ต้นฉบับ Zhang Zhuoyan Greenhouse พืชสวน เทคโนโลยีวิศวกรรมเกษตร 2022-09-09 17:20 โพสต์ในปักกิ่ง

ประเภทและลักษณะทั่วไปของเรือนกระจกสำหรับการปลูกเบอร์รี่

ผลเบอร์รี่เก็บเกี่ยวได้ตลอดทั้งปีทางตอนเหนือของจีนและต้องการการปลูกในเรือนกระจกอย่างไรก็ตาม พบปัญหาต่างๆ ในกระบวนการปลูกจริงโดยใช้สิ่งอำนวยความสะดวกประเภทต่างๆ เช่น โรงเรือนพลังงานแสงอาทิตย์ โรงเรือนแบบหลายช่วง และโรงเรือนฟิล์ม

01 ฟิล์มเรือนกระจก

ข้อดีของการปลูกผลเบอร์รี่ในโรงเรือนฟิล์มคือมีช่องระบายอากาศสี่ช่องทั้งสองด้านและด้านบนของโรงเรือน แต่ละช่องมีความกว้าง 50-80 ซม. และผลการระบายอากาศก็ดีอย่างไรก็ตาม เนื่องจากไม่สะดวกที่จะเพิ่มวัสดุฉนวนความร้อน เช่น ผ้านวม ผลของฉนวนความร้อนจึงไม่ดีอุณหภูมิเฉลี่ยต่ำสุดในตอนกลางคืนในฤดูหนาวทางตอนเหนือคือ -9°C และอุณหภูมิเฉลี่ยในเรือนกระจกคือ -8°Cไม่สามารถปลูกผลเบอร์รี่ได้ในฤดูหนาว

02 เรือนกระจกพลังงานแสงอาทิตย์

ข้อดีของการปลูกเบอร์รี่ในเรือนกระจกพลังงานแสงอาทิตย์คือ เมื่ออุณหภูมิเฉลี่ยต่ำสุดในตอนกลางคืนในฤดูหนาวทางตอนเหนืออยู่ที่ -9°C อุณหภูมิเฉลี่ยในเรือนกระจกพลังงานแสงอาทิตย์จะสูงถึง 8°Cอย่างไรก็ตาม ผนังดินของเรือนกระจกพลังงานแสงอาทิตย์ทำให้อัตราการใช้ประโยชน์ที่ดินต่ำในเวลาเดียวกันมีช่องระบายอากาศสองช่องทางด้านใต้และด้านบนของเรือนกระจกพลังงานแสงอาทิตย์ แต่ละช่องมีความกว้าง 50-80 ซม. และผลการระบายอากาศไม่ดี

03 เรือนกระจกหลายช่วง

ข้อดีของการปลูกผลเบอร์รี่ในโรงเรือนฟิล์มแบบหลายช่วงคือ โครงสร้างโรงเรือนแบบหลายช่วงนั้นไม่ได้ครอบครองพื้นที่เกษตรเพิ่มเติม และอัตราการใช้ประโยชน์ที่ดินก็สูงมีช่องระบายอากาศทั้งหมดแปดช่องที่สี่ด้านและด้านบนของเรือนกระจกหลายช่วง (ยกตัวอย่างเรือนกระจกหลายช่วงขนาด 30 ม. x 30 ม.)รับประกันผลการระบายอากาศอย่างไรก็ตาม เมื่ออุณหภูมิเฉลี่ยต่ำสุดในตอนกลางคืนในฤดูหนาวทางตอนเหนืออยู่ที่ -9°C อุณหภูมิเฉลี่ยในเรือนกระจกแบบหลายช่วงฟิล์มจะอยู่ที่ -7°Cในฤดูหนาว การใช้พลังงานรายวันเพื่อรักษาอุณหภูมิในร่มขั้นต่ำไว้ที่ 15°C สำหรับการเจริญเติบโตของผลเบอร์รี่ปกติอาจสูงถึง 340 กิโลวัตต์•ชั่วโมง/667 ม.².

ตั้งแต่ปี 2018 ถึง 2022 ทีมงานของผู้เขียนได้ทดสอบและเปรียบเทียบผลกระทบของการใช้ฟิล์มเรือนกระจก เรือนกระจกพลังงานแสงอาทิตย์ และเรือนกระจกหลายช่วงในเวลาเดียวกัน เรือนกระจกอัจฉริยะที่เหมาะสำหรับการเพาะปลูกผลไม้ตระกูลเบอร์รี่ได้รับการออกแบบและสร้างในลักษณะที่เป็นเป้าหมาย

การเปรียบเทียบคุณสมบัติหลักของเรือนกระจกที่แตกต่างกัน

โรงเรือนฟิล์ม โรงเรือนพลังงานแสงอาทิตย์ และโรงเรือนหลายช่วง

เรือนกระจกแบบ Double-span สำหรับผลเบอร์รี่

บนพื้นฐานของเรือนกระจกทั่วไป ทีมผู้เขียนได้ออกแบบและสร้างเรือนกระจกแบบสองช่วงสำหรับการปลูกเบอร์รี่ และดำเนินการทดลองปลูกด้วยราสเบอร์รี่เป็นตัวอย่างผลการวิจัยพบว่าเรือนกระจกใหม่สร้างสภาพแวดล้อมที่เหมาะแก่การปลูกเบอร์รี่มากขึ้น และทำให้รสชาติและคุณค่าทางโภชนาการของราสเบอร์รี่ดีขึ้น

การเปรียบเทียบองค์ประกอบของสารอาหารในผลไม้

เรือนกระจกสองช่วง

เรือนกระจกแบบสองช่วงเป็นเรือนกระจกรูปแบบใหม่ที่มีเอฟเฟกต์การระบายอากาศ เอฟเฟกต์แสง และอัตราการใช้ประโยชน์ที่ดิน ซึ่งเหมาะสมสำหรับการปลูกเบอร์รี่มากกว่าพารามิเตอร์โครงสร้างแสดงในตารางด้านล่าง

โปรไฟล์เรือนกระจกแบบ Double-span / มม

พารามิเตอร์โครงสร้างเรือนกระจกแบบ Double-span

ความสูงของการปลูกผลเบอร์รี่นั้นแตกต่างจากความสูงของการปลูกผักแบบดั้งเดิมพันธุ์ราสเบอร์รี่ที่ปลูกสามารถสูงได้มากกว่า 2 เมตรที่ด้านล่างของเรือนกระจก ต้นเบอร์รี่จะสูงเกินไปและทะลุผ่านฟิล์มได้การเจริญเติบโตของผลเบอร์รี่ต้องการแสงจ้า (รังสีดวงอาทิตย์รวม 400~800 หน่วยรังสี (10⁴ว/ม²).ดังจะเห็นได้จากตารางด้านล่างว่าเวลาแสงนานและความเข้มแสงสูงในฤดูร้อนมีผลเพียงเล็กน้อยต่อผลเบอร์รี่ และในฤดูหนาวความเข้มแสงต่ำและเวลาแสงสั้นส่งผลให้ผลผลิตผลเบอร์รี่ลดลงอย่างเห็นได้ชัดนอกจากนี้ยังมีความแตกต่างของความเข้มแสงทางด้านทิศเหนือและทิศใต้ของเรือนกระจกพลังงานแสงอาทิตย์ ซึ่งนำไปสู่ความแตกต่างในการเจริญเติบโตของพืชทางด้านทิศเหนือและทิศใต้ชั้นดินของการสร้างกำแพงดินของเรือนกระจกพลังงานแสงอาทิตย์ได้รับความเสียหายอย่างมาก อัตราการใช้ประโยชน์ที่ดินเพียงครึ่งเดียว และมาตรการกันฝนได้รับความเสียหายตามอายุการใช้งานที่เพิ่มขึ้น

ผลของความเข้มแสงและระยะเวลาแสงต่อผลผลิตราสเบอร์รี่ในฤดูหนาวและฤดูร้อน

การใช้ที่ดิน

01 การระบายอากาศในเรือนกระจก

เรือนกระจกแบบสองช่วงใหม่ได้เพิ่มความสูงของช่องลมด้านล่างที่ตำแหน่งต่ำสุดเพื่อให้แน่ใจว่าไม่มีแผ่นฟิล์มในพื้นที่เพาะปลูกที่สามารถปิดกั้นการเจริญเติบโตของพืชได้เมื่อเทียบกับช่องระบายอากาศด้านล่างที่มีความกว้าง 0.4-0.6 ม. ในเรือนกระจกพลังงานแสงอาทิตย์ทั่วไป ช่องระบายอากาศที่มีความกว้าง 1.2-1.5 ม. ในเรือนกระจกแบบ Double-Span มีพื้นที่ระบายอากาศเพิ่มขึ้นสองเท่า

02 อัตราการใช้ที่ดินของเรือนกระจกและภาวะโลกร้อนและฉนวน

เรือนกระจกสองช่วงขึ้นอยู่กับช่วง 16 ม. และสูง 5.5 ม.เมื่อเทียบกับเรือนกระจกพลังงานแสงอาทิตย์ทั่วไป พื้นที่ภายในใหญ่กว่า 1.5 เท่า และพื้นที่เพาะปลูกจริง 95% โดยไม่ต้องสร้างกำแพงดิน ซึ่งช่วยเพิ่มอัตราการใช้ประโยชน์ที่ดินได้มากกว่า 40%แตกต่างจากกำแพงดินที่สร้างขึ้นสำหรับฉนวนกันความร้อนและเก็บความร้อนในเรือนกระจกพลังงานแสงอาทิตย์ เรือนกระจกแบบสองช่วงใช้ระบบฉนวนกันความร้อนภายในและระบบทำความร้อนแบบท่อทำความร้อนใต้พื้น ซึ่งไม่ใช้พื้นที่เพาะปลูกช่วงกว้างทำให้พื้นที่และปริมาณการส่องผ่านของแสงเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่า ซึ่งจะเพิ่มการเก็บความร้อนในดินได้ 0~5°C เมื่อเทียบเป็นรายปีในเวลาเดียวกัน ผ้าห่มกันความร้อนภายในและชุดระบบทำความร้อนแบบท่อทำความร้อนใต้พื้นจะถูกเพิ่มเข้าไปในเรือนกระจกเพื่อรักษาอุณหภูมิภายในเรือนกระจกให้สูงกว่า 15°C ภายใต้คลื่นความเย็นที่ -20°C ในฤดูหนาวทางตอนเหนือ จึงมั่นใจได้ว่าผลผลิตผลเบอร์รี่ปกติในฤดูหนาว

03 แสงเรือนกระจก

การเจริญเติบโตของผลเบอร์รี่มีความต้องการแสงสูง ซึ่งต้องการปริมาณรังสีรวม 400-800 หน่วยรังสี (10⁴ว/ม²) ของความเข้มแสงปัจจัยที่ส่งผลต่อแสงเรือนกระจก ได้แก่ สภาพอากาศ ฤดูกาล ละติจูด และโครงสร้างอาคารสามอย่างแรกเป็นปรากฏการณ์ทางธรรมชาติและไม่ได้ถูกควบคุมโดยมนุษย์ ในขณะที่อย่างหลังถูกควบคุมโดยมนุษย์การส่องสว่างของเรือนกระจกส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับการวางแนวเรือนกระจก (ภายใน 10°ใต้หรือเหนือ), มุมหลังคา (20~40°), พื้นที่แรเงาของวัสดุก่อสร้าง, การส่งผ่านแสงของฟิล์มพลาสติกและมลพิษ, หยดน้ำ, ระดับอายุ สิ่งเหล่านี้เป็นปัจจัยหลักที่ส่งผลต่อแสงในเรือนกระจกยกเลิกฉนวนกันความร้อนภายนอกและใช้โครงสร้างฉนวนกันความร้อนภายใน ซึ่งสามารถลดพื้นผิวที่บังแดดได้ 20%เพื่อให้แน่ใจว่าประสิทธิภาพการส่งผ่านแสงและอายุการใช้งานของฟิล์มมีประสิทธิภาพ จำเป็นต้องขจัดน้ำฝนและหิมะบนพื้นผิวของฟิล์มให้ทันเวลาหลังจากการทดลองพบว่ามุมหลังคา 25~27° เอื้อต่อการตกของฝนและหิมะมากกว่าช่วงกว้างของเรือนกระจกและการจัดเรียงเหนือใต้สามารถทำให้การส่องสว่างสม่ำเสมอเพื่อแก้ปัญหาการเจริญเติบโตของพืชที่ไม่สอดคล้องกันในเรือนกระจกเดียวกัน

เรือนกระจกพลาสติกฉนวนกันความร้อนขนาดใหญ่พิเศษสำหรับผลเบอร์รี่

ทีมผู้เขียนค้นคว้าและสร้างเรือนกระจกขนาดใหญ่เรือนกระจกนี้มีข้อดีอย่างมากในด้านความคุ้มทุนในการก่อสร้าง ผลผลิตผลเบอร์รี่ และประสิทธิภาพของฉนวนกันความร้อน

พารามิเตอร์โครงสร้างเรือนกระจกขนาดใหญ่

โครงสร้างเรือนกระจกขนาดใหญ่

01 ความได้เปรียบด้านอุณหภูมิ

เรือนกระจกขนาดใหญ่ไม่ต้องการกำแพงดิน และอัตราการใช้ประโยชน์ที่ดินของเรือนกระจกพลังงานแสงอาทิตย์ทั่วไปเพิ่มขึ้นมากกว่า 30%มีการพิจารณาแล้วว่าเรือนกระจกพลาสติกฉนวนกันความร้อนภายนอกช่วงกว้างสามารถเข้าถึง 6°C เมื่ออุณหภูมิภายนอกอาคารอยู่ที่ -15°C และความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างภายในอาคารและภายนอกอาคารคือ 21°Cในแง่ของฉนวนกันความร้อนนั้นคล้ายกับประสิทธิภาพของเรือนกระจกพลังงานแสงอาทิตย์

การเปรียบเทียบประสิทธิภาพฉนวนกันความร้อนและการกระจายความร้อนระหว่างเรือนกระจกขนาดใหญ่และเรือนกระจกพลังงานแสงอาทิตย์ในฤดูหนาว

02 ข้อได้เปรียบทางโครงสร้าง

สิ่งอำนวยความสะดวกมีโครงสร้างที่เหมาะสม รากฐานที่มั่นคง แรงต้านลมระดับ 10 ปริมาณหิมะ 0.43 กิโลนิวตัน/เมตร²ทนทานต่อภัยพิบัติทางธรรมชาติเช่นพายุฝนและหิมะสะสมและอายุการใช้งานยาวนานกว่า 15 ปีเมื่อเทียบกับโรงเรือนทั่วไป พื้นที่ภายในของพื้นที่เดียวกันจะเพิ่มขึ้น 2-3 เท่า ซึ่งสะดวกสำหรับการใช้เครื่องจักร และเหมาะสำหรับการปลูกพืชที่มีต้นไม้สูง (2m ±1m)

03 ข้อได้เปรียบด้านแสงและสภาพแวดล้อมในอวกาศ

โรงเรือนขนาดใหญ่มีประโยชน์อย่างมากต่อการจัดการบุคลากรและการจัดตารางเวลาในการปลูกขนาดใหญ่ และสามารถหลีกเลี่ยงการสิ้นเปลืองแรงงานได้อย่างมีประสิทธิภาพการออกแบบหลังคาของเรือนกระจกช่วงกว้างคำนึงถึงมุมความสูงของดวงอาทิตย์และมุมที่ตกกระทบของแสงแดดบนพื้นผิวฟิล์มภายใต้เงื่อนไขละติจูดที่แตกต่างกัน เพื่อให้สามารถสร้างสภาวะการส่องสว่างที่เหมาะสมที่สุดในฤดูกาลต่างๆ และช่วงเวลาตกกระทบของแสงแดดที่แตกต่างกัน (รวมกัน โดยมุมระหว่างผิวฟิล์มกับพื้นคือ 27° เพื่อให้ฝนและหิมะเลื่อนลงมาอย่างทั่วถึง) เพื่อลดการกระเจิงและการหักเหของแสงให้ได้มากที่สุด และใช้พลังงานแสงอาทิตย์ให้เกิดประโยชน์สูงสุดพื้นที่เรือนกระจกขนาดใหญ่เพิ่มขึ้นมากกว่า 2 เท่าและ CO₂ เมื่อเทียบกับอากาศเพิ่มขึ้นมากกว่า 2 เท่า ซึ่งเอื้อต่อการเจริญเติบโตของพืชผลและบรรลุวัตถุประสงค์ในการเพิ่มผลผลิต

การเปรียบเทียบสิ่งอำนวยความสะดวกต่าง ๆ สำหรับการปลูกผลเบอร์รี่

จุดประสงค์ของการสร้างเรือนกระจกที่เหมาะสมสำหรับการปลูกเบอร์รี่คือการได้รับสภาพแวดล้อมการเจริญเติบโตที่สำคัญและการควบคุมสิ่งแวดล้อมในการปลูกเบอร์รี่ และการเติบโตของพืชสะท้อนให้เห็นถึงข้อดีและข้อเสียของสภาพแวดล้อมที่กำลังเติบโตโดยสัญชาตญาณ

การเปรียบเทียบการเจริญเติบโตของราสเบอร์รี่ในโรงเรือนต่างๆ

การเปรียบเทียบการเจริญเติบโตของราสเบอร์รี่ในโรงเรือนต่างๆ

ปริมาณและคุณภาพของผลผลิตผลราสเบอร์รี่ยังขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อมที่ปลูกและการควบคุมสิ่งแวดล้อมด้วยอัตราการปฏิบัติตามมาตรฐานของผลไม้ชั้นหนึ่งมากกว่า 70% และผลผลิต 4t/667m² หมายถึงผลกำไรที่สูงขึ้น

การเปรียบเทียบผลผลิตของโรงเรือนต่าง ๆ และอัตราการปฏิบัติตามมาตรฐานของผลไม้ชั้นหนึ่ง

ผลิตภัณฑ์ราสเบอร์รี่ 

ข้อมูลอ้างอิง

Zhang Zhuoyan โครงสร้างสิ่งอำนวยความสะดวกพิเศษที่เหมาะสำหรับการปลูกราสเบอร์รี่ [J]เทคโนโลยีวิศวกรรมเกษตร, 2022,42(22):12-15.