吳樂天 鄒 平 王 瑞 焦銳斌
(1.新疆農業(yè)科學院農業(yè)機械化研究所,新疆烏魯木齊 830091;2.新疆設施農業(yè)工程與裝備工程技術研究中心,新疆烏魯木齊 830091;3.農業(yè)部林果棉與設施農業(yè)裝備科學觀測實驗站,新疆烏魯木齊 830091;4.新疆農業(yè)科學院農業(yè)工程公司,新疆烏魯木齊 830091)
我國日光溫室生產對天氣條件的變化依賴程度較高,所以其產量和品質受災害的影響程度偏高,北方地區(qū)春季大風伴隨倒春寒對蔬菜產量影響較大,南方地區(qū)大風帶來降雨造成水淹、高濕對蔬菜品質造成極大影響,因此有效提高防災、控災能力,應對災后修復工作尤其重要。在風災預警分析和風險評估方面:高悅[1]、陳笑娟[2]制定了河北地區(qū)風災風險預警服務及風災防御措施技術,統(tǒng)計分析了大風出現的概率和時間節(jié)點;陳思寧[3]、于紅[4]、黃川容[5-6]等構建日光溫室風災風險評估模型,分析風災風險空間變化特征,對日光溫室的風災進行風險分析和區(qū)劃,計算出溫室不同等級風災風險指數和空間分布差異;李楠[7]、張波[8]通過風洞試驗,對不同區(qū)域不同風向日光溫室模型的頂端和端面風壓系數進行測定,測量和分析不同風向角下設施大棚表面風壓系數和分布規(guī)律;張淑杰[9]采用極值Ⅰ型分布函數計算了5、10、20、30 a的風速極值和風壓,得出東北各區(qū)域日光溫室遭受大風危害的臨界風壓和風速指標。在風災預防和災后重建方面:強彥生[10]、宋銀山[11]根據大風特點,總結出設施果蔬防風減災措施,有效減輕了風災帶來的沙塵和寒流影響,對日光溫室及時進行補救,降低經濟損失;程瑞[12]研究了火災、風災、雪災等自然災害形成的原因,并提出溫室設施自然災害的防災減災控制技術;李建新[13]針對大風造成日光溫室草簾被風吹起、棚膜撕破、溫室蔬菜、凍死以及溫室被壓塌等現象,提出蔬菜災害性天氣的防范管理措施;李志[14]從溫室結構設計節(jié)點受力的薄弱環(huán)節(jié),分析了大風時溫室扭矩過大發(fā)生災難的情況;辛紀寶[15]強調冬春季遇大風天氣,白天揭開草簾后,棚膜遇風會出現上下摔打現象,時間長了棚膜會破損,夜間遇到大風,容易把草簾吹得七零八落,屋面暴露,散熱量加快,室內溫度下降,作物受凍。本文從溫室密封、加固、配套裝置改良和溫室細節(jié)設計等方面提出防風措施和災后管理方法,能夠為減低風災造成的損失提供有益幫助。
大風天氣對日光溫室造成的災害主要有3種:①破壞溫室結構造成毀滅性災害;②大風伴隨降溫帶來的溫室凍害;③大風帶來的降雨,造成的雨水倒灌和高濕現象。本文分別針對上述3種情況做好應對措施。
1.1 溫室的密封及加固溫室生產中最易被大風損毀的就是棚膜,也是防風的關鍵。確保溫室密閉,棚膜各邊要壓嚴,確保不灌風,溫室內灌風是溫室損毀的主要原因。大風來時,嚴禁氣流沖入,要準備封嚴門洞的材料。在大風多發(fā)地區(qū)需要常備棚膜、沙袋、鐵絲和繩子等應急物資。平時要多注意是否有棚膜破碎,邊角是否壓緊。
棉被連接形成整體,用沙袋壓住迎風面邊緣。棉被間除卷簾機棉被都要連接成整體,可用縫麻袋的彎針進行縫合,后屋面壓棉被處要封嚴,山墻棉被邊也要封嚴(用沙袋),不能讓風從棉被下灌入。特大風地區(qū)或冬季有風地區(qū)要準備加固繩,在棉被外用加固繩連接天錨、地錨進行加固。檢查電路,切斷電源,謹防加溫爐、電線等被大風吹倒和破壞。清理爐灰,清理溫室周邊的枯枝、干柴、紙箱塑料等易燃物品,防止引發(fā)火患。沙袋也用于前屋面的雨水漫灌。
1.2 防風裝置的使用
1.2.1 使用卡槽、卡簧專用溫室配件,山墻增加雙道壓膜槽 溫室采用雙型熱鍍鋅卡槽配合專用65 Mn卡簧,大風作用于薄膜時,將力傳輸給卡簧,根據力學原理,若角α<β時,卡槽將卡簧鎖住,卡簧向下移動;若角α>β時,卡簧上下移動。雙型卡槽配合卡簧使用時,風載越大,卡簧向下的力就越大,不易崩出。溫室山墻增加雙道壓膜槽,使得棚膜四周更密閉,能夠有效防止大風從溫室東西山墻灌風。每隔1 m設置1道壓膜線,并增加預緊裝置。通過壓膜線將棚膜壓緊,大風來時可以保證棚膜不上下波動,較為穩(wěn)固;確保每隔1 m設置1道壓膜線,壓膜線對溫室外部薄膜起壓縫及密封的作用,同時也能防止大風對塑料膜的損害。選擇拉力大、柔軟光滑(不傷棚膜)、無腐蝕、抗老化以及耐酸堿的壓膜線,并在前屋面或者后屋面設置壓膜線預緊裝置,例如花籃螺栓、緊繩器等。
1.2.2 利用卷簾機防風 一般情況下,將卷簾機卷停在采光面中部略向上的位置抗風效果最好,并將卷簾機卷軸兩頭用鐵絲連接山墻地錨加固,在棉被外用加固繩連接天錨、地錨進行加固。但冬季大風時,卷簾機不能停在采光面上,特別是夜間,沒有棉被保溫,溫室內溫度會降到0℃以下凍損作物。同時,可在棉被外用加固繩連接天錨、地錨進行加固。
1.2.3 安裝防風網 將尼龍網覆于保溫被上,長度和寬度比保溫被長0.5 m,網眼形狀可為菱形、正方形、圓形或多邊形,具有抗沖擊性能良好、結實耐用、抗老化等特點。尼龍網四條邊繩分別固定在溫室后屋面、前屋面基礎及東西山墻上預埋的掛鉤上。使用卷簾裝置卷、放保溫被時尼龍網被同步卷起或放下,其作用是刮風時尼龍網可將風力分散而防止保溫覆蓋物被掀翻,起到保溫效果。
1.3 溫室結構防風細節(jié)設計在山墻設計中,應在東西兩側設置擋風墻,并充分考慮常年刮風的風向。在建造溫室時,應設計擋風墻,或用沙袋臨時堆砌擋風墻,即東西山墻高于溫室前屋面,有效降低溫室東西兩側灌風的情況。在溫室前地腳和頂部設計天錨、地錨分別于地基和后屋面相連。天錨、地錨必須在基礎建造時預埋在基礎中,才能夠在大風來臨時能夠有效起到加固和穩(wěn)定作用。在溫室前屋面拱形形狀設計中,應選擇良好的建筑材料,優(yōu)化溫室前屋面拱形形狀利于抵御橫風,提高溫室大棚抗風能力,也可增加可收納的臨時立柱,提高溫室骨架及整體的抗載荷能力。
針對大風常年侵害,以及大風伴隨低溫情況,甚至連續(xù)幾天刮風、不得掀簾等具體情況,要保證冬季正常生產,將大風損害降低至最小。設計采用雙層骨架抵御狂風,同時去掉外保溫和外覆蓋物,取而代之內保溫,內部卷簾設備,有效降低大風突襲時外部卷簾設備的損失。
2.1 設施修復災害發(fā)生后,無論溫室是全部坍塌或半倒或未倒,要抓緊時間修復加固骨架和棚膜,加固立柱,修復棚架,尤其是抗壓不強的大棚要新增支撐架,以防再次發(fā)生倒塌;大棚四周底膜要用泥土壓嚴,修補棚膜,整理壓膜線,壓牢裙膜,以確保下一茬設施栽培的順利進行。同時,要檢查水電、卷簾等設備的正常運行情況,并進行及時修理和矯正。
2.2 排水排漬大風發(fā)生后謹防雨水造成水災,要清溝及時把淤泥和積水瀝去,防止雨水倒灌引發(fā)淹苗,防止因不能及時掀開棉被或通風造成的濕度過大;謹防大風引發(fā)的火災,把棚外垃圾和爐灰清理干凈,枯木樹葉清掃出去。
2.3 保暖增溫寒冷初春因內增設小拱棚,晚間多層覆蓋防寒保溫,日間揭去覆蓋物增加光照;陰雨后陡晴要注意適當遮蔭逐漸增加光照;控制澆水,以免降低地溫、增加空氣濕度,從而引發(fā)病害;晴天加大放風,陰天也要在溫度較高的時段適當防風,控濕防??;清掃大棚表面,增加膜體透光性,提高棚溫;采取臨時增溫措施合理調控棚內溫度,如燈泡、暖氣、臨時可燃物等,燃燒物要防止發(fā)生氣害。為增溫防凍可在大棚內扣小拱棚,用細竹拱起,蓋上雙層薄膜。
2.4 改善光照白天要盡早揭草簾、遮陰網、棉被等覆蓋物,增加采光,但要注意揭覆蓋物時要采取間隔,揭花簾時不能一次性全揭,以防止雪后轉晴、光照過強造成作物失水嚴重引起急性閃苗凋萎。有條件的育苗棚室最好選用新膜或無滴膜,透光較好。
2.5 加強病蟲害防控風災發(fā)生后,由于溫室內的溫度和濕度都異常,枝葉、花穗容易受損,抗病能力減弱,容易滋生病蟲害,應及時清除、燒毀病枝和落葉,噴灑一些保護劑和防病藥劑,補施一些肥料和營養(yǎng)液。