马铃薯种薯储藏用多功能日光温室结构与建造技术
2013-09-10张文斌张东昱唐伟杰周晓丽
□ 张文斌 张东昱 唐伟杰 夏 叶 周晓丽
马铃薯种薯储藏用多功能日光温室结构与建造技术
□ 张文斌 张东昱 唐伟杰 夏 叶 周晓丽
在荒漠区生态条件下,马铃薯种薯储藏用多功能日光温室以种薯储藏为主要功能,同时兼具马铃薯原原种繁育或蔬菜育苗、种植等功能,有效地平衡了常规马铃薯种薯贮藏窖建造成本高和非储藏季节闲置的问题。
张文斌,农业推广研究员,甘肃省张掖市经济作物技术推广站,张掖市南环路675号农业大厦,734000,电话:0936-6915063,E-mail:zhangwb882003@aliyun.com
张东昱(通讯作者,农业推广研究员,电话:0936-6915075,E-mail:Zdy6508zdy@sina.com),唐伟杰,夏叶,甘肃省张掖市种子管理稽查站,张掖市南环路675号农业大厦,734000
周晓丽,张掖市绿禾农产品营销有限公司
常规马铃薯种薯储藏窖建造成本高,且非储藏季节又处于闲置状态。为此,针对荒漠区生态条件,甘肃省张掖市经济作物技术推广站设计建造了以种薯储藏为主要功能,同时兼具马铃薯原原种繁育或蔬菜育苗、种植的多功能半地下日光温室。经过2 a(年)的实践,各项性能良好,2012年通过甘肃省专家鉴定,2013年4月申报实用新型专利,正在受理阶段。目前已在荒漠区示范和推广该类型温室15座,受到马铃薯种薯生产企业的普遍认可。
1 设计基本要求
1.1 采光性 根据河西走廊的地理纬度和气候特点选择适宜的方位角和前屋面阳光入射角。采用坐北朝南,东西延长、向南适当偏西的方位为宜,有利于冬季接受较多的太阳辐射热,且可增加下午的光照强度,有利于提高夜间的室内温度。
1.2 增温、保温、保湿性 温室墙体设计要有足够的储热能力。温室内设碘钨灯(1000 W)10个左右,用于极端低温天气给温室增温。前屋面设内保温层。安装自动卷帘、通风设施。
1.3 安全性 温室内的电路电器、设施设备要采用符合国家标准的具有防水性能的产品,以防止漏电、触电(如遇特殊灾害性天气应及时防护)。在设计建造中缩短前屋面棚杆间距,加大棚杆密度,增强骨架的稳固性。同时,在温室保温材料外设置一层防雪膜,并及时清除积雪。
2 温室结构特点
2.1 结构参数 温室平均前屋面角38°,前屋面底角74.3°,后屋面仰角41°。脊高5.7m,后墙总高3.9m,墙体宽3.0m,墙顶面向外下沉0.2m,以便于排水。温室跨度12.0m,长60~70m,高跨比为1∶2.1,前后坡长比为5.6∶1,遮阳比为1∶2.1,保温比为1。前屋面为无支柱半圆拱型温室,温室种植面距地平面1.2m。温室西墙上开高3.2m、宽2.7m的车辆出入口(图1)。
2.2 场地选择 选择向阳避风、地势平坦、交通便利、不受洪涝影响、便于施工、易于配套水电等基础设施、地下水位低、不破坏当地生态环境的戈壁荒漠地区。
3 建筑材料
棉帘(保温材料)厚0.02m,宽2m。醋酸乙烯膜(EVA,棚膜)厚0.12mm。钢材要符合国家标准,钢管Φ32、Φ20mm,钢筋Φ12、Φ8、Φ6mm,角铁规格为50mm×50mm×5mm。混凝土标号200#,砂浆标号150#,普通粘土砖容质量1800kg·m-3。
图1 荒漠区马铃薯种薯储藏用多功能日光温室结构
4 建造技术
4.1 平整场地 施工前将场地整平,用水准仪超平,确定地面零水平线。一般开挖的宽度为温室设计跨度的1.3~1.5倍,深度以1.0~1.3m为宜,整平,确定种植面,并将墙体基础夯实。
4.2 墙体修建 日光温室后墙、东山墙、西山墙内外侧为24砖墙,墙体总厚度3m,内外墙之间以砂石或炉渣填充。墙高3.9m,分上、中、下3层,下层为混凝土基础,上、中层为钢筋混凝土圈梁。墙体沿东西方向间隔3.5m,设24(0.24m×0.24m)混凝土立柱,两立柱之间上、中层钢筋混凝土圈梁用37(0.37m×0.37m)钢筋混凝土拉梁使内外两层砖墙相连接,形成小圈梁整体结构。上层圈梁每隔1.0m放置预埋件, 用于安装温室主钢架。墙顶预制厚0.2m混凝土板,向外倾斜放置,便于排水(图2)。
图2 内外双层24砖混墙体俯视结构
4.3 前底脚 基础与墙体基础同一水平,基础底宽2m,厚0.3m。沿基础内外两侧外边砌24砖墙,南侧砖墙以24钢筋混凝土横梁封顶,横梁上每隔1m预埋3根带勾Φ12mm钢筋,长0.20m,外留0.05m,距中心0.03m均匀分布,用于焊接钢屋架。墙体保养期结束后,以砂石或炉渣填充,东西及南侧墙外侧加5cm厚保温板。
4.4 钢屋架安装 前、后屋面主钢架上、下弦分别选用Φ32、Φ20mm镀锌钢管,中间用25mm×5mm角钢焊接成“V”字形拉花。主钢架材料加工好后,钢架的前端和采光屋面基础上的预埋件相焊接,后端和墙体圈梁上的预埋件焊接,钢架间距1m。前屋面钢架间用4道Φ12mm螺纹钢纵向通长连接,后屋面钢架间用3cm×5cm方管通长连接。
4.5 其他 脊顶用4cm×6cm方管与前后屋面主钢架焊接。后屋面采用双层彩钢包心0.2m保温板。在西山墙留门,作为车辆出入口,由外向内依次为卷闸门、两层保温板及一层棉门帘,既保温,又方便种薯的运输。
5 温湿度管理
5.1 湿度 种薯入窖前地面洒水增加湿度,以避免种薯入窖前期迅速失水。储藏中后期根据温室内湿度情况,通过洒水增湿或通风口排湿调节湿度。
5.2 温度 荒漠区马铃薯种薯储藏用多功能日光温室保温、增温性能良好。储藏前期,由于种薯自身散热,应以通风降温为主。储藏中期,以提高储藏窖温度为主,储藏窖内种薯垛用草帘或篷布覆盖保温。当室内温度下降到1℃以下时,用卷帘机将温室棉帘卷至前屋面1~3m处,使阳光直接照射到棚内,温度增至4℃,然后拉下棉帘保温。如遇极端低温天气,可通过碘钨灯提高室内温度。
根据2011年冬季种薯入库至2012年出库期间,室外温度及室内温湿度变化情况(表1)。温室储藏窖内温湿度均能达到种薯储藏各个时期的温湿度需求。
表1 2011年11月至翌年4月温室内外温湿度变化
6 马铃薯种薯储藏用多功能日光温室的优势
6.1 建造成本低 每座温室储藏量800 t左右,仅同类地区全地下式马铃薯种薯藏窖建造成本的43%。
6.2 太阳能增温 该日光温室储藏窖具有普通日光温室增温、保温的功能。减少其他能源的使用,降低了种薯储藏过程中的运行成本。
6.3 消毒灭菌 种薯储藏过程中,真菌和细菌是造成种薯变质的主要原因之一。该日光温室储藏窖可通过太阳能高温灭菌和化学药剂灭菌相结合的方式,充分对室内空间进行消毒灭菌,有效地控制病害对种薯储藏的影响。
6.4 便于机械化操作 该日光温室储藏窖相对于普通地下式隔间储藏窖具有明显的空间优势,车辆出入方便,便于机械化操作和常规性的管理,降低了人工搬运成本。
6.5 种、储一体化 冬春季节主要作为种薯储藏窖使用,夏秋季节可用于马铃薯原原种繁育或蔬菜育苗、种植,达到对设施的周年高效利用。
2013-05-11;接受日期:2013-07-04
中央财政支持农业科技示范推广项目〔(2012)202〕