الأصلي تشانغ Zhuoyan الدفيئة البستنة تكنولوجيا الهندسة الزراعية 2022-09-09 17:20 نشر في بكين

أنواع الدفيئة الشائعة وخصائص زراعة التوت

يتم حصاد التوت على مدار العام في شمال الصين ويتطلب زراعة الدفيئة. ومع ذلك، تم العثور على مشاكل مختلفة في عملية الزراعة الفعلية باستخدام أنواع مختلفة من المرافق مثل الدفيئات الشمسية، والدفيئات متعددة الامتدادات، والدفيئات الفيلمية.

01 فيلم الدفيئة

ميزة زراعة التوت في الدفيئة الفيلمية هي أن هناك أربع فتحات تهوية على كلا الجانبين والجزء العلوي من الدفيئة، كل منها بعرض 50-80 سم، وتأثير التهوية جيد. ومع ذلك، نظرًا لأنه من غير المناسب إضافة مواد العزل الحراري مثل الألحفة، فإن تأثير العزل الحراري يكون ضعيفًا. أدنى متوسط ​​درجة حرارة ليلا في الشتاء الشمالي هو -9 درجة مئوية، ومتوسط ​​درجة الحرارة في الدفيئة الفيلمية هو -8 درجة مئوية. لا يمكن زراعة التوت في الشتاء.

02 الدفيئة الشمسية

تتمثل ميزة زراعة التوت في الدفيئة الشمسية في أنه عندما يكون الحد الأدنى لمتوسط ​​درجة الحرارة ليلاً في الشتاء الشمالي هو -9 درجة مئوية، يمكن أن يصل متوسط ​​درجة الحرارة في الدفيئة الشمسية إلى 8 درجات مئوية. ومع ذلك، فإن جدار التربة للدفيئة الشمسية يؤدي إلى انخفاض معدل استخدام الأراضي. وفي الوقت نفسه، هناك فتحتان للتهوية في الجانب الجنوبي وأعلى الدفيئة الشمسية، كل منهما بعرض 50-80 سم، وتأثير التهوية ليس جيدًا.

03 دفيئة متعددة الامتدادات

ميزة زراعة التوت في دفيئة ذات غشاء متعدد الامتدادات هي أن هيكل الدفيئة متعدد الامتدادات لا يشغل أراضٍ زراعية إضافية، ومعدل استخدام الأراضي مرتفع. يوجد إجمالي ثماني فتحات تهوية على الجوانب الأربعة والجزء العلوي من الدفيئة متعددة الامتدادات (خذ دفيئة متعددة الامتدادات 30 م × 30 م كمثال). تأثير التهوية مضمون. ومع ذلك، عندما يكون الحد الأدنى لمتوسط ​​درجة الحرارة ليلاً في الشتاء الشمالي هو -9 درجة مئوية، يكون متوسط ​​درجة الحرارة في الدفيئة متعددة الطبقات هو -7 درجة مئوية. في فصل الشتاء، يمكن أن يصل استهلاك الطاقة اليومي للحفاظ على الحد الأدنى لدرجة الحرارة الداخلية إلى 15 درجة مئوية لنمو التوت الطبيعي إلى 340 كيلووات•ساعة/667 مترًا مربعًا².

من عام 2018 إلى عام 2022، قام فريق المؤلف باختبار ومقارنة تأثيرات تطبيق الدفيئات الفيلمية والدفيئات الشمسية والدفيئات متعددة الامتدادات. وفي الوقت نفسه، تم تصميم وبناء دفيئة ذكية مناسبة لزراعة التوت بطريقة هادفة.

مقارنة السمات الرئيسية للاحتباس الحراري المختلفة

الدفيئات السينمائية والدفيئات الشمسية والدفيئات متعددة الامتدادات

دفيئة مزدوجة الامتداد للتوت

وعلى أساس الدفيئات الزراعية العادية، قام فريق المؤلف بتصميم وبناء دفيئة مزدوجة الامتداد لزراعة التوت، كما أجرى تجربة زراعة التوت كمثال. وأظهرت النتائج أن البيت الزجاجي الجديد يخلق بيئة نمو أكثر ملاءمة لزراعة التوت، ويحسن الطعم والمحتوى الغذائي للتوت.

مقارنة تكوين المغذيات الفاكهة

دفيئة ذات امتداد مزدوج

الدفيئة ذات الامتداد المزدوج هي نوع جديد من الدفيئة التي يكون تأثير التهوية وتأثير الإضاءة ومعدل استخدام الأراضي أكثر ملاءمة لزراعة التوت. وتظهر المعلمات الهيكلية في الجدول أدناه.

ملف الدفيئة ذو الامتداد المزدوج / مم

معلمات هيكل الدفيئة ذات الامتداد المزدوج

يختلف ارتفاع زراعة التوت عن ارتفاع زراعة الخضروات التقليدية. يمكن أن تصل أصناف التوت المزروعة إلى أكثر من مترين. على الجانب السفلي من الدفيئة، ستكون نباتات التوت مرتفعة للغاية وتخترق الفيلم. يتطلب نمو التوت ضوءًا قويًا (إجمالي الإشعاع الشمسي 400 ~ 800 وحدة إشعاع (10⁴ث / م²). يمكن أن نرى من الجدول أدناه أن وقت الإضاءة الطويل وشدة الضوء العالية في الصيف لهما تأثير ضئيل على التوت، وفي الشتاء أدت شدة الإضاءة المنخفضة ووقت الإضاءة القصير إلى انخفاض ملحوظ في إنتاجية التوت. كما أن هناك اختلاف في شدة الضوء في الجانبين الشمالي والجنوبي للدفيئة الشمسية مما يؤدي إلى اختلاف نمو النبات في الجانبين الشمالي والجنوبي. تضررت طبقة التربة لبناء جدار التربة للدفيئة الشمسية بشكل كبير، ومعدل استخدام الأرض هو النصف فقط، وتضررت التدابير المضادة للمطر مع زيادة عمر الخدمة.

تأثير شدة الضوء ومدة الضوء على محصول التوت في الشتاء والصيف

استغلال الأراضي

01 تهوية الدفيئة

قامت الدفيئة الجديدة ذات الامتداد المزدوج بزيادة ارتفاع فتحة الريح في أدنى موضع لضمان عدم وجود طبقة في منطقة الزراعة يمكن أن تمنع نمو النباتات. بالمقارنة مع الفتحات السفلية التي يبلغ عرضها 0.4-0.6 متر في الدفيئات الشمسية العادية، فإن الفتحات التي يبلغ عرضها 1.2-1.5 متر في الدفيئة ذات الامتداد المزدوج قد ضاعفت مساحة التهوية.

02 معدل استغلال الأراضي في البيوت المحمية والتدفئة والعزل

تعتمد الدفيئة ذات الامتداد المزدوج على امتداد 16 مترًا وارتفاع 5.5 مترًا. بالمقارنة مع الدفيئات الشمسية العادية، فإن المساحة الداخلية أكبر بمقدار 1.5 مرة، ويتم الحصول على 95% من مساحة الزراعة الفعلية دون بناء جدران التربة، مما يحسن معدل استخدام الأراضي بأكثر من 40%. تختلف الدفيئة ذات الامتداد المزدوج عن جدار التربة المبني للعزل الحراري وتخزين الحرارة في الدفيئات الشمسية، فهي تعتمد نظام عزل حراري داخلي ونظام تسخين أنابيب التدفئة الأرضية، والذي لا يشغل منطقة الزراعة. يؤدي الامتداد الكبير إلى مضاعفة المساحة وكمية نفاذية الضوء، مما يزيد من تخزين حرارة التربة بمقدار 0 ~ 5 درجة مئوية على أساس سنوي. وفي الوقت نفسه يتم إضافة لحاف داخلي عازل للحرارة ومجموعة من أنظمة التدفئة بأنابيب التدفئة الأرضية إلى الدفيئة للحفاظ على درجة الحرارة الداخلية للدفيئة إلى ما فوق 15 درجة مئوية تحت موجة البرد التي تصل إلى -20 درجة مئوية في فصل الشتاء الشمالي، وبالتالي ضمان الإنتاج الطبيعي للتوت في فصل الشتاء.

03 إضاءة الدفيئة

يتطلب نمو التوت متطلبات عالية من الضوء، الأمر الذي يتطلب إشعاعًا شمسيًا إجماليًا يتراوح بين 400-800 وحدة إشعاع (10⁴ث / م²) من شدة الضوء. تشمل العوامل التي تؤثر على ضوء الدفيئة الظروف الجوية والمواسم وخطوط العرض وهياكل البناء. الثلاثة الأولى هي ظواهر طبيعية ولا يتحكم فيها الإنسان، أما الأخيرة فيتحكم فيها الإنسان. ترتبط إضاءة الدفيئة بشكل أساسي باتجاه الدفيئة (في حدود 10 درجات جنوبًا أو شمالًا)، وزاوية السقف (20 ~ 40 درجة)، ومنطقة تظليل مواد البناء، ونفاذية الضوء للأغشية البلاستيكية والتلوث، وقطرات الماء، ودرجة الشيخوخة، هذه هي العوامل الرئيسية التي تؤثر على إضاءة الدفيئة. قم بإلغاء العزل الحراري الخارجي واعتماد هيكل العزل الحراري الداخلي، والذي يمكن أن يقلل من سطح التظليل بنسبة 20%. من أجل ضمان أداء نقل الضوء وعمر الخدمة الفعال للفيلم، من الضروري إزالة مياه الأمطار والثلوج على سطح الفيلم في الوقت المناسب. بعد التجارب، وجد أن زاوية السقف من 25 إلى 27 درجة أكثر ملاءمة لسقوط المطر والثلج. إن الامتداد الكبير للدفيئة والترتيب بين الشمال والجنوب يمكن أن يجعل الإضاءة موحدة لحل مشكلة نمو النبات غير المتناسق في نفس الدفيئة.

دفيئة بلاستيكية عازلة للحرارة كبيرة الحجم للتوت

قام فريق المؤلف بالبحث وبناء دفيئة كبيرة الحجم. تتمتع هذه الدفيئة بمزايا رائعة من حيث فعالية تكلفة البناء وإنتاجية التوت وأداء العزل الحراري.

معلمات هيكل الدفيئة واسعة النطاق

هيكل الدفيئة واسعة النطاق

01 ميزة درجة الحرارة

لا تحتاج الدفيئة ذات الامتداد الكبير إلى جدران تربة، ويزداد معدل استخدام الأراضي في الدفيئة الشمسية العادية بأكثر من 30%. لقد تم تحديد أن الدفيئة البلاستيكية العازلة للحرارة الخارجية ذات الامتداد الكبير يمكن أن تصل إلى 6 درجات مئوية عندما تكون درجة الحرارة الخارجية -15 درجة مئوية، ويكون فرق درجة الحرارة بين الداخل والخارج 21 درجة مئوية. من حيث العزل الحراري، فهو مشابه لأداء الدفيئة الشمسية.

مقارنة أداء العزل الحراري وتبديد الحرارة بين الدفيئة الكبيرة والدفيئة الشمسية في الشتاء

02 المزايا الهيكلية

يحتوي المرفق على هيكل معقول، وأساس متين، ومقاومة للرياح من الدرجة 10، وحمل ثلج يبلغ 0.43 كيلو نيوتن / م²ومقاومة قوية للكوارث الطبيعية مثل العواصف الممطرة وتراكم الثلوج، وعمر خدمة يزيد عن 15 عامًا. بالمقارنة مع البيوت الزجاجية العادية، يتم زيادة المساحة الداخلية لنفس المنطقة بمقدار 2 إلى 3 مرات، وهو مناسب للعمليات الآلية، ومناسب لزراعة المحاصيل ذات النباتات الطويلة (2 م ± 1 م).

03 مزايا البيئة الضوئية والفضائية

تعتبر الدفيئات الزراعية كبيرة الحجم مفيدة جدًا لإدارة الموظفين والجدولة في عمليات الزراعة واسعة النطاق، ويمكن أن تتجنب بشكل فعال هدر العمالة. يأخذ تصميم سقف الدفيئة ذات الامتداد الكبير في الاعتبار تمامًا زاوية ارتفاع الشمس وزاوية سقوط ضوء الشمس على سطح الفيلم تحت ظروف خطوط العرض المختلفة، بحيث يمكن أن تشكل ظروف إضاءة مثالية في مواسم مختلفة وفترات سقوط ضوء الشمس المختلفة (مجتمعة بحيث تكون الزاوية بين سطح الفيلم والأرض 27 درجة حتى ينزلق المطر والثلج بشكل شامل)، وذلك لتقليل تشتت وانكسار الضوء قدر الإمكان، وتعظيم استخدام الطاقة الشمسية. يتم زيادة مساحة الدفيئة ذات الامتداد الكبير بأكثر من مرتين، ويتم زيادة ثاني أكسيد الكربون₂ يتم زيادة نسبة الهواء بأكثر من مرتين، مما يساعد على نمو المحاصيل ويحقق غرض زيادة الإنتاج.

مقارنة المرافق المختلفة لزراعة التوت

الغرض من بناء دفيئة أكثر ملاءمة لزراعة التوت هو الحصول على بيئة نمو مهمة ومراقبة بيئية في زراعة التوت، ويعكس نمو النباتات بشكل حدسي مزايا وعيوب بيئتها المتنامية.

مقارنة نمو التوت في الدفيئات المختلفة

مقارنة نمو التوت في الدفيئات المختلفة

تعتمد كمية ونوعية محصول ثمار التوت أيضًا على بيئة النمو والتحكم البيئي. معدل الامتثال القياسي للفاكهة من الدرجة الأولى هو أكثر من 70% والإنتاج 4t/667m² يعني أرباح أعلى.

مقارنة إنتاجية الدفيئات المختلفة ومعدل الامتثال القياسي لفاكهة الدرجة الأولى

منتجات التوت 

معلومات الاقتباس

Zhang Zhuoyan.هيكل منشأة خاص مناسب لزراعة التوت [J]. تكنولوجيا الهندسة الزراعية، 2022،42(22):12-15.