オリジナル 張卓燕 温室園芸農業工学技術 2022-09-09 17:20 Posted in 北京

ベリー栽培によくある温室の種類と特徴

このベリーは中国北部で一年中収穫され、温室栽培が必要です。しかし、実際に太陽熱温室、連棟温室、フィルム温室などの各種施設を用いて植栽を進めていくと、さまざまな課題が見つかりました。

01 フィルム温室

フィルム温室でベリーを栽培する利点は、温室の両側と上部に幅50〜80cmの換気口が4つあり、換気効果が良いことです。しかし、キルトなどの断熱材を追加するのが不便なため、断熱効果は低いです。北国の冬の夜間平均最低気温は-9℃、フィルム温室の平均気温は-8℃です。冬にはベリーを育てることができません。

02 太陽温室

太陽熱温室でベリー類を栽培する利点は、北部の冬の夜間の最低平均気温が -9℃ のとき、太陽熱温室内の平均温度が 8℃に達する可能性があることです。しかし、太陽熱温室の土壁は土地利用率の低下につながります。同時に、太陽熱温室の南側と上部に2つの換気口があり、それぞれ幅50〜80cmであり、換気効果は良好ではありません。

03 連棟温室

マルチスパンフィルム温室でベリーを栽培する利点は、マルチスパン温室構造が追加の農地を占有せず、土地利用率が高いことです。連棟温室（30m×30mの連棟温室を例にします）の四方と上部に換気口が計8ヶ所あります。換気効果は確実です。ただし、北国の冬の夜間平均最低気温が-9℃の場合、連棟フィルム温室の平均気温は-7℃となります。冬には、ベリーの正常な成長のために最低室内温度を 15°C に保つための 1 日のエネルギー消費量は 340 kW·h/667m に達することがあります。².

2018 年から 2022 年にかけて、著者のチームはフィルム温室、太陽光温室、マルチスパン温室の適用効果をテストし、比較しました。同時に、ベリー栽培に適したスマート温室が的を絞った方法で設計および建設されました。

さまざまな温室の主な機能の比較

フィルム温室、太陽熱温室、連棟温室

ベリー用ダブルスパン温室

著者らは通常の温室をベースにベリー栽培用の２スパン温室を設計・施工し、ラズベリーを例に試験植栽を行った。その結果、新しい温室はベリーの植え付けにさらに適した生育環境を作り出し、ラズベリーの味と栄養含有量が最適化されたことがわかりました。

果物の栄養成分比較

二スパン温室

ダブルスパン温室は、通気効果、採光効果、土地利用率がベリー栽培に適した新しいタイプの温室です。構造パラメータを以下の表に示します。

ダブルスパン温室プロファイル/mm

ダブルスパン温室構造パラメータ

ベリーの植え付け高さは伝統野菜の植え付け高さと異なります。栽培されるラズベリーの品種は2メートルを超えることもあります。温室の下側では、ベリーの植物が高くなりすぎてフィルムを突き破ってしまいます。果実の成長には強い光が必要です（総日射量 400 ～ 800 放射単位（10⁴W/分²）。下の表から、夏の長い光時間と高い光強度はベリーにほとんど影響を与えず、冬には低い光強度と短い光強度によりベリーの収量が著しく減少することがわかります。また、太陽熱温室の北側と南側では光の強さに差があり、それが北側と南側での植物の生育に差が生じます。太陽熱温室の土壁工事の土層は大きく損傷し、土地利用率は半分にとどまり、耐用年数の増加に伴い雨よけ対策も損なわれている。

冬と夏のラズベリー収量に対する光の強さと光の持続時間の影響

土地活用

01 温室換気

新しい2スパン温室では、最も低い位置にある風下ベントの高さを高くし、作付エリアに植物の成長を妨げる膜が存在しないようにしました。一般的な太陽熱温室の下部通気口の幅が0.4〜0.6mであるのに比べ、2スパン温室の通気口の幅は1.2〜1.5mで、換気面積が2倍になりました。

02 温室の土地利用率と温暖化・断熱性

ダブルスパンの温室はスパン 16 メートル、高さ 5.5 メートルです。一般的な太陽熱温室と比べて内部空間が1.5倍広く、土壁を建てずに実際の植栽面積の95％が得られるため、土地利用率が40％以上向上します。二重スパン温室は、太陽熱温室の断熱と蓄熱を目的とした土壁とは異なり、内部断熱システムと床暖房パイプ暖房システムを採用しており、植栽面積を占有しません。大スパン化により面積と光透過量が2倍となり、土壌蓄熱量が前年比0～5℃増加します。同時に、北国の冬季-20℃の寒波下でも、ハウス内の温度を15℃以上に保つために、内部断熱キルトと床暖房パイプ暖房システム一式を追加しました。これにより、冬にベリーの通常の生産量が確保されます。

03 温室照明

ベリーの成長には光に対する高い要件があり、総太陽放射量が 400 ～ 800 放射線単位 (10⁴W/分²) の光の強さ。温室の光に影響を与える要因には、気象条件、季節、緯度、建物の構造などが含まれます。最初の 3 つは自然現象であり人間によって制御されませんが、後者は人間によって制御されます。温室照明は主に、温室の向き（南または北10°以内）、屋根の角度（20〜40°）、建材の遮光領域、プラスチックフィルムの光透過率と汚染、水滴、老化度、これらが温室照明に影響を与える主な要因です。外断熱を廃止し、内断熱構造とすることで、遮光面積を20％削減できます。フィルムの光透過性能と有効寿命を確保するには、フィルム表面の雨水や雪を適時に除去する必要があります。実験の結果、屋根の角度は25〜27度が雨・雪落ちしやすいことが分かりました。温室の大きなスパンと南北の配置により、照明が均一になり、同じ温室内での植物の生育にばらつきが生じる問題を解決できます。

ベリー専用大スパン断熱ビニールハウス

著者のチームは大規模なスパンの温室を研究し、建設しました。この温室は、建設の費用対効果、果実の収量、断熱性能の点で大きな利点があります。

大スパン温室構造パラメータ

大スパン温室構造

01 温度の利点

大スパン温室は土壁が不要で、通常の太陽熱温室に比べて土地利用率が30％以上向上します。大スパン外断熱ビニールハウスは、外気温がマイナス15℃、室内外の温度差が21℃の場合、最高気温が6℃に達することが判明しています。断熱性に関しては太陽熱温室と同等の性能です。

大スパン温室と太陽熱温室の冬季の断熱・放熱性能の比較

02 構造上の利点

施設は合理的な構造、強固な基礎、耐風圧等級10、耐積雪荷重0.43kN/mを備えています。²、暴風雨や積雪などの自然災害に強く、耐用年数は15年以上です。通常の温室と比較して、同一面積の内部空間が2～3倍になり、機械化作業に便利で、背丈の高い作物（2m±1m）の作付けにも適しています。

03 光と空間環境のメリット

大スパンの温室は、大規模な作付けにおける人員管理やスケジュール管理に非常に役立ち、労働の無駄を効果的に回避できます。大スパン温室の屋根設計は、異なる緯度条件下での太陽高度角とフィルム表面への太陽光の入射角を十分に考慮しており、異なる季節や異なる太陽光入射時間（組み合わせ）において理想的な照明条件を形成できます。フィルム表面と地面とのなす角度は27°で、雨や雪が総合的に滑り落ちます）。これにより、光の散乱と屈折を可能な限り減らし、太陽エネルギーを最大限に利用します。大スパン温室のスペースが2倍以上に広がり、CO2も削減₂ 空気に対する相対湿度が2倍以上に増加し、作物の成長を促進し、生産量の増加という目的を達成します。

ベリー栽培施設の比較

ベリーの栽培に適した温室を構築する目的は、ベリーの栽培において重要な生育環境と環境制御を獲得することであり、植物の成長は生育環境の長所と短所を直感的に反映します。

さまざまな温室でのラズベリーの成長の比較

さまざまな温室でのラズベリーの成長の比較

ラズベリー果実の収量と品質は、生育環境と環境制御にも依存します。1級果実の基準適合率70％以上、生産量4t/667m² より高い利益を意味します。

各ハウスの収量と1級果実の規格適合率の比較

ラズベリー製品 

引用情報

張卓燕。ラズベリー栽培に適した特別な施設構造[J]。農業工学技術、2022、42(22):12-15。