生態(tài)調(diào)溫與節(jié)水灌溉設(shè)施菇棚的設(shè)計(jì)*

楊輝德

（黃岡職業(yè)技術(shù)學(xué)院生物化工學(xué)院，湖北 黃岡 438002）

1 設(shè)計(jì)背景及意義

食用菌生長(zhǎng)受外界環(huán)境條件影響很大，食用菌出菇階段環(huán)境溫度要求在15℃～24℃之間，濕度在85%～95%之間，不需要直射光照，外界環(huán)境不但影響食用菌產(chǎn)品產(chǎn)量，還會(huì)影響食用菌產(chǎn)品的質(zhì)量。

黃岡市所在的地理位置是東經(jīng) 30°26′，北緯 114°52′，屬亞熱帶大陸性季風(fēng)氣候，江淮小氣候區(qū)。四季光熱界線分明，據(jù)資料記載黃岡市年平均氣溫17.4℃。夏季高溫持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，極端最高氣溫為41.3℃，最低氣溫為-18.1℃。2001年～2005年經(jīng)分析春季平均氣溫為17.1℃，夏季平均氣溫為27.7℃，秋季平均氣溫為18.6℃，冬季平均氣溫為6℃。這些資料表明黃岡市氣溫不同季節(jié)之間變化大，對(duì)食用菌生長(zhǎng)的影響非常明顯，晚春、夏季、早秋需要降溫；早春、晚秋需要白天降溫、夜晚保溫；冬季則需要白天升溫、夜晚保溫才能達(dá)到適合生長(zhǎng)的條件，實(shí)現(xiàn)食用菌產(chǎn)品的周年供應(yīng)。

隨著食用菌栽培規(guī)模日益擴(kuò)大，食用菌設(shè)施栽培也在生產(chǎn)中逐步推廣，傳統(tǒng)的菇棚參照蔬菜大棚的設(shè)計(jì)，一般是在塑料膜上或下蓋上遮陽(yáng)網(wǎng)就行了，但這樣的菇棚對(duì)溫度的調(diào)節(jié)能力非常有限，具體的表現(xiàn)為夏天棚溫過(guò)高，有時(shí)高達(dá)45℃以上，冬天在有陽(yáng)光的情況下白天棚溫尚可，但夜晚的棚溫偏低，有時(shí)低至0℃左右，還需要采用加溫或降溫的方式對(duì)棚溫進(jìn)行調(diào)節(jié)，各地加溫或降溫的方式不盡相同，但都以消耗能量作為代價(jià)，燒煤加溫法甚至還會(huì)造成環(huán)境污染，還會(huì)使產(chǎn)品中出現(xiàn)SO2殘留。而菇棚噴水增濕傳統(tǒng)的方法是用人工噴水，人工噴水方法也有些弊端，一是人力成本在增加，二是噴水中存在著對(duì)水資源的浪費(fèi)[1-6]。基于上述考慮，設(shè)計(jì)的生態(tài)調(diào)溫菇棚與菇棚節(jié)水灌溉設(shè)施要達(dá)到兩個(gè)目的，一是生態(tài)調(diào)溫目的，二是節(jié)水灌溉目的。設(shè)計(jì)的生態(tài)調(diào)溫菇棚是遵循生態(tài)學(xué)原理，通過(guò)植樹遮蔭、物理覆蓋達(dá)到調(diào)溫作用，設(shè)計(jì)的節(jié)水灌溉設(shè)施是通過(guò)噴灌帶的安裝來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)水資源的節(jié)約。

通過(guò)菇棚及節(jié)水設(shè)施的設(shè)計(jì)，利用簡(jiǎn)單的材料和生態(tài)節(jié)能的原理，建造節(jié)能型標(biāo)準(zhǔn)化菇棚，大大降低了菇棚的建造與管理成本，在技術(shù)創(chuàng)新基礎(chǔ)上提高對(duì)食用菌產(chǎn)量增長(zhǎng)的貢獻(xiàn)率。

2 具體方案

2.1 生態(tài)調(diào)溫菇棚的設(shè)計(jì)

生態(tài)調(diào)溫菇棚選址在地勢(shì)平坦的場(chǎng)所，朝向?yàn)槟媳毕颉Ｔ诠脚锏臇|西兩側(cè)種上綠化樹種，綠化樹種以速生、闊葉落葉喬木為主要種植品種，最理想的樹種為意楊。意楊樹干聳立、枝條開展、葉大蔭濃、生長(zhǎng)迅速，夏季及早秋濃蔭能遮擋射向菇棚的大部份光線，對(duì)菇棚能起到降溫作用，也能對(duì)覆蓋材料的老化起到延緩作用；晚秋與冬季葉片落盡，不會(huì)影響陽(yáng)光直射對(duì)菇棚的升溫作用，兩側(cè)植樹起到了調(diào)節(jié)小氣候、增加了供氧量、美化菇棚環(huán)境的作用。另通過(guò)在棚上遮蓋不同覆蓋材料，實(shí)現(xiàn)菇棚在不同季節(jié)下調(diào)溫效果；根據(jù)覆蓋層次與調(diào)溫效果，生態(tài)調(diào)溫菇棚分簡(jiǎn)單升溫型、簡(jiǎn)單降溫型、白降夜保型、白升夜保型4種類型，生態(tài)調(diào)溫菇棚的設(shè)計(jì)說(shuō)明如下。

2.1.1 簡(jiǎn)單升溫型菇棚的設(shè)計(jì)

簡(jiǎn)單升溫型菇棚的覆蓋材料只是1層塑料膜。這種類型菇棚也就是常見的塑料棚，升溫效果明顯。簡(jiǎn)單升溫型菇棚只在果蔬反季節(jié)栽培上有所應(yīng)用，因它能透過(guò)光線但不能達(dá)到遮光效果，種植的樹木只能起到輔助降溫作用，故簡(jiǎn)單升溫型菇棚在食用菌生產(chǎn)中使用很不普遍，具體設(shè)計(jì)見圖1。

圖1 簡(jiǎn)單升溫型菇棚的設(shè)計(jì)圖

2.1.2 簡(jiǎn)單降溫型菇棚的設(shè)計(jì)

簡(jiǎn)單降溫型菇棚的覆蓋材料由2層組成，上一層是遮陽(yáng)網(wǎng)覆蓋，下一層是塑料膜覆蓋；配合植樹的降溫作用，簡(jiǎn)單降溫型菇棚適合在晚春與早秋的白天氣溫較高、夜晚氣溫不低的季節(jié)使用，菇棚中適合種植中高溫型的食用菌品種，具體設(shè)計(jì)見圖2。

2.1.3 白降夜保型菇棚的設(shè)計(jì)

白降夜保型菇棚覆蓋材料由3層組成，上一層是反光布（廣告布）覆蓋，中層遮陽(yáng)網(wǎng)覆蓋，下一層是塑料膜覆蓋。此類比簡(jiǎn)單降溫型多了一層反光布，反光布正面為白色，對(duì)光線有反射作用，可以降低菇棚白天的棚溫，但晚上則正好相反，由于進(jìn)行了3層覆蓋，相當(dāng)于人穿上了厚厚的衣服，菇棚有保溫作用。白降夜保型菇棚適合在中春與中秋的白天氣溫還是有一些高，但夜晚氣溫比較偏低的季節(jié)使用，菇棚中適合種植廣溫型或低溫型的食用菌品種，具體設(shè)計(jì)見圖3。

圖2 簡(jiǎn)單降溫型菇棚的設(shè)計(jì)圖

圖3 白降夜保型菇棚的設(shè)計(jì)圖

2.1.4 白升夜保型菇棚的設(shè)計(jì)

白升夜保型菇棚覆蓋材料由4層組成，第1層是塑料膜，第2層是反光布（廣告布）覆蓋，第3層遮陽(yáng)網(wǎng)覆蓋，第4層是塑料膜覆蓋。由于在反光布上又加了一層塑料膜，菇棚在白天有陽(yáng)光的天氣下有升溫效果，由于又加了一層塑料膜覆蓋，晚上保溫效果比白降夜保型菇棚還好，能保持菇棚溫度基本穩(wěn)定。白升夜保型菇棚適合于在深冬季節(jié)中使用，菇棚中適合種植低溫型食用菌品種，具體設(shè)計(jì)見圖4。

圖4 白升夜保型菇棚的設(shè)計(jì)圖

2.2 菇棚節(jié)水灌溉設(shè)施的設(shè)計(jì)

2011年中一號(hào)文件是加快水利改革發(fā)展的決定，文件明確指出“大力發(fā)展節(jié)水灌溉，推廣渠道防滲、管道輸水、噴灌滴灌等技術(shù)，擴(kuò)大節(jié)水、抗旱設(shè)備補(bǔ)貼范圍”。為了達(dá)到節(jié)水灌溉，就要在菇棚中安裝節(jié)水灌溉設(shè)施，日前市場(chǎng)上節(jié)水灌溉材料有多種，我們是通過(guò)安裝噴灌帶來(lái)實(shí)現(xiàn)節(jié)水的目的，噴灌帶又稱多孔管、微噴灌管，是在可壓扁的塑料軟管上采用機(jī)械或激光直接加工出水小孔，進(jìn)行滴灌或微噴灌的一種節(jié)水灌溉設(shè)備。噴灌帶見圖5，安裝噴灌帶灌溉設(shè)施噴水優(yōu)點(diǎn)很多，一是成本低廉，二是安裝、拆卸簡(jiǎn)易，三是節(jié)水效果良好。

菇棚節(jié)水灌溉設(shè)施的設(shè)計(jì)分2個(gè)部分，第1部分是連通部分，包括洗衣機(jī)接水管、塑料軟管、進(jìn)水管、開頭、接頭等連通裝置；第2部分是噴霧增濕部分，主要是棚內(nèi)吊環(huán)、噴霧帶等裝置，具體結(jié)構(gòu)見圖6。使用時(shí)先將洗衣機(jī)接水管與水龍頭接上，再將接頭與噴灌帶接上，打開控制開關(guān)自來(lái)水就會(huì)通過(guò)噴灌帶形成噴霧狀態(tài)，霧點(diǎn)小且霧化均勻，噴霧幾分鐘形成了“雨濛濛、霧沉沉”的小氣候出菇環(huán)境。

圖5 噴灌帶及噴灌帶的安裝

圖6 菇棚節(jié)水灌溉設(shè)施白描圖

為了檢驗(yàn)噴灌帶設(shè)施噴水的節(jié)水效果，進(jìn)行了測(cè)試，選2座面積為180 m2(6 m×30 m)的菇棚進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)，一座棚用水管噴水方法作對(duì)照，另一座棚用噴灌帶設(shè)施噴水作處理，處理菇棚安裝兩條噴灌帶2條，試驗(yàn)時(shí)開開關(guān)進(jìn)行噴水管理。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，對(duì)照菇棚用時(shí)20 min達(dá)到增濕效果，而處理試驗(yàn)菇棚3 min～5 min就達(dá)到增濕效果。由于處理菇棚中安裝了2條噴灌帶，累計(jì)噴水時(shí)間應(yīng)為8 min～10 min，比對(duì)照用時(shí)要少10 min～12 min；由此推算，噴灌帶設(shè)施噴水比水管噴水方法節(jié)約用水量50%～60%。

3 工作原理

利用生態(tài)原理進(jìn)行菇棚調(diào)溫在我國(guó)由來(lái)已久，各地都在不同程度上進(jìn)行了應(yīng)用，但系統(tǒng)化闡述其原理，設(shè)計(jì)其方案并不多見。本人設(shè)計(jì)的生態(tài)調(diào)溫型與節(jié)水灌溉設(shè)施菇棚，其升溫的性能與普通大棚沒(méi)有區(qū)別，但菇棚的加溫與降溫與普通大棚有本質(zhì)的不同，它是利用物理材料對(duì)光線遮擋、反射及覆蓋材料的保溫性能來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)菇棚的調(diào)溫，在不同季節(jié)選擇不同溫型的食用菌進(jìn)行栽培，一年四季不需要對(duì)菇棚采取加溫或降溫，就能實(shí)現(xiàn)食用菌周年生產(chǎn)。

通過(guò)安裝菇棚節(jié)水灌溉設(shè)施來(lái)調(diào)節(jié)菇棚濕度，節(jié)約了用水量，減少菇農(nóng)的生產(chǎn)成本。

[1]于千桂.介紹幾種大棚的加溫方法[J].農(nóng)家顧問(wèn)，2007(11)：31.

[2]于千桂.介紹幾種果樹大棚的加溫方法[J].北京農(nóng)業(yè)，2007(34)：30.

[3]王吉慶，張百良.幾種降溫措施在溫室夏季降溫中的應(yīng)用研究[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2006(9)：257-260.

[4]周長(zhǎng)吉.大面積連棟溫室夏季降溫的新途徑-外遮陽(yáng)網(wǎng)上噴水降溫[J].農(nóng)村實(shí)用工程技術(shù).溫室園藝,2004(5)：26-29.

[5]盛國(guó)成，張勇，王春鳴.日光溫室降溫方式與遮蔭設(shè)備[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備，2007(8)：70-72.

[6]李紅蓮，邢文剛，張娟，等.不同降溫措施對(duì)連棟玻璃溫室內(nèi)溫度的影響[J].沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2006，37(2)：241-244.