張 兵
(山東省臨沂高新區羅西街道辦事處農業綜合服務中心,臨沂 276014)
農業設施的保溫技術及應用效果
張 兵
(山東省臨沂高新區羅西街道辦事處農業綜合服務中心,臨沂 276014)
我國是農業大國,但由于地理區域、氣溫環境的限制,使得某些地區的農業需要輔助技術——保溫技術來實現農業生產。保溫技術不僅是對不利于種植作物的環境進行改造,對于畜禽等產業的發展,也能夠創造有利條件,是發展農業不可或缺的技術。文章就農業設施中常用保溫技術作了總結,以供參考。
農業 設施 保溫技術 應用效果
自古以來,我國就有著發達的農業經濟,華夏文明也可以說是農業文明。盡管到了近現代,雖然工業飛速發展,創造了巨大的經濟利潤,但是農業依然是我國經濟結構中最重要的一部分[1]。保溫技術的普及和應用,大大提高了農業產量,改善了人民的生活水平,提高了生活質量,不僅對農業發展水平起到了巨大的推動作用,更為我國的經濟發展創造了巨大的價值。
用于農業生產活動的保溫技術,一般是建立溫室,通過各種科學技術,使溫室內的氣溫保持在適宜溫度之內,人工建立適合進行農業養殖產業活動的環境,以便于安排農業生產。
建立溫室并不僅僅是蓋房子那么簡單,而是對選址、溫室結構、建造材料等等都有著嚴格的要求。單屋面溫室的外維護結構由兩部分組成,即采光面覆蓋和墻體。墻體根據建造材料分為土質墻體和異質復合墻體,其中土質墻體的厚度一般為100~150 cm;而異質復合墻體由多種材料混合制成,總厚度約48 cm,主體是12 cm厚的空心磚,外填12 cm厚的珍珠巖,再填24 cm厚的空心磚。不管是土質墻體,還是異質復合墻體,其功能都要求兼具隔熱、儲放熱能的作用。單屋面溫室的另一組成部分采光面,是使用透光材料建成,是影響溫室保溫功能的重要因素。
除單屋面溫室外,根據建造結構不同,溫室類型還有雙屋面溫室、連棟溫室等[2]。雙屋面溫室和連棟溫室的采光面使用雙層塑膜結構,雙層塑膜結構的透光膜中間填充空氣,這樣的結構既透光,又降低了約41%的熱損率,其保溫性能遠高于單屋面溫室。
覆蓋材料是用于夜間覆蓋于透光面,以阻止溫室內熱量流失,提高溫室保溫功能的材料。傳統的覆蓋材料有草簾、蒲席、棉被和無紡布等,不同的材料保溫能力不同。其中室內架設PE膜或無紡布的保溫幕其保溫能力最差,僅在1~3℃之間;草簾保溫能力一般在5~6℃之間,如果與1~4層牛皮紙復合成的紙被同用,保溫能力可提高3~5℃;雙層草簾的保溫能力在14~15℃之間;棉被在7~10℃之間。
想要在溫室中發展農業產業,就要使溫室中保持恒溫,但要達到恒定溫度,僅靠天然采光和溫室的密閉保溫性能是不夠的。在寒冷的冬天,還會出現溫度突然升高的現象,此時就需要通風降溫功能。因此,一個良好的溫室,就要有良好的地中熱交換系統,既能補充冬季夜間溫室內不足的熱量,在氣溫上升時,也能夠避免因通風降溫造成的熱量浪費。
所謂的地中熱交換系統,是指在地下40~60 cm處鋪設通風管道,并連接軸流風機。通過風機使白天較熱的空氣流入管道,從而讓土壤層貯熱;夜間再將低溫空氣流入管道,由貯滿熱能的土壤層加熱后,再流入溫室中,使溫室中的氣溫升高[3]。
發展農業,離不開灌溉系統。由于溫室的結構限制,不適合使用大型灌溉系統,因此建設微型灌溉系統就成了一些地方溫室的主要農業灌溉方式。
應用于溫室的微型灌溉方式主要是滴灌,據調查,傳統的大水漫灌方式不僅浪費水資源,在灌溉后由于水量突然增多,吸收大量的熱量,從而降低了溫室的溫度,造成熱量浪費。此外,傳統大水漫灌因揮發大量的水蒸氣,還會使溫室中的空氣質量惡化,不利于農業的發展。
相比傳統的大水漫灌的灌溉方式,新型的滴灌就解決了以上問題,既能保持溫室內的溫度,減少熱量損失,又能降低空氣質量惡化,是非常適合溫室灌溉的一種灌溉方式。
在自然環境下,氣溫要低于地溫。由于溫室是由人工建成的小氣候條件,因此常常會出現氣溫高于地溫的現象,這會大大影響植物根系的生長,最終影響農作物的產量,不利于農業的發展。為了保持地溫溫度,保證農作物能夠正常成長,地膜覆蓋這一農業保溫技術應運而生[4]。
經過研究,地膜覆蓋后的地溫,平均可提高2~4℃。除提高地溫外,地膜覆蓋的優點還具有保水、保肥、抑制雜草生長、提高土壤肥力、改善土壤理化性質、減輕病害的作用。在溫室中地溫較低的情況下,使用地膜覆蓋,能夠促進植株生長發育,從而提早開花結果,最終增加農業產量,并在農業生產中,減少了勞動力的投入??梢哉f地膜覆蓋是一項兼具多種優勢,百利而無一害的農業保溫技術。
由于巨大的人口基礎,決定了農業對我國社會經濟的穩定發展起著決定性的作用。隨著農業的不斷發展,農業設施也有待不斷的提高。不僅限于保溫技術,而是更多的對環境的控制技術,依靠科學技術手段,對影響農業發展的多種因素進行調控,從而提高農業產出,使農業從傳統的手工操作向著大型機械化農業發展,為國家和社會經濟的穩定發展提供基礎保障。
[1] 王立民.農業設施的保溫技術及應用效果.養殖技術顧問,2011,(6):252
[2] 孫信成,王秀峰,魏珉,等.6種保溫被的應用效果研究.山東農業科學,2015,(12):35~37
[3] 黎貞發,于紅.持續低溫及低溫連陰天氣下幾種典型日光溫室保溫性能評價.中國農學通報,2013,(23):123~128
[4] 劉晨霞,馬承偉,王平智,等.日光溫室保溫被保溫性能影響因素的分析.農業工程學報,2015,31(20):186~193