四、简易保护设施
(一)风障和风障畦
风障是在冬春季节设置在栽培畦北侧的挡风屏障,设立风障的栽培畦称为风障畦。风障可以分为大风障和小风障两种,大风障由篱笆、披风草及土背组成,篱笆由芦苇、高粱秆、竹子、玉米秆等夹制而成,高2~2.5米;披风由稻草、谷草、塑料薄膜围于篱笆的中下部;基部用土培成30厘米高的土背,一般冬季防风范围在10米左右。小风障高1米左右,一般只用谷草和玉米秆做成,防风效果在1米左右。
主要应用于北方地区的幼苗越冬保护及春菜的提前播种和定植。
(二)冷床
冷床又叫阳畦,是由畦框、玻璃(薄膜)窗、覆盖物(蒲席、草席)等组成。
1.畦框 用土做成。分为南北框及东西两侧框。其尺寸规格依冷床类型而定。
(1)抢阳畦 北框比南框高而薄,上下成 楔形,四框做成后向南成坡面,故名抢阳畦。北框高35~60厘米,底宽30厘米左右,顶宽15~20厘米;南框高20~40厘米,底宽30~40厘米,顶宽30厘米左右;东西侧框与南北两框相接,厚度与南框相同,畦面下宽1.66米,上宽1.82米。畦长6米,或成它的倍数,做成连畦。
(2)槽子畦 南北两框接近等高,框高而厚,四框做成后近似槽形,故名槽子畦。北框高40~60厘米,宽35~40厘米;南框高40~55厘米,宽30~35厘米,东西两侧框宽30厘米左右。畦面宽1.66米。畦长6~7米,或做成加倍长度的联畦。
2.玻璃窗 畦面可以加盖玻璃片或玻璃窗。加盖玻璃者称为“热盖”,否则为“冷盖”。玻璃窗的长度与畦的宽度相等。窗的宽度60~100厘米,每扇窗镶3或6块玻璃。用木材做成窗框。或用木条做支架覆盖散玻璃片。近年来,多采用竹竿在畦面上做支架,而后覆盖塑料薄膜,称为“薄膜冷床”。
3.覆盖物 采用蒲席或草席覆盖。是冷床的防寒保温的设备。冷床以覆盖蒲席最好。是用蒲草及旱生芦苇各半,再用大麻编织成长7.0~7.3米,宽2.1~2.3米,厚5~7厘米的一面为蒲草,另一面为芦苇的蒲席。
应用冷床,可在秋季进行矮生作物的晚熟栽培,如芹菜的越冬栽培,冷床韭菜等;蔬菜的假植贮存;冬季越冬育苗或早春为露地栽培育苗;育成苗后进行冷床早熟栽培;春季进行菜种等。
(三)温床
温床是在冷床的基础上,增加了酿热加温、电热加温、热水加温等加温设施,形成结构较为完善的冷床。通常是用砖或土或木头等制成床框,坐北向南,南框高15~30厘米,北框高25~50厘米,用薄膜、玻璃、草帘等覆盖保温,长×宽为(400~700)厘米×(150~180)厘米的小型保护地。
温床在建造时,场所选择要与冷床一样。另外还应考虑当地地下水位高低和冬春季雨水的多少。在北方地下水位低,冬春季雨水少的地区,可制成地下式,以增强保温效果。在南方雨水多的地区,除应建成地上式外,还应在温床的四周加开深沟排水。
温床根据加温热能来源的不同,可分酿热温床、电热温床、火热温床等。其中最常用的是酿热温床和电热温床。
1.酿热温床 酿热温床是利用细菌、真菌、放线菌等好气性微生物的活动,分解酿热物释放出热能来提高温床的温度。
好气性微生物的活动强弱与许多因素有关。如酿热物的主要成分(C/N)比,酿热物内部空气、水分的含量,酿热物的底温等。在空气和水分适宜的情况下,酿热物的成分是影响酿热物发热时间长短、温度高低的主要因素。一般认为,酿热物的C/N比大于30,则发热的温度低,发热时间较长;相反,如果C/N比小于20,则发热的温度高,但持续时间较短。所以酿热物的C/N比应配制在20~30之间比较适当(如表1)。
表1 常见酿热物的C/N比率
| 种类 |
含碳量% |
含氮量% |
C/N |
种类 |
含碳量% |
含氮量% |
C/N |
| 稻草 |
42.0 |
0.60 |
70 |
大豆饼 |
50.0 |
9.0 |
5.5 |
| 大麦杆 |
47.0 |
0.60 |
78 |
棉籽饼 |
16.0 |
5.0 |
3.2 |
| 小麦杆 |
46.5 |
0.65 |
72 |
松落叶 |
42.0 |
14.2 |
3.0 |
| 玉米茎 |
43.3 |
1.67 |
26 |
栎落叶 |
49.0 |
2.0 |
24.5 |
| 新鲜厩肥(干) |
25.0 |
2.80 |
27 |
牛粪 |
14.5 |
0.35 |
23 |
| 速成堆肥(干) |
56.0 |
2.60 |
22 |
马粪 |
21.5 |
0.45 |
28 |
| 米糠 |
37.0 |
1.70 |
22 |
猪粪 |
15.0 |
0.55 |
15 |
| 纺织屑 |
59.2 |
2.32 |
23 |
羊粪 |
25.0 |
0.75 |
20 |
在酿热物填充之前,应将冷床进行深挖。这是因为,在靠南框的一侧,由于南框的遮阳,致使越靠近南框温度越低。而在床的中部偏北,因阳光充足,同时由于北框的反光作用,使这一部分温度最高。靠近北框温度又稍稍下降。根据床内温度分布特点,为使整个温床的温度分布较均匀,就需要在温度低的地方,增加酿热物的数量来增加热能;相反,温度高的地方则适当减少酿热物的数量。在南方因冬季不十分寒冷,酿热物的厚度在15~`25厘米即可;北方多在30~50厘米。如果酿热物过厚(60厘米以上),则常常因酿热物下层氧气不足而妨碍好气性微生物的活动,不能真正起到发热作用;酿热物厚度过薄(10厘米以下),则只起到隔热保温作用,达不到发酵增温效果。
酿热物在填床时要充分拌匀,以防止发热不均匀。方法是:先在床底铺15~20厘米酿热物,踏实,再在酿热物上浇上粪水(没有粪水时用水也可以),使酿热物含水量达到70%~75%;然后再放入酿热物15~20厘米,踏实,浇上粪水;依次填浇达到预定的厚度。酿热物填好后,应立即盖上盖窗或薄膜,在夜间加盖草帘等,提高床温促进酿热物发酵生热。最初的床温,是促进细菌活动的必要条件,在寒冷的冬季尤为重要。过几天,当酿热物发酵温度升到50~60℃时,就可铺上培养土,开始育苗。
2.电热温床 电热温床是利用电流通过电阻较大的导线时,将电能转变成热能,对土壤进行加温的原理制成的温床(用于土壤加温的电阻较大的导线称之为电加温线)。
一般来说,1度电能可以产生约3612千焦的热能。电热线的主要参数有:型号、电压(V)、电流(I)、功率(P)、长度(米)、使用温度(℃)等。型号是各厂家为便于开发、识别时的编号。例如,上海市农业机械研究所实验厂生产的地加温线型号有:DV20205、DV20406、DV20810等。电压为电加温线所使用的额定电压;电流则表示允许通过的最大电流;长度表示每根电加热线的长度,通常有60米、80米、100米等;使用温度表示电加热线应在该温度以下使用,以防电热线的塑料外套老化或熔化,造成短路或事故。另外,在每根电热线的两头都配有一段普通导线,用于连接电源。
在设置电加热线时,应根据温床的用途和大小,选择适当的电加热线。例如,在长江流域育辣椒、番茄秧时,功率可控制在80瓦/平方米,育茄子苗时应高一些,可控制在90瓦/平方米;栽培喜温作物时可控制在100瓦/平方米等。因此,假如功率选定为100瓦/平方米,温床大小为10平方米,则选用一根1000瓦的电加温线即可。
电加温线设置时,首先要将温床的畦面整平踏实。为提高增温效果,可先在畦面下铺设10厘米左右厚度的碎稻草,再在其上覆盖3~5厘米较粗的碎土,然后加一层细土,整平踏实。其次在床的两头,根据配置功率、线长,确定好线的间距,插好小木桩,开始排线。
排线时应注意:为使床温整体上比较均匀,原则上电热线两侧密,中间稀;除与电源连接的导线外,其余部分都要埋在土中,不能暴露在空气中;线要绷紧,以防止在覆土时发生移动或重叠,造成床温不均或烧坏加热线;电加热线,不能在木桩上打结固定或重叠,打结应在两端的普通导线处;铺设前、后都要用万用表进行测试,检查是否断路或短路。
在检查无误的情况下,再在电热线上覆盖3厘米左右的碎土,固定好电热线,最后填入培养土10~12厘米,即可进行育苗。可使用控温仪,按照作物的要求控制好床温。
(四)简易覆盖
简易覆盖是设施栽培种的一种简单覆盖栽培形式,即在植株或栽培畦面上,用各种防护资材进行覆盖生产,如我国北方地区在土壤封冻前,在畦面上盖上树叶、秸秆、马粪等保护越冬菜(如韭菜等)安全越冬,达到防冻早收;我国西北干旱地区利用粗砂或鹅卵石、大小不等的砂石分层覆盖土壤表面,保墒、升温快,防杂草,种植白兰瓜,称为“砂田栽培”;还有夏季或对浅播的小粒种子,如芹菜,用稻草或秸秆覆盖,促使幼苗出土和生长等,都是传统的简易覆盖方法。
1.地膜覆盖 地膜覆盖是一种适合我国国情,适应性广,应用量大,促进覆盖作物早熟、高产、高效的农业新技术。它是在土壤表面覆盖一层极薄的农用塑料薄膜,具有提高地温或抑制地温升高、保墒、保持土壤结构疏松、降低室内相对湿度、防治杂草和病虫,提高肥效等多种功能,为各种农作物创造优良栽培条件。不仅在蔬菜等园艺作物上,而且在我国粮、棉、油、烟、糖、麻、药材、茶、林、果等40多种作物上应用,普遍增产30%~40%,从1978年引进1979年开始推广,至2000年蔬菜地膜覆盖面积超过240万公顷,成为我国发展高效农业的先进实用技术之一。
地膜的种类很多,按树脂原料可分为高压低密度聚乙烯地膜、低压高密度聚乙烯地膜等。按其性质及功能可分为普通地膜和特殊地膜。
(1)普通地膜 其中有广谱地膜和微薄地膜。广谱地膜无色透明,增温,保墒性能良好,可用作多种形式的覆盖,多用于早春早熟栽培覆盖,一般厚度为0.014毫米左右,幅宽为70~250厘米,每1000平方米用量10~15千克;微薄地膜的透明度不及广谱地膜,为透明或半透明状,增温、保墒性能、强度都略差,其厚度为0.008~0.010毫米,幅宽多为80~120厘米,每1000平方米用量为6~9千克。
(2)特殊地膜 其种类很多,常见的有有色地膜、除草地膜、避蚜地膜、微孔地膜等。如有色地膜中有黑色和绿色的除草地膜,能有效地防除杂草。黑白两色地膜,一面为乳白色,另一面为黑色,使用时乳白色的一面朝上,有增加反光的作用;黑色的一面向下,可降低地温同时防止杂草生长。银灰色地膜具有增加反光和避蚜双重效果。除草地膜是在吹制地膜的同时,将除草剂混入或附在地膜的一面,覆盖时将有除草剂的一面向下贴地,当遇到水分时,除草剂慢慢溶于水并回落到地面,形成药土层起除草作用。
地膜覆盖形式有垄面、畦面覆盖,高畦沟、高畦穴覆盖、沟畦覆盖、地膜加小拱棚覆盖等多种形式。
2.无纺布覆盖 无纺布,又称不织布,由聚乙烯醇、聚乙烯等为原料制成的短纤维无纺布,有聚丙烯、聚酯等为原料制成的长纤维无纺布,分别有17、20、30、50克/平方米的不同规格品种,除具有透光、保温、保湿等功能外,还具有透气和吸湿的特点,被用来替代传统的秸秆等覆盖防寒、防冻、防风、防虫、防鸟、防旱和保温、报墒等功能,实现冬春寒冷季节保护各种越冬作物不受寒害或冻害的一种覆盖新技术。
覆盖方式有直接覆盖播种畦面或栽培畦上,也可覆盖于小拱棚上,防止不利气候环境影响,促进种子或秧苗的发芽与生长。