王世通

（天津市武清區(qū)種植業(yè)發(fā)展服務(wù)中心，天津武清 301700）

天津市武清區(qū)大良鎮(zhèn)日光溫室后墻采用土墻貼磚方式建造，墻體較厚，保溫性能較好，進(jìn)行越冬一大茬生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益高，但凈跨度7 m，土地利用率一般。通過調(diào)查分析，提出了適宜天津市武清區(qū)的最優(yōu)日光溫室構(gòu)造參數(shù)。

武清區(qū)位于天津市西北部，屬溫帶半濕潤大陸性季風(fēng)氣候，四季分明，年平均氣溫11.6 ℃，1月平均氣溫-5.1 ℃，7月平均氣溫26.1 ℃，最大凍土層61 cm，適宜日光溫室建設(shè)及蔬菜生產(chǎn)。近年來天津市武清區(qū)加大了設(shè)施農(nóng)業(yè)的發(fā)展力度，設(shè)施蔬菜生產(chǎn)面積已達(dá)到0.53萬hm2（8萬畝）。

隨著全區(qū)日光溫室蔬菜生產(chǎn)發(fā)展，溫室建造類型多種多樣，不同區(qū)域溫室性能存在一定差異，導(dǎo)致部分日光溫室冬季蔬菜生產(chǎn)存在光照不充足、保溫性能差等問題。因此，2017年筆者對武清區(qū)蔬菜生產(chǎn)有代表性的河北屯鎮(zhèn)、大良鎮(zhèn)、大孟莊鎮(zhèn)、黃花店鎮(zhèn)、河西務(wù)鎮(zhèn)的日光溫室參數(shù)進(jìn)行調(diào)查記錄，并對其生產(chǎn)性能和茬口效益進(jìn)行分析，以期為今后全區(qū)日光溫室建設(shè)和蔬菜生產(chǎn)提供參考依據(jù)。

1　日光溫室結(jié)構(gòu)調(diào)查

1.1日光溫室的建造材料日光溫室的建造分為墻體、后屋面、骨架、棚膜以及外覆蓋材料等部分。武清區(qū)日光溫室的墻體主要分為土墻、磚墻或磚土混合墻。河北屯鎮(zhèn)、大良鎮(zhèn)、大孟莊鎮(zhèn)日光溫室以土墻外貼磚為主，美觀且防雨。黃花店鎮(zhèn)日光溫室以磚墻為主，通常為二四磚內(nèi)加珍珠巖或聚苯板。河西務(wù)鎮(zhèn)日光溫室以純土墻為主。溫室骨架多以鋼管為主，部分溫室裝有竹竿，新建溫室則全部采用鋼骨架，穩(wěn)固性好。溫室外覆蓋材料以草簾為主，價格低廉，保溫性較好，部分溫室以保溫被作為外覆蓋材料，美觀且便于收放，還有一些溫室同時應(yīng)用保溫被和草簾作為外覆蓋材料，保溫性能很好，但對溫室骨架和卷簾機(jī)要求高。

1.2日光溫室構(gòu)造參數(shù)和使用性能區(qū)域不同，溫室的構(gòu)造參數(shù)也有所區(qū)別。溫室建造方位基本南偏西5°。溫室長度分為50～80 m幾種不同規(guī)格，凈跨度為7～11 m，屋脊高度為2.4～5.7 m，后墻高度多為2.5 m，后墻頂厚0.4～3.0 m，墻底厚0.4～6.0 m。黃花店鎮(zhèn)溫室磚墻僅0.4 m厚，上下厚度相同。前屋面角為16.0～26.5°，后屋面仰角30～45°。新建鋼骨架溫室一般無立柱，鋼骨架竹木結(jié)構(gòu)以及純竹木結(jié)構(gòu)設(shè)有3～5排立柱。

河北屯鎮(zhèn)日光溫室墻頂厚1.0 m，墻底厚2.0 m，后屋面仰角31°，前屋面角23°，屋面骨架為竹木結(jié)構(gòu)（圖1）。后屋面仰角及前屋面角較小，透光性一般，竹木結(jié)構(gòu)骨架需要立柱作支撐，影響土地利用率及機(jī)械作業(yè)。

圖1　河北屯鎮(zhèn)日光溫室結(jié)構(gòu)示意圖

大良鎮(zhèn)日光溫室墻頂厚1.5 m，墻底厚2.5 m，后屋面仰角45°，前屋面角26°，屋面骨架為鋼結(jié)構(gòu)（圖2）。后屋面仰角和前屋面角符合設(shè)計規(guī)范，透光率較高。后墻厚度達(dá)到1.5 m，保溫效果較好；采用土墻貼磚方式建造，能減少雨水對墻體的沖刷，保證了墻體的堅固性。屋面采用鋼骨架，室內(nèi)無立柱，便于人工操作，同時減少了陽光遮擋，但溫室凈跨度7 m，土地利用率一般。

大孟莊鎮(zhèn)日光溫室墻頂厚0.8 m，墻底厚1.2 m，后屋面仰角45°，前屋面角28°，屋面骨架為鋼結(jié)構(gòu)（圖3）。后屋面仰角和前屋面角符合設(shè)計規(guī)范，透光率較高。后墻保溫效果一般。

圖2　大良鎮(zhèn)日光溫室結(jié)構(gòu)示意圖

圖3　大孟莊鎮(zhèn)日光溫室結(jié)構(gòu)示意圖

黃花店鎮(zhèn)日光溫室墻頂厚0.4 m，墻底厚0.4 m，后屋面仰角30°，前屋面角21°，屋面骨架為鋼結(jié)構(gòu)或竹木結(jié)構(gòu)（圖4）。后屋面仰角和前屋面角低于設(shè)計規(guī)范，透光率較低。后墻僅0.4 m厚，保溫效果較差。磚墻溫室土地利用率高，適于園區(qū)建設(shè)，可以進(jìn)行增溫補(bǔ)光示范應(yīng)用。

河西務(wù)鎮(zhèn)日光溫室墻頂厚0.6 m，墻底厚0.9 m，后屋面仰角39°，前屋面角16°，屋面骨架為竹木結(jié)構(gòu)（圖5）。后屋面仰角和前屋面角低于設(shè)計規(guī)范，透光率較低。后墻厚度超0.6 m，保溫效果一般。

河西務(wù)鎮(zhèn)（山東）第五代日光溫室墻頂厚3 m，墻底厚6 m，后屋面仰角45°，前屋面角25°，屋面骨架為鋼結(jié)構(gòu)（圖6）。后屋面仰角和前屋面角符合設(shè)計規(guī)范，透光率較高。后墻厚度達(dá)到3 m以上，保溫效果非常好，但土地利用率較低。溫室下挖，適于地下水位低的地區(qū)，局限性大。雨季容易雨水倒灌，造成經(jīng)濟(jì)損失。

圖4　黃花店鎮(zhèn)日光溫室結(jié)構(gòu)示意圖

圖5　河西務(wù)鎮(zhèn)日光溫室結(jié)構(gòu)示意圖

圖6　河西務(wù)鎮(zhèn)（山東）第五代日光溫室結(jié)構(gòu)示意圖

通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，武清區(qū)冬季室外最低氣溫達(dá)到-15 ℃時，河西務(wù)鎮(zhèn)（山東）第五代日光溫室室內(nèi)最低氣溫為15 ℃，大良鎮(zhèn)日光溫室室內(nèi)最低氣溫為12 ℃，比普通溫室高3～6 ℃，普通溫室室內(nèi)最低氣溫一般9 ℃左右；保溫性能最差的是黃花店鎮(zhèn)的磚墻溫室，該類型溫室室內(nèi)最低氣溫僅為5 ℃。由此可見，土墻溫室的保溫性能優(yōu)于磚墻溫室，可以滿足茄果類蔬菜越冬生產(chǎn)，磚墻溫室冬季只能進(jìn)行葉菜生產(chǎn)。

1.3適宜武清區(qū)的最優(yōu)日光溫室構(gòu)造參數(shù)根據(jù)新型節(jié)能日光溫室建造技術(shù)規(guī)范DB 12/T 047—2003和武清區(qū)地理環(huán)境及現(xiàn)有日光溫室建造參數(shù)，可以得出適宜武清區(qū)的最優(yōu)日光溫室構(gòu)造參數(shù)。

1.3.1 后墻墻體厚度 日光溫室后墻墻體厚度一般為當(dāng)?shù)刈畲髢鐾翆?50 cm，所以設(shè)計墻底寬2.2～3.0 m，墻頂寬1.1～1.5 m。

1.3.2 溫室凈跨度 為盡量提高土地利用率，溫室凈跨度設(shè)計為9 m。

1.3.3 溫室長度 溫室長度設(shè)計為60～80 m較科學(xué)合理。若長度短于60 m則溫室體積偏小，保溫性能降低，遇到嚴(yán)寒天氣室內(nèi)作物容易發(fā)生冷害或凍害；若長度超過80 m則拉蓋覆蓋物的時間長，管理不方便。

1.3.4 采光面的角度 根據(jù)太陽入射角，保證溫室的太陽入射角小于40°。因?yàn)槿肷浣窃?～40°范圍內(nèi)，隨著入射角的增大，光線入射率下降，但變化不明顯，當(dāng)入射角大于40°后，隨著入射角的增大，其透光率明顯下降。根據(jù)冬至日太陽高度角計算公式，武清區(qū)冬至日太陽高度角為27°（冬至日太陽高度角 =90°-39.5°-23.5°=27°，其中 39.5°為武清區(qū)地理緯度，23.5°為回歸線緯度），由此可以得出武清區(qū)最優(yōu)溫室前屋面角應(yīng)該在23°以上（前屋面角最小值 =90°-27°-40°=23°），這樣透光率較高。后屋面仰角一般在35～45°。

1.4日光溫室配套設(shè)備目前溫室的配套設(shè)備還不夠完善，建議配備卷簾機(jī)、放風(fēng)機(jī)和環(huán)境監(jiān)測等設(shè)備。

2　武清區(qū)日光溫室蔬菜種植主要茬口

2.1冬春番茄—黃瓜（菜豆）—青蘿卜（葉菜）

冬春番茄10月下旬育苗，12月下旬定植，翌年3月底開始采收，持續(xù)到6月初結(jié)束，收獲6穗果，平均價格3.8元?kg-1，每667 m2收益3.5萬元；黃瓜或菜豆6月中旬播種，9月中旬采收結(jié)束，每667 m2收益0.5萬元；青蘿卜或生菜、萵筍9月中旬播種，11月開始收獲，可持續(xù)收獲到12月上旬，每667 m2收益0.6萬元。全年每667 m2收益4.6萬元，去除生產(chǎn)成本0.8萬元，純收益3.8萬元。

2.2早春番茄—秋延后芹菜早春番茄12月下旬育苗，翌年2月下旬定植，5月初上市，6月中旬拉秧，收獲3穗果，平均價格2.4元?kg-1，每667 m2收益1.1萬元；秋延后芹菜7月下旬播種，9月下旬定植，元旦、春節(jié)期間上市，售價較高，每667 m2收益1.2萬元。全年每667 m2收益2.3萬元，去除生產(chǎn)成本0.4萬元，純收益1.9萬元。

2.3果菜類越冬一大茬主要種植蔬菜為嫁接茄子、嫁接黃瓜、甜椒、番茄等，該茬口需要較高的管理技術(shù)才能穩(wěn)定供應(yīng)冬季蔬菜需求。9月中旬定植，12月中旬開始采收，翌年7月拉秧，采收期5～6個月，平均每667 m2產(chǎn)量15～20 t，全年收益5萬元，去除生產(chǎn)成本0.8萬元，純收益4.2萬元。

根據(jù)調(diào)查分析，種植早春番茄—秋延后芹菜的溫室收益最低，全年每667 m2純收益為1.9萬元，而越冬一大茬收益最好，全年每667 m2純收益4.2萬元。由此可見，適合早春茬日光溫室的保溫性能比適合越冬一大茬日光溫室的保溫性能差，由于保溫性能不同，導(dǎo)致茬口的安排不同，進(jìn)而影響了收益。

3　適合武清區(qū)蔬菜生產(chǎn)的日光溫室類型及茬口

通過調(diào)查分析，適宜武清區(qū)的最優(yōu)日光溫室結(jié)構(gòu)為：溫室長度80 m，凈跨度9 m，后墻頂寬1.2 m，墻底寬2.5 m，后墻高度2.5 m，屋脊高3.2 m，前屋面角為26°，后屋面仰角為45°，后墻內(nèi)為二四墻，土墻外面貼磚，前屋面為鋼架，每隔1 m設(shè)置一道（圖7）。外面覆蓋新型保溫被，同時配備自動卷簾機(jī)、自動放風(fēng)裝置以及環(huán)境監(jiān)測等設(shè)備。

圖7　武清區(qū)最優(yōu)日光溫室結(jié)構(gòu)示意圖

通過對武清區(qū)日光溫室蔬菜種植不同茬口收益比較，越冬一大茬種植果菜類蔬菜收益最好，產(chǎn)品可以在全年售價最高的1～3月上市，每667 m2年收益達(dá)4.2萬元，但是對種植者的田間管理技術(shù)要求很高。