为有序推进我省蔬菜老旧低效设施片区化更新改造步伐,提高更新改造规范化、科学化水平,补齐设施短板,提升设施效能,深挖设施蔬菜生产潜力,特制定本方案。
一、老旧低效设施判断标准
生产实践中,可以从使用年限、结构安全性、使用性能等方面综合判定是否为老旧低效设施。
(一)使用年限。根据《农业温室结构荷载规范》(GB/T 51183),原则上日光温室投入使用10年以上、钢架塑料大棚投入使用10年以上、连栋塑料温室投入使用15年以上,可以认定为老旧设施。
(二)结构安全性。出现局部或整体结构性损坏、存在严重安全隐患的可认定为老旧设施。如墙体明显侧倾,局部或整体坍塌、开裂、粉化;基础明显沉降、滑移,导致上部结构受损;拱架出现局部断裂,结构件与基础连接处锈蚀严重;立柱存在明显侧向弯曲变形等情形。
(三)使用性能
1.温光效能低。前屋面采光角度不合理,脊高偏低,采光性能差;墙体和保温被破旧,保温性能不佳;棚膜透光率低,积尘、结露、起雾严重。
2.宜机化程度低。设施内空间狭小,立柱多、肩高低;门难进、边难靠、头难调,难以满足机械化作业要求。
3.自动化水平低。放风、卷被、打药等作业自动化程度低;无水肥一体化灌溉施肥设备或设备性能差;无环境监控设备或设备性能不稳定等。
二、老旧低效设施更新改造路径
在充分考虑现有设施条件、种植制度和产业发展需求的基础上,以优化设施性能、提高结构安全为前提,聚焦结构宜机化、建造标准化、作业机械化、管控自动化、生产绿色化的目标,集中连片开展老旧低效设施更新改造。
(一)基础设施完善配套。合理配置生产道路、给排水、供电、通信、消防等基础设施,按需建设农资储备、农机存放、废弃物回收、临时分拣、短期贮藏等配套设施。道路应便于农机装备出入和其他农事作业,做到路路相通、内外联通。排水渠要与泄洪沟相通,保证涵道通畅。规范园区电路布设,并根据需要配备变压器等电力设备。通信设备完善,应急通讯畅通。鼓励配套园区气象信息采集和设施内小气候监测设备,购置临时增温物资或设备等。
(二)生产设施更新改造。根据设施老旧程度,可采取原址改造提升和原址拆除重建两种方式改造。
1.原址改造提升。原设施结构较为合理,通过局部改造提升可满足生产条件,且改造成本低于新建成本的,可进行原址改造提升。
案例1:下挖式厚土墙日光温室改造提升。
(1)结构优化。可将原来的6~8m厚土墙“削薄降高”,切削土壤用于室内下挖地面“回填”,由“地下棚”改为“地上棚”。保留土墙底宽2~3m、顶宽1~1.5m、高2~3m;土墙以上建造“钢构架+保温被”柔性墙体(见图1)。土墙支撑能力不够的,柔性墙体可在土墙外侧落地建造(见图2)。土墙和柔性墙体外部需做好防水处理。拱架采用热镀锌钢管制作,前屋面角度增加至26°~30°。多排水泥立柱改为1~2排热镀锌钢管立柱,以方便机械作业。农机出入口宽度和高度不宜小于2m。
图1 土墙日光温室改造提升方案一示意图
图2 土墙日光温室改造提升方案二示意图
(2)性能提升。提升卷帘系统性能,宜采用具备行程(限位)开关的中置电动自走式卷被系统,实现卷被电机自锁,并在温室顶部屋脊处安装防过卷装置。提升放风系统性能,宜配置电动卷膜器和智能控制系统,并在上放风口安装兜水网。选用抗老化、防水和保温性能好的多层复合型保温被,厚度不宜小于3cm,热阻不宜低于1.0m2·K/W。选用长效流滴、消雾多功能棚膜,厚度不宜小于0.1mm,初始透光率不低于85%。有条件的,可在室外设置外遮阳系统,室内配置精准水肥一体化系统、高压弥雾系统、喷药机、补光灯、环流风机、物流运输车等装备。
案例2:砖墙日光温室改造提升。
(1)结构优化。保留墙体蓄热功能,提升采光性能,提高宜机化水平。对砖墙进行加固并在墙体外侧粘贴5~10cm聚苯板,最后用砂浆抹面;或者在墙体外侧覆盖一层保温被,并做好防水处理(见图3)。墙体支撑能力不够的,可在墙体外侧设置落地骨架并覆盖保温被(见图4)。前屋面采用热浸镀锌全钢骨架,抬升脊高,增加前屋面角至26°~30°。农机出入口宽度和高度不宜小于2m。
(2)性能提升。参照案例1。
图3 砖墙日光温室改造提升方案一示意图
图4 砖墙日光温室改造提升方案二示意图
案例3:大跨度外保温塑料大棚改造提升。
(1)结构优化。将立柱多、空间低矮的竹木或钢竹骨架塑料大棚按照“减少立柱、扩大空间、增加采光”思路改造。竹木或钢竹骨架更换为镀锌钢管骨架,增加脊高和肩高,增大棚面弧度,增强采光性能。水泥立柱更换为钢管立柱,立柱排数1~2排,必要时可设置临时或活动立柱。棚头设置农机进入口,宽度和高度不宜小于2m。
(2)性能提升。参照案例1。

图5 大跨度外保温塑料大棚改造提升示意图
2.原址拆除重建。对不具有改造价值或改造成本高于新建成本的设施,可进行拆除重建。原址拆除重建要立足当地产业发展实际,充分尊重主体意愿,因地制宜,合理规划布局,全面提升设施宜机化水平及其生产效能。
(1)高效节能日光温室。东西走向,采光屋面朝向正南或偏东(西)不超过10°。前后温室间距不宜小于脊高的2倍,应以冬至当天10:00~14:00前面温室的阴影不遮挡后面温室为原则。
①主体结构。采用热浸镀锌全钢骨架,上下弦桁架结构或单拱椭圆管结构。后墙和山墙可选择土、砖、柔性保温材料或其它蓄热保温材料建造。结构参数跨度12~16m,长度80~120m,脊高5.5~7.5m,前屋面角度26°~30°为宜。距离前屋面底脚0.5m处室内净高宜大于1.5m。跨度12m以内可采用无立柱式,12m以上可设置1~2排立柱,立柱位置不应妨碍机械化作业。农机出入口宽度和高度不宜小于2m。
②墙体。
土墙:可采用纯土压实和框架填土两种方式。纯土压实土墙底宽2~3m、高2~3m、顶宽1~1.5m;先用机械压实,再切削成型(参考图1、图2)。框架填土墙体一般底宽1.5m左右,顶宽1m左右,墙高根据跨度和屋面角度确定;先用钢管、钢丝网、无纺布等搭建梯形框架,然后用机械填土。

图6 框架填土墙体日光温室示意图
砖墙:采用烧结砖或混凝土实心砖等砌块建造,厚度不宜小于37cm,外贴挤塑聚苯乙烯泡沫板或其他硬质保温材料,厚度不宜小于10cm,接缝做好密封,表面做好防护。

图7 砖墙日光温室示意图
柔性保温墙体:主要采用“钢骨架+保温被”建造方式,保温被附着在钢骨架上,外部做好防水处理。此类墙体蓄热性能较差,冬季室内夜温较低。

图8柔性保温墙体日光温室示意图
石墨聚苯乙烯模块墙体:以钢管立柱作为支撑,将工厂化生产的石墨聚苯乙烯空心模块相互拼接,墙体厚度25cm左右,内部填充混凝土、沙土等,内、外侧挂网喷涂砂浆作为保护层。此类墙体保温性能较好,但蓄热性能较差。

图9石墨聚苯乙烯模块墙体日光温室示意图
为提高温室的蓄热性能,可在北墙内侧配置黑色水袋(管、箱)、相变材料板等装置,白天吸收和贮存太阳能,夜间释放热能提高室内气温。
③配套装备。选用具备行程(限位)开关的中置电动自走式卷帘机,温室顶部屋脊处宜安装防过卷装置。选用抗老化、防水和保温性能好的复合型保温被,厚度不宜小于3cm,热阻不宜低于1.0m2·K/W。选用长效流滴、消雾、长寿命功能棚膜,厚度不小于0.1mm,初始透光率不低于85%。配置电动卷膜器和智能通风控制系统,上风口处设置兜水网,所有风口安装40~60目防虫网。有条件的温室,可配备精准水肥一体化系统、高压弥雾系统、外遮阳和内保温系统、打药机、补光灯、物联网系统、物料运输车等。
(2)大跨度外保温型塑料大棚。通常南北走向,或者偏东(西)不超过10°。相邻两栋大棚之间的距离,跨度方向不宜小于2m,长度方向不宜小于3m。
①主体结构。采用热浸镀锌全钢骨架,拱圆型对称结构。结构参数跨度16~24m,脊高5~7m,长度60m以上,肩高1.8m以上为宜。棚内可设置1~2排立柱,立柱位置不应妨碍机械化作业。在大棚顶部、底部两侧均应设置通风口。在大棚一端或两端分别安装用于进出的门,以悬挂式双开平移门为宜,宽度2m,高度2~2.4m,以方便作业机械进出。
②配套装备。参照高效节能日光温室。

图10大跨度外保温塑料大棚示意图
(3)单栋拱圆塑料大棚。通常南北走向,或者偏东(西)不超过10°。相邻大棚之间的距离,跨度方向不宜小于1.5m,长度方向不宜小于3m。
①主体结构。采用热浸镀锌全钢骨架。跨度宜为8~10m,脊高3.5~4.5m,肩高不低于1.8m,长度不低于50m。8m跨度大棚可采用Φ32mm单杆拱架,10m跨度大棚宜采用桁架拱架或单拱椭圆钢管拱架,棚内一般不设立柱。宜在大棚顶部和底部两侧同时设置通风口。农机出入口宽度和高度不宜小于2m。
②配套装备。选用防流滴、消雾长寿命PO、PE或EVA塑料薄膜,厚度不小于0.08mm,初始透光率不低于85%。配置手、自一体化卷膜器,结合智能通风系统,实现自动通风。上风口处设置兜水网,所有风口应安装40~60目防虫网。可根据生产需要配备精准水肥一体化系统、内保温系统、外遮阳系统、高压弥雾系统、打药机、物联网系统、物料运输车等。

图11单栋拱圆塑料大棚示意图
(4)连栋拱圆塑料大棚。通常南北走向,或者偏东(西)不超过10°。相邻大棚之间的距离,跨度方向不宜小于2m,长度方向不宜小于3m。以自然通风降温为主。
①主体结构。采用热浸镀锌全钢骨架。单跨一般8~10m,总跨度不宜大于40m,开间4m,肩高不宜低于3m,脊高不宜低于4.5m,长度不宜超过60m。天沟两侧卷膜通风或者屋脊部位垂直通风,大棚四周立面采用卷膜通风,必要时可分为两段分别控制。
②配套装备。选用防流滴、消雾长寿命塑料薄膜,厚度0.15mm、寿命3年以上为宜,初始透光率不低于85%。配置手、自一体化卷膜器,结合智能通风系统,实现自动通风。所有风口应安装40~60目防虫网。有条件的,可根据生产需要配备精准水肥一体化系统、湿帘-风机降温系统、内保温系统、外遮阳系统、高压弥雾系统、打药机、物联网系统、物料运输车等。

图12连栋拱圆塑料大棚示意图
三、设施蔬菜高效生产配套技术
(一)设施果类蔬菜宜机化高光效种植技术
为便于机械化作业,日光温室和塑料大棚蔬菜种植行向可与棚室走向(延长线)一致,并适当扩大行距、减小株距,采用高畦栽培。主要蔬菜种植模式见表1和图1。

表1 设施主要果类蔬菜宜机化种植技术参数
图13宽行高畦种植模式示意图
(二)设施土壤质量提升与健康保持技术
针对常年种植引起的设施土壤障碍问题,采用蔬菜秸秆原位还田+高温闷棚,提高土壤肥力,减轻土传病害;对于土传病害严重的土壤,可配合高温闷棚采用氰氨化钙消毒土壤,消毒后的土壤要增施微生物肥料,修复优化土壤微生物结构。必要时可施用土壤改良剂,改善土壤理化性状。在秧苗定植后的不同生育阶段,根部冲施或者叶面喷施免疫诱抗剂,提高植株抗逆和抗病能力。