江運(yùn)海（鄢陵建業(yè)綠色基地建設(shè)有限公司，河南許昌 461200）

鄢陵建業(yè)綠色基地建有連棟智能溫室8 個(gè)，單體溫室面積5000 m2。種植花卉和果蔬，包括紅掌（切花和盆花）、丹麥木槿、荷蘭小番茄和水果黃瓜等。切花紅掌種植面積10000 m2，以花泥為基質(zhì)采用無土栽培方式。連棟智能溫室配備濕簾風(fēng)機(jī)、高壓迷霧系統(tǒng)、內(nèi)循環(huán)風(fēng)扇、頂部天窗、內(nèi)遮陽幕布、外遮陽幕布、內(nèi)保溫幕布、側(cè)保溫系統(tǒng)、自動(dòng)灌溉系統(tǒng)、熱水鋼管道加溫系統(tǒng)以及環(huán)境控制系統(tǒng)等裝置。環(huán)境自動(dòng)控制系統(tǒng)對(duì)溫室溫度、濕度、光照、通風(fēng)、灌溉等傳感器的數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄分析并對(duì)相應(yīng)設(shè)備做出指令，設(shè)備接受指令后運(yùn)行到設(shè)置好的狀態(tài)，以此達(dá)到調(diào)控溫室內(nèi)環(huán)境的目的。

溫度調(diào)控

切花紅掌生長(zhǎng)適宜溫度為18～28 ℃，大于30℃易出現(xiàn)褪色現(xiàn)象，小于18℃易出現(xiàn)冷害現(xiàn)象。在適溫范圍內(nèi)，平均溫度每升高1℃、切花紅掌產(chǎn)量增加1.15 支/m2，因此表現(xiàn)出夏季高產(chǎn)，冬季低產(chǎn)現(xiàn)象。

降溫技術(shù)

白天溫室降溫利用高壓噴霧系統(tǒng)（圖1）對(duì)空氣進(jìn)行加濕，使空氣含水量增加，達(dá)到降溫效果。如果測(cè)量的相對(duì)濕度大于90%，則加濕系統(tǒng)保持關(guān)閉狀態(tài)。因?yàn)榇藭r(shí)空氣水分含量趨于飽和，水分幾乎不能蒸發(fā)，無降溫效果。溫室空氣溫度大于23℃時(shí)，開啟天窗（圖2），進(jìn)行通風(fēng)降溫，因?yàn)榇藭r(shí)噴霧加濕的效果不佳，水分會(huì)通過頂部天窗散失，導(dǎo)致濕度下降。溫度大于26℃時(shí)，開啟風(fēng)機(jī)-濕簾（圖3）進(jìn)行降溫。利用濕簾風(fēng)機(jī)降溫，需關(guān)閉頂部天窗，防止外部熱氣通過頂部天窗進(jìn)入溫室，影響濕簾風(fēng)機(jī)的降溫效果。風(fēng)機(jī)濕簾的降溫效果取決于開啟風(fēng)機(jī)的組數(shù)、風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速、溫室面積等，實(shí)際生產(chǎn)根據(jù)實(shí)際降溫效果選擇開啟風(fēng)機(jī)組數(shù)以及時(shí)間。溫室內(nèi)溫度大于29℃時(shí)，通過展開外遮陽系統(tǒng)犧牲大部分光照進(jìn)行降溫。利用環(huán)境控制系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)控溫度調(diào)控時(shí)，其設(shè)置將會(huì)有一個(gè)緩沖空間用以避免設(shè)備頻繁開啟和關(guān)閉。具體包括溫度變化速率，光照因素等。夜間降溫開啟頂部天窗和風(fēng)機(jī)，必要時(shí)開啟部分濕簾風(fēng)機(jī)進(jìn)行降溫。另外，人工地面灑水或植株表面灑水也可以達(dá)到降溫目的。

圖1 高壓噴霧系統(tǒng)

圖2 頂部天窗

圖3 風(fēng)機(jī)-濕簾降溫系統(tǒng)

保溫技術(shù)

溫室內(nèi)保溫工作可以利用側(cè)保溫和頂部?jī)?nèi)保溫幕布（圖4）以及內(nèi)外遮陽幕布和頂部天窗完成。保溫工作可以在日落前2 h 提前進(jìn)行。日落前2 h 先關(guān)閉頂部天窗，展開內(nèi)保溫，此后逐步展開內(nèi)遮陽和側(cè)保溫。在日落前將內(nèi)保溫、內(nèi)遮陽、側(cè)保溫全部展開。必要時(shí)外遮陽也可以全部展開進(jìn)行保溫。在外界太陽輻射照度小于300 W/m2（葉片氣孔關(guān)閉）且需要保溫時(shí)，可以直接打開內(nèi)保溫、側(cè)保溫以及內(nèi)遮陽，同時(shí)關(guān)閉頂部天窗。

圖4 保溫幕布

加溫技術(shù)

加溫方式用熱水管道加溫（圖5），即天然氣鍋爐加熱通過鋼結(jié)構(gòu)管道輸送到溫室內(nèi)部達(dá)到加溫效果。溫室內(nèi)頂部、底部以及四周均安裝加溫管道，并安裝管道泵、水溫傳感器和四通蝶閥用來具體控制其運(yùn)行狀態(tài)。當(dāng)溫室溫度低于18℃時(shí)，開啟熱水管道泵與四通蝶閥，使熱水在管道內(nèi)循環(huán)流通，達(dá)到整個(gè)溫室的加溫效果。環(huán)境控制系統(tǒng)利用溫度傳感器的數(shù)據(jù)（圖6），控制其管道泵的開啟時(shí)間、關(guān)閉時(shí)間與四通蝶閥熱水通量，以此控制整個(gè)加溫系統(tǒng)的運(yùn)行。

圖5 溫室加溫系統(tǒng)

圖6 溫室內(nèi)空氣溫濕度檢測(cè)

濕度調(diào)控

切花紅掌適宜濕度為60%～80%。大于90%時(shí)，部分品種會(huì)出現(xiàn)玻璃化和藍(lán)斑現(xiàn)象，例如‘熱情’。濕度低于60%且持續(xù)1 周，花芽展開受阻，切花損傷率提高。濕度控制主要通過使用頂部高壓噴霧系統(tǒng)?？梢砸罁?jù)相對(duì)濕度或飽和濕度差進(jìn)行調(diào)整。飽和濕度差指在當(dāng)前溫度下的飽和水汽壓與空氣中實(shí)際水汽壓之間的差值，在不同溫度條件下，對(duì)應(yīng)的飽和水汽壓不同，在同一溫度條件下，飽和濕度差越小，空氣越濕潤(rùn)。因此運(yùn)用飽和濕度差，可以兼顧溫室內(nèi)溫度和濕度的雙重影響。例如在鄢陵綠色基地生產(chǎn)紅掌切花時(shí)，設(shè)置條件飽和濕度差高于7 g/m3開啟噴霧，低于5 g/m3停止噴霧。通過調(diào)節(jié)單次噴霧最長(zhǎng)時(shí)間、最短時(shí)間和噴霧最長(zhǎng)停止時(shí)間、最短停止時(shí)間來控制溫室內(nèi)濕度的大小。相對(duì)濕度大于80%，內(nèi)循環(huán)風(fēng)扇開啟，使溫室內(nèi)濕度分布更加均勻。

光照調(diào)控

切花紅掌適宜的光照度為15000～25000 lx，大于30000 lx，部分品種會(huì)出現(xiàn)葉片灼傷的現(xiàn)象。低于15000 lx 且持續(xù)1～2 周，紅掌植株生長(zhǎng)緩慢、產(chǎn)量下降。調(diào)節(jié)光照時(shí)，需衡量溫室內(nèi)溫度的變化。

若溫室使用漫反射玻璃，平行的入射光線射到粗糙的玻璃表面，表面會(huì)把光線向著四面八方反射，所以入射線雖然互相平行，由于各點(diǎn)的法線方向不一致，造成反射光線向不同的方向無規(guī)則地反射，這種散射光能夠更均勻地滲透到溫室中，使植株中冠層和下冠層的光合速率更高。溫室內(nèi)光照使用幕布進(jìn)行調(diào)節(jié)，其內(nèi)保溫的遮陽率13%，內(nèi)遮陽的遮陽率55%，外遮陽的遮陽率74%。光照調(diào)控幕布的運(yùn)行設(shè)置主要以光照強(qiáng)度和溫度為主，在不同時(shí)間段可設(shè)置不同光照、不同溫度條件下的幕布運(yùn)行狀態(tài)，同時(shí)有時(shí)間延遲的設(shè)置，避免幕布頻繁開啟與關(guān)閉。環(huán)境控制系統(tǒng)經(jīng)過對(duì)光照數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄分析。當(dāng)光照達(dá)到目標(biāo)值400 W/m2，內(nèi)保溫展開50%；當(dāng)光照達(dá)到500 W/m2時(shí)，內(nèi)保溫和內(nèi)遮陽同步展開50%；當(dāng)光照達(dá)到700 W/m2，內(nèi)保溫全部合攏，內(nèi)遮陽展開100%；當(dāng)光照達(dá)到800 W/m2，外遮陽展開100%，內(nèi)保溫和內(nèi)遮陽全部合攏?？紤]到全年光照入射角變化影響光強(qiáng)，人工需每周使用光照計(jì)對(duì)溫室內(nèi)光照強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)量，再對(duì)比環(huán)境控制系統(tǒng)檢測(cè)值，對(duì)環(huán)境控制系統(tǒng)中目標(biāo)值進(jìn)行調(diào)整，以此確保溫室內(nèi)光照強(qiáng)度長(zhǎng)期適合植株生長(zhǎng)。

天窗自然通風(fēng)

連棟玻璃溫室作為一個(gè)相對(duì)密閉的空間，適當(dāng)通風(fēng)換氣有利于植株更健康地生長(zhǎng)，鄢陵建業(yè)綠色基地文洛型溫室具有獨(dú)特的天窗設(shè)計(jì)，依靠溫室屋面開窗，利用自然通風(fēng)降溫，讓熱空氣從頂部散出，它以每個(gè)小屋面的屋脊為界線左右交錯(cuò)式對(duì)開天窗，通過齒輪齒條整體傳動(dòng)控制。在進(jìn)行切花紅掌種植時(shí)，合理利用天窗的通風(fēng)系統(tǒng)，不僅可以使溫濕度環(huán)境更加適宜，更有利于切花紅掌產(chǎn)量和質(zhì)量的提高。

頂部天窗的應(yīng)用需要考慮風(fēng)向、風(fēng)速、光照、濕度等因素。不同條件下對(duì)應(yīng)不同的天窗位置。當(dāng)溫室內(nèi)處于加溫狀態(tài)時(shí)，天窗處于合攏狀態(tài)，確保加溫效果。環(huán)控系統(tǒng)表現(xiàn)為加溫設(shè)置線必須高于通風(fēng)設(shè)置線。在溫度合適的情況下，濕度低于50%，減少開窗，防止?jié)穸壬⑹н^快。環(huán)境控制系統(tǒng)還可以對(duì)天窗的最大最小開啟程度進(jìn)行設(shè)置，控制更精確。

灌溉施肥

灌溉營(yíng)養(yǎng)液要求EC 為1.2～1.6 mS/cm，pH值5.2～6.2，確保每天滴灌量2～3 L/（m2.d）。專用肥料配方配置A、B 母液，及酸堿調(diào)節(jié)母液。母液經(jīng)過施肥機(jī)（圖7）稀釋，檢測(cè)EC 和pH，最后通過滴灌設(shè)施（圖8）進(jìn)行肥水灌溉。EC低于目標(biāo)值1.2 mS/cm，提高A、B 母液用量。否則，降低A、B 母液用量。pH 高于6.2，使用酸性液調(diào)節(jié)。低于5.2，堿性液調(diào)節(jié)。噴灌使用凈水（EC 小于0.3 mS/cm）經(jīng)過噴灌管道利用十字噴罐頭對(duì)植株基質(zhì)表面和莖基部進(jìn)行噴灑，便于植株吸收，同時(shí)增加微環(huán)境濕度條件，便于花芽的分化和生長(zhǎng)發(fā)育。

圖7 水肥一體裝置

圖8 滴灌和噴灌管道

灌溉量充分考慮溫度、光照、濕度和基質(zhì)干濕度的影響。以紅掌切花為例，在夏季晴天且溫室內(nèi)24 h 平均溫度大于25 ℃時(shí)，需要提高1～2 次灌溉。即在鄢陵地區(qū)6～9 月高溫月份晴天滴灌每天進(jìn)行6 次灌溉，一般在日出后2 h進(jìn)行第1 次灌溉時(shí)間，2 次滴灌灌溉時(shí)間間隔為100 min。噴灌安排在2 次滴灌中間。在其余低溫季節(jié)和陰雨天氣，滴灌和噴灌量各減少1～2次，達(dá)到節(jié)水節(jié)肥的效果。夜間基質(zhì)濕度不可過高，避免根系長(zhǎng)期浸泡在水中，導(dǎo)致爛根現(xiàn)象的發(fā)生。利用環(huán)境控制系統(tǒng)可以設(shè)置灌溉異常報(bào)警、灌溉時(shí)間段、每次灌溉時(shí)間，每次灌溉量、灌溉最大時(shí)間間隔、灌溉最小時(shí)間間隔、光照對(duì)灌溉影響、濕度對(duì)灌溉的影響、溫度對(duì)濕度的影響，以此更精確的對(duì)紅掌切花進(jìn)行施肥。人工定期每周測(cè)量基質(zhì)流出液和滴灌頭流出液的EC 和pH，并對(duì)比環(huán)控系統(tǒng)檢測(cè)值，發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)糾正。以此確保植株長(zhǎng)期正常吸收水肥。

討論

溫度

根據(jù)鄢陵建業(yè)綠色基地紅掌切花2 年內(nèi)‘普利維亞’產(chǎn)量與溫度的數(shù)據(jù)，表中是面積為50.71 m2的‘普利維亞’產(chǎn)量（表1），溫度越高，對(duì)應(yīng)的產(chǎn)量越高。溫度超過30℃時(shí)，花色出現(xiàn)了嚴(yán)重褪色現(xiàn)象。如何做到在高產(chǎn)量水平和30℃高溫環(huán)境下，確保切花的花色正常，是未來研究方向之一。

表1 紅掌切花‘普利維亞’產(chǎn)量與溫度、光積累量的關(guān)系

光照積累量和產(chǎn)量

根據(jù)鄢陵建業(yè)綠色基地紅掌切花2 年內(nèi)光照積累量和產(chǎn)量的數(shù)據(jù)（表1），發(fā)現(xiàn)光照積累量對(duì)產(chǎn)量的影響，更多表現(xiàn)滯后性，即光照積累量的提高會(huì)對(duì)后期（1～2 個(gè)月后）的產(chǎn)量有提升的效果，我們猜測(cè)光照的增強(qiáng)促進(jìn)當(dāng)前植株的花芽分化，進(jìn)而提高了后期的產(chǎn)量。在實(shí)際生產(chǎn)中，種植著經(jīng)常在溫度太高的時(shí)候選擇使用外遮陽進(jìn)行降溫，導(dǎo)致光照嚴(yán)重不足。光照與溫度的矛盾對(duì)生產(chǎn)造成了較大的影響。如何利用現(xiàn)有設(shè)備對(duì)光溫進(jìn)行更好的調(diào)控值得進(jìn)一步探究。