第二章 主要果树设施结构类型与建筑施工

第一节 果树设施的主要结构类型

良好的设施结构是保障设施农业顺利发展的关键，目前宁夏的主要设施为日光温室、阴棚和塑料大棚。

一、宁夏温室建造所在地区气候特点

根据各地气候特征，宁夏由北向南，温度由高到低，北部引黄灌区温度高，南部山区温度低；中部干旱带光照条件优越，引黄灌区次之，南部山区最差。

（一）年总辐射量

宁夏全区太阳总辐射年总量为5800～6100MJ/m2，是全国太阳辐射最丰富地区之一，仅次于有太阳城之称的西藏拉萨（8300MJ/m2），比同纬度的华北平原多40MJ/m2，比江南地区多120MJ/m2。太阳总辐射包括直接辐射和散射辐射两部分，直接辐射受空气中的云雾尘埃等影响，可以减少其在总辐射中的比重。宁夏北部由于云雾日数较少，直接辐射量约为散射辐射的1.5倍左右。南部地区阴雨日数较多，总辐射中散射辐射的比重增大。

（二）日照时数和日照百分率

日照时间包括太阳的实照时间和可照时间。实照时间即实际观测到的日照时数，可照时间即日出到日落的时间。日照时数在很大程度上反映了一地光照的多少和强弱，可表示光照对植物生长发育和光合作用吸收的利弊程度。一地日照时间的长短，不仅取决于地理纬度，而且在很大程度上取决于云量、阴雨天日数等，故可以根据当地实际日照时数与可能日照时数的百分比即日照百分率来表征这种影响程度。

1．日照时数和日照百分率的地区分布

由于受极地大陆气团控制时间较长，雨雪稀少，云雾频率较少，加上较为有利的地理位置，多晴朗干燥的天气，所以宁夏大部分地区日照都比较充足。年日照时数在2276.5～3092.8h。石嘴山市各地均在3000h以上，石炭井为最多达3013.6h；永宁、贺兰在2911.4～3015.0h，中卫次之为2931.0h，盐池、麻黄山为2854.0～2885.2h，固原年日照时数为2588.6小时，隆德最少为2276.5h。

一年之中，6月日照时数最多，但贺兰山、大武口一带5月为最多，2月份日照时数最少，南部山区由于秋季阴雨天较多，最少出现在9月，银川、永宁以12月最少。

宁夏各地年日照百分率的分布在50%～70%之间，日照百分率自南向北递增。全区韦州日照百分率最高为76%，隆德、泾源最少为50%。日照百分率仅次于青藏高原的同纬度地区，而较我国其他大部分地区为优。

2．日照时数和日照百分率的季节分布

全年日照百分率冬季最大，春季次之，夏季最小。日照百分率最大值北部出现在1月和11月，南部则大多出现在12月，个别年份出现在1月或11月。日照百分率最小值，北部大部分地区出现在7月，个别年份出现在8月、3月或4月。从青铜峡以南到南部山区，最小值都出现在9月，因南部山区9月份阴雨天较多，日照时数明显偏少。

3．热量资源分布特征

宁夏全区年平均气温在5.4℃～9.9℃之间，呈北高南低分布。中北部地区在9.9℃左右，南部阴湿地区在6.0℃以下。六盘山、贺兰山因海拔较高，年平均气温为1.3℃和-0.6℃，是全自治区两个年平均气温最低的地方。中宁、大武口分别为9.6℃和9.9℃，是全区两个年平均气温最高的地方。

宁夏年平均气温表现为冬冷夏热，年温差较大，六盘山、贺兰山最冷月1月份平均气温在-9.9℃～-13.7℃之间，灌区最冷地区陶乐为-8.7℃，兴仁-8.8℃。最热月7月份平均气温在12.3℃～24.8℃。22℃等温线穿过中卫、同心、盐池一线。宁夏平原至盐同一带气温达22℃～24℃，银川以北的部分地区平均气温可达24℃以上。南部山区7月份平均气温在20℃以下，为夏凉地区，热量资源不如北部地区充足。六盘山、贺兰山为全自治区最凉的地方，月平均气温12.3℃。

4．降水量和蒸发量

（1）降水量。宁夏年降水量自南向北递减，形成自南向北的冷湿组合过渡到暖干组合，等雨量线也深受山地的影响，北部平原在170～200mm，惠农、陶乐低于170mm，是宁夏年平均降水量最少的地方；中部盐池、同心一带300mm左右，南部固原市在400mm左右，泾源达594mm，是宁夏年平均降水最多的地方。

（2）蒸发量。宁夏各地年蒸发量在1040.1～2530.6mm之间。同心韦州年蒸发量最大，为2530.6mm。西吉、泾源、隆德等地年蒸发量较小，平均小于1040.1～1162.4mm。同心以南年蒸发量逐渐减少，以北年蒸发量逐渐增大。

宁夏银川市地处内陆，属温带大陆性半干旱气候，年均降水量168.2mm，年蒸发量1698.2mm，平均温度9.2℃，极端最高气温38℃，极端最低气温-27.4℃，夏季平均气温23℃，冬季平均气温-8℃。四季分明，日照充足，昼夜温差大，全年日照2893.01h，无霜期175天。银川的地理纬度是37°29′~38°53′，冬至时的赤纬是-23°66′，冬至日太阳高度角是28°09′。土壤容重为1.3g/cm3, pH值8.1左右，全盐1.15g/kg。

二、日光温室的结构

宁夏多采用二代节能日光温室，基本框架为脊高3～3.8m，净跨度7～8m，墙体大部分是夯实土墙，东、西、北三面墙体底座厚度2.3m，中上部厚度1.0～1.2m，顶部宽0.8～1m，长度90m左右。在温室南侧的底部圈梁处的内侧或外侧，挖宽30～40cm，深50～70cm的防寒沟。东或西侧设出入门和缓冲间，面积8～9m2。框架为钢架结构。每栋温室面积为666.7m（2图2-1）。这类温室在生产中存在一定的缺点，如高度较低，容积较小，温室内环境条件的缓冲能力有限，容易造成极端高温和高湿环境的出现，不适宜体积较大的果树生长发育。为使温室内温、光、水、气环境得以优化，有利于日光温室内果树的生长发育，温室有向大型化发展的趋势，国内出现如辽沈Ⅱ型（跨度12m）、新型寿光日光温室（跨度超过20m）等。宋明军根据甘肃省河西地区自然与气候条件，设计建造了一种10m跨度的西北型日光温室，取得了很好的应用效果。

图2-1日光温室结构

三、阴棚的结构

阴棚是在借助日光温室后墙基础上，在其背后（阳光带）建成与日光温室结构相似的设施，形成阴阳棚（图2-2）。由于受前部日光温室后墙的影响，春季土壤解冻缓慢，果树萌芽、抽枝、展叶、开花及果实成熟等物候期推迟，适宜果树延后栽培。阴阳棚使土地使用面积提高46%，节能20%，由于共用墙体、卷帘机，充分利用闲置土地，比建造同面积温棚降低了成本。

阴棚温室东西延长110m，后墙高4.0m，加卷帘机高度约4.7m。阳棚净跨度9.0m，阴棚为8.7m。阴棚距墙体1m为过道，种植区范围距墙体1.4m到8.5m。

图2-2阴阳棚温室结构

阴影率=垂直影长/棚的跨度。

阴棚与日光温室相比，具有春季土壤升温慢，根系活动晚，萌芽和开花物候期迟；夏季棚内温度较阳棚低，果实日灼病轻；秋、冬季光照不足，果实成熟期推迟，果实品质较日光温室延后的略低等特点。

四、塑料大棚（半冷式温棚）的结构

塑料大棚长100～120m，跨度16～18m，脊高4.2m，南北延长，为钢架结构，覆盖材料为PE膜（图2-3）。长度也可以根据地块的长度、棉被重量和卷帘机的功率而定，保证卷帘机操作平稳；在棚的中间每隔2.5～3.0m设一钢管支柱，在棚体四周浇铸混凝土全梁基座，并在基座中每隔1.0～1.5m埋设钢精焊接点；在半圆形拱形钢架结构体上铺设塑料薄膜后，采用自动卷帘装置拉放棉被。

塑料大棚是一种大型简易设施，具有空间大、土地利用率高、单位土地面积投资少、作业方便、抗风雪能力较强、光照好、温湿度易调控等特点。缺点是散热快，保温性能较差。塑料大棚除适宜葡萄延后栽培外，也适宜我国西北地区栽培桃、李、冬枣等果树的促早栽培和秋延后生产。

图2-3塑料大棚剖面结构图

五、NKWS-Ⅲ型日光温室

为适应宁夏地区设施农业快速发展的需要，优化现有结构类型，郭文忠等（2010）设计建造了NKWS-Ⅲ型日光温室。NKWS-Ⅲ型日光温室，总跨度12m，净跨度10m，脊高5m，长80m。后墙为夯实土墙，墙高3m，梯形，底部宽2.5m，顶部宽1m，后屋面仰度55°，在后屋面钢架上用5cm厚，宽25～30cm，长2m的竹夹板铺平，然后上铺2层油毛毡，在后墙圈梁北侧用24cm砖砌护高1.5m的女儿墙。填充炉渣，最后覆盖油毛毡，保持顶屋面坡度5°～10°，用水泥抹平，每隔10m，安装1个排水槽。温室前部底角为58°～60°，拱面和水平线的角度距离温室前沿2m处为38°～40°,4m处25°～28°,6m处12°～14°,8m处3°～5°。

第二节 果树设施规划设计与建筑施工

宁夏果树设施按栽培时间可分为春促早、秋延后型；按结构可分为全钢骨架及钢竹骨架；按设施类型分为节能型日光温室、阴阳结合型温室和塑料大棚（半冷式温棚）。宁夏地域面积不大，但从南部六盘山到北面的贺兰山，不同地区气候差异大。因此，建造温室，需根据所在地的经、纬度，气候条件等要素选择方位角、跨度、前屋面角、后屋面角、后墙高、屋脊高等参数。应特别关注太阳高度角、极限气温、冻土层深、降雨量、降雪量、平均日照时数等和温室生产相关的气候参数。

一、设施场地选择与规划

建造果树设施的第一步是合理选择场地，因为场地条件对设施性能和果树生长发育都有很大影响，所以，选好场地是十分重要的。

（一）地形和地势

选择地形开阔、地势高燥、受光充足的地块建造设施，如果规模较大，全部生产基地最好规划成南北走向的格局，这样对防风更有利。坡降走向为北高南低。北面若有山冈、林带为屏障更为理想。为了有利保温和减少风沙袭击而确保生产安全，还要注意避开河谷、山川等造成的风道和雷区、雹线等天灾地段。

（二）土地条件

地下水位较低，土壤盐碱含量低、土质疏松、肥沃，有良好的排灌设施。

（三）社会条件

距村庄和公路干线较近，便于管理和产品远销。周围无烟尘及有害气体污染，减轻薄膜受环境污染而降低透光率。

二、规划设计

场地选择好后，要对场地进行合理规划。

（一）单栋温室规划设计

日光温室：

（1）温室方位要求坐北朝南，东西延长。西北高海拔地区以南偏西3°～5°为宜。

（2）温室内径规格要求长度60～100m，宽度（跨度）8～9m。

（3）后墙与山墙占地宽度（厚度）分别为后墙底宽为≥2.2m，腰部1.2m；山墙≥2.2m，腰部1.2m。

（4）温室开门位置及面积。一般温室门开在某一头，作业间与温室门对应，稍靠后部。作业间面积大小应根据条件和需要而定。

（5）树体至山墙、后墙距离。根据树种与作业条件而定，一般要求1～1.5m。

（二）温室群规划设计

1．前后两排温室间距

一般以冬至时，前排温室不对后排温室构成明显遮光为准，保证后排温室在冬至前、后日照最短的季节里每天有4h以上的光照时间。在温室后坡仰角小于当地冬至太阳高度角时的计算公式为：

L=D1/tgh10×cost10

在温室后坡仰角大于当地冬至太阳高度角时，计算公式为：

L=D1+D2/×cost10-（I1+I2）

式中：L为前后排温室间距；D1为温室后墙高；D2为温室脊高；D3为棉被卷起直径，通常取0.5m; h10为冬至上午10时的太阳高度角；t10为上午10时的太阳时角为30°; I1为后坡水平投影；I2为后墙宽度（图2-4）。

图2-4日光温室前后排间距示意图

2．田间道路规划

依据地块性状大小，确定温室长度和排列方式。如在温室一侧修建工作间，再根据作业间的宽度适当加大东西相邻两列温室间的距离。温室一般东西长90m左右，南北排列为一小区，东西两栋温室间设一条南北向交通干道，同时东西每隔5栋左右设置一条干道与南北干道相连通。干道宽4～6m，以便于通行大型运输车辆。

3．温室群附属建筑物的位置

如办公室、仓库、冷藏库等应建在温室群的北面，以免遮光。场地规划好后，要绘制出平面设计图。

（三）阴棚的规划设计

阴棚是在日光温室的后墙各加一道东西山墙。其他与日光温室相同。

1．日出日落方位和阴影的朝向

以北回归线以北地区为例，一年中日出日落方位不同（表2-1）

表2-1北半球太阳的日出日落方位

注：表格中的时间是以当地地方时为准。

因日影朝向和太阳方位相反，宁夏（38°N,106°E）地处北回归线以北，从表2-1可以得知，墙阴影只有在下半年（春分—秋分），从日出到当地地方时6点、当地地方时18点到日落这两段时间阴影朝南，其余时间阴影均朝北，而阴棚在后墙的北侧，所以其环境特征在一年中受墙体阴影的影响较大。

2．理论计算方法

阴棚位于温室公用墙体的北侧，所以遮阴就是一个很重要的问题。后墙阴影不断变化，其变化规律与当地纬度、太阳高度、方位角、时间及墙体本身的高度有关，一个地区的太阳高度和方位角是由当地地理位置决定。假设温室坐北朝南，垂直影长（L′）的变化与墙体的影长（L）有关，垂直影长

式中：αs为太阳高度角；H为屋脊高度加帘卷高度。

其中：φ为当地纬度；δ为当地赤纬；ω为时角；

利用以上八个公式可以算出任何时间后墙垂直影长的变化规律。

宁夏地处西北冷凉干旱地区，属大陆性气候，为保证下午蓄热，不是正E-W方位建造，而是偏西3°～5°的角度，因此设定日光温室的坐标，将坐标原点定在温室中点与地面、北墙的交点，温室北墙内侧法线方向为X轴，地面垂直向上的方向为Y轴，温室长度方向为Z轴。X轴正方向与当地子午线的夹角（即与正南方向的夹角）为温室的方位角，南偏东为负，南偏西为正，如图2-5所示。计算温室阴影时考虑到温室的偏角，将上面的公式（2-5）改为：L′=L×abs[sin（abs（ω+α°）-90°）], α为温室的偏角。

为了计算侧墙不同高度各个节点的投影位置，先将日光温室的山墙顶端曲面转化为平面，将曲面划分N个小折面，当N足够大时，即看作三角形。阴阳棚侧墙的阴影会有两种情况：①全部投影到地面；②既有地面的又有后墙的，阴棚和阳棚的阴影朝向刚好相反。当阴影既有后墙又有地面时，侧墙某个节点刚好投影到后墙根，此节点的高度用h表示。

图2-5温室方位角示意图

h=棚的跨度/（棚的跨度/侧墙的最高点+cos[abs（ω）/tan（αs）]

s=[h/tan（αs）×sin（abs（ω）×棚的跨度）]/2

阴影全在地面时s=[跨度×4/tan（αs）×cos（abs（ω）-90°）]/2

（四）塑料大棚规划设计

塑料大棚南北走向，东西跨度，棚的长短根据地块大小决定。

1．方位：南北走向。

2．跨度：16～18m。

3．脊高：4.2m。

4．长度：120m，或更长。

5．塑料大棚北部墙体

北部设置砖墙，并在中间位置留一个宽1.2m、高2.0m的门，在秋冬季节挂棉门帘（图2-6）。相邻两个棚的间距为1.5～2m。

三、建筑施工

（一）节能日光温室建造程序

温室建设流程见图2-7。

（二）选材备料

用料数量应根据日光温室和塑料大棚体积及当地的建筑经验来计算。用于设施绝热材料保温性能的辅助建材有油毛毡或薄膜，其用量一般按墙体厚度× 2～4（倍）的方法计算。日光温室以90m长，跨度8.5m的钢架结构温室建筑所需材料见表2-2。

图2-6 塑料大棚结构

图2-7节能日光温室建造流程图

表2-2日光温室建造材料

塑料大棚建造以跨度16m，长度120m为单元配置材料见表2-3。

表2-3塑料大棚建造材料

（三）场地放线定位

场地定位就是按场地规划平面图，把温室位置确定到地面上。首先要确定方位，然后定出温室四角的角桩，并在角桩外边预定要挖地基槽之处设置龙门板，以便拉线，并按地基宽度用白灰放出边线，确定后墙和山墙的位置。温室群还要把各个温室位置、附属设施位置及道路边界等确定下来，定角桩并放线。

（四）温室施工建造

1．砖墙日光温室建造

（1）地基建设。对于建造长度60~80m，跨度8m的砖墙日光温室，建议地基深50cm。地基挖到50cm时，须检查土层硬度。如果土层到了软土层，须谨慎对待，以防止地基下陷。对于坡度场地，推平后，松软面须夯实。地基挖坑宽80cm。直线度±10cm。地基用卵石砂浆砌成。卵石直径25~30cm。水泥砂浆混合比M10 （水泥、砂子体积比1∶2）。放置地基卵石时要放一层卵石一层水泥灌浆，灌浆最好使用振动棒。卵石摆放应搭实，不能虚搭，防止侧滑。基础砌完后，基础面光滑、平整，并用仪器检测“零”点。

（2）墙体建设。根据宁夏冬季绝对最低气温-27.4℃，为防止温室内冬季出现低温冷害，砖砌的墙体为夹心墙。砌墙时，首先按墙体位置挖地基槽，一般深40～60cm，宽度比墙体宽6～8cm，用石头砌。水泥砂子灰浇注，地基一般要高出地面10～20cm。砌空心夹层墙，内墙厚12cm，中空12cm，外墙厚24cm，中空部分填充蛭石、珍珠岩、炉灰等绝热材料。由于内外单墙墙体较薄，为防止倒塌，在砌筑过程中，内外墙每间隔2m左右放一块拉手砖，同时要求灰浆饱满，勾好墙缝，以免漏风。墙砌到高度封顶后，外墙再砌30cm左右高的女儿墙，其作用是使后坡与砖墙衔接严密，还能防止后坡防寒物下滑。如果钢骨架直接搭在后墙顶上，应在后墙上部用砖作槽浇筑混凝土固定钢筋预埋件，用来焊接骨架。

①为保证温室美观，砌墙时挑选形状规整的砖面砌在勾缝的一面，每层砖隔层压缝要一致。

②墙体砌成后，外墙须作保温处理，后墙要留收缩缝。

③墙体直线误差小于2cm，后墙与山墙垂直度误差不超过±1°，墙体对角线误差不超过±3cm。

④砌墙水泥、砂浆混合比为M5（水泥砂子体积比1∶2.5）。散水混凝土混合比为C15。

⑤要选一个技术熟练的建设队伍，懂技术的承包商和施工队伍。

⑥把好进料关，要求砖的形状规整，尺寸一致。在现场没有专用设备测试的情况下，抽样对砖进行摔打断裂强度测试。水泥要出自正规厂家。

（3）安装骨架

①放置骨架预埋件：安装预埋件是一个很关键的步骤，预埋件之间尺寸的准确，关系到骨架的安装准确性。后墙砌到规定的高度时，用标尺放在后墙面上定位，拉水平线，开始安置预埋件，从中间向两边同时放置，同时用水泥砂浆浇筑，一次放完。放置预埋件时要事先预留进水道。

②骨架安装：骨架制作要保证上下拱杆尺寸、弧度一致性。制作过程须跟踪检验。建议上、下供杆在工厂焊接后运输。以免运输过程中变形。供杆安装时，用1m尺杆控制拱杆之间的距离。山墙两端之间拉线，以保证屋脊板、后屋面直线型。拱杆安装在腰间拉线以保证拱杆弧度的一致性。如发现强拉、硬推才能使拱杆两端接触到预埋件上，说明拱杆加工尺寸误差过大或前、后预埋件之间尺寸不正确。卡槽、横拉杆安装时，尽量保持直线度。拱架的安装质量关系到温室的整体强度和美观性。每一个拱架安装要保证相互间距一致性。

（4）前屋面覆盖

①棚膜安装：建议选择透光率较好的棚膜，避开刮风的天气，找到一块平整的地方，按尺寸要求裁剪好需要的部分，留出一定的余量。先装中间大块腹部膜，再依次安装顶部通风膜和底部放风膜。6~8个人一起拉紧膜同时安装。

②卷帘机安装：卷帘机法兰与卷被轴焊接时，技术人员需熟练焊工焊接，此处剪切力最大，要保证焊接强度。卷被轴管壁厚度不得小于3mm。卷被轴与保温被连接不能打滑。卷帘机顶杆与拉杆装配后长度相等，间距1.5m。拉杆须配加强筋。顶杆基座与温室前底部在同一平面上。卷帘机使用抗-25℃冬季机油。

③保温被安装：一般保温被的尺寸宽度为2~2.2m，长度根据温室跨度而定。安装保温被时，首先在温室正中间安装1m宽的固定被。两侧放置1m垫背，其余的被子从中间向两边依次安装。被子之间用压膜绳连接绑紧。保温被在运行过程中如出现波浪形或“大雁形”，应对拉被绳和保温被进行调整。

（5）后屋面建设。为保证蓄热能力，后屋面覆盖采用三层。第一层是水利防渗膜，第二层是15~20cm草帘，第三层是10cm彩钢苯板。三种材料用自攻钉固定在后屋面角钢架上。

（6）电气安装。设计人员在设计图纸时应标明电气安装位置。这样土建施工时就会预先安放穿线管。或者电路设计人员在土建施工时最好能亲临现场确定电器安装位置。否则事后又要在墙体上凿洞返工。

（7）安装流程控制

①墙体建到可放置预埋件的高度时，骨架安装可同时进行。合理安排骨架安装和后续土建的顺序，可缩短施工工期，降低成本。

②土建施工顺序为先砌三面墙，后放置前后预埋件，最后做室内外散水。此项工作结束后，骨架、后屋面等安装即可开始，土建给予安装配合，并完成其他剩余工作。

（8）温室建设中需注意事项

①温室建设大都距离城市较远，在工程开工前，需做好周密的计划，准备和保障后勤工作尤为重要。其中设计与审核建设方案是重要的环节。方案最好提前进行论证。其次，需认真勘查现场，了解当地水、电条件及协调工人食宿问题。

②方案预算，了解当地建筑材料水泥、砖、砂子的价格，考察劳务市场状况。

③温室设备加工完毕准备运输时，对各类零部件做明细表并分类包装。对小件和标准件按103%备货。对容易变形的零件运输过程中加固捆绑。设备运到现场后按顺序摆放，避免安装时丢失和混淆。

④温室安装工人能熟练操作电焊、电钻，曾经参与过温室安装的技术工人应优先考虑使用。使用熟练工能保证安装质量和工期。一般一座长90 m温室安装，配备6名安装工较为合理。

⑤认证管理安装工具，每天工具有序发放，按量收回。对于用电工具的使用管理，开工前应对工人进行安全教育培训。

2．土墙日光温室的建造

（1）筑墙。宁夏90%以上日光温室用黏土夯打或用挖掘机就地取土夯实成土墙。墙体包括后墙和山（侧）墙。

（2）骨架安装。屋面用6分镀锌管做骨架上弦，下弦用12钢筋，拉花用10钢筋焊接，下端焊在地面圈梁上，上部焊在后梁顶部圈梁上，不设立支柱。

（3）后屋面铺盖。后屋面盖一层模板箔，上面铺一层泡沫板，两层草苫，再盖部分炉渣，用水泥砂浆抹平，盖两层油毡防水。

（4）前屋面覆盖

①扣膜和压膜。目前棚膜多为3m宽，8～9m跨度温室需要3幅。棚膜购回后，首先要裁成比温室长度（含山墙宽度）长出2m一块的膜共3块，把其中2块用电烫斗烙合成一大块，覆在屋面上部，另一块覆在下部，2块重叠相接，上下2块膜对应的边缘各烙出一条宽3～4cm的筒缝，顺筒缝穿一条1cm左右粗的麻绳，便于固定棚膜，膜东西边缘也可烙合筒缝穿绳或铁丝把膜固定在山墙外。

9月下旬至10月上旬选晴朗无风天覆膜。覆膜时从下部开始，覆盖小块棚膜，带绳的膜边在上，下部预留出30cm左右，在温室下部东西拉紧后，在膜的两头边缘卷上竹竿后在山墙外固定。然后把薄膜上边筒缝内的绳东西拉紧固定在山墙外。膜上边固定好后，在温室前沿挖浅沟，把膜下边绷紧埋入土中，填土时用脚踩踏时进一步绷紧膜。下部小块膜覆好后，再覆盖大块棚膜，带绳的膜边在下，与下幅膜重叠20～30cm，再距屋面宽度算出后坡预留薄膜的宽度，边缘卷竹竿固定在后屋面上，固定时薄膜东西向要拉紧。东西山墙外塑料膜固定方法与上述相同。再把膜下端筒缝内绳拉紧固定。

覆膜后马上进行压膜。拱形屋面用8#～10#铁丝或压膜线（拉伸强度要求在60kg以上）压住薄膜。压膜线按前屋面长度加30～40cm截成段，上端固定在后屋面骨架上，前端绑在预先设置的地锚上，压膜线要设在两拱架之间拉紧，一般隔2～3m一道。斜平面温室用压槽与压条固定薄膜，先顺槽放入一条旧薄膜，再把新薄膜放入槽内压上压条即可。

②设置放风口。放风口应设上下2排，上排要接近温室最高处，下排离地面1m高左右。放风口可设置成扒缝式。

③棉被覆盖。把棉被搬到屋面上，由东向西排列，每一块棉被相互对接，用细绳拉紧缝合后覆盖。前底脚留30cm左右，后屋面留50～70cm，用绳把棉被固定在后屋面上。

（5）温室门的设置和挖防寒沟。门通常开在山墙的东或西面。筑墙时预留1.5m高左右，0.6～0.8m宽的门洞，对应门洞盖一8m2左右操作间，作业间出入门开在南侧。在温室前沿挖一条深50～60cm，宽30～40cm的防寒沟，填入干草、碎秸秆、马粪等，填满踏实后覆膜，使之高出地面5～10cm，以防雨水渗漏。

第三节 果树设施配套装备

一、卷帘机与卷膜器

温室大棚使用电动卷帘机，可随时启动，延长了光照时间，增加了光合作用，更重要的是节省劳动时间，减轻了劳动强度。

（一）卷帘机

1．卷帘机的选择

宁夏地处西北寒冷区，设施类型有日光温室、阴阳结合型温室和塑料大棚（冷棚），夜间用保温所用材料为棉被保温。规范的设施农业小区棚长80～100m，跨度在8.5～9m。选择温室卷帘机时，应从温棚结构大小、保温帘（棉被）轻重、经济状况、电力情况、产品安全性和售后服务等方面综合考虑。一般情况下，当温室周围有220V或380V交流电源时，应选择电动卷帘机。当供电不能保证时，宜选择手动卷帘机。棚体长度较长、跨度较大、保温帘（棉被）厚度均匀、供电情况好的连片规范温室大棚，应选择撑杆式卷帘机。但温室大棚应满足如下条件：卷帘长度≤80m，保温卷帘总质量＜4000kg，卷轴速度＜1.5r/min。选择电动卷帘机时，首先要注意电动机是否符合GB4942.1的规定；其次要考虑电动机与减速机的匹配性，在保证作业安全的前提下，确保作业动力的输出，并兼顾作业效率。一般情况下，温室大棚长度小于60m时，选择功率小于1.5kW、转数1500r/min左右的电动机，电动机转速与减速机输出转速的比例控制在1000∶1左右，减速机输出轴扭矩控制在3000～4000N·m之间。当温室大棚的长度大于60m时，只考虑适当增大电动机功率和减速机输出轴扭矩即可，其他选择原则不变。

2．卷帘机的安装

安装卷帘机前，要认真阅读《产品使用说明书》，按要求做好各项准备工作后再进行安装。先确定卷帘机的安装地点，应选在温室的中间位置；将臂杆分别用高强度螺栓锁定与主机两端输出轴的联轴器上；将卷帘轴从主机联轴器向两端一次排布，并用高强度螺栓将管轴、管套以套接式连接起来，且禁锢可靠；按要求将棉被平铺在棚体上，且棉被下边所铺绳带要外露40cm以上；将连好的机器连同卷轴需多人抬起放到棉被表面上，要求卷轴一定要顺直，上下左右不得有弯曲现象；将绳带与卷轴固定桩仔细捆绑好，最好由1人或2人来完成，可有效地保证绳带的松紧一致性，使棉被不跑偏；用细铁丝分头将保温被的下端与卷轴捆扎成一体；将电器部分接好，选好开关位置；依据棚的高度、跨度选好地锚安装地点，将地锚固定好；将主杆按“T”型铰链冲向地桩南北摆放，并将主杆和地锚铰链连接牢固可靠；再将主杆和副杆用销栓连接好。

（二）安装手动卷膜器和防虫网

在日光温室前屋面底脚外面或塑料大棚东西两侧处安装80～100cm高的纱窗，沿日光温室东西或塑料大棚南北走向，将2cm左右粗的钢管焊接在手动卷膜器上，当需要通风降温时，在棚体的一侧摇动卷膜器手柄，将棚膜卷起，在果树生长发育前期即可调节设施内的温湿度，又可防止昆虫进入棚内（图2-8）。

图2-8手动卷膜器与防虫网

二、保温被与棚膜

（一）保温被

目前生产中应用于日光温室的传统保温覆盖材料有草苫、蒲席、纸被、棉被等。这些材料虽然保温效果好，但它们也有其致命的弱点，其中尤以草苫和蒲席最为突出。

1．个体制作质量不均；

2．卷放费工、费力；

3．防水性能不好，容易被雨雪浸湿，既增加了重量，又使保温性能下降；

4．对薄膜污染严重，从而降低室内采光性能。

近几年，我国各地研制开发的保温被已有几种：复合型保温被、针刺毡保温被、腈纶棉保温被、棉毡保温被等，这几类保温被多采用针刺毡、腈纶棉和毛毯下脚料等传统材料制成，在保温被较新的时候保温性好于草苫，但一经雨雪吸水后保温性就低于草苫。因存在吸水、板结、滚包等问题而只有2～3年的使用寿命。2010年11月9日，由浙江宁波中直农业科技有限公司承担的“高保温日光温室保温被加工技术研发及产业化应用”项目在浙江宁波通过了由中国纺织工业协会组织的技术成果鉴定。专家组对该项目给予了高度评价，认为：该项目在优化面料、保温材料及加工工艺的基础上，开发出了一套适用于温室保温被生产的具有防水、防风、抗老化功能的新技术，并对涂胶和覆膜等关键设备进行了改造；该项成果中的双面防水技术和抗老化技术具有新颖性。广大农户和企业在应用保温被时，其质量应符合宁夏发布实施的《温室保温被》地方标准要求。

（二）棚膜

选用棚膜时主要考虑膜的耐久性（长寿）、透光性、保温性和无滴性。目前生产中应用较多的有聚乙烯（PE）塑料薄膜、乙烯—醋酸乙烯共聚物（EVA）及聚乙烯乙醇（PVA）薄膜、多功能光转换棚膜和漫反射棚膜。

1．聚乙烯（PE）塑料薄膜

是聚乙烯树脂经挤吹塑而成，质轻，柔软，易造型，透光性好，无毒。它是世界上用途最广、销售量最大的一种塑料，其量约占整个塑料市场的80%。目前我国生产的PE膜主要产品有：

（1）普通PE棚膜。不添加任何助剂，直接用原塑料吹塑生产的“白膜”，使用期4～6个月，只能种植一季作物，目前生产上正逐步淘汰。

（2）PE防老化膜。在生产PE普通棚膜原料里加入紫外线吸收剂、抗氧化剂等防老化剂等助剂，经吹塑而成，使用寿命12～18个月，是目前塑料大棚中重点推广产品。

（3）PE无滴防老化膜。它是在原塑料中加入耐老化剂及流滴剂等助剂制成。使用寿命可达12～18个月，是目前使用性能较好、适用广泛的农膜品种。

（4）PE保温棚膜。在原料中加入无机保温剂制成。它能阻止红外线向大气中辐射，可提高大棚保温效果1℃～2℃，多在寒冷地区应用，效果明显。

（5）PE多功能复合膜。它是在原料中添加耐老化剂、流滴剂、保温剂等多种功能型助剂，通过3层共挤的工艺路线生产的棚膜。它具有无滴、耐候、保温、长寿等多种功能，使用寿命达12～18个月。

2．乙烯—醋酸乙烯共聚物（EVA）及聚乙烯乙醇（PVA）薄膜

它是国外为了弥补PVC与PE两种薄膜的一些缺陷而生产的。它们具有比PVC与PE更好的性能。EVA具有不易污染、透光性、耐候性及保温性强，冬季不变硬、夏季不粘连等特性，使用寿命可达2年，且老化前不变形，用后可方便回收，不易造成土壤或环境污染。PVA膜质地柔软，对长波光的透过率低，因此，其保温性能比其他薄膜好。另外，它还具有较强的吸水性和透气的特点。将其用于温室，可抑制室内过高湿度和屋面内冷凝水滴的形成，对作物生长和防止作物病害十分有利。但是EVA与PVA的价格较高，目前还未推广普及。

3．多功能光转换棚膜

在乙烯—醋酸乙烯共聚物（EVA）中混入一种荧光化合助剂，防雾滴和老化，它不仅具有质地柔软、弹性好、低温下不变硬、耐老化、防雾滴、透光率高的优点，还能将太阳光中的80%紫外线转变成植物可以利用的红、橙光，提高植物的光能利用率，保温性比普通的PE膜在冬季严寒季节室内最低气温高2.0℃～4.0℃。

4．漫反射棚膜

在PE普通棚膜的树脂原料中，掺入对太阳光透射率高、反射率低、化学性稳定的漫反射晶核，使棚膜具有抑制垂直入射阳光的透性作用，降低中午前后温室和大棚温度的峰值，防止高温危害。同时又能随太阳高度减少，使阳光的透射率相对增加，早晚太阳光可尽量进入温室和大棚内，提高光强和温度，促进光合作用，提高葡萄产量。

三、果树设施水肥一体化滴灌系统配套装置与维护

水肥一体化技术是将灌溉与施肥融为一体的农业新技术。水肥一体化是借助压力系统（或地形自然落差），将可溶性固体或液体肥料按土壤养分含量、作物需肥规律和特点，配兑成的肥液与灌溉水一起相融后利用可控管道系统，通过管道和滴头形成滴灌，均匀、定时、定量浸润作物根系发育生长区域，使主要根系土壤始终保持疏松和适宜的含水量，同时根据不同果树的需肥特点、土壤环境和养分含量状况；果树不同生长期需水，需肥规律情况进行不同生育期的设计，把水分、养分定时定量，按比例直接提供给作物。

（一）日光温室水肥一体化技术的主要模式

1．蓄水池+水泵+滴灌施肥系统

利用现有管灌系统，在日光温室前建10～12m3蓄水池1个，配套0.75kW潜水泵1台，温室内配套文丘里式施肥器、过滤器、主管道、滴灌管建成滴灌施肥系统。

2．蓄水池+引水主管道+滴灌施肥系统

利用地形落差，在地势较高（相对高差8m以上）的地方，建150m3蓄水池1个，通过引水主管道把压力水送到温室前，温室外安装控制阀，温室内配套水表、文丘里式施肥器、过滤器、主管道、滴灌管建成滴灌施肥系统。

3．蓄水池+管道加压泵+引水主管道+滴灌施肥系统

建100m3蓄水池通过管道加压泵加压，把压力水送到温室前，温室外安装控制阀，温室内配套水表、文丘里式施肥器、过滤器、主管道、滴灌管建成滴灌施肥系统。

（二）设施果树水肥一体化滴灌系统的组成

滴灌系统由压力水源、控制装置、过滤器、输水管道、施肥装置和滴头等组成。根据不同的使用要求选用相应的滴灌设备。

1．压力水源

由水源、水泵、压力罐或水塔组成。设施果树栽培用水源可以是地下水和地表水。地下水水源区应首先监测水体矿化度，小于1.5g/L方可用于果树灌溉。地表水灌溉区，必须经过充分沉降和净化后，才能用于设施果树的灌溉。在井灌区，宜选用井用潜水泵或长轴深井泵；在地表水源区则选用离心泵或潜水泵，管网压力不足时再设管道增压泵二次增压。储水设备宜选用滴灌专用压力罐，以保持滴灌水压稳定。也可以自建水塔或蓄水池，利用水位差自压滴灌。

2．控制装置

用于控制滴灌的启闭。采用手动控制的，应安装球阀、闸阀等阀门；采用自动控制的，应安装电磁阀，通过控制器控制。

3．过滤装置

用于滤去水中杂质，以免堵塞滴头。通常分为首部过滤和田间过滤两部分。当水源较洁净时，可省去首部过滤。首部过滤一般采用砂石—网式或叠片式，离心—网式或叠片式。田间过滤器通常采用网式或叠片式单个过滤器。

4．输水管道

由干管、支管和各种连接管件以及流量计、压力调节装置、进排气阀等组成。管道和管件选用PVC或PE塑料管，工作压力应大于0.4MPa。主管通常选用管径65～160mm，支管选用40～80mm，末端毛细管选用20～40mm。所有管道应尽可能埋于地下，覆土层不少于30cm，以延缓老化。

5．滴头

滴头是整个滴灌系统的核心部件。其滴孔多为迷宫结构，紊流输水，不易堵塞。滴头材料采用低密度聚乙烯，并加入紫外线吸收剂、防氧化剂及其他特殊添加剂。

（三）果树设施水肥一体化滴灌系统的选型与安装

滴灌系统根据设施内栽培作物种类合理布置，尽量使整个系统长度最短，控制面积最大，水头损失最小，投资最低。

1．滴灌系统

果树设施滴灌系统采用地面固定式和离地上架式2种，地面固定式干、支、毛细管全部固定并平铺于地面，毛管分布于树干；有条件时，设施葡萄选用双侧滴灌管，可交替灌溉，省水省肥；设施桃和李树则尽可能在树冠下形成圆圈型滴灌毛管分布，更利于土壤水分的均匀分布。设施葡萄也可以选用架空的滴灌系统，滴灌管固定于吊蔓铁丝上，滴头出水量宜大。

2．滴头及管道布设

滴头流量宜控制在2～5L/h，滴头间距为0.5～1.0m。土壤黏重时滴头流量宜大、间距也宜大，反之亦然。为了保障输水管道系统的密封性，PVC管道安装方式主要有黏合剂黏结承插法和密封胶圈承插法。PE管道采用管口加热承插固定法。

干支管线的干、支、毛细3级管道最好相互垂直，毛细管应与作物种植方向一致。管道安装时应避免泥土砂石进入管内，管道各接口处在回填土前一定要垫平。安装结束后，应敞开毛管末端，对管道进行一次彻底冲洗，之后扎紧。

3．压力水源

根据实际选用水泵扬程。滴灌区属于低压灌溉的，水泵扬程不宜选得过高。压力罐应安装在室内，以免锈蚀或损坏。

4．控制装置

对于作业量大、需要采用自动控制的，应事先根据灌溉制度在控制器上编程，确定每个电磁阀的运行参数，如滴水频率、每次滴水起止时间等，并适时修改，以满足不同作物种类和不同生长期的需水要求。

5．施肥器

将稀释好的化肥溶液装入施肥器内，关紧罐盖。将施肥器上2根玻璃软管上的快速接头与施肥阀连接好。注意：装有机玻璃管的一端为出水口，不得装反。最后关小施肥阀，使输水管两边形成一定的压力差，让罐内肥料通过输肥管进入阀后面的输水管道进行施肥。施肥罐工作时，有机玻璃管中的小浮球应处于中间位置，若不居中，应调整施肥阀或有机玻璃管底部的螺母进行调节。

6．滴头管

滴头管应沿作物种植方向铺设，距植株根部5～10cm，每行作物铺1条。设施葡萄根系分布于主干两侧，可以选用铺设2条滴头管，可缩短灌水时间或便于实现非充分交替灌溉。滴头管安装时，先将滴头管进水端套在塑料旁通上，再将旁通插入末端PE支管上（事先打出直径8mm圆孔），待通水冲完滴头管后，用堵头封住尾端。注意：滴灌及水肥一体化所用的肥料必须是全溶性肥料（如中国科学院研发的植物营养素腐殖酸水溶肥，含作物生长需要的大量元素、棕黄腐殖酸、营养调理剂，促进生根和细胞新陈代谢预防发生缺素症，化解因低温、干旱、病害等引起的不良症状，或山东省DND公司生产的各类生物有机水溶肥），常规肥料中的磷酸二铵、过磷酸钙、农用硫酸钾等不得选用，以免堵塞滴头。氮肥宜选用尿素、硝酸铵及含氮的复合肥如硝酸钾、硝酸钙等；磷肥选用磷酸一铵、磷酸二氢钾；钾肥选用硝酸钾和氯化钾；钙肥选用硝酸钙；镁肥及微量营养元素肥料，应选用硫酸镁、硫酸亚铁、硫酸铜、硫酸锌、硫酸锰；硼肥选用硼砂和硼酸；钼肥选用钼酸铵。

（四）设施果树水肥一体化滴灌系统的使用维护

1．初次使用时，应打开所有管道进行冲洗，以免施工安装时带入泥土、砂粒和钻孔留下的塑料碎片等污物堵塞滴头。

2．加强检查，发现管道漏水时，应查找原因，更换管道、三通等处损坏的密封胶带、密封圈，更换或修补破损的输水管。

3．及时清洗。定期打开压力罐底部的排污阀，排除泥沙；每次施肥后，应用清水滴一定时间，以清除施肥罐内残留肥液，以免腐蚀；定期拆洗过滤器，滤网、密封圈损坏的应及时修补或更换。

4．每个灌溉周期都要用0.1%磷酸或盐酸冲洗管道1～2次，以免管内沉积物积聚堵塞；初次使用滴管或每使用1个月，应打开尾部堵头用正常工作压力的清水彻底冲洗，除去附在内壁上的塑料碎屑和污物，以免堵塞滴头。

5．滴头堵塞的清理。对于管内碳酸盐沉淀引起的局部堵塞，可用酸液冲洗法，即在水中加入0.5%～2.0%的盐酸（其浓度为36%），用1m的水头压入滴灌系统中停留10分钟，即可清除。对于有机物引起的堵塞，可用压力疏通法，即用707kPa的高压空气或水冲洗滴灌系统。注意：压力不可过大，以防压裂管道和滴头。对于可拆卸式滴头堵塞，应予拆卸清理。