设施农业论文-农业论文

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设施农业装备技术分析1设施农业装备技术概述

1.1设施农业概念设施农业的概念分为狭义和广义概念，其中狭义的设施农业是指以最小的资源投入，在可控的条件下，按照动植物生长发育所要求的最佳环境进行的动植物生长。而广义的设施农业从产业链角度出发，是指为农产品商品各阶段提供最适宜环境条件，以摆脱自然环境和传统生产条件的束缚，获得高产.优质和高效农产品的现代农业生产活动。设施农业具有技术装备化.过程科学化.方式集约化和管理现代化的特点。设施农业产业链的特征是，目标商品化→途径全程化→环境可控化→效益全面化。现代设施农业包括设施园艺.设施畜牧和设施水产。

1.2温室大棚装备温室大棚的分类级别可分为两种，一种是根据其用途可以分为生产性温室.科研教育温室和商业温室。而另一种是按照覆盖材料.温室性能和其他方式进行分类。其中按照覆盖材料可将温室分为玻璃温室.塑料薄膜温室.PC板温室.复合覆盖温室和玻璃钢温室;按温室性能可分为连栋温室.日光温室.塑料大棚.中小拱棚和遮阴棚;按其他方式可分为加温温室.不加温温室.简易温室.智能温室.金属结构温室和其他结构温室等。设施农业机械作为农业机械中的重要份额，在农业机械化发展中起着举足轻重的作用。做好设施农业机械的安全生产，有效预防和减少农机安全生产事故的发生，不仅是农机部门服务于现代农业安全发

展的职能体现，也是推进设施农业机械整体水平，提高现代农业综合发展实力的需要，对现代农业的发展都将起着积极促进作用［2-3］。我国“农业设施”发展有其独特的特点，最为广泛使用的是日光温室和塑料大棚。特别是日光温室和简易土温室，是我国独有的一种设施生产方式。尽管有许多不尽如人意之处，但是在现阶段为缓解北方地区周年蔬菜供应起到了重要的作用。据统计数据显示，北京xx年温室大棚建成面积

2.17万hm2(32.5万亩)，预计到xx年底将建成温室大棚达

2.33万hm2(35万亩)。就设施机械化问题来说，受“农业设施”整体结构的限制，一般节能型日光温室面积不足666.7m2(1亩)，南北跨度8～10m，长度60m。横向种植，南端空间高度在50～80cm，北端有60～80cm通道。在这个空间里实现省力化种植操作的难度较大，正所谓“螺丝壳里作道场”。蔬菜作物的机械化在露地生产中都还没有得到广泛应用，如果加上空间限制，使用设施机械化设备难度更大。没有国外先进经验可以借鉴，也无适应的设备可供选择，这就是我国设施机械化面临的难题。从农机农艺结合角度看，设施这一农艺是已经确定的，只有设备适应设施环境，别无选择。尽管这样，由于农民需求迫切，因此部分设备将就而生，不是应运而生，这就给使用带来了不便和仍有诸多问题需要研究。

2设施环境调控装备技术设施栽培是在一定的空间范围内进行的，因此生产者对环境的干预.控制和调节能力与影响，比露地

栽培要大得多。目前国内主要的调节手段主要是加温.降温.保温.通风换气.补光.调湿和二氧化碳施肥等方面。环境调控能力是温室性能的重要指标，对产品的品质.产量起着决定性作用。调控设备主要类型包括通风换气设备.保温设备.加温降温设备.补光设备.CO2施肥设备和监测控制设备。

2.1通风换气设施环境通风的目的在于:①排除设施内的余热，使室内的环境温度保持在适于植物生长的范围内;②排除余湿，使室内环境相对湿度保持在适于植物生长的范围内;③调整空气成分，排去有害气体，提高室内空气中CO2的含量，使作物生长环境良好。设施环境中常见的通风方法:①自然通风。指在温室等设施的适当位置设置窗户，靠热压和风压作用进行通风，并可以通过调节窗户的开度来调节通风量。自然通风开关窗的机械设备:卷膜开窗系统和齿条开窗系统。②机械通风。依靠风机产生的压力强迫空气在设施内流动。

2.2保温设备保温设备的作用是加强温室保温能力。常用的保温设备有日光温室保温被.草帘.卷被帘机.连栋温室保温幕以及其他形式的内设保温。不同设备具有各自特点，如草帘保温效果好，价格低廉，但自身质量大.防水性差。保温被具有质量小.易卷放.防水性好的特点。而卷被机总体上具有高效.节省劳力.价格高和装配要求高的特点。而不同类型的卷被机之间也存在差异。目前设施保温设备存在主要问题是新型高精度.高可靠度电机及多用途系统亟待开发。

2.3降温设备设施内常见降温方式有湿帘降温.遮阳降温.弥雾降温和空调降温。①湿帘降温是农业建筑中最普遍采用的夏季降温方法，采用该方法组成的降温系统称为湿帘－风机降温系统。由湿帘箱.循环水系统.轴流风机和控制系统4部分组成，湿帘由箱体.湿帘.布水管和集水器组成。目前湿帘采用的材料有白杨木细刨花.瓦楞纸和聚氯乙烯等。②遮阳降温是通过在温室内部或温室屋面上方设置遮阳网，减少进入温室内热量，达到降低室内温度目的。③弥雾降温是在温室内部设置雾化喷头，在高温低湿状态时喷雾，进行短暂的蒸发降温。是直接将水以雾状喷在温室的空中，因为雾粒的直径非常小，只有10μm，所以可在空气中直接汽化。雾粒汽化时吸收热量，降低温室内空气温度，其降温速度快，蒸发效率高，温度分布均匀，是蒸发降温的最好形式。喷雾降温系统由水过滤装置.高压水泵.高压管道和旋芯式喷头组成。④空调降温常见于观光温室.花卉市场等商业温室中，多采用空调机组与风机盘管组合应用的方式。

2.4加温设备设施加温方式常见的为热水蒸气加温，即通过散热器.锅炉和管路等设备产生的热水蒸汽对设施环境进行加温。热风加温是利用热风炉和送风管等对循环空气进行加温以达到整体加温的目的。其他加温方式还有电热线加温.红外热源加温等。几种加温设备在实际中的应用。

2.5其他环境调控设备随着物理农业装备等新兴技术的不断研制与开发，一系列环境调控设备在设施环境内也得到了广泛应

用，其中常见的有CO2施肥设备.金属卤灯.荧光灯.低压钠灯.LED 补光灯.环境监测与控制设备和物理调控装备技术等。温室是密闭或半密闭系统，空气流动性小，与外界交换少，常造成温室内作物正常生长发育所需要的CO2匮乏，尤其在早春.秋末以及冬季由于温室通风少，温室内CO2浓度可能下降到220mL m3，甚至更低。目前CO2的施肥源主要有CO2燃烧发生器.化学反应生成法.利用微生物分解有机物产生CO

2.高压瓶装CO2以及固体颗粒气肥等。

3设施生产配套装备技术

3.1生产配套装备概览生产配套装置主要包括耕作装置.植保装置.工厂化育苗装置.无土栽培系统和灌溉装置等。根据设施的具体建造形式.用途等的不同，所采用的配套装置也有所差异。从目前国内总体形势看，设施装备不配套.技术研发不足;设施生产机械化程度低.专用农机具及装备短缺;设施及配套设备的设计.建造与不同作物设施生产的农艺要求结合不够紧密等是目前制约国内设施生产配套技术发展应用的主要问题。

3.2耕作设备设施耕作设备主要包括微耕机.铧式犁和旋耕机等。微耕机主要用于进行犁耕.旋耕.开沟.作畦.起垄和喷药等作业，部分机具还具有覆膜.播种等功能。铧式犁主要用于犁耕作业。旋耕机可一次完成耕耙作业，其特点是切土.碎土能力强，耕后地表平整，土壤松碎细软，土肥混合能力好。