الأصلي Zhang Zhuoyan Greenhouse البستنة تكنولوجيا الهندسة الزراعية 2022-09-09 17:20 نُشر في بكين

أنواع وخصائص الدفيئة الشائعة لزراعة 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 ، والصوبات الزراعية متعددة الامتدادات ، والصوبات الزجاجية.

01 فيلم الاحتباس الحراري

ميزة زراعة التوت في دفيئة فيلم هي أن هناك أربع فتحات تهوية على كلا الجانبين وأعلى الدفيئة ، كل منها بعرض 50-80 سم ، وتأثير التهوية جيد.ومع ذلك ، نظرًا لأنه من غير الملائم إضافة مواد العزل الحراري مثل الألحفة ، يكون تأثير العزل الحراري ضعيفًا.أدنى متوسط ​​درجة حرارة ليلا في شمال الشتاء هو -9 درجة مئوية ، ومتوسط ​​درجة الحرارة في الدفيئة الفيلم 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 ليلًا في شمال الشتاء هو -9 درجة مئوية ، يمكن أن يصل متوسط ​​درجة الحرارة في الدفيئة الشمسية إلى 8 درجات مئوية.ومع ذلك ، فإن جدار تربة الدفيئة الشمسية يؤدي إلى انخفاض معدل استخدام الأراضي.في الوقت نفسه ، توجد فتحتان للتهوية على الجانب الجنوبي وأعلى الدفيئة الشمسية ، كل منها بعرض 50-80 سم ، وتأثير التهوية ليس جيدًا.

03 دفيئة متعددة الفترات

تتمثل ميزة زراعة التوت في الدفيئة ذات الأفلام المتعددة في أن هيكل الدفيئة متعدد الفترات لا يشغل أراضي زراعية إضافية ، كما أن معدل استخدام الأرض مرتفع.هناك ما مجموعه ثماني فتحات تهوية على الجوانب الأربعة وأعلى الدفيئة متعددة الامتدادات (خذ دفيئة 30 م × 30 م كمثال على ذلك).تأثير التهوية مضمون.ومع ذلك ، عندما يكون الحد الأدنى لمتوسط ​​درجة الحرارة ليلًا في شمال الشتاء هو -9 درجة مئوية ، فإن متوسط ​​درجة الحرارة في الدفيئة ذات الأغشية المتعددة هو -7 درجة مئوية.في فصل الشتاء ، يمكن أن يصل استهلاك الطاقة اليومي للحفاظ على درجة الحرارة الداخلية الدنيا إلى 15 درجة مئوية لنمو التوت الطبيعي إلى 340 كيلو واط • ساعة / 667 مترًا².

من عام 2018 إلى عام 2022 ، قام فريق المؤلف باختبار ومقارنة تأثيرات تطبيق الصوبات الزجاجية والدفيئات الشمسية والصوبات الزراعية متعددة الامتدادات.في الوقت نفسه ، تم تصميم وبناء دفيئة ذكية مناسبة لزراعة التوت بطريقة مستهدفة.

مقارنة السمات الرئيسية للاحتباس الحراري المختلفة

دفيئات فيلم ، صوبات شمسية ودفيئات متعددة الامتدادات

دفيئة مزدوجة النطاق للتوت

على أساس الدفيئات الزراعية العادية ، صمم فريق المؤلف وبنى دفيئة مزدوجة الامتداد لزراعة التوت ، وأجرى زراعة تجريبية مع التوت كمثال.أظهرت النتائج أن الدفيئة الجديدة تخلق بيئة متنامية أكثر ملاءمة لزراعة التوت ، وتحسّن الطعم والمحتوى الغذائي للتوت.

مقارنة تكوين مغذيات الفاكهة

دفيئة مزدوجة الامتداد

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

الملف الشخصي للاحتباس الحراري مزدوج الامتداد / مم

معلمات هيكل الدفيئة مزدوجة الامتداد

يختلف ارتفاع زراعة التوت عن ارتفاع زراعة الخضروات التقليدية.يمكن أن تصل أصناف التوت المزروعة إلى أكثر من 2 مليون.على الجانب السفلي من الدفيئة ، ستكون نباتات التوت مرتفعة جدًا وستخترق الفيلم.يتطلب نمو التوت ضوءًا قويًا (إجمالي الإشعاع الشمسي 400 ~ 800 وحدة إشعاع (10⁴W / م²).يمكن أن نرى من الجدول أدناه أن وقت الضوء الطويل وشدة الضوء العالية في الصيف لها تأثير ضئيل على التوت ، وفي الشتاء أدت شدة الإضاءة المنخفضة ووقت الإضاءة القصير إلى انخفاض ملحوظ في محصول التوت.كما أن هناك اختلافًا في شدة الضوء على الجانبين الشمالي والجنوبي للبيت الزجاجي الشمسي ، مما يؤدي إلى اختلاف في نمو النبات على الجانبين الشمالي والجنوبي.تضررت طبقة التربة لبناء جدار التربة في الدفيئة الشمسية بشكل كبير ، ومعدل استخدام الأرض نصف فقط ، وتضررت التدابير المقاومة للمطر مع زيادة عمر الخدمة.

تأثيرات شدة الضوء ومدة الضوء على محصول التوت في الشتاء والصيف

استخدام الأراضي

01 تهوية الدفيئة

أدت الدفيئة الجديدة ذات الامتداد المزدوج إلى زيادة ارتفاع فتحة الريح في أدنى موضع لضمان عدم وجود غشاء في منطقة الزراعة يمكن أن يمنع نمو النباتات.بالمقارنة مع الفتحات السفلية التي يبلغ عرضها 0.4-0.6 متر في الصوبات الشمسية العادية ، فإن الفتحات التي يبلغ عرضها 1.2-1.5 متر في الدفيئة ذات الامتداد المزدوج ضاعفت من مساحة التهوية.

02 معدل استغلال الأرض في الصوب الزراعية والاحترار والعزل

الدفيئة ذات الامتداد المزدوج تعتمد على مساحة 16 م وارتفاع 5.5 م.بالمقارنة مع الصوبات الشمسية العادية ، فإن المساحة الداخلية أكبر بـ 1.5 مرة ، ويتم الحصول على 95٪ من مساحة الزراعة الفعلية بدون بناء جدران التربة ، مما يحسن معدل استخدام الأرض بأكثر من 40٪.يختلف عن جدار التربة المبني للعزل الحراري وتخزين الحرارة في الصوبات الشمسية ، فإن الدفيئة ذات الامتداد المزدوج تتبنى نظام عزل حراري داخلي ونظام تسخين لأنابيب التدفئة الأرضية ، والذي لا يشغل منطقة الزراعة.يجلب الامتداد الكبير المساحة المضاعفة ومقدار نفاذية الضوء ، مما يزيد من تخزين حرارة التربة بمقدار 0 ~ 5 درجة مئوية على أساس سنوي.في الوقت نفسه ، يتم إضافة لحاف عازل حراري داخلي ومجموعة من أنظمة التدفئة بأنابيب التدفئة الأرضية إلى الدفيئة للحفاظ على درجة الحرارة الداخلية للبيت الزجاجي فوق 15 درجة مئوية تحت موجة البرد البالغة -20 درجة مئوية في فصل الشتاء الشمالي ، وبالتالي ضمان الإنتاج الطبيعي للتوت في الشتاء.

03 إضاءة الدفيئة

يتطلب نمو التوت متطلبات عالية على الضوء ، الأمر الذي يتطلب إشعاعًا شمسيًا إجماليًا يتراوح بين 400 و 800 وحدة إشعاع (10)⁴W / م²) من شدة الضوء.تشمل العوامل التي تؤثر على ضوء الدفيئة الظروف الجوية والمواسم وخطوط العرض وهياكل المباني.الثلاثة الأولى هي ظواهر طبيعية ولا يتحكم فيها البشر ، بينما الثانية يتحكم بها البشر.ترتبط إضاءة الدفيئة بشكل أساسي بتوجيه الدفيئة (في حدود 10 درجة جنوبًا أو شمالًا) ، وزاوية السقف (20 ~ 40 درجة) ، ومنطقة التظليل لمواد البناء ، ونفاذية الضوء للفيلم البلاستيكي والتلوث ، وقطرات الماء ، ودرجة الشيخوخة ، هذه هي العوامل الرئيسية التي تؤثر على إضاءة الدفيئة.إلغاء 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 والثلج على سطح الفيلم في الوقت المناسب.بعد التجارب ، وجد أن زاوية السقف البالغة 25 ~ 27 درجة أكثر ملاءمة لتساقط المطر والثلج.يمكن أن يؤدي الامتداد الكبير للاحتباس الحراري والترتيب بين الشمال والجنوب إلى جعل الإضاءة موحدة لحل مشكلة نمو النبات غير المتسق في نفس الدفيئة.

دفيئة بلاستيكية عازلة للحرارة ذات مساحة كبيرة للتوت

أجرى فريق المؤلف بحثًا وبنى دفيئة واسعة النطاق.تتميز هذه الدفيئة بمزايا كبيرة في فعالية تكلفة البناء ، وإنتاجية التوت وأداء العزل الحراري.

معلمات هيكل الدفيئة واسعة النطاق

هيكل كبير للاحتباس الحراري

01 ميزة درجة الحرارة

لا تحتاج الدفيئة ذات الامتداد الكبير إلى جدران من التربة ، ويزيد 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 ، والفرق في درجة الحرارة بين الداخل والخارج هو 21 درجة مئوية.من حيث العزل الحراري ، فهو مشابه لأداء الدفيئة الشمسية.

مقارنة بين أداء العزل الحراري وتبديد الحرارة بين الدفيئة واسعة النطاق والصوبات الشمسية في فصل الشتاء

02 المزايا الهيكلية

يحتوي المرفق على هيكل معقول ، وأساس متين ، ومقاومة الرياح من الدرجة 10 ، وحمل ثلج يبلغ 0.43 كيلو نيوتن / م²، مقاومة قوية للكوارث الطبيعية مثل العواصف الممطرة وتراكم الثلوج ، وعمر خدمة يزيد عن 15 عامًا.بالمقارنة مع الصوبات الزراعية العادية ، يتم زيادة المساحة الداخلية لنفس المنطقة بمقدار 2 ~ 3 مرات ، وهو أمر مناسب للعمليات الآلية ، ومناسب لزراعة المحاصيل ذات النباتات الأطول (2 م ± 1 م).

03 مزايا بيئة الضوء والفضاء

تعتبر البيوت الزجاجية الكبيرة مفيدة جدًا لإدارة الأفراد والجدولة في الزراعة على نطاق واسع ، ويمكن أن تتجنب بشكل فعال إهدار العمالة.يأخذ تصميم سقف الدفيئة واسعة النطاق في الاعتبار تمامًا زاوية ارتفاع الشمس وزاوية سقوط ضوء الشمس على سطح الفيلم في ظل ظروف خطوط العرض المختلفة ، بحيث يمكن أن تشكل ظروف إضاءة مثالية في المواسم المختلفة وفترات سقوط أشعة الشمس المختلفة (مجتمعة حيث تبلغ الزاوية بين سطح الفيلم والأرض 27 درجة لتنزلق الأمطار 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 نسبة إلى الهواء تزداد بأكثر من مرتين ، مما يساعد على نمو المحاصيل ويحقق الغرض من زيادة الإنتاج.

مقارنة بين 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 بديهي مزايا وعيوب بيئتها المتنامية.

مقارنة بين نمو التوت في البيوت الزجاجية المختلفة

مقارنة بين نمو التوت في البيوت الزجاجية المختلفة

تعتمد كمية ونوعية محصول ثمار التوت أيضًا على البيئة المتنامية والتحكم البيئي.معدل الامتثال القياسي للفاكهة من الدرجة الأولى أكثر من 70٪ والإنتاج 4 طن / 667 م² يعني أرباح أعلى.

مقارنة محصول الدفيئات المختلفة ومعدل الامتثال القياسي لفاكهة الدرجة الأولى

منتجات التوت 

معلومات الاقتباس

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