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温室

用有透光能力的材料覆盖屋面而成的保护性植物栽培设施,又称暖房。在不利的自然环境中,温室能够创造适宜植物生长发育的条件。太阳辐射,是不加温温室的主要热源。温室的透光覆盖材料除玻璃外,还有塑料薄膜、双层吹气薄膜、丙烯酸树脂玻璃纤维加强板(FRP,通称玻璃钢)等。温室主要用于栽培蔬菜、观赏植物和果树等各种作物。在温室设计、建造中,要因地制宜,以经济、实用、节能、耐久和便于维修为原则。

用有透光能力的材料覆盖屋面而成的保护性植物栽培设施,又称暖房。在不利的自然环境中,温室能够创造适宜植物生长发育的条件。太阳辐射,是不加温温室的主要热源。温室的透光覆盖材料除玻璃外,还有塑料薄膜、双层吹气薄膜、丙烯酸树脂玻璃纤维加强板(FRP,通称玻璃钢)等。温室主要用于栽培蔬菜、观赏植物和果树等各种作物。在温室设计、建造中,要因地制宜,以经济、实用、节能、耐久和便于维修为原则。考虑到中国大部分地区阳光较好的特点,在建造或引进外来温室时,要高度重视夏季降温和通风设施。

发展简史

1385年,在法国的波依斯戴都,人们首次用玻璃建成亭子,并在其内栽培花卉。1700年,英国人将它改建为玻璃房。美国在1800年建造了第一栋商用玻璃温室。1967年荷兰创建了荷兰全光温室(Dutch lighthouse),为欧洲型连栋温室。70年代初期,美国盛行由双层吹气薄膜覆盖的连栋挟顶温室,其后又为玻璃钢温室所代替。至于欧洲各地,则仍以玻璃温室为主。

中国种植植物的温室,始建于汉代。汉未央宫内有扶荔宫和温室殿,种植荔枝及由南方引进的植物。《香祖笔记》记述了宋代用温室催花的技术:“宋时武林马塍藏花之法,以纸窗糊密室,凿地作坑,编竹置于上,……然后沸汤于坑中,候气熏蒸、扇之经宿,则花即放”。明代在北京的黄土岗地区用土坑纸窗的土温室来培养花卉。后来发展成前窗为直立纸窗的土温室,即“花洞子”,专用于本花卉越冬。19世纪末,上海出现了近代的玻璃温室;20世纪初,出现了专种一种盆花(如大岩桐、球根海棠等)的商业生产的单栋温室。1979年,北京从日本引进了面积2hm2的双屋面连栋现代玻璃钢温室,栽种观赏植物。1980年以后,各地陆续引进了连栋玻璃钢拱顶温室。上海发展了大面积的塑料大棚,用于切花生产。1988年,中国农业科学院蔬菜花卉研究所建1hm2双屋面玻璃连栋温室,用于生产月季切花。80年代开始,原为种菜而设计的塑料大棚逐步改种花卉,现已成为长江下游种植花卉的主要设施。近年来,现代的观赏型温室也开始出现。在中国很多地区(尤其日光资源很丰富的地区),如东北南部、华北、京、津一带,简易日光温室发展很快。起初用于种菜,后已在花卉栽培上推广应用,取得成功。其特点是充分利用日光,注意节能、保温,成本低廉,管理简便,很适合中国国情,发展前景良好。

类型

从温室造型上,可分为单屋面温室、双屋面温室和拱形屋面温室三种。①单屋面温室:又称一面坡温室。坐北朝南,用土、砖、木材及作物秸秆筑墙建屋。屋内土面向北倾斜,采光屋面向南倾斜。采光材料过去用油纸,现为玻璃或塑料薄膜,夜间加盖草苫等。单屋面温室保温性能好,造价低。因此单屋面温室与其改良型,都仍是华北观赏植物观赏的重要设施。②双屋面温室:温室的屋面为分向东西的两个采光面,四壁也由透光材料组成。有单栋式和连栋式之分。连栋式温室在各栋之间,有凹形落水槽(天沟)相接,如荷兰型全光温室。温室内有气候调控设备和管理设施,机械化和自动化程度高。③拱形屋面温室:以北美连栋玻璃钢温室为代表,配有加温降温等设备。用塑料薄膜覆盖的单栋塑料大棚,即为其中一种。

从温室的利用上,可分为生产温室和展览温室。生产温室用于栽培蔬菜、花卉(切花、盆花等)。展览温室用于展览各种观赏植物,在建筑结构上为多个相联,组成观赏型温室。展览温室一般又分为各种专类温室,如棕榈、蕨类、兰类、王莲及水生植物、多浆植物与仙人掌类等。

按对温度的要求来区分,则有高温温室、中温温室与低温温室。用于栽培不同纬度、高度和原产地生态环境的各种植物。

温室环境及调控

主要对温室内光、温、湿度、通气以及土壤环境进行调节和控制,使植物正常生长。

光照

温室内的光照度,决定于室外太阳光强度、光照时数以及温室采光材料的透光性能。因此,温室的透光率有季节变化和日变化。玻璃温室冬季的透光率低于45%,夏季高于70%,春、秋季为45%~65%,温室采光面的透光率随着太阳高度角的增大而逐步增大。采光面的入射角、温室方位、高度、结构比(温室骨架构造材料的总面积与温室总面积之比)等均和温室透光率有关,在设计温室时应综合考虑,以便得到最大的光照度和均匀的光照分布。温室栽培一般除冬季外,不进行人工补光。在高温季节应适当减弱光照,如兰花应减少65%~85%的光照。为了遮光,可采取光面喷白、增设遮光网、帘等措施。

温度

温室内获得或积累太阳辐射能,使室内气温高于外界气温的现象,称为“温室效应”,其大小可用温室内外的温度差度量。温室效应由两方面的因素构成:①必须是一个密闭的空间。②阳光进入室内,采光材料能阻止并减缓热辐射散出。温室效应的好坏,不但和采光材料的透光性能、温室密闭性有关,且太阳辐射越强、温室保温比(温室内土地面积与温室表面积之比。一般单栋全光温室的保温比为0.5~0.6,连栋温室0.7~0.8)越大,温室效应越显著。温室内一日之中最高温度与最低温度之差,称为温室日温差。温室保温比越小,则日温差越大。温室内温度的调控途径:①保温方法除温室结构保温外,主要方法为覆盖保温。夜间在采光面外加覆盖物,可节省热能25%~50%,较先进的室内加无纺布等覆盖,可节省热能45%~65%。②加温方法有火炉加温,常用于简易单屋面温室;热风加温,用风机将热风炉产生的热风吹入室内增温,热效率较高,但热量易在温室上部滞留,因而形成一定的垂直温差;热水加温,多用于大型连栋温室,只要散热管道排布合理,水平温差仅为1~3℃。在北方寒冷季节,温室的地温往往不能满足植物生长需要。在单屋面温室或小型单栋温室中,尤为突出。提高地温的方法有铺设酿热物、增施有机肥、埋设电加热线或热水管,进行地面覆盖等。③降温方法主要依靠通风窗、门,进行自然通风降温。此外,采光面涂白、覆盖、遮荫、喷雾,采用湿垫通风降温系统,和玻璃面喷洒流动水幕降温等。

通风

对减少植物病虫害和植物良好生长发育起着重要作用。通风换气方法除自然通风外,也可用风扇强制通风,向室内吹入冷空气或向室外排出热空气。现代温室的通风换气,可以根据人为设定的温度指标,自动调节窗户的开闭和通风面积的大小。

湿度

温室内空气相对湿度较高,尤以塑料棚更为突出。湿度大的原因,是土壤水分蒸发和植物蒸腾的水分不易散出室外。过高的相对湿度易使病害蔓延。采用地面覆盖、适当控制浇水、加强通风换气、加温或强制吸湿等措施,可以有效地降低相对湿度;人工喷雾、人工降雨、增加浇水次数等,则能增加空气湿度。

土壤

土壤消毒

现代温室的环境调节和控制是一个综合管理系统,包括综合环境调控、紧急处理、数据收集三大部分。综合环境调控是利用电子计算机控制通风换气、加温、加湿、灌溉、二氧化碳施肥、遮光、补光等设备,使各项指标维持在设定的数值水平上,保持植物在最佳环境中生长发育,并最大限度地节省能源消耗,获得高额产量。紧急处理是当外界环境异常、控制装置发生故障、停电时向生产者发出警报的系统。数据收集处理系统是随时将温室内外各种小气候要素、设备运转状况等打印出来并进行处理,供生产者参考。