作者：周长吉、李洪波等

文章来源: 温室园艺农业工程技术

这里是海淀区农业科学研究院的实验基地，也是海淀区农业高新技术展览科技园。2017年，笔者率先从韩国引进了一座多跨高保温塑料薄膜试验温室。目前，郑主任已将其改造为一座集科技展示、观光采摘、休闲娱乐于一体的草莓生产温室，名为“5G云草莓”，接下来我将带大家一起体验。

草莓温室种植及其空间利用

可升降草莓架和悬挂系统

栽培槽和栽培方法

栽培槽将供水和排水集中在栽培槽底部，栽培槽底面中部沿长方向向外凸起一圈边缘（从栽培槽内部看，底部形成一条底槽）。栽培槽的主要供水管道直接铺设在该底槽内，栽培介质渗出的水也均匀地收集到该底槽中，最终从栽培槽的一端排出。

用栽培盆种植草莓的优点在于：栽培盆底部与栽培槽底面分离，不会在基质底部形成高积水层，提高了基质的整体通风性；水分会随着灌溉水流扩散；此外，基质装入栽培盆后不会发生渗漏，栽培架整体整洁美观。这种方法的缺点主要是滴灌和栽培盆种植增加了设备建设方面的投入。

种植槽和花盆

栽培架悬挂升降系统

该栽培架的悬挂升降系统与传统草莓升降栽培架基本相同。栽培槽的悬挂扣环绕栽培槽，并通过可调节长度的花篮螺丝（用于调节栽培槽安装高度的一致性）将悬挂扣与换向轮连接。下绳的另一端缠绕在与电机减速器驱动轴相连的轮子上。

栽培架悬挂系统

在整体通用吊架系统的基础上，为了满足栽培槽特殊截面形状和观光展示的需求，这里还创新性地设计了一些个性化的配件和设施。

（1）栽培架吊钩。栽培架的吊钩首先是一个闭环扣，由钢丝弯曲焊接而成。吊钩各部分的横截面相同，力学性能一致；槽的底部也采用了相应的半圆形弯曲；第三，将吊钩中间折成锐角，上部吊钩直接钩在弯曲点上，这样既保证了栽培槽重心的稳定，又避免了横向变形，同时保证了吊钩钩挂牢固，不会滑脱或脱落。

栽培架扣

（2）安全吊绳。在传统吊绳系统的基础上，沿栽培槽长度方向每隔6米增设一套安全吊绳系统。该增设安全吊绳系统的要求是：一是与驱动吊绳系统同步运行；二是具有足够的承载能力。为满足上述功能要求，设计并选用了一套弹簧卷绕装置吊绳系统，用于收回栽培槽的吊绳。该弹簧卷绕装置与驱动吊绳平行布置，并悬挂固定于温室桁架的下弦杆上。

附加安全悬挂系统

栽培架辅助生产设备

（1）植物梳理系统。此处提及的植物梳理系统主要由两部分组成：植物梳理支架和彩色银绳。其中，植物梳理支架由一个部分弯曲的整体U形折叠卡和一个带有双限位杆的U形卡组成。U形折叠卡的底部和下半部分与栽培槽的外部尺寸相匹配，并从底部环绕栽培槽；其双叉超过栽培槽开口位置后，弯曲连接双限位杆，同时起到限制栽培槽开口变形的作用；其向上凸起的小U形弯曲部分用于固定草莓的果叶分离绳；U形卡的上半部分为W形弯曲部分，用于固定草莓枝叶梳理绳。U形折叠卡和双限位杆均由镀锌钢丝弯曲而成。

果叶分离绳用于将栽培槽开口宽度内的草莓枝叶聚拢起来，并将草莓果实悬挂在栽培槽外，这不仅方便采摘果实，还能保护草莓免受液态药物的直接喷洒，并能提高草莓种植的观赏品质。

植物梳理系统

（2）可移动式黄板架。可移动式黄板架是专门设计的，即在三脚架上焊接一根用于悬挂黄蓝板的立柱，可以直接放置在温室地面上，并可随时移动。

（3）自动驾驶植保车。该车辆可配备植保喷雾器，即自动驾驶喷雾器，可根据计算机规划的路径在室内进行无人操作人员的植保作业，从而保障温室操作人员的健康。

植物保护设备

营养供应和灌溉系统

本项目的营养液供应和灌溉系统分为三部分：一是清水制备部分；二是草莓灌溉施肥系统；三是草莓栽培用液循环系统。清水制备设备和营养液系统统称为灌溉头，向作物供水和回水的设备称为灌溉设备。

营养供应和灌溉系统

灌溉前沿

净水制备设备通常应配备砂砾过滤器以去除沙粒，以及软水设备以去除盐分。过滤软化的净水储存在储水罐中以备后用。

营养液配置设备通常包括三个分别用于A、B肥料的原料罐、一个用于调节pH值的酸罐以及一套肥料搅拌机。运行过程中，肥料机根据设定的配方，将A罐、B罐和酸罐中的原液按比例混合，形成营养液原料，并将肥料机配制的营养液原料储存在原液储罐中备用。

营养液制备设备

草莓种植的供水和回水系统

草莓种植的供回水系统采用集中式供回水方式，即在栽培槽的一端进行供回水。由于栽培槽采用升降悬挂方式，其供回水管道有两种形式：一种是固定式刚性管道；另一种是随栽培槽上下移动的柔性管道。灌溉施肥时，清水箱和原液储罐中的液体按设定比例送至水肥一体化机进行混合（简易方法可使用比例施肥器，例如文丘里管等，可以是动力驱动或非动力驱动），然后通过主供水管（主供水管沿温室跨度安装在温室桁架上）输送到栽培吊架顶部，柔性橡胶软管将灌溉水从主供水管引至各栽培架末端，再与栽培槽内设置的供水支管连接。栽培槽内的供水支管沿栽培槽长度方向布置，滴灌管根据栽培盆的布置位置依次连接，营养液通过滴灌管滴入栽培盆的基质中。基质渗出的多余营养液通过栽培盆底部的排水孔排入栽培槽，并汇集到栽培槽底部的排水沟中。调整栽培槽的安装高度，使水流从一端流向另一端，形成稳定的流动。在倾斜的坡面上，从栽培槽底部收集的灌溉回流液最终会聚集到栽培槽的末端。栽培槽末端设置开口，用于连接回流液收集罐，并在收集罐下方连接回流管，收集到的回流液最终被收集并排入回流液收集罐中。

灌溉供水和回水系统

回收液体的利用

该温室灌溉回水系统不采用草莓生产系统的闭环循环运行模式，而是收集草莓种植槽的回水，直接用于观赏蔬菜的种植。温室四面围墙上设置与草莓种植槽高度相同的固定高度种植槽，槽内填充栽培基质，用于种植观赏蔬菜。草莓的回水直接灌溉这些观赏蔬菜，日常灌溉用水则来自储水箱中的清水。此外，在供回水管路设计中，种植槽的供水管和回水管合并为一根。种植槽采用潮汐式灌溉模式。供水期间，打开供水管阀门，关闭回水管阀门；排水期间，关闭管道阀门，打开排水阀。这种灌溉方式节省了种植槽内的灌溉供水支管和子管，节省了投资，且基本不影响观赏蔬菜的产量。

利用回流液种植观赏蔬菜

温室及配套设施

该温室于2017年从韩国整机进口，长47米，宽23米，总面积1081平方米。² 温室跨度为7米，跨距为3米，檐高为4.5米，脊高为6.4米，共3跨15跨。为增强温室的保温性能，在温室周围设置了1米宽的保温走廊，并设计了室内双层保温幕墙。结构改造过程中，将原温室跨间柱顶的水平弦杆替换为桁架梁。

温室结构

温室保温系统的改造保留了原有的屋顶和墙体双层内保温设计。然而，经过三年的使用，原有的保温遮阳网部分老化破损。改造过程中，所有保温帘均更换为国产的轻质高保温性能的丙烯酸棉保温棉被。实际使用中，屋顶保温帘与墙体保温棉的接缝处相互重叠，整个保温系统密封严实。

温室保温系统

为了确保作物生长所需的光照，温室改造中增设了补光系统。该补光系统采用生物效应LED照明，每盏LED生长灯功率为50W，每跨布置2根灯柱，每根灯柱间距为3m，总光功率为4.5kW，相当于4.61W/m²。² 单位面积。1米高度处的光照强度可达200​​0勒克斯以上。

在安装植物辅助灯的同时，每跨还以2米的间距安装了一排UVB灯，主要用于温室内空气的间歇性消毒。单盏UVB灯的功率为40瓦，总装机功率为4.36千瓦，相当于4.47瓦/平方米。² 单位面积。

温室供暖系统采用更环保的空气源热泵，通过热交换器将热空气送入温室。温室内空气源热泵总功率为210kW，并均匀分布38台换热风机。每台风机的散热量为5.5kW，即使在北京最冷的室外温度为-15℃的情况下，也能保证温室内的空气温度保持在5℃以上，从而保障草莓在温室中的安全生长。

为了保证温室内空气温度和湿度的均匀性，并形成一定的室内空气流动，温室还配备了水平循环风机。循环风机沿温室跨度中部布置，间隔18米，单台风机的功率为0.12千瓦。

温室配套环境控制设备

引用信息：

周长吉，洪波，李，何政，等周博士考察了石岭（一百二十六）观光型可升降草莓吊架及其配套设施设备[J].农业工程技术,2022,42(7):36-42.