新疆非耕地日光溫室建造技術及維護措施_焦銳斌.pdf

新 疆農(nóng)機化2023 年第 3 期 doi 10 13620 ki issn1007 7782 2023 03 009 中圖分類號 S625 文獻標識碼 A 0 引言 我國有 14億人口 占全世界人口總數(shù)的 22 但人均 耕地面積僅為 0 093hm 2 約占世界人均水平的 1 3 根據(jù)自 然資源部和國家統(tǒng)計局公布的最新數(shù)據(jù) 2022年我國耕 地面積為 12786 19萬 hm 2 耕地資源嚴重不足 1 新疆占 全國國土面積 1 6 作為西北地區(qū)重要的糧食生產(chǎn)基地 新 疆擁有耕地面積 706 67萬 hm 2 人均 0 213hm 2 為了破解 耕地資源不足的問題 2023年中央一號文件明確提出在 保護生態(tài)和不增加用水總量前提下探索科學利用戈壁 沙 漠等非耕地發(fā)展設施農(nóng)業(yè) 而新疆獨特的氣候條件和光照 資源特別適宜發(fā)展非耕地設施農(nóng)業(yè) 本文在細致調(diào)研的基 礎上充分利用新疆沙漠 荒灘 戈壁和鹽堿地等非耕地資 源 因地制宜發(fā)展設施農(nóng)業(yè) 提出新疆非耕地日光溫室建 造方法及維護措施 對平衡我區(qū)生態(tài)環(huán)境區(qū)域和增加農(nóng)業(yè) 土地資源利用具有重要的現(xiàn)實意義 3 1 非耕地日光溫室設計參數(shù) 1 1 結構參數(shù) 日光溫室采用坐北朝南 東西延長建造 設計結構參 數(shù)如下 溫室長度 標準日光溫室長為 60 80m 適宜最佳卷 簾長度不大于 10m 跨度 北疆地區(qū) 8 10m 南疆地區(qū) 9 12m 溫室方位角 北疆地區(qū)正南偏西 5 10 南疆地區(qū)正 南偏西 8 12 溫室脊高 3 8 5 5m 溫室前屋面仰角 26 32 溫室后屋面仰角 38 45 后屋面長度 2 2 2 4m 1 2 溫室拱架 文章編號 1007 7782 2023 03 0029 03 新疆非耕地日光溫室建造技術及維護措施 焦銳斌 曹新偉 王 瑞 吳樂天 1 新疆農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)業(yè)機械化研究所 新疆 烏魯木齊 830091 2 新疆設施農(nóng)業(yè)工程與裝備工程技術研究中心 3 新疆設施農(nóng)業(yè)智 能化管控技術重點實驗室 4 新疆農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)業(yè)工程公司 摘 要 本文針對新疆耕地資源嚴重不足的問題 在保護生態(tài)和不增加用水總量前提下 探索科學利用戈壁 沙漠等非耕地發(fā)展設 施農(nóng)業(yè) 通過對新疆戈壁生態(tài)區(qū) 新疆干旱帶沙荒地生態(tài)區(qū)以及鹽堿地生態(tài)區(qū)日光溫室的充分調(diào)研 探索非耕地日光溫室設計建 造技術及維護方法 從而全面提升我區(qū)非耕地日光溫室的總體性能 關鍵詞 日光溫室 建造方法 非耕地 維護 Construction technology and maintenance measures of non cultivated solar greenhouse in Xinjiang Jiao Ruibin Cao Xinwei WangRui Wu Letian 1 Institute of Agricultural Mechanization Xinjiang Acadermy of Agricultural Sciences Urumqi 830091 Xinjiang China 2 Xinjiangfacility Agriculture Engineering and Equipment Engineering Technology Research Center 3 Xinjiang facility Agriculture Key Laboratory of Intelligent Control Technology 4 Agricultural Engineering Company Xinjiang Academy of Agricultural Sciences Abstract In view of the seriousshortage of cultivated land resourcesin Xinjiang thispaper fully respondsto the No 1 central document and exploresthe scientificuse ofnon cultivated land such asGobiand desert to develop facilityagriculture under the premise ofprotecting the ecology and not increasing the total amount ofwater In thispaper the design and construction tech nology and maintenance methodsofnon cultivated solar greenhouse in the greenhouse through the full investigG80tion ofXinjiang Wenbi ecological zone Xinjiang arid sand wasteland ecological zone and Xinjiang saline alkali ecological zone were invwesti G81G82G83G84G85G86 so asto comprehensivelyimprove the overallperformance ofnon cultivated solar greenhouse in our region and layasolid foundation forthedevelopment ofmodern facilityagriculture Key words Solargreenhouse Constructionmethod Non arableland Maintenance 通訊作者 吳樂天 修回日期 2022 12 17 基金項目 農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新穩(wěn)定支持項目 G87農(nóng)業(yè)機械裝備高質(zhì)化與智 能化技術研發(fā)與應用 xjnkywdzc 2022006 設施農(nóng)業(yè) 29 新 疆農(nóng)機化 2023 年第 3 期 非耕地日光溫室拱架 南北疆地區(qū)均可采用雙拱全鋼 骨架 南疆少雨無雪地區(qū)亦可采用單拱拱架 骨架結構 雙拱骨架 上弦可選用 25 32mm熱鍍 鋅鋼管 下弦可選用 20mm熱鍍鋅鋼管 腹桿斜撐可采 用 12mm 圓鋼或 20mm 熱鍍鋅鋼管 橫拉桿采用 20mm熱鍍鋅鋼管且不少于 5道 單拱骨架采用 30 75 的熱鍍鋅橢圓管 專用熱鍍鋅卡具固定橫拉桿 25mm熱 鍍鋅鋼管不少于 5道 骨架上弦與下弦間距 因溫室跨度而異 跨度越大 上 弦與下弦間距就越大 跨度 8 9m 上弦與下弦間距宜為 200 250mm 腹桿傾斜角應為 45 60 4 1 3 墻體及后屋面 溫室墻體及后屋面是日光溫室保溫蓄熱的主體部分 應當在充分了解建設當?shù)氐臉O端氣候條件下依據(jù)日光溫 室維護結構的低限熱阻進行設計和計算 對應當?shù)厥彝庠O 計溫度來選擇墻體及后屋面的低限熱阻 見表 1 表 1 日光溫室圍護結構低限熱阻 非耕地日光溫室墻體可以就地取材選用戈壁料碾 壓 沙土固化 磚砌體建筑 加氣塊建筑以及滿足蓄熱儲熱 功能的各類復合墻體 后屋面及日光溫室墻體應具有承 重 隔熱 蓄熱和防雨雪等功能 最佳組合方式是由蓄熱儲 熱材料 隔熱保溫材料 防水抗老化材料組合而成 詳細設 計參數(shù)依據(jù)新疆地方標準 DB65 T 378585 3785867 378587 2015系列標準 2 非耕地日光溫室建造 2 1 場地選擇 新疆非耕地日光溫室應選擇在戈壁 沙石 荒漠 鹽 堿等非耕地上建造 不占用耕地 可有效解決糧菜爭地的 矛盾 2 2 溫室間距 日光溫室間距應當滿足前一棟溫室不遮擋后一棟溫 室內(nèi)作物 以在離冬至日最近的日期內(nèi)的光照時間不少于 4h為原則 依據(jù)建設地的太陽高度角計算而得 在各地建 設過程中可簡單地選用相鄰兩棟溫室南北間距應滿足不 小于溫室的脊高 棉被卷厚高度 地勢高差總和的 2 5倍 左右間距可根據(jù)道路寬度設計 2 3 建筑主體結構 墻體施工 就地取材的戈壁土及砂石墻體需要夯實 地基并做返堿隔潮處理 之后分層或分隔斷進行墻體建 筑和碾壓 就地取材的溫室墻內(nèi)外留 30 50cm空地 不 可取土 不能取室內(nèi)表層 30cm以內(nèi)熟土 磚砌體及加氣 塊墻體需要地基開挖后清理 平底 晾槽并做好釬探工作 做好基礎之后按照建筑規(guī)范做好墻體搭接及砌筑 5 無墻 體的組裝式溫室結構需要預制地樁并嚴格按照圖紙劃線 施工 后屋面施工 后屋面由輕型材料蘆葦板 爐渣或彩鋼 板構成 后屋面按照蓄熱材料隔熱材料依次填充 在墻體 與溫室拱架安裝完畢后進行后屋面的搭接 彩鋼板可采用 鉆尾螺絲穿透與鋼骨架連接 桁架安裝完成后對溫室剩余 墻體進行補砌 2 4 桁架結構 溫室前屋面的屋面荷載全部由輕鋼桁架來承受 為了 保證前屋面骨架結構的整體剛度和桁架的穩(wěn)定性 桁架結 構安裝時應從溫室的中間向兩邊安裝 盡量從靠近溫室中 間的那組桁架開始 以便把誤差向兩邊趕 減少累積誤差 安裝時應保證桁架端面在一條線上 每 1 1 2m安裝一組 桁架安裝前要檢查直線性和平面性 如彎曲過大則需校 直 調(diào)好后 按照圖紙要求將桁架安裝在相應的位置上 為 便于壓膜及防止前屋面塑料薄膜兜雪 將桁架前坡橫向支 撐設在下弦頂面 屋脊和后屋面桁架應提交預留棉被 棚 膜固定的預留件 為了方便大型農(nóng)機具的進出 還需要預 留 2 3副活動骨架 2 5 外覆蓋安裝 棚膜安裝時首先應注意反正面 其次應在正午無風時 扣膜 棚膜安裝必須確保平展無褶皺 密閉嚴實 在頂部和 底部預留通風口 每間隔 1 1 2m設置 1條壓膜線 通風口 膜穿鐵絲或尼龍繩固定 棉被應相連形成一個整體 雨雪較多的地區(qū)可選擇防 水保溫被或在最外層增設防水膜 大風地區(qū)選擇質(zhì)量較大 的保溫被 紫外線強的地區(qū)選擇表面抗老化性能較好的材 料 兼顧抗風性能 密度不小于 1 2kg m 2 寒冷地區(qū)建議選 擇內(nèi)外表面防水 芯材傳熱系數(shù)較小 抗拉性能較高同時 密度不小于 2kg m 2 的保溫被 2 6 應急立柱 現(xiàn)代化日光溫室為了考慮機械化生產(chǎn)一般都設立柱 低限熱阻 R m 2 K W 后墻 山墻 1 1 1 4 1 4 2 1 2 8 后屋面 1 4 1 4 2 1 2 8 3 5 4 12 21 26 32 室外設計溫度 設施農(nóng)業(yè) 30 新 疆農(nóng)機化2023 年第 3 期 13 紀瑩瑩 基于計算機視覺的西紅柿品質(zhì)分級技術研究 D 吉林農(nóng) 業(yè)大學 2021 14 池生寶 基于深度學習的水稻病害識別方法的分析與研究 D 吉 林農(nóng)業(yè)大學 2021 15 肖焱堃 電化學甘油傳感器的制備及其性能研究 D 華南理工大 學 2020 16 許童桐 袁洋 宋佳 虛擬現(xiàn)實技術對橙汁感官測試的影響 J 現(xiàn)代 食品 2022 28 20 128 133 17 施行 基于視覺技術的紅提串品質(zhì)無損檢測與分級 D 華中農(nóng)業(yè) 大學 2021 18 極飛智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng) 打造首個深度學習四維空間的農(nóng)業(yè) AI J 農(nóng) 業(yè)工程技術 2020 40 03 24 29 19 李凡 基于三維點云和 RGB 圖像的農(nóng)田障礙物識別方法與試 驗研究 D 山東理工大學 2022 20 李英倫 陳桂芬 王冬雪 玉米精準作業(yè)區(qū)農(nóng)田監(jiān)測數(shù)據(jù)分析與 三維可視化 J 吉林農(nóng)業(yè)大學學報 2021 43 02 213 217 21 劉興波 徐志英 都春 等 數(shù)據(jù)挖掘技術在土地定級中的應用研 究 J 智慧農(nóng)業(yè)導刊 2022 2 05 7 10 22 王望來 陳梓暉 淺析農(nóng)業(yè)智能灌溉技術 J 木工機床 2020 04 17 19 23 王春穎 基于深度學習的受控環(huán)境下小麥生長發(fā)育時空預測研 究 D 山東農(nóng)業(yè)大學 2022 nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull 上接第 28 頁 但新疆局部地區(qū)如遇特殊暴雨 暴風 大雪等災害性天氣 建議增加應急立柱以提高抗災害能力 應急立柱可依據(jù)溫 室高 寬設立單排或多排 應急立柱應做好有效支撐 防止 因雪載荷和風載荷過大導致破壞性損失 6 3 非耕地日光溫室維護措施 日光溫室在使用運營一段時間后會產(chǎn)生各類問題 如棚膜老化 破裂 透光性變差 溫室骨架受到風載荷 雪 載荷以及大型機具碰撞導致變形彎曲等 溫室墻體或后 屋面發(fā)生坍塌 堿腐蝕 漏風漏雨等現(xiàn)象 4 故重視日光溫 室的日常維護與整修是延續(xù)其使用壽命和維持溫室良好 性能的有效方法 非耕地日光溫室的維護管理可從以下 4個方面考慮 3 1 墻體維護 非耕地日光溫室墻體的養(yǎng)護是關鍵問題之一 首先 雨雪較多的地區(qū)需要對后墻進行防雨雪處理 戈壁土墻 體定期清理積雪 大雨天氣針對性進行棚膜遮蓋 為了降 低成本 可使用舊棚膜 需使用膠帶將破損處粘住 以防止 雨雪滲入 由于新疆地區(qū)鹽堿較為嚴重 非耕地日光溫室 的墻體可能會受到堿侵蝕 解決辦法其一是在建造墻體 碾壓過程中噴灑添加土壤固化劑 其二是在基礎上添加 油毛氈 防水土工布和瀝青漆等耐腐蝕材料 對于年久失 修的舊溫室建議及時發(fā)現(xiàn)并清理塌陷 進行局部磚砌體 加固 3 2 前 后屋面維護 非耕地日光溫室的前屋面為透光性大棚薄膜和保溫 棉被 棚膜必須要選擇適合種植蔬菜的防霧滴 高透光性 棚膜并及時清理棚膜上的風沙灰塵 延長大棚薄膜的壽 命 保溫棉被的維護需要注意抗老化和防雨雪兩個方面 多雨天需要及時在保溫被上鋪設防雨膜 雪天應及時清理 積雪防止積雪融化滲透 夏季保溫被應卷至頂部 用廢舊 棚膜進行包裹保存 防止紫外線損害棉被 長期卷放的棉 被需要重新調(diào)整棉被之間的搭接使棉被形成無縫的整體 才能夠提供溫室保溫性能 保證卷放的均勻性 3 3 桁架維護 非耕地日光溫室桁架常規(guī)維護應注意焊接節(jié)點 地腳 連接的防銹和耐腐蝕處理 普通鋼骨架每 2年刷涂一遍防 銹漆或鍍鋅層保護漆 對已經(jīng)發(fā)生較大變形的桁架要進行 矯正 焊接和加固 應急立柱是保證溫室抗災害天氣的重 要支撐 應定期檢查其是否發(fā)生彎曲變形 如果在溫室內(nèi) 局部地區(qū)發(fā)生支柱斷裂 首先應保障人身安全 其次應在 旁邊設置固定柱后在進行立柱更換 3 4 其他 對于一些棚齡在五年之上的溫室大棚 應重新調(diào)整棚 膜鋼絲 覆蓋保溫技術 防水工藝及浮土等措施加以保護 參考文獻 1 吳樂天 楊宛章 新疆和田地區(qū)非耕地日光溫室優(yōu)化設計 J 新疆農(nóng) 機化 2014 06 03 49 52 2 高峰 俞立 盧尚瓊 等 國外設施農(nóng)業(yè)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 J 浙江林 學院學報 2019 26 2 279 285 3 蒲寶山 鄭回勇 黃語燕 等 我國溫室農(nóng)業(yè)設施裝備技術發(fā)展現(xiàn)狀 及建議 J 江蘇農(nóng)業(yè)科學 2019 47 14 13 18 4 李凱 魏曉明 何芬 基于植物生理檢測參數(shù)的溫室環(huán)境控制研究 進展 J 北方園藝 2020 15 130 137 5 王杰華 洪麗芳 許錦麗 等 基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧農(nóng)業(yè)管理系統(tǒng)設計 J 湖北農(nóng)業(yè)科學 2021 60 10 133 136 6 毛輝 供圓形全鋼架無立柱塑料大棚建設技術 J 農(nóng)業(yè)開發(fā)與裝備 2017 12 12 78 80 7 葉長欖 應用物聯(lián)網(wǎng)推動現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展 J 福建農(nóng)機 2019 1 6 8 27 8 鄒平 馬彩雯 馬娟 等 鋼竹混合結構日光溫室的建造與安裝 J 新 疆農(nóng)機化 2013 08 04 41 43 設施農(nóng)業(yè) 31