originale Zhang Zhuoyan Serra Orticoltura Ingegneria agricola Tecnologia 2022-09-09 17:20 Pubblicato a Pechino

Tipi e caratteristiche di serre comuni per la coltivazione di bacche

Le bacche vengono raccolte tutto l'anno nel nord della Cina e richiedono la coltivazione in serra.Tuttavia, sono stati riscontrati vari problemi nell'effettivo processo di semina utilizzando vari tipi di strutture come serre solari, serre a più campate e serre a pellicola.

01 Film serra

Il vantaggio di coltivare bacche in una serra cinematografica è che ci sono quattro aperture di ventilazione su entrambi i lati e sulla parte superiore della serra, ciascuna con una larghezza di 50-80 cm, e l'effetto di ventilazione è buono.Tuttavia, poiché è scomodo aggiungere materiali di isolamento termico come trapunte, l'effetto di isolamento termico è scarso.La temperatura media più bassa di notte nell'inverno settentrionale è di -9°C, e la temperatura media nella serra del film è di -8°C.Le bacche non possono essere coltivate in inverno.

02 Serra solare

Il vantaggio di coltivare bacche in una serra solare è che quando la temperatura media minima notturna nell'inverno settentrionale è di -9°C, la temperatura media nella serra solare può raggiungere gli 8°C.Tuttavia, il muro di terra della serra solare porta al suo basso tasso di utilizzo del suolo.Allo stesso tempo, ci sono due aperture di ventilazione sul lato sud e sulla parte superiore della serra solare, ciascuna con una larghezza di 50-80 cm, e l'effetto di ventilazione non è buono.

03 Serra a più campate

Il vantaggio di coltivare bacche in una serra a film a più campate è che la struttura della serra a più campate non occupa terreni agricoli aggiuntivi e il tasso di utilizzo del terreno è elevato.Ci sono un totale di otto aperture di ventilazione sui quattro lati e sulla parte superiore della serra a più campate (prendere ad esempio una serra a più campate di 30 m × 30 m).L'effetto di ventilazione è garantito.Tuttavia, quando la temperatura media minima notturna nell'inverno settentrionale è di -9°C, la temperatura media nella serra con film a più campate è di -7°C.In inverno, il consumo energetico giornaliero per mantenere la temperatura interna minima a 15°C per la normale crescita delle bacche può raggiungere i 340 kW•h/667m².

Dal 2018 al 2022, il team dell'autore ha testato e confrontato gli effetti dell'applicazione di serre cinematografiche, serre solari e serre a più campate.Allo stesso tempo, è stata progettata e costruita in modo mirato una serra intelligente adatta alla coltivazione di piccoli frutti.

Confronto delle caratteristiche principali di diverse serre

Serre a film, serre solari e serre a più campate

Serra a doppia campata per frutti di bosco

Sulla base di serre ordinarie, il team dell'autore ha progettato e costruito una serra a doppia campata per la semina di bacche e ha effettuato una semina di prova con lamponi come esempio.I risultati hanno mostrato che la nuova serra crea un ambiente di crescita più adatto alla piantagione di bacche e ottimizza il gusto e il contenuto nutrizionale dei lamponi.

Confronto della composizione dei nutrienti della frutta

Serra a doppia campata

La serra a doppia campata è un nuovo tipo di serra il cui effetto di ventilazione, effetto luminoso e tasso di utilizzo del terreno sono più adatti alla coltivazione di bacche.I parametri strutturali sono riportati nella tabella sottostante.

Profilo per serra a doppia campata/mm

Parametri della struttura della serra a doppia campata

L'altezza di impianto delle bacche è diversa dall'altezza di impianto delle verdure tradizionali.Le varietà di lampone coltivate possono raggiungere più di 2m.Sul lato inferiore della serra, le piante di bacche saranno troppo alte e sfonderanno il film.La crescita delle bacche richiede una forte luce (radiazione solare totale 400~800 unità di radiazione (10⁴W/m²).Dalla tabella sottostante si può vedere che il lungo tempo di illuminazione e l'elevata intensità della luce in estate hanno scarso effetto sulle bacche, mentre in inverno la bassa intensità della luce e il breve tempo di illuminazione hanno comportato una marcata diminuzione della resa delle bacche.C'è anche una differenza nell'intensità della luce sui lati nord e sud della serra solare, che porta alla differenza nella crescita delle piante sui lati nord e sud.Lo strato di terreno della costruzione del muro di terra della serra solare è gravemente danneggiato, il tasso di utilizzo del terreno è solo la metà e le misure antipioggia sono danneggiate con l'aumento della durata.

effetti dell'intensità e della durata della luce sulla resa dei lamponi in inverno e in estate

utilizzazione del suolo

01 Ventilazione della serra

La nuova serra a doppia campata ha aumentato l'altezza dello sfiato sottovento nella posizione più bassa per garantire che non vi siano pellicole nell'area di semina che possano bloccare la crescita delle piante.Rispetto alle prese d'aria inferiori con una larghezza di 0,4-0,6 m nelle normali serre solari, le prese d'aria con una larghezza di 1,2-1,5 m nella serra a doppia campata hanno raddoppiato l'area di ventilazione.

02 Tasso di utilizzo del suolo della serra e riscaldamento e isolamento

La serra a doppia campata conta su una campata di 16 me un'altezza di 5,5 m.Rispetto alle normali serre solari, lo spazio interno è 1,5 volte più grande e il 95% dell'area di impianto effettiva si ottiene senza costruire muri di terra, il che migliora il tasso di utilizzo del terreno di oltre il 40%.Diversamente dal muro di terra costruito per l'isolamento termico e l'accumulo di calore nelle serre solari, la serra a doppia campata adotta un sistema di isolamento termico interno e un sistema di riscaldamento a tubi di riscaldamento a pavimento, che non occupa l'area di impianto.L'ampia campata porta l'area raddoppiata e la quantità di trasmissione della luce, che aumenta l'accumulo di calore del suolo di 0 ~ 5 ° C anno dopo anno.Allo stesso tempo, alla serra vengono aggiunti una trapunta isolante termica interna e una serie di sistemi di riscaldamento a tubi di riscaldamento a pavimento per mantenere la temperatura interna della serra al di sopra di 15°C sotto l'ondata di freddo di -20°C nell'inverno settentrionale, garantendo così la normale produzione di bacche in inverno.

03 Illuminazione della serra

La crescita delle bacche ha elevate esigenze di luce, che richiede un irraggiamento solare totale di 400-800 unità di radiazione (10⁴W/m²) di intensità luminosa.I fattori che influenzano la luce della serra includono le condizioni meteorologiche, le stagioni, la latitudine e le strutture edilizie.I primi tre sono fenomeni naturali e non sono controllati dall'uomo, mentre il secondo è controllato dall'uomo.L'illuminazione della serra è principalmente correlata all'orientamento della serra (entro 10° sud o nord), all'angolo del tetto (20~40°), all'area ombreggiata dei materiali da costruzione, alla trasmissione della luce del film plastico e all'inquinamento, alle gocce d'acqua, al grado di invecchiamento, questi sono i principali fattori che influenzano l'illuminazione della serra.Annullare l'isolamento termico esterno e adottare la struttura di isolamento termico interno, che può ridurre del 20% la superficie ombreggiante.Per garantire le prestazioni di trasmissione della luce e l'effettiva durata del film, è necessario rimuovere tempestivamente l'acqua piovana e la neve sulla superficie del film.Dopo gli esperimenti, si è scoperto che l'angolo del tetto di 25~27° è più favorevole alla caduta di pioggia e neve.L'ampia campata della serra e la disposizione nord-sud possono rendere uniforme l'illuminazione per risolvere il problema della crescita incoerente delle piante nella stessa serra.

Speciale serra in plastica termoisolante per frutti di bosco di grandi dimensioni

Il team dell'autore ha ricercato e costruito una serra di grandi dimensioni.Questa serra presenta grandi vantaggi in termini di economicità di costruzione, resa delle bacche e prestazioni di isolamento termico.

Parametri della struttura della serra a grande campata

Struttura a serra di grandi dimensioni

01 Vantaggio termico

La serra di grandi dimensioni non ha bisogno di muri di terra e il tasso di utilizzo del suolo della normale serra solare è aumentato di oltre il 30%.È stato determinato che la serra in plastica con isolamento termico esterno ad ampia campata può raggiungere i 6°C quando la temperatura esterna è di -15°C e la differenza di temperatura tra interno ed esterno è di 21°C.In termini di isolamento termico, è simile alle prestazioni della serra solare.

Confronto delle prestazioni di isolamento termico e dissipazione del calore tra serra di grandi dimensioni e serra solare in inverno

02 Vantaggi strutturali

La struttura ha una struttura ragionevole, una base solida, una resistenza al vento di grado 10, un carico di neve di 0,43 kN/m², forte resistenza ai disastri naturali come temporali e accumuli di neve e una durata di oltre 15 anni.Rispetto alle normali serre, lo spazio interno della stessa area è aumentato di 2~3 volte, il che è conveniente per le operazioni meccanizzate ed è adatto per la semina di colture con piante più alte (2 m ± 1 m).

03 Vantaggi dell'ambiente luminoso e spaziale

Le serre di grandi dimensioni sono molto utili per la gestione e la programmazione del personale nelle piantagioni su larga scala e possono evitare efficacemente lo spreco di manodopera.Il design del tetto della serra a grande campata tiene pienamente conto dell'angolo di altitudine del sole e dell'angolo di incidenza della luce solare sulla superficie del film in diverse condizioni di latitudine, in modo che possa formare condizioni di illuminazione ideali in diverse stagioni e diversi periodi di incidenza della luce solare (combinati con l'angolo tra la superficie del film e il terreno è di 27° per far scivolare la pioggia e la neve in modo completo), in modo da ridurre il più possibile la dispersione e la rifrazione della luce e massimizzare l'uso dell'energia solare.Lo spazio della serra a grande campata è aumentato di oltre 2 volte e la CO₂ rispetto all'aria è aumentato di oltre 2 volte, il che favorisce la crescita delle colture e raggiunge lo scopo di aumentare la produzione.

Confronto di diverse strutture per la coltivazione di bacche

Lo scopo di costruire una serra più adatta alla piantagione di bacche è ottenere un importante ambiente di crescita e controllo ambientale nella piantagione di bacche, e la crescita delle piante riflette intuitivamente i vantaggi e gli svantaggi del loro ambiente di crescita.

Confronto della crescita dei lamponi in diverse serre

Confronto della crescita dei lamponi in diverse serre

La quantità e la qualità della resa dei frutti di lampone dipendono anche dall'ambiente di coltivazione e dal controllo ambientale.Il tasso di conformità standard della frutta di prima classe è superiore al 70% e la produzione di 4t/667m² significa maggiori profitti.

confronto tra la resa di diverse serre e il tasso di conformità standard della frutta di prima scelta

Prodotti al lampone 

Informazioni sulla citazione

Zhang Zhuoyan. Una struttura speciale adatta alla coltivazione di lamponi [J].Tecnologia di ingegneria agricola, 2022,42(22):12-15.