第二章 农业设施的类型、结构与性能
农业栽培设施是随着社会的发展和科技的进步,由简单到复杂、由低级到高级,发展成为今日的各种类型的栽培设施,满足不同作物不同季节的应用。
农业设施有不同的分类方法。根据温度性能可以分为保温加温设施和防暑降温设施。保温加温设施包括各种大小拱棚、温室、温床、冷床等;防暑降温设施由荫障、荫棚和遮阳覆盖设施等。根据用途可以分为生产用、实验用和展览用设施。根据骨架材料可分为竹木结构设施、混凝土结构设施、钢结构设施和混合结构设施。根据建筑形式可以分为单栋和连栋设施。单栋设施用于小规模的生产和实验研究,包括单屋面温室、双屋面温室、塑料大小拱棚、各种简易覆盖设施等;连栋温室是将多个双屋面的温室在屋檐处连接起来,去掉连接处的侧墙,加上檐沟构成。连栋温室土地利用率高,内部空间大,便于机械作业和多层立体栽培,适合于工厂化生产。
从设施条件的规模、结构的复杂程度和技术水平可将设施分为四个层次:
1.简易覆盖设施
简易覆盖设施主要包括各种温床、冷床、小拱棚、荫障、荫棚、遮阳覆盖等简易设施,这些农业设施结构简单,建造方便,造价低廉,多为临时性设施。主要用于作物的育苗和矮秆作物的季节性生产。
2.普通保护设施
通常是指塑料大中拱棚和日光温室,这些保护设施一般每栋在200~1000平方米之间,结构比较简单,环境调控能力差,栽培作物的产量和效益较不稳定。一般为永久性或半永久性设施,是我国现阶段的主要农业栽培设施,在解决蔬菜周年供应中发挥着重要作用。
3.现代温室
通常是指能够进行温度、湿度、肥料、水分和气体等环境条件自动控制的大型单栋和连栋温室。这种园艺设施每栋一般在1000平方米以上,大的可达30000平方米,用玻璃或硬质塑料板和塑料薄膜等进行覆盖配备,由计算机监测和智能化管理系统,可以根据作物生长发育的要求调节环境因子,满足生长要求,能够大幅度提高作物的产量、质量和经济效益。
4.植物工厂
这是农业栽培设施的最高层次,其管理完全实现了机械化和自动化。作物在大型设施内进行无土栽培和立体种植,所需要的温、湿、光、水、肥、气等均按植物生长的要求进行最优配置,不仅全部采用电脑监测控制,而且采用机器人、机械手进行全封闭的生产管理,实现从播种到收获的流水线作业,完全摆脱了自然条件的束缚。但是植物工厂建造成本过高,能源消耗过大,目前只有少数温室投入生产,其余正在研制之中或为宇航等超前研究提供技术储备。