一种抗低温保温塑料大棚

1.本实用新型属于塑料大棚技术领域，具体涉及一种抗低温保温塑料大棚。


背景技术：

2.我国蔬菜总面积3.2亿亩，总产量7.69亿吨，分别占世界的43％和49％以上，稳居世界第一，总产值位居我国种植业之首。在保障蔬菜周年供应、增加农民收入和促进就业等方面作用巨大。其中设施蔬菜达7000万亩以上，占蔬菜供应量的40％以上。
3.我国蔬菜生产设施主要是日光温室和塑料大棚。日光温室是我国农民首创的蔬菜栽培设施，可在冬季不加温的情况下生产果菜类(包括番茄、黄瓜等)蔬菜。但传统的日光温室为厚土墙式日光温室，优点是保温效果好，冬季可越冬生产果菜，缺点是土墙太厚，可达6-12m，土地利用率低，仅约为45％。改进后的砖墙式日光温室，因没有厚土墙吸热蓄温，使得其保温性能比厚土墙式日光温室稍差，但也比普通的塑料大棚保温效果好。在深冬季节或遇长期雾霾天，由于温室内光照较弱、温度较低，室内气温常降至10℃以下，连阴冷天降至5℃以下。而果菜类蔬菜一般10℃以上才能正常生长。因此，冬春季节设施内低温严重影响蔬菜生产。
4.我国塑料大棚蔬菜生产面积约2000万亩，占我国设施蔬菜生产面积的45％左右，因此塑料大棚是我国面积最大的蔬菜生产设施。但一般地，塑料大棚结构较差，加之几乎没有保温配套装备，使得塑料大棚温光性能较差。与露地蔬菜生产相比，一般春季仅能早定植1个月，晚秋比露地晚拉秧20-30天，不能实现周年生产。与日光温室相比较，塑料大棚成本较低，土地利用率较高，但保温性差。


技术实现要素：

5.针对以上技术问题，本实用新型设计了一种保温性能强、抗低温，且高温可调的塑料大棚，冬季最冷时室内最低温度保持在10℃以上，即便遇到高温，也可控制温度在35℃以下，可正常生产大部分果菜类蔬菜。
6.本实用新型通过如下技术方案实现：
7.一种抗低温保温塑料大棚，包括棚体、保温被、通风口、补光灯、栽培土槽以及空气源加热系统；所述棚体由棚架、内膜和外膜构成，所述棚架为半拱型钢骨架结构；所述外膜覆盖在棚架外部；所述内膜设置在棚架内部，所述保温被设置在棚体外部；所述棚体顶部设通风口并装有防虫网；所述棚体侧面设卷膜窗；在棚体内部设置有补光灯；在大棚地面设置有栽培土槽，用于填充有机基质，所述栽培土槽覆盖栽培地膜；所述塑料大棚还设置有空气源加热系统，包括地上热空气运输管路，抽送气装置和地下空气释放管路，所述地上热空气运输管路安装在大棚上层，所述地下空气释放管路埋设在所述栽培土槽周围，管路上均匀密布微孔，以供热空气逸出，所述地上热空气运输管路通过抽送气装置与地下释放管路联通，将高处的高温空气抽送到地下空气释放管路，加热根区土壤温度。
8.进一步地，在棚体顶部设置有卷帘机，一棚双卷，用于保温被的卷放；
9.所述通风口宽1.5-2.0m；
10.所述栽培土槽槽距为1.4m-1.6m，深20-30cm，底宽20-30cm，上口宽35-45cm；
11.所述补光灯与植株距离为50-100cm，每亩设置50-120盏，功率为40w/盏；
12.所述抗低温保温塑料大棚东西跨度为20-30m，南北延长80-100m，顶高6.0-7.5m，棚间距至少3.0m。
13.所述保温被在白天收齐到棚顶中间位置，便于室内采光作用、气温上升，晚上将保温被从大棚两侧分别放下，起保温作用。
14.对于冬季太阳光照时间短，阴雪天气较多，或严重雾霾等，使设施内光照条件变差，温度降低，影响设施蔬菜，尤其是设施果菜的生长、发育、产量和品质。利用人工光源适当给设施内蔬菜补光并提高空气温度，促进蔬菜的生长发育、营养物质的转化与积累，提高果实产量和品质，也可缩短蔬菜的生长期，提早上市。主要在冬春季进行补光，可采用定时器或控制器在傍晚温室(大棚)覆盖保温被(覆膜)后，补光2-3h，补光电费成本为3-5元/天，阴雨天可全天补光，整个生长季耗电成本为150-300元。
15.依据设施蔬菜根系主要分布在地表25cm、半径20cm以内，并呈上宽下窄的分布规律，在植物根区设置有栽培土槽，利用秸秆、粪便和菇渣等农牧业废弃物发酵制作理化性状优良的有机基质，填充进栽培土槽，亩用基质≤40m3。按品种栽培密度要求，将蔬菜幼苗定植于栽培槽。
16.白天日光照进塑料大棚内，加热大棚内上部空气至28℃以上，如果这一部分热量不进行利用则白白浪费。在塑料大棚内安装空气源加热系统，将大棚内上部温度较高的空气通过传输系统传输到铺设在根区的地下空气释放管路内，通过抽送气装置将高处的高温空气抽送至地下空气释放管路，从而加热根区土壤。
17.本实用新型的有益效果是，采用本实用新型的抗低温保温塑料大棚土地利用率高达85％以上，比传统日光温室高30个百分点以上，小型农机可自由进出作业，最大程度实现了机械化，降低了劳动强度。采用补光灯补光可缩短蔬菜的生长周期，耗电成本低，冬季空气最低温度可与砖墙式日光温室相当，在蔬菜根区设置栽培土槽进行简易有机基质栽培，可提高根区土壤温度1.5℃以上，在塑料大棚内设置空气源加热系统，可提高根区土壤温度0.16-0.73℃，且用电量少，经济实用，采用本实用新型的抗低温保温塑料大棚，华北地区冬季最冷时室内最低温度保持在10℃以上，使作物在寒冷的冬季亦可茁壮成长，蔬菜可增产12％以上。
附图说明
18.图1为本实用新型的抗低温保温塑料大棚的内部结构示意图；
19.图中：1-棚体；2-保温被；3-卷帘机；4-补光灯；5-栽培土槽；6-地上热空气运输管路；7-抽送气装置；8-地下空气释放管路。
20.图2为本实用新型的抗低温保温塑料大棚与砖墙式日光温室的保温性能对比图；
21.图3为本实用新型的抗低温保温塑料大棚与砖墙式日光温室地下20cm处土壤温度对比图。
具体实施方式
22.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
23.实施例1
24.本实用新型提供一种抗低温保温塑料大棚(见图1)，跨度为20m，长100m，顶高6.0m，棚间距3.0m，包括棚体1、保温被2、通风口、补光灯4、栽培土槽5以及空气源加热系统；所述棚体1由棚架、外膜、内膜构成，所述棚架为半拱型钢骨架结构；所述外膜覆盖在棚架外部；所述内膜设置在棚架内部，所述保温被2设置在棚体1外部；在棚体顶部设置有卷帘机3，一棚双卷，用于保温被的卷放；棚体顶部设通风口，宽1.5m，棚体侧面设卷膜窗，采用电动卷膜器卷放，通风口装有40目防虫网覆盖；在棚体内部设置有补光灯4(80盏，功率为40w/盏)，补光灯与植株距离为80cm；在大棚地面设置有栽培土槽5，所述栽培土槽槽距为1.5m，深25cm，底宽25cm，上口宽40cm，用于填充有机基质，所述栽培土槽覆盖地膜；所述塑料大棚还设置有空气源加热系统，包括地上热空气运输管路6，抽送气装置7和地下空气释放管路8，所述地上热空气运输管路6安装在大棚上层，所述地下空气释放管路8埋设在所述栽培土槽周围，管路上均匀密布微孔，以供热空气逸出，所述地上热空气运输管路6通过抽送气装置7与地下释放管路8联通，将高处的高温空气抽送到地下空气释放管路，加热根区土壤温度。
25.实施例2
26.实施例1的抗低温保温塑料大棚(以下简称塑料大棚)与砖墙式日光温室(以下简称日光温室)的性能对比参见图2。在深冬季节(1、2月份)，本实用新型的塑料大棚与日光温室的日平均温度变化见图2，从图2可以看出保温塑料大棚日最低温度可以达到日光温室的水平，有时甚至还会略高于日光温室。在外界空气日最低温度在-5.9～9.2℃范围内，日光温室内空气日最低温度在5.8～16.7℃范围，而塑料大棚内空气日最低温度可以达到6.4～16.5℃范围。在1月8日至2月29日期间，日光温室和塑料大棚内空气平均日最低温度分别为10.9和11.7℃，塑料大棚略高于日光温室。
27.实施例3
28.同一地区2月份，实施例1的抗低温保温塑料大棚(以下简称塑料大棚)与砖墙式日光温室(以下简称日光温室)的地下20cm处温度的对比见图3，从图3可以看出，2月份期间，上午，日光温室地下20cm处土壤温度在14-19℃范围，该月20cm处土壤温度平均值为16.3℃；塑料大棚地下20cm处土壤温度在15-19℃范围，该月20cm处土壤温度平均值为16.9℃。下午，日光温室地下20cm处土壤温度在15-20℃范围，该月20cm处土壤温度平均值为17.5℃；塑料大棚20cm处土壤温度在16-21℃范围，该月20cm处土壤温度平均值为18.4℃。由此，塑料大棚地下20cm处土壤温度和日光温室的地温效果基本相当。
29.实施例4
30.分别在本实用新型的抗低温保温塑料大棚和砖墙式日光温室中栽培冬春茬大果型番茄，栽培密度为2381株/亩，单果重约为197.8-219.7g，截至2020年5月25日，砖墙式日光温室产量为9415.5kg/亩，抗低温保温塑料大棚产量为10634.2kg/亩，相对砖墙式日光温室增产12.94％。