效果好,易粘补,但易污染,透光率下降快。
(1)普通膜 透光性好,耐高温和日晒,弹性好,透湿性较强,雾滴较轻。缺点是易污染,不易清洗,红外线透过率低,密度大,延伸率低。
(2)无滴膜 在生产聚氯乙烯普通膜的原料中加入一定量的增塑剂和防雾剂,使薄膜的表面张力与水相同或相近,薄膜下面的凝聚水珠在膜面可形成一薄层水膜,沿膜面流入棚室底部土壤,不至于聚集成露滴久留或滴落棚内。该膜抗老化,防水滴。
(3)无滴耐老化防尘膜 在生产无滴膜的工艺中,增加一道表面涂抹防尘工艺,这样既具有抗老化、防水滴的功能,又具有减少吸尘、透光率下降较慢、抗水滴持久等特点。
3.乙烯-醋酸乙烯(EVA)薄膜
乙烯-醋酸乙烯薄膜保温性和透光率介于聚乙烯薄膜和聚氯乙烯薄膜之间,但其防雾滴效果更好。目前主要产品有多功能复合膜和光转换膜。
(1)多功能复合膜 生产该膜系采用醋酸乙烯共聚树脂,并使用有机保温剂,从而使中间层和内层的树脂具有一定的极性分子,成为防雾滴的良好载体,流滴性能大大改善,透光性强,在冬暖大棚上应用效果最好。
(2)光转换膜 在生产多功能复合膜的树脂中加入光转换助剂,把太阳光中的紫外光变为光合作用的可见光,促进植物的光合作用。其生产工艺与聚乙烯的紫光膜基本相同。
(二)不透明覆盖物
防寒覆盖物主要有草苫、草帘、纸被、无纺布(不织布)和聚乙烯泡沫软片等。遮阴覆盖物主要有遮阳网等。
1.草苫
草苫依编织材料分,有稻草苫、蒲草苫和蒲苇苫,均由绳筋编织而成。草苫有较好的保温性,主要用来覆盖温室、大棚和中小棚夜间保温或遮挡风雪。
2.草帘
草帘分稻草帘和蒲草帘两种。稻草帘由绳筋将稻草编织成一薄层;蒲草帘由绳筋将蒲草编织成一薄层。草帘比草苫薄,保温性不如草苫好,一般多用来覆盖小拱棚防寒保温。
3.纸被
纸被用多层牛皮纸或包装纸制成。一般与草苫配套覆盖。具体使用方法是,先在棚室塑料薄膜上覆盖好纸被,然后再在纸被上覆盖草苫。这样既能提高防寒保温效果,又能减少草苫对棚膜的损伤。
4.无纺布(不织布)
无纺布常用的是涤纶长丝农用不织布,多用作温室、大棚内覆盖保温,可做成不织布保温幕、不织布小棚等。不织布覆盖不但能在夜间提高棚内温度,还能降低棚室内的空气湿度。
5.聚乙烯泡沫软片
聚乙烯泡沫软片是用聚乙烯作原料,经发泡工艺生产而成的,轻便、多孔、卷曲自如。一般多为白色,其保温性介于草苫和草帘之间。
6.遮阳网
遮阳网系用塑料蛇皮丝编织而成。主要用于各种棚室遮阴育苗、防虫隔离和防高温、冰雹、暴雨。