肖日新 鄧長智 廖道龍 吳海云

近年來，家庭小農(nóng)場及常年蔬菜基地建設(shè)已引起各地廣泛重視，其中設(shè)施大棚是許多家庭小農(nóng)場建設(shè)的標(biāo)志性設(shè)施，而速生葉菜均衡生產(chǎn)又是常年蔬菜基地建設(shè)的重要內(nèi)容。因此，發(fā)展熱帶地區(qū)（下面簡稱熱區(qū)）大棚速生葉菜均衡生產(chǎn)，既可作為家庭小農(nóng)場的主要經(jīng)營方向，又可作為常年蔬菜基地的重要補(bǔ)充。但現(xiàn)階段華南熱區(qū)許多設(shè)施大棚都是照搬北方設(shè)計(jì)理念，沒有很好解決夏秋降溫問題，周年利用率低；常年蔬菜中的速生葉菜主要是憑經(jīng)驗(yàn)排開播種[1]，難以從根本上解決均衡生產(chǎn)與均衡供應(yīng)問題。本文詳細(xì)介紹了熱區(qū)降溫型設(shè)施大棚的設(shè)計(jì)建造及大棚速生葉菜均衡播種數(shù)學(xué)公式的建立與應(yīng)用[2]，以供華南熱區(qū)家庭小農(nóng)場與常年蔬菜基地建設(shè)，尤其是為夏秋渡淡蔬菜的均衡生產(chǎn)提供參考應(yīng)用。

1 華南熱區(qū)設(shè)施大棚的設(shè)計(jì)與建造

1.1 華南熱區(qū)設(shè)施大棚設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮的因素

華南熱區(qū)設(shè)施大棚應(yīng)適應(yīng)當(dāng)?shù)氐臍夂蚺c生態(tài)條件，綜合起來應(yīng)解決以下幾點(diǎn)共性。

①相對抗風(fēng) 華南熱區(qū)夏秋臺風(fēng)發(fā)生頻繁，要使設(shè)施大棚絕對抗風(fēng)是不可能的，但從各方面因素綜合考慮，要求能抗80%以上的臺風(fēng)。按此標(biāo)準(zhǔn)，沿海地區(qū)要求抗臺風(fēng)12～13級，內(nèi)陸亦要求抗8～10級。

②降溫 棚內(nèi)溫度不能比棚外高，要求能在夏秋季正常使用。

③擋暴雨 設(shè)計(jì)合適的棚型結(jié)構(gòu)頂部，選擇適宜的覆蓋材料與方式，能確保雨水尤其是暴雨不直接沖刷作物。

④阻隔蟲源 通過四周覆蓋材料的選擇，確保能阻隔蟲源進(jìn)入棚內(nèi)。

⑤成本與效益 通過選擇適宜的棚型檔次與提高使用效率，達(dá)到節(jié)本增效的目的。

以上各因素中，關(guān)鍵是如何降溫，這正是與北方增溫型大棚最大的區(qū)別。

1.2 提高熱區(qū)大棚抗風(fēng)等級的幾項(xiàng)綜合措施

華南熱區(qū)夏秋季常遇強(qiáng)臺風(fēng)，建造大棚時(shí)必須采取如下一些綜合措施來提高抗風(fēng)能力。

①重視立柱基礎(chǔ)，一般應(yīng)入土0.5 m。

②強(qiáng)調(diào)材料質(zhì)量，嚴(yán)禁以次充好。

③選擇合適的高度，主棚體高度以不超過5.5 m為宜。

④基礎(chǔ)底座與立柱的連接處應(yīng)特別注重銜接質(zhì)量，立柱下端0.4～0.6 m宜用水泥漿填滿。

⑤增設(shè)必要的撐桿，增強(qiáng)整棚牢固度。

⑥設(shè)置靈活的覆蓋物開閉系統(tǒng)。

1.3 華南熱區(qū)設(shè)施大棚設(shè)計(jì)中應(yīng)遵循的降溫原理

熱區(qū)設(shè)施大棚的建造不能照搬北方的設(shè)計(jì)理念，應(yīng)運(yùn)用“空氣比熱”的物理學(xué)原理，通過改變棚型結(jié)構(gòu)，促進(jìn)熱空氣上升、冷空氣下沉，形成“煙囪效應(yīng)”，從而達(dá)到降低棚內(nèi)溫度的目的。

1.4 建議應(yīng)發(fā)展的幾種降溫棚型

根據(jù)以上降溫原理，我們在生產(chǎn)實(shí)際中設(shè)計(jì)了多種不同結(jié)構(gòu)的棚型，獲得了不同的降溫效果，主要有以下幾種。

①單斜式拱圓形降溫大棚 棚長30 m，棚寬6 m，拱高1.4 m，棚拱為圓弧形。該種棚型單斜式主要體現(xiàn)在棚脊的傾斜上，即北端頂高4.0 m，南端頂高3.4 m，棚頂南北高相差0.6 m，棚脊縱梁坡度2%。為考慮北端排熱氣的需要，北端上部三角區(qū)不要覆膜，應(yīng)蓋較疏的防蟲網(wǎng)（圖1）。

②單斜式屋脊形降溫大棚 棚拱為屋脊形，棚型規(guī)格、棚拱南北高差及棚脊縱梁坡度均與單斜式拱圓形大棚相同；北端上部三角區(qū)亦是覆蓋較疏的防蟲網(wǎng)（圖2）。

圖1 單斜式拱圓形大棚

圖2 單斜式屋脊形大棚

③單斜式凸拱形降溫大棚 即在拱圓形棚的基礎(chǔ)上再加上一個(gè)小凸拱，棚拱仍為南北高差設(shè)計(jì)，使棚脊縱梁坡度達(dá)2%，拱棚二坡面與小凸拱頂面覆蓋薄膜，而小凸拱二側(cè)面及棚北端上部均覆蓋較疏的防蟲網(wǎng)（圖3）。

圖3 單斜式凸拱形大棚

④雙斜式中高檔降溫大棚 棚長30 m，棚寬24 m，棚高5.2 m。該棚型雙斜式體現(xiàn)在棚面與棚脊的傾斜上，棚拱面由上拱面、下拱面和垂直側(cè)面組成，垂直側(cè)面連接上、下拱面。上拱面、下拱面和垂直側(cè)面的坡度均為2.5%，上、下拱面均覆蓋薄膜，垂直側(cè)面與北端上部則覆蓋較疏的防蟲網(wǎng)（圖4）。

圖4 雙斜式中高檔降溫大棚

圖5 能同時(shí)起到降溫、擋雨、隔蟲的網(wǎng)膜混蓋方式

⑤一種能同時(shí)起到降溫、擋雨、隔蟲的網(wǎng)膜混蓋方式 對于已建的一些中低檔簡易大棚，應(yīng)通過改造升級，使其能同時(shí)起到降溫、擋雨和防蟲的作用，以適應(yīng)夏秋葉菜種植。主要改造措施為：a.棚四周覆蓋防蟲網(wǎng)；b.棚拱兩斜面覆蓋薄膜，棚頂正中留0.8 m通風(fēng)道；c.通風(fēng)道上面覆蓋一層防蟲網(wǎng)或遮陽網(wǎng)，兩端用“U”形槽卡?。▓D5）。

1.5 有利于棚內(nèi)降溫的幾項(xiàng)配套措施

華南熱區(qū)降溫型大棚的設(shè)計(jì)，除考慮結(jié)構(gòu)因素外，還應(yīng)配套以下措施：①根據(jù)棚型檔次設(shè)計(jì)外遮陽或內(nèi)遮陽；②棚內(nèi)安裝倒掛式噴霧系統(tǒng)；③棚北端上部設(shè)置一個(gè)排氣扇。

2 速生葉菜均衡播種數(shù)學(xué)公式的建立與應(yīng)用

2.1 速生葉菜均衡生產(chǎn)涉及的因素

①采收期天數(shù)（即播種間隔天數(shù)），用A表示；

②從播種到采收結(jié)束的生育期天數(shù)，用B表示；

③兩茬之間的土壤休閑與備耕天數(shù)，用C表示；

④基地生產(chǎn)面積，用W表示；

⑤作物的種植比例，用Y表示；

⑥該作物按均衡生產(chǎn)要求，每次應(yīng)播種的面積，用X表示。

2.2 速生葉菜均衡播種數(shù)學(xué)公式的推導(dǎo)

通過上述生產(chǎn)技術(shù)參數(shù)可以進(jìn)行以下推導(dǎo)。

①在常規(guī)生產(chǎn)情況下，全年生產(chǎn)茬數(shù)=全年天數(shù)/每茬作物所需天數(shù)=360/（B+C），全年生產(chǎn)面積=W×Y×360/（B+C）。

②在均衡生產(chǎn)情況下，全年播種批數(shù)=全年天數(shù)/作物采收期天數(shù)=360/A，全年生產(chǎn)面積=X×360/A。

③2種生產(chǎn)方式的全年生產(chǎn)面積是相等的，即W×Y×360/（B+C）=X×360/A。

④再通過移項(xiàng)和簡化得出：X=A×W×Y/（B+C），我們將此關(guān)系確定為速生葉菜均衡播種數(shù)學(xué)公式。

2.3 速生葉菜均衡播種數(shù)學(xué)公式的應(yīng)用實(shí)例

某家庭農(nóng)場利用設(shè)施大棚生產(chǎn)某速生葉菜[3，4]，其采收期即播種間隔天數(shù)（A）為5天，生育期（B）為27天，兩茬之間土壤休閑備耕天數(shù)（C）為3天，大棚基地面積（W）為 3.33 hm2，種植比例（Y）為 30%，則按均衡生產(chǎn)要求每次應(yīng)播種面積為：X=A×W×Y/（B+C）=5×3.33×30%/（27+3）=0.166 hm2，即每隔 5 天播種1次，每次播種0.166 hm2，就能保證在3.33 hm2生產(chǎn)基地中，該種速生葉菜的生產(chǎn)比例為30%，并能做到全年的日采收量相對均衡。

2.4 速生葉菜均衡播種數(shù)學(xué)公式應(yīng)用效果討論

①在相對一致的環(huán)境條件下，利用均衡播種數(shù)學(xué)公式指導(dǎo)速生葉菜均衡生產(chǎn)，能確保日上市量的相對均衡，有利于訂單生產(chǎn)和蔬菜周年均衡供應(yīng)[5]。

②在現(xiàn)階段的實(shí)際應(yīng)用中，隨著季節(jié)與外界溫度變化，某些參數(shù)可以適當(dāng)調(diào)整，以更好地適應(yīng)均衡生產(chǎn)的要求。

③隨著設(shè)施水平與栽培環(huán)境可控程度的提高，應(yīng)用效果將更佳。

[1]農(nóng)映高，畢曉磊.夏秋淡季蔬菜栽培[J].廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)，2001（4）：201-202.

[2]張少華.數(shù)學(xué)期望在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011，39（16）：9 480，9 570.

[3]白鳳朝.速生型小白菜栽培技術(shù)[J].西北園藝，2009（3）：10.

[4]歐繼喜，莫潔華.深圳地區(qū)夏季菜心栽培技術(shù)[J].長江蔬菜，2008（6）：26-27.

[5]陳德明.抓好基地穩(wěn)定蔬菜生產(chǎn) 促進(jìn)流通均衡市場供應(yīng)[J].上海農(nóng)村經(jīng)濟(jì)，2012（3）：27-29.