苏北竹架大棚多层覆盖技改之我见

江苏省沿海地区土地资源丰富,但由于冬季天气有“三多”(多雨多雪多阴)现象,虽然气温高于北方,但有效光照大大减少,使南方沿海地区冬季大棚生产的光热资源劣于北方,造成冬季大棚生产难度大于北方及内陆地区.所以冬季大棚生产中,北方地区强调阳光“热源”的利用,利用光照强雨水少的条件,白天储热,夜晚用厚厚的草片外覆盖保温.而苏北沿海地区冬季阴天多、雨水多,缺少“热源”,又不能用厚厚的草片外覆盖保温.由此针对本地特点,利用“辐射、对流、传导”的热交换科学原理形成了多层覆盖的内保温技术,有效地解决了沿海地区冬季大棚保温的特殊要求.但采用多层覆盖后毕竟容易造成棚内湿度偏大,加上竹材抗压性能差,棚内空间受挤,存在操作不便,菜苗受光严重不足,因此现行设计模式急需变革.

一、沿海地区大棚多层覆盖栽培技术特点

1.大棚多层覆盖概念

所谓多层覆盖是指利用塑料大棚进行3层、4层或更多层的薄膜覆盖,这样进行蔬菜种植,能够非常明显地起到早春早上市、冬季晚拉秧的效果,从而提高蔬菜的,增加收入.

2.多层覆盖构造

(1)外膜即塑料大棚最外面的一层膜.大棚的外膜一般选用6～8丝厚的聚乙烯无滴膜.

(2)内膜内膜最少覆盖2层,可选1.5～3丝厚的薄膜覆盖.内膜在距大棚外膜20 cm左右张拉覆盖,内二膜距内一膜20 cm,想再增加内膜,以此类推,都以间隔20 cm覆盖一层为宜.中间如遇立柱可用夹子把薄膜夹严.必须在两内膜之间形成密闭空间,只有这样才能真正起到保温效果.

(3)小拱棚和地膜 当上面设置多层内膜后,下面还要搭设小拱棚,同时地面上加盖地膜.由于在大棚内形成若干个相对独立的密闭空间,阻止了冷空气的流动,所以起到良好的保温增温效果.

3.多层覆盖效果

覆盖一层膜的塑料大棚,或者采取多层覆盖最外面一层的空间温度,棚内棚外温度差异不大,外界气温0 ℃时,棚内只有1 ℃,只能起到防霜作用,采用二层覆盖的大棚,即大棚里面形成一个密闭空间,其保温效果可以达到4 ℃左右,当外界气温达到-2℃时,棚内仍能达到1 ℃,采用三层覆盖的大棚,即大棚里面形成两个密闭空间,保温效果可以达到8 ℃左右,当外界气温达到-3 ℃时,棚内温度仍然可达到5 ℃,采用四层覆盖的大棚,即大棚外膜下面设两层内膜,下面再搭一个小拱棚,形成三个密闭空间,其保温效果可以达到13 ℃,当外界气温达到-5 ℃时,小拱棚内的温度仍可保持在8 ℃.

4.现行竹架大棚多层覆盖之弊

(1)竹材棚架耐压能力差,难抗中等以上大雪重压,抗灾能力较弱,一般难对付一年一遇的大风寒潮袭击,因此经常出现棚毁苗伤的现象.

(2)棚内大小棚重叠,几乎没有可供行走的空间,生产障碍多,不利于机械操作,无法实施施肥、浇水、整枝等田间作业,蔬菜苗后田间管理几乎失控.

(3)安装、拆除、通风管理繁琐,一般每667 m2需用工达16～18个,有的占到一季蔬菜所有用工的1/3,且棚内外劳动强度大,不利于大规模经营.

(4)一般每667 m2单层竹架大棚需一次性投资3 000元左右,再加上内层棚架及中棚,现行“四棚五膜”模式每667 m2大棚至少需一次性投资5 000元左右,如折算成年均投入成本则达1 700元左右,与单层钢架大棚相比,净增加1 200元以上,比单层竹架大棚增加700元以上,投入成本较高.

(5)产量不稳,比较效益差.由于增加覆盖层次,自然条件下照射到菜苗的阳光仅有单层大棚的30 %左右,所以即便能保持较高的温度,冬春季棚内蔬菜也因光照强度不足,只能保命,难以正常生长,因而增产有限.尽管因提早7～10 d上市,比单层大棚能增加效益1 000元左右,但除掉用工成本增收所余不多,如出现连阴雨天气则效果更加不妙(苏北沿海地区1-4月份出现机率达95 %以上),另外由于采用多层覆盖后密封较严,容易造成棚内湿度偏大,所以要求不论是早春提前栽培还是秋冬延迟栽培,都必须采取地膜覆盖,否则更易引发菌核病等蔬菜病虫害.

二、沿海地区竹架大棚多层覆盖栽培技改对策

1.改跨度4.5 m窄棚为6 m宽棚,提升肩高1.3 m至1.6～1.8 m,改棚高1.8～2.2 m为2.5～2.8 m,确保不低于2.3 m.

2.改竹架为钢竹混合棚架,提升大棚的耐压性能.改纯竹材拱架为“一竹一钢”混和拱架,改竹材纵向拉杆为钢材纵向拉杆,增加4根斜向竹材撑杆,取消棚内立柱(棚两端门间棚头立柱保留).

3.改“四棚五膜”为大棚+内置悬挂式充气膜馕+地膜,即“二棚四膜”.由双层大棚+中棚+小棚+地膜设计,改为钢竹混合棚+内悬充气膜馕+地膜设计,即在棚顶下加装一道钢材纵向拉杆,同时每3～5 m加装一组人字型拱架(可用直径8 m以上建筑钢筋焊接成),悬挂式充气膜馕或保温被悬于棚顶下人字架上方,在人字型拱架上加装手动卷膜机(以减轻劳动强度).

4.改自然照光,为自然照光+人工补光.在棚顶增加电力光源设计,如用日光灯管,则每40～50 m安1支,如用专用LED灯具则按说明书设计.与此同时,在晴好天气利用卷膜机械卷起内悬充气膜馕,尽量让蔬菜多晒一晒太阳,以增加光合作用,多实现光合产物积累.

三、对现行多层覆盖竹棚设施实施技改的好处

1.减少了障碍,增加了棚内作业空间.

2.增强了棚架的抗压性能,提升了设施的稳固性.与此同时,减少了棚膜(包括内悬膜和外层膜)与架材的摩擦,相对延长了棚膜寿命.

3.少了二道棚的安装和拆解,每667 m2节约安装和拆解用工6～8个,同时节省卷膜盖膜用工一半左右,折合每667 m2节约用工3～4个,还极大地减轻了管理的劳动强度.

4.节约了投入成本.以667 m2计,尽管一次性投入成本增加到6 000元左右(包括换用了钢材,增加了卷膜机械、灯具等),但大棚寿命至少延长2年以上,折算成年投入成本不到1 200元,比现行多层覆盖设施节约500元以上.

5.稳产、增产、增效.经大面积应用实践调查,混和架材单层大棚一般比竹架大棚增产5 %～12 %,改进后的混和架材多层覆盖设施比竹材多层覆盖设施平均增加0.2～0.7 ℃,3月份晴天光照强度增加15 %～20 %,每667 m2平均增产12.27 %.例如,由于减轻了僵苗黄化滞长,大棚青椒早期产量提高8.91 %,每667 m2平均增加效益达243.6元.