设施类型及环境调控

二、农业设施的类型、 性能与利用
农业栽培设施是随着社会的发展和科技的
进步，由简单到复杂、由低级到高级，发展
成为今日的各种类型的栽培设施，满足不同 作物不同季节的应用。
农业设施有不同的类型和用途
农业设施有不同的分类方法。根据温度 性能可以分为保温加温设施和防暑降温设施。 保温加温设施包括各种大中小拱棚、温室、 温床、冷床等；防暑降温设施有荫障、荫棚 和遮阳覆盖设施等。根据用途可以分为生产 用、实验用和观光展览用设施。根据骨架材 料可分为竹木结构设施、混凝土结构设施、 钢结构设施和混合结构设施。根据建筑形式 可以分为单栋和连栋设施。
比露地蔬菜延晚收获30~40d，满足秋淡季蔬菜供应。
（三）薄膜拱棚和日光温室的 类型、结构及应用 日光温室
塑料薄膜拱棚和 日光温室的类 型、结构及应用
结构 小拱棚高度0.5~1m，宽度1.5~2.5m，长度7~10m。 拱架可以用竹片，荆条等弯成拱形两端插入土中；也可 以用Φ1.2~1.4cm钢筋焊接成小拱架。再覆盖上薄膜即可
成为塑料小拱棚
性能 小拱棚具有取材方便，容易建造，成本低等优点。 小拱棚内光照均匀，白天增温快，夜间加盖草苫保温。 适宜春季蔬菜育苗或分苗，种植耐寒的叶菜类蔬菜，也 可进行果菜类蔬菜春提早或秋延晚栽培。
中小拱棚的几种覆盖类型 1.拱圆棚 2.拱圆棚加风障 3.半拱圆棚 4土墙半拱圆 棚 6.薄膜改良阳畦 7.双斜面三角棚
5.单斜面
（三）薄膜拱棚和日光温室的 类型、结构及应用
塑料大棚
塑料薄膜拱棚和 日光温室的类 型、结构及应用
结构 骨架一般高度2~3m，宽度8~15m，长度30~60m,占 地300m2以上。塑料大棚主要由立柱、拱杆、拉杆和压杆等 几部分组成。俗称“三杆一柱”。立柱：多为水泥预制柱， 起支撑拱杆作用,防止拱杆上下浮动和变形。拱杆：材料可用 竹竿、钢管等，作用是棚面造型和支撑棚膜。拉杆：材料可 用竹竿、钢管等，起纵向连接立柱和拱杆，使大棚骨架成为 一个稳固的整体。压杆：专用压膜线、尼龙绳或细钢线等， 位于棚膜之上两根拱架中间，起压平、压实、绷紧棚膜的作 用。悬梁吊柱：竹木大棚可以在拉杆上设小立柱支撑拱架，
以减少立柱数量。塑料薄膜：可用厚度0.075~0.12mm的聚
乙烯多功能复合膜。
（三）薄膜拱棚和日光温室的 类型、结构及应用
塑料大棚
塑料薄膜拱棚和 日光温室的类 型、结构及应用
类型 按照拱架使用材料可分为竹木结构大棚、钢架无柱大棚、
钢管装配式大棚、钢竹混合结构大棚、联栋大棚等几种类型。
竹木大棚骨架结构示意图 1.门 2.立柱 3.拉杆 4.小吊柱 5.拱杆 6.压杆
保墒除湿
地膜覆盖阻止土壤水分蒸发，使土壤含水量的变化趋 于平缓。设施蔬菜栽培，采用膜下暗灌技术，减少了 地面水分蒸发和浇水次数，使设施内空气湿度降低， 对控制蔬菜病害的发生与传播有利。
地膜覆 盖技术
（一）地膜覆盖技术
地膜覆盖的效应
改善土壤性状，提高肥力
避免因降雨和灌水的冲刷而造成的土壤板结现象，增 加土壤的总孔隙度1~10%，同时增加土壤水稳性团粒。 覆盖后提高土壤肥力，有利于微生物的增殖，加速腐 殖质的分解。
电热加温设备主要包括电热线、控温仪、电源、交流接触器 等。电热线由电热丝、引出线和接头三部分组成。电热丝为 发热元件，外包塑料绝缘皮防止漏电。引出线为普通的铜芯 电线，基本不发热。接头套塑料管密封防水。宁波生产的电 热线规格如表2-4。
电压（V） 功率（W） 长度（m） 最高使用温度 颜色
型号 DV21012 DV2080 DV21010 DV20506 DV22530 DV38012 DV38018
地膜覆 盖技术
（一）地膜覆盖技术
地膜种类
银灰色反光膜 将铝粉薄薄地粘接在聚乙烯 膜的两面，制成夹层膜，或者在聚乙烯树脂 中掺入2~3%的铝粉，制成含铝膜。能增加 植株下部叶片的光照强度。同时具有避蚜作 用，可以减少蚜虫的危害和减轻病毒病。增 温效果较差。 有孔地膜 使用孔径2~3mm，孔数为 800~1000孔/㎡黑色有孔地膜，具有改善 土壤的通透性，减缓植株早衰的作用。
220 220 220 220 220 380 380
1000 800 1000 500 250 1000 1500
120 100 100 60 30 120 180
≤40℃ ≤40℃ ≤40℃ ≤40℃ ≤40℃ ≤40℃ ≤40℃
绿 黄 翠绿 棕 白 红 翠绿
电热温床设计 与制作技术
（二）电热温床制作技术
地膜覆 盖技术
（一）地膜覆盖技术
地膜覆盖的效应
提高地温
透明地膜易透过短波辐射，而不易透过长波辐射，地 膜的气密性强，减少土壤水分蒸发时的热损耗，覆盖 后太阳光透过薄膜使土层积蓄辐射热，土温升高，并 不断向下传导而使下层土壤增温。春季低温期，在 1~10cm的土层中可增温2~6℃，最高可达10℃。
电热温床设计 与制作技术
（二）电热温床制作技术
连接自动控温仪、交流接触器
当功率≤2000W时，可采用单相接法，直接接入电源或加控温 仪；当功率＞2000W时，采用控温仪控制交流接触器的接法， 并装置配电盘。功率较大时可以用380V电源，并选用负载电 压相同的接触器，采用三相四线连接方法。
图2－3 电热线连接形式 1.控温仪 2.感温触头 3.交流接触器
设施农业包括：
⑴设施种植业——目前主要是蔬菜、花 卉、瓜果类等的设施栽培，主要设施有 日光温室、大拱棚(包括连栋大棚)、中 小拱棚等。 ⑵设施养殖业——目前主要是畜禽、水 产品和特种动物的设施养殖，主要设施 有各类保温、遮荫棚舍和现代集约化饲 养畜禽舍及配套设施设备。

设施农业是利用人工建造的设施，使传统 农业逐步摆脱自然的束缚，走向现代工厂化 农业生产的必由之路，同时也是农产品打破 传统农业的季节性，实现农产品的反季节上 市，进一步满足多元化、多层次消费需求的 有效方法。设施农业在农林牧副渔业所占比 重标志着该地区农业的科技进步程度，是农 业产业升级的重要标志。
使用注意事项
土壤电加温线不宜作空气加温，且严禁成圈在空气中通电； 电热线不得剪短，布线时不得交叉，重叠和扎结使用； 两根以上电热线连接需并联，不可串联； 电热线使用的电源电压必须与额定电压一致；电热线埋入土壤 前，可用万能表作通断检查，对旧电热线还需作绝缘性能检查， 方法是：将电热线浸入水中，引出线端接兆欧表一端，表的另 一端接入水中，摇动兆欧表，绝缘电阻应大于2兆欧； 人员进入通电加温区操作，务必切断电源； 电热线从土壤中取出时，禁止硬拉或用锄头挖掘，以免造成内 部断线或损伤绝缘，造成事故； 电热线不用时，应放置阴暗处妥善保管，并防止鼠虫咬破塑料。
地膜覆 盖技术
（一）地膜覆盖技术
地膜种类
无色透明膜 黑色膜 黑、透明条相间膜 银灰色反光膜 有孔地膜
地膜覆 盖技术
（一）地膜覆盖技术
地膜种类
无色透明膜 生产上最广泛应用的一种聚乙 烯膜，透光率高，土壤增温效果好，早春可 使耕层土壤增温2~4℃。 黑色膜 是在聚乙烯树脂中，加入2~3%的碳 黑。透光率低，具有除草功能，增温效果较 差，一般可使土壤增温1~3℃。 黑、透明条相间膜 在定植沟穴处采用透明 膜，增加透光率，提高土温；在行间采用黑 色膜，消灭杂草。
电热温床是利用电热线，把电能转变成热能进行土壤加温 的简易设施。
结构
完整的电热温床由育苗畦、隔热层、散热层、床土（或 营养钵）、保温覆盖物和电热加温设备等几部分组成
图2－2电热温床结构示意图 1.薄膜 2.床土 3.电热线 4.隔热层 5.草苫
电热温床设计 与制作技术
（二）电热温床制作技术
结构
增加近地面光照
在晴天的中午可使植株中下部叶片多得到12~14%的反 射光。可比露地增加3~4倍的光量，有利于蔬菜光合作 用。
地膜覆盖不足之处
易丛生杂草。高温期地表温度可达50~60℃，影响根系 发育，使植株早衰。连年地膜覆盖，残落的旧膜会造 成严重的污染。
电热温床设计 与制作技术
（二）电热温床制作技术
（三）薄膜拱棚和日光温室的 类型、结构及应用
塑料薄膜拱棚和 日光温室的类 型、结构及应用
塑料中拱棚
结构 拱架高度1.5m左右，宽度3~4m，长度10~20m，中 间设立柱。人可以进入棚内蹲着作业。 性能 由于空间比小拱棚大，昼夜温度变化较小，但不如 大棚稳定。主要用于早春定植果菜类蔬菜，以及韭菜、 花椰菜和绿叶菜类的早熟栽培，或者春季育苗。
结构
控温仪连接感温触头插入苗床中，当苗床温度低于设定 值时，继电器接通，进行加温；当苗床温度达到或超过 设定值时，继电器断开，停止加温。交流接触器的作用 是扩大控温仪的容量，当电热线总功率＞2000W时， 应将电热线连接到交流接触器上，由交流接触器与控温 仪相连接。电热温床主要使用220V电源，当使用功率 较大时，也可以使用380V电源，并选择负载电压相同 的交流接触器连接电热线。
（三）薄膜拱棚和日光温室的 类型、结构及应用 塑料薄膜拱棚
塑料薄膜拱棚和 日光温室的类 型、结构及应用
利用塑料薄膜扣拱棚进行蔬菜的春提早和秋延晚 栽培。
塑料小拱棚 塑料中拱棚 塑料大棚
（三）薄膜拱棚和日光温室的 类型、结构及应用
塑料小拱棚
塑料薄膜拱棚和 日光温室的类 型、结构及应用
地膜覆 盖技术
（一）地膜覆盖技术
地膜覆盖方式 平盖畦面 高畦覆盖 高垄覆盖 沟畦覆盖
地膜覆 盖技术
（一）地膜覆盖技术
地膜覆盖方式
平盖畦面在栽培畦表面覆盖一层地膜。育苗床播种后 覆盖地膜，能起到增温保湿的作用。 高畦覆盖分为窄畦与宽畦两种。窄畦宽度为60~100cm， 宽畦为120~165cm，畦高10~15cm。其增温比平畦高 1~2℃。
地膜覆 盖技术
（一）地膜覆盖技术
地膜覆盖方式
高垄覆盖垄宽40~60cm，垄高10cm左右，每两垄合盖一 幅地膜。 沟畦覆盖即把栽培畦做成沟，在沟内栽苗，然后覆盖地 膜。当幼苗长高顶到地膜时，把地膜割成十字孔将苗引 出。
地膜覆 盖技术
（一）地膜覆盖技术
地膜覆盖的效应
提高地温 保墒除湿 改善土壤性状，提高肥力 增加近地面光照
连栋大棚
（三）薄膜拱棚和日光温室的 类型、结构及应用
塑料大棚
性能和应用
塑料薄膜拱棚和 日光温室的类 型、结构及应用
塑料大棚比简易设施保温性能好。可以作
果菜类蔬菜春提早栽培，早春利用温室育苗，然后定植 于 大 棚 ， 采 收 期 比 露 地 栽 培 提 早 30~40d ， 增 产
30~40%。塑料大棚也可以作果菜类蔬菜秋延晚栽培，
电热温床设计 与制作技术
（二）电热温床制作技术
性能与应用
使用电热温床可以调控土温，当土表温度过低， 不适于蔬菜幼苗根系生长时，通过电热线加温， 幼苗生长速度快，根系发达，可缩短日历苗龄 7~10d，并且有效防止幼苗期病害发生，为培 育适龄蔬菜壮苗创造良好土壤环境。
电热温床设计 与制作技术
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（二）电热温床制作技术

设施农业是个综合概念，首先要有一个配套的技 术体系做支撑，其次还必须能产生效益。这就要求设 施设备、选用的品种和管理技术等紧密联系在一起。 因此，发展设施农业，必须把它作为一个工程问题综 合考虑，才能取得很好的效果和整体效益。设施农业 是个新的生产技术体系，它不等于大田栽培技术的移 用。它采用必要的设施设备，同时选择适宜的品种和 相应的栽培技术。设施农业属于高投入、高产出，资 金、技术、劳动力密集型的产业。
设施类型应用及环境调控技术
李庆典 青岛农业大学乐义实验室 新疆乐义国际农业科技培训中心 新疆设施农业示范培训中心
二00九年四月
一、设施农业的定义
农业生产是依靠动植物的自然繁殖机能及生长发 育功能来完成的一个特殊生产过程。因而农业历来是 一个受自然因素影响最大的产业。随着社会经济和科 技的发展，农业这一传统产业正经历着翻天覆地的变 化。设施农业就是一种人类利用现代物质文明和科学 技术向大自然挑战的结果。 设施农业是具有一定设施，能在局部范围改善或创 造环境气象因素，为动植物生长发育提供良好的环境 条件，而进行有效生产的农业。