持續(xù)降雨對下沉式日光溫室的危害及對策建議

2017年9月下旬以來，河南省大部分地區(qū)持續(xù)陰雨天氣，很多地區(qū)降水達(dá) 30 d（天）以上。持續(xù)降雨對多地日光溫室蔬菜生產(chǎn)造成了很大危害，特別是下沉式土墻日光溫室受損更為嚴(yán)重，導(dǎo)致不同程度的墻體坍塌、棚面損壞、作物受淹等。受災(zāi)溫室當(dāng)茬作物每667 m2直接損失大多在2萬元以上，再加上棚體結(jié)構(gòu)被破壞，損失更大。為詳細(xì)了解災(zāi)情，以便采取科學(xué)的防治對策，筆者赴受災(zāi)最嚴(yán)重的駐馬店上蔡縣黃埠鎮(zhèn)南王樓村進(jìn)行了詳細(xì)調(diào)研，通過對下沉式日光溫室整體使用情況的分析，提出幾點對策建議。1 持續(xù)降雨對下沉式日光溫室造成的危害調(diào)研的下沉式日光溫室位于駐馬店市上蔡縣黃埠鎮(zhèn)南王樓村。溫室東西向長 103m、跨度 13.8m、脊高 5.6 m、下沉 0.9 m，后墻為機打厚土墻，溫室外墻高 3.6 m，頂寬 3 m、底寬 5 m。日光溫室內(nèi)設(shè)4 排鋼管立柱，用于支撐前屋面骨架的主拱桿，立柱下方設(shè)有混凝土基礎(chǔ)。前屋面骨架為琴弦式結(jié)構(gòu)，其主、副拱桿均為鋼管，沿屋面東西方向設(shè)有多道鐵絲。主拱桿間距 3 m，副拱桿位于兩榀主拱桿之間，間距 0.5m。室內(nèi)種植作物為番茄。1.1 調(diào)研日光溫室受損情況 調(diào)研的日光溫室內(nèi)有大量積水，番茄秧苗萎蔫，溫室土墻、立柱和前屋面骨架出現(xiàn)不同程度的損壞。雖然溫室業(yè)主已在室內(nèi)挖了數(shù)道溝槽，并安裝了水泵向室外排水，但排水效果并不理想（圖1-a）。溫室土墻被破壞的部位主要發(fā)生在靠近溫室內(nèi)側(cè)的土墻底部，土墻底部出現(xiàn)明顯的吸水坍塌現(xiàn)象，墻面出現(xiàn)嚴(yán)重裂縫（圖1-b）。局部浸泡嚴(yán)重的部位，土墻甚至發(fā)生整體坍塌，塌落的夯土塊將附近的部分立柱砸彎（圖 1-c、d），并間接導(dǎo)致溫室內(nèi)部分立柱出現(xiàn)傾斜，骨架拱桿與立柱連接脫落（圖 1-e），屋面骨架向南發(fā)生偏移（圖 1-f）。1.2 日光溫室受損原因分析 長時間的降雨導(dǎo)致土壤整體地下水位升高，由于溫室地面下沉太深，水直接從地下滲了出來；另一方面，溫室間距太小，且四周缺乏有效的排水溝，屋面流下的水大量倒灌進(jìn)入溫室內(nèi)。農(nóng)戶沒有及時采取抽水和外排措施，溫室內(nèi)長時間大量積水，導(dǎo)致土壤粘結(jié)力下降，墻根處夯土強度減小，造成溫室內(nèi)側(cè)的土墻底部出現(xiàn)坍塌，并引發(fā)日光溫室受損。農(nóng)戶在建造溫室時，為了節(jié)約成本，后墻基本上沒有做牢固的基礎(chǔ)，大量積水使后墻基部松軟，逐漸塌陷，后坡失去支撐而變形；另一方面，溫室中部和前面的立柱地基有的松軟，有的下陷，造成溫室前屋面變形，使雨水在棚面形成水兜，長時間李勝利，教授，主要從事設(shè)施蔬菜教學(xué)與研究工作，電話：0371-63579623，E-mail：lslhcyeah.net收稿日期：2017-10-30；接受日期：2017-12-20基金項目：河南省現(xiàn)代蔬菜產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系專項（S2010-03-G03）持續(xù)降雨對下沉式日光溫室的危害及對策建議李勝利1李 明2張 濤11河南農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院，河南鄭州 450002；2中國農(nóng)業(yè)大學(xué)水利與土木工程學(xué)院，農(nóng)業(yè)部設(shè)施農(nóng)業(yè)工程重點（綜合）實驗室，北京100083下沉式土墻日光溫室存在土地利用率低、耕層土壤破壞嚴(yán)重、結(jié)構(gòu)安全性能較差以及機械化作業(yè)適應(yīng)性較低等弊端，生產(chǎn)上不應(yīng)盲目發(fā)展。采用新型日光溫室，可提高農(nóng)業(yè)設(shè)施抗御自然災(zāi)害的能力，降低生產(chǎn)風(fēng)險。83新優(yōu)品種栽培管理本期視點產(chǎn)業(yè)市場病蟲防控 栽培管理中 國 蔬 菜 CHINA VEGETABLES2018（3）：83-85的壓力導(dǎo)致溫室骨架彎曲，這是溫室受損的主要原因。根據(jù)溫室業(yè)主描述，調(diào)研的日光溫室在2016年施工時就出現(xiàn)了大量的滲水現(xiàn)象，導(dǎo)致施工停滯，2017年4月才重新開始建造。該描述也佐證了調(diào)研溫室出現(xiàn)大量積水的原因。此外，溫室業(yè)主表示調(diào)研溫室耕作土壤下方為流沙土，土壤承載力較差，這也解釋了為何溫室下方設(shè)有混凝土獨立基礎(chǔ)的立柱會出現(xiàn)不同程度的傾斜。2 對當(dāng)?shù)厝展鉁厥野l(fā)展的建議2.1 下沉式土墻日光溫室不應(yīng)盲目發(fā)展 下沉式土墻日光溫室雖然具有保溫蓄熱性能好、成本低廉等優(yōu)點，但從目前使用情況來看仍然存在許多弊端。就建造而言，首先，下沉式土墻日光溫室占地面積大，土地利用率極低，僅在40%左右（韓太利和魏家鵬，2010）；其次，下沉式土墻日光溫室墻體用土量過大，耕層土壤破壞嚴(yán)重，土壤利用不科學(xué)，如果今后不再使用該類型日光溫室，恢復(fù)土地原貌和地力所需的成本較大；第三，土墻日光溫室室內(nèi)下挖后，地勢較周邊降低，尤其在出現(xiàn)連續(xù)雨雪天氣后，溫室屋面集水和園區(qū)匯水全部匯集在溫室前屋面處排不出去，則會出現(xiàn)溫室倒灌現(xiàn)象，嚴(yán)重時發(fā)生墻體坍塌。就種植戶使用情況而言，一方面，下沉式土墻日光溫室多采用立柱來提高溫室的承載能力，不利于機械化作業(yè)，增加了農(nóng)事操作難度；另一方面，下沉式土墻日光溫室墻體外表面長期暴露在自然環(huán)境中，受風(fēng)吹、日曬、雨淋以及凍脹等作用，表面土層很容易風(fēng)化、流失，直接影響墻體結(jié)構(gòu)的強度和耐久性，種植戶需要經(jīng)常修復(fù)和保護(hù)墻體，勢必會增加用工量。由于下沉式厚土墻日光溫室土地利用率低、對耕地層破壞嚴(yán)重、結(jié)構(gòu)安全性能較差和機械化作業(yè)適應(yīng)性較低等問題日益凸顯，因此生產(chǎn)上不應(yīng)盲目發(fā)展。根據(jù)上述分析，調(diào)研日光溫室主體結(jié)構(gòu)已經(jīng)發(fā)生較大損壞，存在多處安全隱患，建議廢棄，重新?lián)裰凡⒃O(shè)計建造適于駐馬店地區(qū)的新型日光溫室。2.2 發(fā)展適宜當(dāng)?shù)氐男滦腿展鉁厥?近年來隨著科技的發(fā)展，日光溫室已逐漸向著大型化、結(jié)構(gòu)輕簡化、蓄放熱主動化方向發(fā)展（高文波 等，2015），新型溫室更適宜大規(guī)模的標(biāo)準(zhǔn)化建造和機械化作業(yè)，更能滿足我國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展需求。 大跨度外覆蓋式塑料大棚。大跨度外覆蓋式塑料大棚由隔熱基礎(chǔ)、骨架、立柱、通風(fēng)口和保溫被等構(gòu)成（圖2），具備一定的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、保溫性能和通風(fēng)降溫性能。該類型大棚跨度 20m，長100m，單棟占地面積 2 000m2，每平方米造價 100圖 1 日光溫室受損情況a 日光溫室內(nèi)積水情況d 日光溫室局部坍塌的土墻及被砸彎的立柱b 日光溫室土墻裂縫e 拱桿與立柱連接處受損c 日光溫室局部坍塌的土墻f 前屋面骨架向南側(cè)位移84新優(yōu)品種栽培管理本期視點產(chǎn)業(yè)市場病蟲防控 栽培管理中 國 蔬 菜 CHINA VEGETABLES元左右。冬春季節(jié)生產(chǎn)棚內(nèi)設(shè) 2 層簡易保溫覆蓋，棚外覆蓋保溫被。在河南省豫北地區(qū)，采用該類型大棚生產(chǎn)果菜類蔬菜 1 月下旬即可定植，3 月下旬產(chǎn)品上市。與日光溫室相比，土地利用率提高了30% 以上，光照性能大幅度提高，極大改善了早春后設(shè)施內(nèi)通風(fēng)和降溫性能；與塑料大棚相比，顯著提高了保溫性能，產(chǎn)品可提早上市 50 d（天）左右（李勝利，2017）。圖 2 大跨度外覆蓋式塑料大棚剖面示意圖 裝配式雙屋面日光溫室。裝配式雙屋面日光溫室是由陜西省神木縣園藝站設(shè)計的一種無后墻的雙屋面日光溫室（圖 3）。溫室跨度為 1214m，高 3.74.7m，采光角度大于 33°。通過擴大室內(nèi)地面蓄熱提高溫室保溫性能，配套地下防寒隔熱、多層保溫和水熱交換技術(shù)增強保溫性。該溫室建造成本比當(dāng)?shù)赝茝V的磚墻溫室降低 39.6%，比壽光式土墻溫室降低 9.2%，土地利用率提高 30% 以上（蘇雄和李建明，2015）。2.3 完善農(nóng)業(yè)保險，降低日光溫室運行風(fēng)險 與民用建筑相比，日光溫室建造的標(biāo)準(zhǔn)水平和施工質(zhì)量較低，抗御自然災(zāi)害的能力較弱。尤其是近年來霧霾天氣頻發(fā)，即使對日光溫室進(jìn)行了較好的保溫蓄熱改造，但在遭遇連續(xù)霧霾天氣的情況下，也會因為溫室日間蓄熱不足而導(dǎo)致室內(nèi)溫度不高，光照較弱，蔬菜生長受抑制，嚴(yán)重時還會造成溫室內(nèi)蔬菜絕收。再加上鮮嫩蔬菜保存時間有限、貯藏運輸較困難、市場價格浮動大、供求矛盾轉(zhuǎn)化快等問題，當(dāng)自然災(zāi)害發(fā)生時，保險企業(yè)或投保人都無法單獨承受巨大的風(fēng)險。因此，有關(guān)部門要探索有效的防范措施，加大日光溫室風(fēng)險補償力度，建立市場風(fēng)險補償機制，完善災(zāi)后風(fēng)險轉(zhuǎn)移分?jǐn)倷C制，降低設(shè)施農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)風(fēng)險和市場風(fēng)險，支持保險企業(yè)開展設(shè)施蔬菜的保險服務(wù)，幫助生產(chǎn)者參加各種保險，對參保農(nóng)戶給予適當(dāng)?shù)难a貼，保護(hù)農(nóng)戶的生產(chǎn)積極性（李樹新， 2013）。2.4 加強溫室社會化服務(wù)，重視日光溫室管理維護(hù) 長期以來我國日光溫室存在著“重建設(shè)、輕維護(hù)”的現(xiàn)象，日光溫室建設(shè)者不承擔(dān)日光溫室的日常維護(hù)管理工作，而實際使用者往往又缺乏相關(guān)維護(hù)知識，且缺少相關(guān)專業(yè)設(shè)備，導(dǎo)致日常的日光溫室維護(hù)管理工作缺失，日光溫室使用壽命較短，光熱效果較差，很難發(fā)揮預(yù)期效果。針對上述問題，應(yīng)加強日光溫室改造的宣傳工作，普及有關(guān)日光溫室改造的相關(guān)知識，調(diào)動農(nóng)民積極性；扶持有資質(zhì)的日光溫室建造企業(yè)開展相關(guān)改造工程，構(gòu)建日光溫室社會化服務(wù)產(chǎn)業(yè)體系，由專業(yè)人員根據(jù)日光溫室實際情況提出改造方案，并開展改造作業(yè)；同時還應(yīng)嚴(yán)格管理改造日光溫室的材料和施工質(zhì)量（郭玉珍 等，2010），確保改造質(zhì)量能有效延長日光溫室的使用壽命。參考文獻(xiàn)高文波，張勇，鄒志榮，孫亞琛2015主動采光蓄熱型日光溫室性能初探農(nóng)機化研究，（7）：181-186郭玉珍，趙亮，丁明元，謝國棟2010非耕地半地下式日光溫室的建造與應(yīng)用中國蔬菜，（11）：52-53韓太利，魏家鵬2010壽光新型日光溫室的結(jié)構(gòu)特點與推廣應(yīng) 用中國蔬菜，（13）：7-9李勝利2017新形勢下蔬菜產(chǎn)業(yè)種植環(huán)節(jié)發(fā)展探討中國瓜菜，30（11）：40-44李樹新2013設(shè)施大棚保險現(xiàn)狀及發(fā)展對策現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技， （5）：349-351蘇雄，李建明2015裝配式雙屋面日光溫室芝麻蜜甜瓜早春促成栽培技術(shù)中國蔬菜，（1）：73-75圖 3 裝配式雙屋面日光溫室截面圖大于立春太陽高度角前屋面后屋面后室前室走道水池85新優(yōu)品種栽培管理本期視點產(chǎn)業(yè)市場病蟲防控 栽培管理中 國 蔬 菜 CHINA VEGETABLES