土墙温室助力设施蔬菜生产

北京市用于蔬菜生产的设施类型主要有日光温室、塑料大棚和连栋温室。日光温室按照墙体材料不同，一般分为土墙日光温室、砖墙日光温室及柔性保温墙日光温室三种类型；塑料大棚按照覆盖材料不同，分为带外保温塑料大棚和普通塑料大棚（简称冷棚）两种类型；连栋温室按屋面形式分为文洛型、圆拱形、锯齿型等。

接下来按照温室类型逐一进行介绍，首先介绍土墙温室。

土墙温室类型

北京地区土墙温室按照后墙建造方法主要分为干打垒土墙日光温室和机打土墙日光温室两类。干打垒土墙日光温室是将具有一定黏性的土壤加水拌湿后填入墙体模板内，用杵或夯压机分层夯实形成温室墙体。由于墙体是分层施工，每层施工都需要装卸模板，墙体建造速度慢，劳动强度大。为解决施工速度慢、施工机械化水平低的问题，机打土墙结构日光温室得到发展，主要做法是用挖掘机就地掘土，用链轮车或压路机分层压实，使温室的建造速度大幅提高，由此也逐步替代了传统的干打垒土墙温室。

主要结构参数

干打垒土墙日光温室

北京现有的干打垒土墙日光温室多为20世纪90年代建造，优点是墙体薄、占地面积小，用土量少，缺点是建造速度慢，劳动强度大。一般墙体厚度在 0.5~0.8 m，后墙高度 1.8~2.8 m，温室跨度一般6~8 m，脊高3~4 m。温室内地面一般不下沉或下沉0.4 m以内。屋面承力结构为钢管-钢筋桁架或竹木梁柱结构等。后墙或山墙一般采用草泥进行表面防护，一般使用寿命15年以上。适宜于果菜、西甜瓜、草莓等作物的越冬生产或冬季育苗。目前北京主要是合作社和小农户在使用干打垒日光温室进行生产。（见图1～3）

图1 干打垒土墙日光温室结构示意图 图片来源：北京市农业技术推广站

图2 干打垒土墙日光温室后墙 图片来源：北京市农业技术推广站

图3 干打垒土墙日光温室内部 图片来源：北京市农业技术推广站

机打土墙日光温室

北京新建的土墙日光温室是典型的寿光型机打土墙结构温室，其特征为地面下沉，墙体下部宽，上部窄。一般后墙底宽6～12 m、上宽2～2.5 m，高5～8 m；温室净跨度12～23 m，脊高6～9 m，地面下沉0.4～1.2 m；机具进出门洞宽1.8 ~ 2.2 m，高1.8～3.1 m；屋面承力结构为镀锌钢架、水泥或钢立柱，多数还采用琴弦结构。后墙和山墙外部覆盖塑料薄膜、无纺布等柔性材料或铺砌水泥板、黏土砖等刚性材料进行表面防护。

机打土墙结构日光温室材料取材方便、成本低、蓄热性好、建设速度快，有利于保持温室夜间温度，极端天气条件下棚内最低气温一般不低于8℃，能耗低、生产效益高，设计使用寿命15年以上。缺点是破坏土壤耕作层，墙体厚，土地利用率不高（30%～40%），由于地面下挖，遇大雨被水浸后易坍塌。适宜于喜温性的果菜，西甜瓜等作物的越冬生产。机打土墙日光温室的主要代表有房山老田农业科技发展有限公司、大兴四季阳坤农业发展有限公司、平谷康安利丰农产品农业有限公司、延庆茂源广发农业发展有限公司。（图4～7）

图4  机打土墙温室结构示意图 图片来源：北京市农业技术推广站

图5  机打土墙日光温室外部 图片来源：北京市农业技术推广站

图6 机打土墙日光温室后墙 图片来源：北京市农业技术推广站

图7 机打土墙日光温室内部 图片来源：北京市农业技术推广站

配套材料及设备

覆盖材料

土墙日光温室一般配备保温被用来保温，保温被的保温主芯材主要有针刺毡、无纺布、聚乙烯微孔泡沫塑料、橡塑保温材料、聚乙烯发泡棉（又称珍珠棉）、喷胶棉等几类。面层材料主要有无纺布、针刺毡、牛津布、聚乙烯或聚丙烯材质的编织帘、聚乙烯薄膜以及淋膜面层等。保温被采用多层复合材料，一般有3~7层，厚度最大达到4 cm以上，重量一般在2～4 kg/㎡。温室配备透光棚膜，主要有聚氯乙烯（PVC）无滴膜、醋酸乙烯（EVA）膜、聚烯烃（PO）膜或聚乙烯（PE）膜等类型。

环控设备

温室主要的环控设备是卷帘机和放风机。卷帘机主要是控制保温被的自动卷放，实现省力化操作，主要有电动拉绳式卷帘机和电动卷轴式卷帘机。电动拉绳式卷帘机的动力和支撑装置一般在温室的后屋面，通过卷轴转动，带动缠绕在卷轴上的绳子，实现保温被的卷帘和铺放作业；电动卷轴式卷帘机的动力和支撑装置一般放在温室的前屋面处，通过减速机进行传动，带动卷轴与保温被一同卷起和铺放。放风机主要用于温室的通风降温、除湿，有拉膜和卷膜两种形式，拉膜机的动力设备一般放在温室内，通过链条或者卷轴进行传动来控制风口的开合；卷膜机的动力设备一般在室外，通过卷膜器来控制卷膜的卷起和铺开。

水肥设备

水肥设备主要包括文丘里施肥器、压差式施肥罐、比例施肥泵、注肥泵和智能施肥机。文丘里施肥器主要利用渐缩管处产生的压差将肥液吸入管网，造价低、使用方便，无需电源驱动，使用方便，但是压力损失较大，多用于灌溉面积较小的区域；压差式施肥罐主要由肥料罐、节流阀门以及连接管组成，特点是成本低，操作简单，缺点是无法控制施肥浓度，不利于精准施肥；比例施肥泵通过水压驱动内部吸液活塞的运动向管网中定比例添加肥液，优点是可以控制施肥浓度，注入比例可调节，缺点是价格较贵；注肥泵主要包括叶轮泵、柱塞泵、自吸泵等，优点是能够快速定量配肥，缺点是需要电源驱动；智能施肥机主要通过EC/pH及流量监控装置在PLC的控制下，精准地实现水肥的灌溉，优点是可以实现精准施肥，可控制的灌溉面积大，缺点是成本较高。