第一章 第二节塑料大棚

第二节塑料大棚,PlastichouseorPlasticTunnel,塑料大棚的发展简介,上世纪50年代：我国开始利用塑料大棚进行生产，但数量相对较少。主要是塑料小拱棚得到较大规模地发展。到了6070年代，由于多功能塑料薄膜的发展和应用，塑料大棚有了较快的发展，当时的大棚骨架结构主要是竹木结构和钢筋焊接结构。,改革开放以后，特别是在80年代，在吸收国外经验的基础上，我国自行研究开发了薄壁热镀锌钢管装配式塑料大棚，形成工厂化生产的系列产品，带动了我国塑料大棚栽培的快速发展。至上世纪末，我国塑料大棚栽培面积已超过200万亩，占到设施栽培总面积的1/5。与此同时，在栽培技术上，也有了较大的提高与发展。,塑料大棚的发展简介,1、按棚顶形状划分拱圆形（有肩拱、无肩拱）屋脊形2、按骨架材料划分竹木结构混凝土结构钢材焊接式结构钢竹混合结构钢管装配式结构3、按连接方式划分单栋大棚双连栋大棚多连栋大棚,一、塑料薄膜大棚的类型,单栋大棚,多连栋大棚,竹木结构大棚,钢竹混合结构大棚,钢架,竹劈,钢架结构单栋大棚,镀锌薄壁钢管组装式大棚,横拉杆,有机结构大棚,保温大棚,二、塑料大棚的结构,骨架结构,拉杆,立柱,拱杆,竹木结构大棚骨架横剖面示意图,门,815m,大棚的结构可大体分为骨架和棚膜，骨架由立柱、拱杆（拱架）、拉杆（纵梁）、压杆（压膜线）等部件组成，俗称“三杆一柱”。,（一）竹木结构大棚,1、立柱是大棚的主要支柱，承受棚架、棚膜的重量以及雨、雪、风的负荷。立柱埋置的深度要在4050cm左右。2、拱杆决定大棚的形状和空间组成，以及支撑棚膜的作用。拱杆间距0.81.2m左右。,二、塑料大棚的结构,3、拉杆纵向连接立柱和拱杆，使大棚骨架成为一个整体。4、棚膜可采用0.10.12mm厚的PVC膜或PE膜以及0.080.1mm的EVA膜。,二、塑料大棚的结构,二、塑料大棚的结构,5、压杆扣上棚膜后，于两根拱杆之间压一根压膜线，使棚膜绷平压紧，压膜线的两端固定在大棚两侧设的“地锚”上，压膜线也叫“压杆”。6、门窗门设在大棚的两端，窗设在顶部或两侧,窗,门,大棚的门窗,二、塑料大棚的结构,7、天沟连栋大棚应在两栋大棚连接处设立天沟，主要用于排除雨、雪、水。,二、塑料大棚的结构,竹木结构大棚的优点是取材方便，造价较低，建造容易；缺点是立柱多造成遮光严重，且作业不方便,（二）悬梁吊柱竹木拱架大棚,改进措施中柱由原来的11.1m一排改为33.3m一排。用木杆或竹竿作纵向拉梁把立柱连接成一个整体，在拉梁上每个拱架下设一立柱，下端固定在拉梁上，上端支撑拱架，通称“吊柱”。优点减少了部分支柱，大大改善了棚内的光环境，造价较低。,悬梁吊柱竹木结构大棚示意图1.门2.立柱3.拉杆4.吊柱5.棚膜6.拱杆7.压杆8.地锚,（三）拉筋吊柱大棚,结构：跨度12m左右，长4060m，矢高2.2m，肩高1.5m。水泥柱间距2.53m，水泥柱用6号钢筋纵向连接成一个整体，在拉筋上穿设20cm长吊柱支撑拱杆，拱杆间距1m，是一种钢竹混合结构。优点：建筑简单，用钢量少，支柱少，减少了遮光，作业也比较方便。,拉筋吊柱大棚水泥柱吊柱拱杆柱筋,（四）无柱钢架结构大棚,结构：跨度为1012m，矢高2.52.7m，每隔1m设一道桁架。桁架由上弦、下弦和拉花焊接而成，桁架下弦处用钢筋做纵向拉梁，拉梁上钢筋焊接两个斜向小立柱支撑在拱架上，以防拱架扭曲。,建设中的拱形骨架大棚群,建设中的拱形钢架塑料大棚,普通钢架大棚的特点,骨架坚固，无中柱，棚内空间大，透光性好，作业方便，是比较好的设施。但这种骨架是涂刷油漆防锈，12年需涂刷一次，比较麻烦，如果维护得好，使用寿命可达6-7年。造价较竹木结构大棚高。,（五）装配式镀锌钢管大棚,跨度一般为6-8m。矢高2.5-3m，长30-50m。具有重量轻、强度好，耐锈蚀、易于安装拆卸、坚固耐用的特点。,镀锌钢管装配式大棚及连接件示意图,（五）装配式镀锌钢管大棚,搭建技术棚位定线拱管、纵拉杆及卡槽的安装棚头的安装棚门安装薄膜及压膜线安装,W5.9-7.0m,H3.5-3.8m,宽幅（大跨度）型,三、塑料大棚的性能,1、大棚内的温度温室效应（Greenhouseeffects）在没有人工加温的条件下，保护地因获得并积累了太阳辐射能，而使保护地内的温度高于外界环境气温的作用。其大小可用室内外温差表示。,产生温室效应的原因,透明覆盖物对太阳短波辐射（可见光）的透过率高于长波辐射（热辐射），造成能量的截留。保护地设施阻断了室内外气体交换，减少了对流散热。,气温的日变化,在晴天或多云天气日出前出现最低温度迟于露地，且持续时间短；日出后1-2小时气温即迅速升高，上午810点升温最快，在不通风的情况下平均每小时上升58；日最高温度出现在12-13点；下午23点以后棚温开始下降，平均每小时下降35左右。夜间棚温变化情况和外界基本一致，通常比露地高36。,存在棚温逆转现象,在无多层保温覆盖的塑料大棚中，日落后的降温速度往往比露地快。这时如果再遇到冷空气入侵，特别是有较大北风后的第一个晴朗微风的夜晚，常常出现棚内气温反而低于棚外气温的现象。春季色害较大。大棚内棚温逆转的时间可持续812小时，持续时间越长，逆转的温差愈大。一般逆转温度可达0.22.9。,大棚内的局部温差,白天大棚中部偏高，北部偏低，相差大。夜间大棚中部略高，南北两侧偏低。,在放风时，放风口附近温度较低，中部较高。,在没有作物时，地面附近温度较高，在有作物时，上层温度较高，地面附近温度较低。,大棚内的地温,4月中、下旬大棚内的土壤增温效果最大，可比露地高38，最高达10以上。夏秋季因有作物遮光，棚内外土温基本相等或棚内温度稍低於露地13，秋冬季节则棚内地温又略高于露地23。,地温变化与气温相比有明显的滞后现象,气温,20cm深地温,2.大棚内的光照,大棚内的光照强度与薄膜透光率、太阳高度、天气状况、大棚方位、结构等均有一定关系。在一般情况下大棚内的光照强度为外界自然光照的4060。,三、塑料大棚的性能,光照的季节性变化,大棚内地表光照的季节变化,从冬季到春季和夏季，光照逐渐增强，从夏季到秋季和冬季，光照逐渐减弱。,大棚方位对光照的影响,东西延长的大棚比南北延长的大棚透光率高，但南北延长的大棚光照分布比较均匀。,大棚结构对光照的影响,一般因薄膜老化可减少透光2040%，因污染又可减少透光1520%,因太阳光的反射还可损失1020%，因水滴附着可损失20%，这样透光率约为入射光强的50%左右。,透明覆盖材料对大棚透光率的影响,大棚内也存在着一定的光差，一般大棚南端的光强大于北端，上午东侧大于西侧，午后则相反。,大棚内的光照分布,光强垂直分布,光强水平分布,两侧强，中间弱；上午东强西弱、下午相反。,3、大棚内的湿度,大棚内空气的绝对湿度和相对湿度都显著地高于露地。日变化午夜至早晨日出前，大棚内相对湿度往往高达100%，中午也常常高达7080%，通风时可降到5060%。季节变化早春、晚秋最高，夏季较低；阴天湿度大于晴天。,三、塑料大棚的性能,4、大棚内的气体,有益气体：CO2CO2浓度日变化趋势明显，日出前浓度最高，日出后1小时内在密闭条件下浓度降至外界正常浓度以下，通风后浓度增加。大棚内的CO2浓度分布不均匀。有害气体：NH3、NO2、C2H4、CL2等大棚内有害气体比较多，浓度高时对作物生长有害。,三、塑料大棚的性能,四、塑料大棚建造的原则,、建筑场地选择的原则：首先选择避风向阳、东西没有高大建筑物、地势平坦的开阔地。水、电、交通便利。选择有机质含量高、肥沃、pH值适合的土壤。避开夏湿地和避开盐碱地。远离污染源，选择水、空气等无污染的场所。,四、塑料大棚建造的原则,、大棚参数设计参数设计原则：首先是整体结构的稳固性和使用寿命，其次还要考虑大棚的通风、采光等性能。大棚的稳固性主要是指大棚抗击风、雪的最大承载能力，与大棚的骨架材料、大棚外形、结构参数（顶高、肩高、跨度、拱间距）、大棚的整体构造有关。,五、塑料大棚的设计与建造（竹木结构）,埋立柱：立柱分中柱、侧柱、边柱三种。选直径4-6厘米的圆木或方木为柱材。立柱基部可用砖、石或混凝土墩，以防柱下沉。也可用木柱直接插入土中30-40厘米。上端锯成缺刻，缺刻下钻孔，用于固定棚架。南北延长的大棚，东西跨度一般是10-14米，两排相距1.5-2.0米，边柱距棚边1米左右，同一排柱间距离为1.0-1.2米。,上拱杆：把拱杆放在中柱、侧柱、边柱上端的缺刻里，通过事先在立柱上钻好的孔，用铁丝固定牢固。若一根竹竿长度不够，可用多根竹午或竹片绑接而成。,五、塑料大棚的设计与建造（竹木结构）,绑拉杆：拉杆是纵向连接立柱的横梁，对大棚骨架整体起加固作用。拉杆一般选用直径为5-6厘米的竹竿或木杆，顺着大棚的延长方向，绑在距立柱顶端20-30厘米处。,五、塑料大棚的设计与建造（竹木结构）,扣棚膜：不需要通风时，把薄膜黏成一整块，需要通风时，可将多块薄膜相互搭接在一起（重叠处要大于20厘米）以便从接缝处扒开缝隙通风。棚四周塑料薄膜埋入土中约30厘米左右。,五、塑料大棚的设计与建造（竹木结构）,棚膜粘接,采用热烙合的方法。,不同棚膜的特性,大棚的几种覆膜方法,一整块覆膜,三大块覆膜,上压膜线：扣膜后，在两根拱杆之间放一根压膜线，压在薄膜上，使塑料薄膜绷平压紧，不能松动。位置可稍低于拱杆，压膜线两端固定在大棚两侧的地锚上。装门：用方木或木杆做门杠，门杠上钉上薄膜。,五、塑料大棚的设计与建造（竹木结构）,六、塑料大棚的应用,（一）早春育苗主要是采取多重覆盖的方式来进行，为露地早熟栽培提供秧苗。如在大棚内使用保温幕、小拱棚、地膜等覆盖物用来保温，苗床安装电热线加温。,1.春茬早熟栽培,早春用温室育苗，大棚定植，一般果莱可比露地提早上市2040