(13.20)-设施蔬菜生产关键技术

设施蔬菜生产关键技术主要内容新常态下设施园艺继续看好日光温室结构性能优化设计与建造设施蔬菜优质高产高效的主要途径与关键技术一、新常态下设施园艺继续看好蔬菜园艺设施面积近5年，蔬菜园艺设施在5165万亩高基点上年均增长2.9%，2014年设施蔬菜播种面积同比增加3.5%年度波动幅度比1996比2012比201319961.19

20120.82-0.37

20130.48-0.70-0.34

20140.70-0.49-0.120.22按照中国政府统计口径，2013年中国蔬菜和瓜类的总播种面积2335.5万公顷，总产量82833.8万吨，总产值18637.6万元。其中蔬菜设施播种面积557.1万公顷，产量27336.8万吨，产值10624.3万元，在总面积、总产量、总产值中的占比分别为23.8%、33%和57%按照FAO统计口径，2012年中国大陆蔬菜和瓜类的收获面积和产量为2456.1万公顷和57393.5万吨，分别占世界的42.9%和51.9%；比全球第二蔬菜生产大国的印度分别高2.27倍和4.26倍据全国蔬菜检测体系检测，2014年蔬菜总产量8.14亿吨，同比增加3.5%。其中冬春淡季蔬菜产量同比增加4.7%，夏秋淡季蔬菜产量同比增加6.3%，冬春和夏秋淡季蔬菜的增幅均显著高于总产量，36个蔬菜产品淡旺季月均批发价的波动幅度为70.4%，供应均衡度保持在较高的水平上2014年，由于淡季蔬菜产量的增幅接近和显著高于全国人口自然增长率，加上经济下行、物价低位运行、CPI创近五年新低，同比淡季菜价上涨乏力、旺季菜价大幅下跌，导致蔬菜行业呈现出明显的增产减收格局。据全国蔬菜生产信息监测，2014年蔬菜产量8.14亿吨，同比增加3.5%。另据农情信息监测，2014年蔬菜年均批发价3.97元，同比跌11.8%。据此测算，全年蔬菜产值16158.21亿元，同比减少8.7%；纯收入6843.13亿元，同比减少14.8%蔬菜年均价显著下跌，增产减收格局明显据农业部蔬菜生产信息网监测，2014年全国设施蔬菜产量2.63亿吨（不含西瓜、甜瓜、草莓），同比增加4.7%；产值突破1万亿元，同比增加4.9%；纯收入3790.07亿元，同比仅减3%设施菜价相对稳定时间2014年2013年同比12月4.4504.2903.7%1月5.0905.180-1.7%2月5.5005.630-2.3%3月5.0504.15021.7%4月4.2305.040-16.1%平均4.8644.8580.1%二、日光温室结构性能优化设计与建造雪灾严重2007年辽宁暴雪，造成日光温室大量垮塌2008年南方冰雪灾害损毁大棚60多万亩2009年北方雨雪灾害，损毁棚室88万亩2010年1月初北方大雪强降温，日光温室大面积遭受冻害甚至绝收冷害冻害频发高温热害时有发生暴雨灾害凸显沿海风灾凸显（一）棚室蔬菜生产安全问题这是从2007年辽宁暴雪后日光温室损毁情况专题片中翻拍的画面2008年南方冰雪灾害设施损失30多亿元2009年秋末初冬，冀中南、豫中北、鲁西北、晋中南等地的雪灾，设施损失90多亿元2010年1月强降温伴随大雪张家口日光温室西葫芦冻害现场2010年强降温伴随大雪张家口日光温室番茄冻害现场2012年7月，河北暴雨，导致雨水倒灌或田间积水浸泡墙体坍塌，骨架失去支撑而垮塌（二）日光温室结构性能优化设计与建造上图为N40°地区常见的1/4椭圆型采光屋面的日光温室，跨度9m，脊高4.5m，后屋面仰角35°、投影1m，据分析，高跨比明显不合理，顶角仅为2°，前底角72.2°，平均采光角≥合理采光时段屋面角的屋面投影仅2m，平均采光角为24.68°的屋面投影有2m，平均采光角＜11°的屋面投影多达4m，其中有1m的平均采光角仅2°，后屋面仰角也明显偏小⒈采光设计中的不合理现象上图为N40°地区另一种日光温室，跨度10m，脊高5.46m，后屋面仰角40°、投影2m，据分析，高跨比和后屋面仰角及投影宽度较合理，但因前底角加大到了80°，顶角不足1°，平均采光角≥合理采光时段屋面角的屋面投影仅2m，平均采光角为19.61°的屋面投影有4m，平均采光角＜1°的屋面投影宽达2m过度下挖室内地面过度下挖前部遮光严重2023/6/1827全国农业技术推广服务中心我国北方部分城市冬至太阳数值表城市维度(N)10时12时HALHAL蚌埠32.93°26.77°30.92°1.9834.48°01.46徐州34.32°25.58°30.57°2.0932.23°01.59运城35.00°25.00°30.40°2.1431.55°01.63青岛36.06°24.08°30.10°2.2430.48°01.70济南36.68°23.55°30.02°2.3029.87°01.74石家庄38.07°22.35°29.73°2.4328.48°01.84北京39.95°20.70°29.37°2.6526.60°02.00大同40.00°20.67°29.35°2.6526.55°02.00丹东40.08°20.58°29.33°2.6626.46°02.01多伦42.20°18.75°28.97°2.9524.37°02.21延吉42.90°18.13°28.87°3.0523.65°02.28长春43.87°17.28°28.72°3.2122.68°02.39哈尔滨45.75°15.63°28.45°3.5820.80°02.63采光屋面角和后屋面仰角都偏小⒉优化采光设计日光温室合理采光时段屋面角设计原理sinα＝sinα10

／cosθ10

α10

＝50°－h10

sinh10

＝sinφsinδ＋cosφcosδcost10理想采光屋面角与合理采光屋面角不同纬度不同季节的太阳高度角北纬(°)冬至小寒大寒立春雨水惊蛰春分3333.5534.336.8340.6545.5251.08573432.5533.335.8339.6544.5250.08563531.5532.334.8338.6543.5249.08553630.5531.333.8337.6542.5248.08543729.5530.332.8336.6541.5247.08533828.5529.331.8335.6540.5246.08523927.5528.330.8334.6539.5245.08514026.5527.329.8333.6538.5244.08504125.5526.328.8332.6537.5243.08494224.5525.327.8331.6536.5242.08484323.5524.326.8330.6535.5241.08474422.5523.325.8329.6534.5240.08464521.5522.324.8328.6533.5239.0845不同季节和纬度的太阳赤纬角和方位角赤纬角北纬(°)冬至小寒大寒立春雨水惊蛰春分-23.45-22.7-20.17-16.35-11.48-5.9203330.9530.9731.5732.3633.1333.6933.903430.7230.7531.3532.1332.9033.4533.663530.5030.5431.1331.9032.6633.2233.423630.2930.3330.9231.6832.4432.9933.193730.0830.1330.7131.4832.2332.7732.973829.8829.9430.5231.2732.0232.5532.753929.6829.7530.3331.0831.8232.3532.544029.5029.5830.1530.8931.6232.1532.354129.3229.4129.9730.7131.4431.9632.154229.1529.2429.8030.5431.2631.7831.974328.9829.0829.6430.3731.0931.6131.804428.8328.9329.4930.2130.9331.4431.634528.6828.7929.3430.0630.7731.2831.47

合理采光屋面角与合理采光时段屋面角比较北纬冬至太阳高度角（Η0°）冬至10时太阳高度角（ｈ10°）合理采光屋面角（α0°）合理采光时段屋面角（α°）33°33.526.716.527.234°32.525.817.528.235°31.525.018.529.336°30.524.119.530.337°29.523.220.531.438°28.522.421.532.439°27.521.522.533.540°26.520.623.534.541°25.519.724.535.642°24.518.925.536.743°23.518.026.537.744°22.517.127.538.845°21.516.228.539.9采用太阳时角与方位角的计算差异北纬

（°）按时角计算的合理采光时段屋面角（α°）按方位角计算的合理采光时段屋面角（α°）冬至10时太阳高度角冬至10时太阳方位角按时角计算按方位角计算3327.226.426.7026.3030.953428.227.325.8025.6030.723529.328.125.0024.8030.503630.329.024.1024.0030.293731.429.923.2023.2030.083832.430.622.4022.4029.883933.531.521.5021.7029.684034.532.320.6020.8029.504135.633.219.7020.0029.324236.733.918.9019.2029.154337.734.718.0018.4028.984438.835.517.1017.6028.834539.936.316.2016.7028.68部分城市合理采光时段屋面角城市北纬(来源于互联网)合理采光屋面角城市北纬(来源于互联网)合理采光屋面角拉萨29.7°23.9°张掖38.9°33.3°淮安33.6°23.8°天津39.2°33.7°西安34.3°28.5°喀什39.5°34.0°徐州34.3°28.5°北京39.9°34.4°郑州34.8°29.1°大同40.1°34.6°青岛36.1°30.4°包头40.6°35.2°兰州36.1°30.4°营口40.7°35.3°邯郸36.6°30.9°呼和浩特40.8°35.4°济南36.6°30.9°锦州41.1°35.7°延安36.6°30.9°鞍山41.1°35.7°西宁36.6°30.9°长春43.7°38.5°白银36.7°31.0°沈阳41.8°36.4°烟台37.6°32.0°乌鲁木齐43.8°38.6°太原37.9°32.3°吉林43.9°38.7°石家庄38.0°32.4°牡丹江44.6°39.5°银川38.3°32.7°哈尔滨45.8°40.8°大连38.9°33.3°齐齐哈尔47.3°42.5°我国北方部分城市冬至太阳数值表城市维度(N)10时12时HALHAL蚌埠32.93°26.77°30.92°1.9834.48°01.46徐州34.32°25.58°30.57°2.0932.23°01.59运城35.00°25.00°30.40°2.1431.55°01.63青岛36.06°24.08°30.10°2.2430.48°01.70济南36.68°23.55°30.02°2.3029.87°01.74石家庄38.07°22.35°29.73°2.4328.48°01.84北京39.95°20.70°29.37°2.6526.60°02.00大同40.00°20.67°29.35°2.6526.55°02.00丹东40.08°20.58°29.33°2.6626.46°02.01多伦42.20°18.75°28.97°2.9524.37°02.21延吉42.90°18.13°28.87°3.0523.65°02.28长春43.87°17.28°28.72°3.2122.68°02.39哈尔滨45.75°15.63°28.45°3.5820.80°02.63N40°地区日光温室合理采光时段屋面角与温室空间精细化设计后屋面仰角北纬40°地区冬至太阳高度角适用于北纬40°地区、最大冻土层厚度80厘米、冬季日照百分率≥50%⒊保温设计中的不合理现象不设后屋面形同虚设的后屋面窄平薄的后屋面盲目加厚墙体，但不知道切断前底角下土中横向传热保温建材的连接方式设计不科学⒋优化蓄热保温设计主要放热方式贯流放热地中传热缝隙放热减少贯流放热的原理与措施贯流放热量与贯流放热率和放热表面积成正比，贯流放热率与放热体内表面材料的吸热系数、放热体材料的导热系数和放热体外表面材料的放热系数成正相关，与放热体厚度成反相关。减少贯流放热表面积、适当增加放热体厚度和选用吸热系数、导热系数、放热系数小的材料，都能有效减少贯流放热防水层10～15cm苯板填充物(膨化珍珠岩等)支撑物(槽型水泥板等)减少地中横向传热的措施永久性日光温室埋设苯板简易日光温室开设寒沟室内地面下沉新型隔热保温材料的应用岩棉保温板挤塑聚苯保温板减少缝隙放热的措施尽可能减少墙体、后屋面缝隙采用拱圆形采光屋面设作业间避免过度放风双斜面日光温室不同墙体的蓄热保温性能比较适用于抚远果菜越夏长季节栽培日光温室认真落实规划设计和优型结构参数按照园区规划做好调整土地和田间放线工作温室方位角严寒地区南偏西5°～7°、温和地区南偏东5°～7°、其他地区真南真北为好温室间距以冬至前后揭苫后不遮阳为度温室长度60～80米为宜严格按照标准选用合格建筑材料要保证墙体厚度，永久性墙体须异质复合，土墙须防止盲目超厚或减薄，后墙内每间隔3米须预设支撑固定物或加强桁架立柱亦或设置钢筋水泥垛⒌日光温室建造关键技术材料名称容重(γ)

（Kg/m3）导热系数(λ)

(千焦耳/m·时·℃)比热(C)

(千焦耳/Kg·℃)蓄热系数（S）

（Z=24小时）

(千焦耳/m·时·℃)花岗岩、玄武石280012.560.9291.67形状整齐的石砌体（γ=2800）268011.510.9286.23砂岩、石英岩24007.330.9264.88钢筋混凝土24005.441.7658.60自然干燥土壤18004.190.8440.60夯实草泥或粘土墙20003.350.8438.09重砂浆粘土砖砌体18002.930.8834.74土坯墙16002.511.0533.07空心砖15002.300.9228.88轻砂浆(γ=1400)多孔砖砌体(γ=1300)13502.090.8825.33矿渣砖14002.090.7524.07重砂浆空心砖(105孔)砌体13001.880.8823.66材料名称容重(γ)

（Kg/m3）导热系数(λ)

(千焦耳/m·时·℃)比热(C)

(千焦耳/Kg·℃)蓄热系数（S）

（Z=24小时）

(千焦耳/m·时·℃)空心砖12001.880.9223.27空心砖10001.670.9220.01草泥10001.261.0518.42矿渣砖114015.070.7518.04稻壳(砻糠)1501.672.5112.81挤塑聚苯保温板250.03芦苇4000.501.478.75锯末2500.332.517.33稻草板3000.381.476.70稻草3200.331.516.49干木屑1550.301.884.77切碎稻草填充物1200.171.512.76稻草板3000.381.476.70立屋架须特别注意：中主北倾5°～6°前柱南倾10°～15°柁或加强桁架须与后墙内的预设立柱或水泥垛固定牢固钢架和钢竹混合结构的温室，拉杆与加强桁架要采用“人”字形钢筋焊接固定，拱架须与立柱（吊住）固定牢后屋面仰角40°为宜，其投影宽度与温室跨度的比值应≥0.25（三）日光温室结构创新成果可变倾角日光温室（图片来源于邹志荣教授）太阳能热交换技术装备在日光温室上的应用（图片来源于杨其长研究员）墙体厚度仅10-20cm蓄热后墙日光温室示意图（图片来源于邹志荣教授）组装式可滑动高效能现代化日光温室收卷式内置保温装置土地利用率达80%以上，较传统日光温室提高30～40%三、设施蔬菜优质高产高效的

有效途径与关键技术（一）有效途径优选目标市场，研究目标市场常年蔬菜市场价格走势，确定主打产品和标的时段制定实施生产计划，把产量高峰放在目标市场主打产品的标的时段建立优质高产高效安全生态蔬菜产业体系，确保卫生质量安全，提高感官品质和产量实行专业合作社或规模企业经营，最大限度降低生产成本，创建知名品牌，实现优质优价（二）关键技术⒈大力推广绿色防控技术按照不同目标食品的产地环境标准先行评估和定期复查，对污染物超标地块，坚持先治理修复，然后再恢复蔬菜生产，依法、科学、及时划定蔬菜禁止生产区域综合应用农业防治措施抗病品种：针对当地主要病害，选用定向免疫高抗多抗良种耕作改制：尽可能实行远缘轮作，有条件的地区应实行水旱轮作优化农田生态：调整播期，避开病虫为害高峰；嫁接换根，培育适龄壮苗；深沟高畦，严防积水；地面全覆盖、微灌或暗灌，设施微环境调控；合理配置株行距，优化群体结构；利用秸秆和秸秆源肥料改土肥田；水、肥、气、热协调促控等，促进蔬菜健壮生长，最大限度减少蔬菜病虫害的发生与蔓延，减少农药用量多抗高抗良种耐低温弱光品种高抗当地设施靶标病害2种以上或定向免疫的品种。如对灰霉病、霜霉病、叶霉病、细菌性角斑病、晚疫病、黄瓜靶斑病、枯萎病、疫病、线虫等具有高抗或免疫作用蔬菜病害的发病规律及相应的生态调控指标（李宝聚）病害名称最适侵染温湿度温湿度调控指标黄瓜霜霉病温度：25～35℃湿度：大于80%45℃，湿度为80%条件下，高温闷棚1h黄瓜黑星病温度：15～25℃湿度：大于90%45℃，湿度为80%条件下，高温闷棚1h；或40℃，湿度为80%条件下，高温闷棚2h；番茄灰霉病温度：15-25℃湿度：大于85%30℃高温6h以上，或高湿时间控制在8h以内，可有效控制病原菌的侵染。番茄晚疫病温度：10～35℃湿度：大于85%白天保持温度在25℃左右，夜间温度控制在15℃以上；保持降湿并避免结露从温湿度调控对寄主体内酶活性及多糖含量的影响，揭示生态控制的生化机理番茄灰霉病菌在不同温度下侵染番茄叶片时的致病酶活性不同，在20℃时，致病酶（果胶酶、纤维素酶等细胞壁降解酶）的活性达到最高，而当温度升高至30℃以上时，致病酶活性大幅度的降低，病原菌的侵染力显著减弱同样，湿度对病原菌致病酶的影响与其致病能力的强弱也保持一致性适合的高温能够使病原菌孢子质膜破裂，进而使细胞核和线粒体等细胞器受损，最终使病原菌的孢子死亡在霜霉病发生初期，于晴天中午密闭棚室，使棚内温度上升至40～45℃，维持恒温2～1小时，隔7~10天再处理1次。闷棚前须浇透水，闷棚后须大放风高温闷棚温室薄膜增加温室和土壤温度棚膜＋地膜大幅提高棚室内的空气和土壤温度毒性氰胺液＋土壤温度大幅度升高（≥50℃），强化湿热灭菌，提高消毒效果土壤夏季石灰氮土壤消毒棚膜地膜（高阻隔膜）太阳辐射综合应用物理防治措施设施防护：采用薄膜避雨棚、遮阳网棚室、防虫网棚室进行蔬菜生产诱杀、驱避：利用黄板、蓝板、频振杀虫灯、黑光灯、高压汞灯、双波灯、糖醋酒诱杀，覆盖银灰膜、银灰网避蚜等等物理消毒：温汤浸种、高温闷棚、高温消毒、高频消毒、土壤连作障碍电化学处理等物理植保技术气传病害与作物生长速度调控装备3DFC-450型温室电场防病促生系统，每套价格4800元，安装费每套300元另计，调控面积300-500㎡，对气传病害的预防效率70%～90%，并可促进生长、延长采收期。与二氧化碳同用可带来生物产量倍增效应。土传病虫害的防控装备：3DT-500型土壤连作障碍电处理机，能够一次性处理240㎡以内的土壤，对枯萎病和根结线虫病的预防有特效。每套价格8.8万元。配上顺序控制器可以一机同时控制14亩。植保机械手（防治蓟马等小型迁飞害虫）（图片来源于杨其长研究员）频振式杀虫灯杀虫灯微波土壤消毒设备紫外光消毒设备热水灌注消毒移动臭氧生物垃圾处理装备太阳能臭氧生物垃圾处理站避雨栽培消雾功能膜流滴消雾功能膜可减少光照损失20～30%，对低温高湿病害的防效极为显著干法涂敷PO膜内添加型功能膜诱虫板GB/T24689.4-2009黄板颜色：575±10nm蓝板颜色：465±10nm诱虫板防虫网棚室栽培遮阳降温防暴雨遮阳降温涂料：利索、利凉、奥迪可积极采用生物防治措施天敌利用（赤眼蜂、丽蚜小峰、七星瓢虫、中华草蛉、食蚜瘿蚊、智利小植绥螨，白僵菌、绿僵菌、轮枝菌，苏云金芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、杀螟杆菌、青虫菌、荧光假单胞杆菌，专化性核型多角体病毒、颗粒体病毒颗粒体病毒等）抗生素利用（春雷霉素、多抗霉素、井冈霉素、中生菌素、浏阳霉素、链霉素等）植物源农药利用（辣根素、楝素、天然除虫菊素、苦参碱及氧化苦参碱、鱼藤酮类等）