一文读懂“连栋温室草莓吊架栽培系统”怎么操作（下）

互推小编 2023-09-04

活动式栽培吊架

由于草莓为低矮作物，植株高度低，平面种植空间、温光利用率都较低。提高草莓种植效率有两种方法，一是提高草莓的种植密度；二是适时将草莓架放置在温室空间内温光条件最好的位置，由此产生了活动式草莓栽培架。从草莓活动架的运动方向看，一种是将草莓架水平平移（称为水平平移吊架），另一种是将草莓架垂直升降（称为垂直升降吊架）。两种形式的活动吊架都是在上述固定吊架的基础上通过附加驱动设备来实现，以下分别做详细介绍。

水平平移草莓吊架

水平平移式草莓活动吊架主要是为了提高草莓种植的密度。固定式草莓栽培架，为了方便栽培架两侧作业，一般栽培架两侧留有相同宽度的作业通道，通常作业通道的距离为 0.6~1.0 m。水平平移式栽培架采用了活动苗床的设计思想，不进行生产作业时将栽培架紧密排列（排列密度以不影响植株采光和通风为原则），进行生产作业时拉大相邻两个栽培架的间距，留出作业通道。这种设计可在不影响草莓架采光和通风的条件下，显著提高草莓架的布置密度，从而提高草莓的种植密度和单位温室面积草莓的生产产量。

为了从工程上实现草莓吊架的水平平移，上海都市绿色工程有限公司采用了水平牵拉栽培架吊索的方法（图 8）。实际上，这一系统设计早在 2007 年上海青浦草莓研究所的试验温室中就已经首次使用了。作业时水平牵引线拉动栽培架吊索，同时带动栽培架水平运动；作业完毕，放松水平牵引线，在栽培架自重的作用下，栽培架自动回位到吊架吊索自然垂落的位置，实现栽培架的复位。

设计中，水平牵引线沿温室跨度方向通长布置，高度以不影响生产作业为原则进行定位，一般应高于地面 2 m。每个开间设置 1 道水平牵引线（与栽培架吊索在同一竖直平面内），每隔一道栽培架吊索，水平牵引线与栽培架吊索固定连接（图 8a）。

a. 牵引线与吊索的连接

水平牵引线的一端固定在电机输出轴上（图 8 b），随着电机输出轴的转动，水平牵引线缠绕在电机输出轴上，实现水平牵引线的水平运动，使水平牵引线连接栽培架吊挂索的栽培架向未连接栽培架吊索的栽培架靠拢，从而在相邻两列栽培吊架之间形成足够的作业通道。

b. 轴承座及牵引钢丝

电机驱动轴沿温室开间方向通长布置，可布置在温室中部，也可布置在温室一侧（图 8c），根据水平牵引线在电机驱动轴上的缠绕方式确定。

c. 电机及驱动轴

图 8 水平平移式草莓活动吊架

这套系统除了增加水平牵引线驱动系统外，栽培吊架其他设施和固定式吊架完全相同。

垂直升降式草莓吊架

垂直升降式草莓活动吊架是为了最大限度追逐温室内沿高度方向的最佳光温环境（因温室沿高度方向光温分布具有较大的差异）。进行生产作业时，将吊架降落到距离地面 0.8~1.0 m 的高度（视操作工人的身高可随机调整），便于打叶、采收等生产作业；不进行生产作业时，根据温室内温光环境自动将吊架提升到光温最佳的生产高度或者人工设定的高度。将栽培架吊挂到高空同时也可以留出栽培架下部足够的活动空间，一是便于地面种植盆栽作物或其他作物；二是便于采摘和观光游客在栽培架下部自由活动，由此可显著提高温室地面的利用效率，而提高温室生产的综合效益。

该项目草莓种植的垂直升降式吊架是上海都市绿色工程有限公司学习和借鉴韩国同类栽培设施自主开发的一套系统。为了对一垄栽培床草莓进行生产作业时不影响其他栽培床的最佳光温环境，生产中要求对每个栽培吊架进行单独控制。也就是在每个栽培吊架的上方安装一根与栽培吊架相同方向并同长的驱动轴并在每根驱动轴上安装电机减速机进行独立控制（图 9a）。电机驱动轴一般安装在温室桁架梁的下弦杆，栽培吊架吊索采用单根折返双线，一端固定在温室桁架梁的上弦杆或下弦杆上（图 9b），另一端绕过栽培吊架吊钩上部的动滑轮（图 9c）后折回缠绕到电机驱动轴上（图 9b）。随着电机驱动轴的转动，缠绕或放松栽培架吊索，从而实现对栽培吊架的垂直升降。

a. 电机及驱动轴

b. 驱动轴与吊线上部固定

c. 吊线下部连接滑轮

图 9 垂直升降式草莓活动架

与水平平移式活动吊架相比，垂直升降式吊架由于对每个吊架实行独立升降操作，通过相邻栽培吊架的高差控制，可调整栽培架的作业空间，因此，其布置间距可比水平平移式活动吊架更小，草莓栽培的密度更高，温室地面利用率和草莓生产效率将更高。但另一个方面，与固定式栽培吊架和水平平移活动架相比，垂直升降式栽培吊架不仅增加了很多减速电机和电机驱动轴，而且栽培吊架的吊索也需要更换为配套动滑轮的单根折返双线吊线，虽然草莓的栽培密度提高了，温室的空间利用率也提高了，但造价和运行成本也显著上升。生产实践中究竟选择使用哪种栽培吊架系统，应根据草莓栽培的经营模式和生产效益进行精确分析后确定。

加温系统

传统的连栋温室采暖是将散热器布置在沿开间方向的柱间进行温室全空间加温，这种采暖方式室内温度不均匀、温室能耗高。近年来，引进荷兰番茄种植温室采用了光管做散热器，布置在温室地面、作物冠层、株间或吊挂在桁架下弦杆下，并分系统供热，各自独立控制，大大节省了温室的供暖成本。有的企业在引进荷兰温室高架栽培草莓的生产中也采用了这种模式（图10）。虽然地面管道、床下管道以及株间管道加温的方式较柱间圆翼散热器加温的方式在室内温度均匀性和节省供暖负荷方面都得到了显著的改善，但从草莓等低矮作物的种植空间看，这种散热器布置方式对能源的利用效率仍有很大的提高空间。

在参观江苏省南京市溧水区草莓生产温室时看到了一种更高效的采暖方式，就是将传统的空间加温和株间局部加温完全改为了对作物根区的局部加温。

a. 整体吊架栽培加热系统

b. 吊架下局部加温管

c. 对局部加温管再保温

图 10 引进荷兰温室吊架栽培草莓的加热系统

这种系统是将温室采暖总供回水管道布置在温室的中部（图 11），从主供水管道向每个栽培吊架中部引出供回水支管，每个供水回支管端部安装三通将支管供回水分流为 2 路（图 11c），分别向栽培吊架的两端供热。从三通分流出来的热水再分成 2 路接毛管，一根毛管布置在栽培基质下部（过滤网与排水支架之间，图 12a），另一路毛管布置在栽培基质内部（图 12b）。毛管采用塑料软管同程布置，供回水温度采用30℃ /20℃或更适合作物根区生长要求的温度。

a. 整体供热管路布置

b. 主管与支管的连接

c. 支管与毛管的连接

图 11 改进的草莓吊架栽培根区局部供热管道主管与支管的连接

a. 供水支管与毛管连接

b. 毛管在栽培床内的布置

图 12 改进的草莓吊架栽培根区局部供热管道支管与毛管的连接与布置

由于草莓植株小、生产种植对温度的要求较低（5~25℃），从根部基质中释放出的热量基本也能满足作物茎叶的要求，因此，采用根区局部加温的方式可大大节约温室采暖成本，是一种非常适合于草莓等植株低矮作物生产的加温方式。

灌溉排水系统

灌溉是温室作物栽培必备的条件，但排水系统则不是每个温室都应必备的。土壤栽培的温室中以及营养液不回收利用的温室中基本不设计排水系统。但随着人们环保意识的不断增强，设施生产中过度施肥（主要指化肥）造成土壤板结、地下水污染等问题已经引起了业界和社会的高度重视，早在 20 世纪末，以荷兰为代表的欧洲国家已经从法律上明确温室生产企业必须完全回收利用和处理营养液回液，近年来国内新建的大型连栋温室也开始意识到这个问题，在温室设计中重视了营养液的回收利用。本文的案例就是一个比较典型的工程实例。

供水系统

和栽培床的供暖系统一样，栽培床的灌溉给水也是将供水主管布置在温室沿开间方向的中部（图 13a）。实际上，灌溉供水主管和采暖供回水主管分别安装在温室沿开间方向中部同一开间的两侧桁架下。从灌溉供水主管对应每个栽培吊架分出供水支管，支管的末端接三通，将供水支管再分为两路，以供水支管为中心分别向栽培吊架的两端供水。为了保证栽培吊架内供水的均匀性和安全性，设计采用了 2 路毛管供水的方式，即在支管分出的三通上再接三通，实际上是在支管上分接出了 4 路毛管（图13b）。毛管采用传统的带压力补偿的管式滴灌带（图 13c），可保证在供水距离 50m 之内均匀供水。

a. 供水主管与支管

b. 支管与毛管的连接

c. 毛管布置

图 13 供水系统管路

排水系统

向基质灌溉的清水和营养液一部分通过植株叶面蒸腾和基质表面蒸发释放到温室空气中，一部分滞留在栽培基质中，剩余部分则通过基质渗漏到栽培槽内。只有及时将渗漏到栽培槽内的灌溉水和营养液排除，才能保证基质内部适宜的持水量和基质的通气性。所以，排水系统是温室作物栽培中不可缺少的配置。

本项目栽培槽的排水措施，一是在栽培槽安装时从一端向另一端找坡（也可从中部供水位置向两端找坡，但为了节约排水设施的投资，在栽培床一定长度范围内大都采用单向排水的方式），形成栽培槽内部的自然排水坡度，形成栽培槽内的自流排水；二是在栽培基质下部铺设一层遮阳网布过滤网（或其他具有隔离过滤作用的材料），将从基质中渗漏下来的营养液或灌溉水经过过滤后排到栽培槽内；三是为了避免栽培基质积水和对渗漏到栽培槽底部的排水形成水阻，在过滤网下部设置了支撑板（支撑板本身带孔不会形成对上部渗流形成阻挡），这样渗漏到栽培槽下部的回液将会顺畅地从栽培槽的一端排向另一端（图 14）或从栽培床的中部排向两端。

a. 栽培床全貌

b. 栽培基质下部的过滤网

c. 过滤网下部的支撑板

图 14 排水收集系统

每个栽培槽端部都安装有排水管路。在栽培吊床安装之前的地面土建工程中已经预埋了排水主管（埋入地下）和从主管上伸出的支管（图 15a）。从栽培槽中收集的排水沿栽培槽顺流到栽培槽的端部，在栽培槽的端部安装堵头板，该堵头板下部自带排水管接口（图 15b），用软管将堵头板接口与预埋排水支管相连接即完成排水管路的安装（图 15c）。