1、目前大棚支架應用中的問題：

　　在我國，塑料大棚的使用與普及，始于八十年代才得以充分認識與推廣，目前仍處于推廣中的初級階段。一些發(fā)展中的問題承待解決與科研攻關，為使其穩(wěn)步科學發(fā)展，綜合簡述目前應用方面的問題有以下幾點：

　?。?/SPAN>1）全國各地的塑料大棚支架多采用竹木結構或鋼架結構制作，但在大棚特定的高溫、高濕的環(huán)境中，極易受腐蝕，嚴重影響了使用壽命，通常2-3年需要重新更換一次，加之鋼材價格連連上漲，嚴重增加了塑料大棚的建造成本，并費工費時。

　?。?/SPAN>2）由于大棚支架制作的隨意性，中間需加多根支柱支撐，嚴重影響了大棚內操作環(huán)境，使其不能發(fā)揮最大的采光效果。

　　（3）一般支架的制作夾角、坡度、高度等條件不能同當?shù)氐乩砭暥认嗥ヅ洌档土颂柲艿睦眯Ч?，棚內保溫較差，需要在夜晚用草簾覆蓋或火坑輔助設施，因而增加了人力、財力投入和配套能源費用。

　　鑒于上述因素，在一定程度上影響了塑料大棚的應用與推廣，又加之目前竹木鋼材價格不斷上漲，現(xiàn)廣大農村急需一種價格低廉、抗腐蝕、耐潮濕、抗老化的新型大棚骨架來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的竹木、鋼材料，鑒于此，我單位受有關部門委托，在各方科研機構及有關專家的指導下，完成了《無支柱塑料大棚骨架機》的攻關項目，該機配以我單位研制的特殊配方、工藝生產的無支柱大棚骨架質優(yōu)價廉，質量高于鋼架，成本低于竹木，經技術監(jiān)督部門測試，主要性能指標如下：模擬實際受力范圍：5.8-6.8KN 抗折強度≥3.3KN 抗壓強度≥20KN 吸水率≤13%

　　2、本機械生產的骨架具有下列優(yōu)勢：

　?。?/SPAN>1）該骨架以高強度有機聚合樹脂與綜合填充物為主要原料，使此種骨架具有強度高、韌性好耐潮、防腐、壽命長等顯著優(yōu)勢，使用壽命可達15以上年。

　?。?/SPAN>2）骨架弧度采用“日光溫室透光性優(yōu)化設計”原理的“數(shù)學模式”設計與制作，可在冬季最大限度的吸收陽光，土壤保溫期長，骨架跨度8-10米，脊背高度2.5-3米，陽光有效透過率達74-85%（地理緯度差異）。

　?。?/SPAN>3）使用該骨架大棚內不需設立支柱，一改傳統(tǒng)手耕鍬翻的歷史，可使用拖拉機、牲畜犁耕，減輕了勞動強度，可成倍增加管理數(shù)量。

　　3、第一代骨架機和第二代骨架機之間的區(qū)別

　?。?/SPAN>1）第一代骨架機主要以聚已烯塑料管為模具，經機器灌裝、定形、拆模、修縫、據(jù)頭等多種工續(xù)而得成品，日產100根左右，因其須三天才能脫模，所用模具需300根以上才能滿足其生產周轉。每根模具以70元計，300根模具共須21000元，該模具一般使用2個月即報廢，因此模具費用投入較高。由于聚乙烯塑料管多為圓管，沒有異型，因此，第一代設備只能做圓形骨架。

　?。?/SPAN>2）本機械為我單位開發(fā)研制的第二代產品，每個工作流程生產2根（一個工作流程為2.5分鐘）。日產300―400根，生產時無需任何模具。所產骨架的長度、弧度、粗細可任意調整，可根據(jù)用戶需要生產圓形、橢圓形等多種規(guī)格的骨架。

　　（3）本機械需占地300―500平方米（含原料庫、生產車間、成品庫），配用動力電源380V或220V均可，兩個電機共1.5KW，人員3―5人。用戶需自配的設施有：①磅稱；②天平；③切割機；④手用工具等。

　　4、成本、效益分析

　　該機械操作工藝簡單、投資小、成本低、收益高，對生產工人技術素質要求不高，原料易得，各地均可購到，我單位也可常年供應。其生產成本為φ5.5cm的1.5元/m，φ5cm的1.3元/m，φ4.5cm的1.1元/m，φ4cm的0.9元/m，φ3.5cm的0.7元/m，φ3cm的0.4元/m。按一般情況，每畝地大棚需用到900-1000m，即每畝大棚的骨架成本在400-1500元之間。（注：東三省及西北寒冷區(qū)域使用φ5.5cm-φ5cm為益；華北及中原地區(qū)建議使用φ5cm-φ4.5cm；長江以南使用φ4cm-φ3cm即可）。

　　5、機械售價與售后服務

　　綜上所述，該機械確實是生產大棚骨架的理想設備，非常適用于社會需要，市場占絕對優(yōu)勢，產品問世后得到了許多專家和菜農的好評，經技術監(jiān)督部門檢驗，各項指標均高于同類材料。為使這一最新科研成果盡快轉化為生產力，機械售價僅為15000元（含本單位研制的原料配方、工藝流程及培訓），為確?？蛻衾?，消除顧慮，我單位向廣大客戶鄭重承諾：一年內如機械質量出現(xiàn)問題，負責保修、保換、并對技術提供長期免費服務。

　　本單位技術力量雄厚、設備齊全，承攬與此相關的大型大棚基地的設計、建設工程。歡迎光臨、洽談。

　　一種高效節(jié)能的生態(tài)溫室

　　溫室是當前現(xiàn)代農業(yè)發(fā)展運用中最為普及的基礎設施，它可以為植物的生長或者動物的發(fā)育創(chuàng)造出最佳微氣候環(huán)境，或者是極端氣候環(huán)境下的保護栽培，更是當前進行反季節(jié)養(yǎng)殖與種植所不可缺少的農業(yè)裝備。如山東壽光的蔬菜之所以能成為當前我國蔬菜的重點品牌產區(qū)，關鍵在于它結合了溫室技術實現(xiàn)了反季栽培，創(chuàng)造開辟了高效益的淡季蔬菜市場，從而成為我國重點的蔬菜產區(qū)與精品農業(yè)品牌。所以大力發(fā)展溫室種植養(yǎng)殖業(yè)已成為當前農村農民發(fā)家致富與發(fā)展現(xiàn)代農業(yè)的重要基礎工程，從上世紀九十年代始，我國溫室發(fā)展的面積劇增，特別是近年，溫室已成為現(xiàn)代農業(yè)的標志與重要特征，全國各地到處發(fā)展溫室產業(yè)，而且規(guī)格檔次也越來越高，玻璃溫室與聯(lián)棟溫室已成為各地現(xiàn)代化農業(yè)園區(qū)建設的重點工程。特別是一些反哺農業(yè)的企業(yè)，更是不考慮成本與用途只求形象與規(guī)模而盲目投資，造成了許多現(xiàn)代農業(yè)園區(qū)有錢建基地無錢搞運行，甚至連耕作成本都難以回收。究其原因，主要是這種高投入的現(xiàn)代溫室不僅是前期工程投入大，而且運行管理成本極高，是高能源消耗低利用回報的不可持續(xù)性模式所致，許多園區(qū)最終荒棄而無敢有人問津，成為真正的形象工程?；谶@些問題我們進行了分析研究與試驗，開發(fā)了一種低投入成本，低能源消耗，高空間利用的可持續(xù)型的生態(tài)溫室，這種溫室的設計既符合生態(tài)學原理又符合循環(huán)經濟理論，同時又具有極強的微氣候自調能力與較易實現(xiàn)生態(tài)復合多元化的溫室系統(tǒng)，能使生產耕作過程既符合生態(tài)原理又具更高產額的新型生態(tài)農業(yè)模式。是未來溫室發(fā)展的方向，是實現(xiàn)農業(yè)可持續(xù)發(fā)展與永續(xù)耕作的重要基礎設施之一?，F(xiàn)象將對該溫室的特點構建設計及用途作些簡單介紹，以供生產者參考。

　　一、生態(tài)溫室的特點

　　所謂生態(tài)溫室就是注重生態(tài)循環(huán)，重視資源的相互充分利用，維持系統(tǒng)物質能量代謝的相對平衡，實現(xiàn)農業(yè)的可持續(xù)永久性耕作，由此形成的溫室系統(tǒng)就可稱為生態(tài)溫室。要實現(xiàn)溫室內生態(tài)的良性循環(huán)，必須遵循物種多元化，及不同物種間的生態(tài)鏈關系，還需考慮溫室微氣候營造的合理性科學性，能達到對于陽光、空氣、水份、能源等的充分利用，以最小的外源補充而達到最佳的自身平衡與修復效果。從而達到農業(yè)生產的節(jié)能化，資源投入最省化，生態(tài)互作良性化的仿自然而超自然的人工生態(tài)系統(tǒng)，為農業(yè)的循環(huán)與持續(xù)耕作提供最佳的微氣候環(huán)境與生態(tài)物種環(huán)境，最終達到零排放、能耗少、免農藥、少化肥的新型現(xiàn)代有機耕作的目的，為生產健康安全型的農產品創(chuàng)造出最佳的溫室生態(tài)環(huán)境。目前，我國基本上所有的溫室生態(tài)系統(tǒng)都是過于單一，生產的品種也過于劃一，經營的項目大多統(tǒng)一，而且根本沒有把生物生態(tài)環(huán)境作為農業(yè)生產環(huán)境，只注重溫室氣候的調控，而且也大多局限于溫度的調節(jié)控制，沒有從綜合的氣候環(huán)境因素出發(fā)進行多元化微氣候的營造與控制，致使溫室系統(tǒng)的生態(tài)與氣候抵御力極弱，對于抗擊自然災害天氣與極端天氣的能力差，對于有害生物入侵（特別是病蟲害的危害）也難以發(fā)揮系統(tǒng)自身的自然抵御力，從而出現(xiàn)能源投入的無畏浪費，化肥農藥的盲目濫用，產生生態(tài)與微氣候環(huán)境的惡性循環(huán)，難以實現(xiàn)農業(yè)的可持續(xù)永久耕作，更難實現(xiàn)純有機的生態(tài)耕作。而生態(tài)溫室系統(tǒng)則是針對傳統(tǒng)溫室的弊端，通過科學的溫室設計與生態(tài)設計，達到微氣候環(huán)境最適化，生物生態(tài)環(huán)境最優(yōu)化的仿自然目的，為提升發(fā)揮耕作潛力，減少系統(tǒng)浪費與環(huán)境負載而作出了最大的生態(tài)貢獻?，F(xiàn)把生態(tài)溫室的主要特點介紹如下：

　　1、圓形的溫室設計，達到空間利用最大化與表面積最小化的構架效果。在相同體積容量的情況下，球體的表面積是最小的，圓形溫室就具有球體的表面積效應，可以在單位面積上面構造出最大的空間利用率，這對于立體耕作的生態(tài)農業(yè)來說是最佳的模式。另外，表面積最小化可以讓散熱少及抗風性提高，可以有更好的聚熱保溫效果，如遇到臺風天氣，具有比常規(guī)溫室有更強的抗風性，來自圓形的每個面或每個方向的風都可以得以化解，所以圓形溫室具有極強抗風能力，據(jù)測試可以抵抗每小時200公里的風速襲擊，另外，采用中國拱橋原理搭建的圓頂，具有最大的抗雪壓能力，據(jù)測試采用2X5厘米規(guī)格木條拱建的溫室，在垮度不超過8米的情況下，可耐雪壓80-100厘米厚，這么強大的抗雪性是普通溫室難以達到的，這與科學家采用硬紙板拱建的橋能走人的道理是一樣的。

　　2、圓形設計，能把太陽光能源的利用發(fā)揮到最佳的效果，圓體的設計是由每個小三角形切面所組合的半球體，不管來自哪個方向的光照，都至少有一個切面是與光照方向垂直的，能使溫室內的光照效果最優(yōu)化，而且會變得更加的柔合。另外，球體的聚光聚熱性比任何形狀的溫室都要好，特別是有點類似于塔型的圓頂結構，可以吸收更多的宇宙射線，對于溫室的能源效應來說，球體也是最科學的設計。

　　3、圓形的空間利用最大化，可以達到數(shù)倍于常規(guī)溫室的利用面積。一個直徑8米的圓形溫室就具有4米頂高的利用空間，在這些空間的設計上都可以結合無土栽培技術進行垂直農業(yè)設計，特別是氣霧栽培的設計，能把球體空間的利用達到極致，產生5倍以上于常規(guī)溫室的利用率。當然就相同平面耕作來說，圓形的平面可以進行耕作道的十字形設計（如圖），減少常規(guī)溫室的行間走道管理占地過多的缺陷。而且圓形的溫室內，各處的生態(tài)位差異相對較小，由于邊際效應或者人為的耕作誤差所導致的植株生長差異也較少些。

　　4、特有的水體設計，為溫室創(chuàng)建了良好的水體生態(tài)效應，使溫室內的微氣候環(huán)境達到最優(yōu)化的自調節(jié)。水具有最大的比熱，所以對溫度的變化具有極強的緩沖性，在自然界中，凡是有大水體保護的區(qū)域，大多具有良好的小氣候，能達到冬暖夏涼的氣候效果，圓形溫室的設計中，水體是最為重要的一個太陽能源調節(jié)器。在冬日，白天吸收的太陽能源可以在水體中得以貯存，一到晚上慢慢釋放起到很好的晚間加溫作用，在夏日，水體的蒸發(fā)及水體的吸熱，可以大大緩沖溫室的極端高溫的出現(xiàn)，為植物及動物的生長創(chuàng)造了適宜的溫濕度環(huán)境。一般圓形直徑在6-8米的溫室，水體設計需在4立方米以上，既可用于灌溉又是良好的氣溫調節(jié)裝置。但現(xiàn)代的生態(tài)學設計，可以把水體面積增加到平面面積70%，水深達1米，可用于養(yǎng)殖來發(fā)展水產業(yè)，構建一個良好的魚菜共生型的閉鎖生態(tài)系統(tǒng)。相對于溫室來說，這樣大水體可以達到類似地球生態(tài)的效果，地球的水體面積也是基本在70%左右，所以地球有強大的氣候自調能力，這是地球生態(tài)相對穩(wěn)定的原因所在，圓型的仿自然生態(tài)溫室也是同樣的道理?，F(xiàn)代型生態(tài)設計理念結合了先進的無土栽培技術，可以在水面上漂浮栽培或者構建氣霧培與NFT型水循環(huán)系統(tǒng)，又不會減少蔬菜植物的耕作面積，而且栽培的蔬菜植物還可以把水體中魚的排泄物得以吸收凈化，起到了很好的生態(tài)循環(huán)效果。是真正的有機耕作，魚水種菜，而菜根過濾凈化水質，達到養(yǎng)魚不換水，種蔬不施肥的循環(huán)經濟效果。

　　5、更為科學高效的短程通風與最為節(jié)能的煙囪對流效應（如圖）。普通溫室管理，夏天熱時需進行掀膜通風，而且通風的距離長，達不到良好的自然通風效果，還需結合排風扇，而圓形的頂部開設了排風口，同時又在半圓體的底端開設吸風口，當溫室內溫度高時，因煙囪的對流效應自然會進行空氣的流動通風，而且都是最為短程的通風路徑，達到快速通風與降溫或者排濕的效果。最為科學的設計是在每個通風口處安裝上溫度記憶彈簧，當溫度達到記憶溫度以上時，因彈簧變形，就會自動頂開風口，而形成自然通風，當溫度下降時因彈簧的復原而關閉。

　　6、生態(tài)溫室的生態(tài)模式通常采用多物種的復合生態(tài)系統(tǒng)的原理來構建（如圖），其內可以種植不同生態(tài)位與生態(tài)要求的植物，也可以養(yǎng)殖各種經濟動物，或者還結合堆肥與培養(yǎng)蚓蚯，讓每個物種間達到一種和諧生態(tài)的互利共生關系。當前從經濟與循環(huán)的角度出發(fā)，通常的溫室設計，都以結合魚菜共生模式為主，既可以收獲水產又可以豐收蔬菜瓜果，達到經濟與生態(tài)的雙重最佳期效益。其中養(yǎng)殖的魚是造肥與培育微生物的系統(tǒng)，而植物是最好的水質凈化過濾系統(tǒng)，這種生態(tài)結合能為經營者創(chuàng)造出更佳的經濟效益，與最省的能源物資勞力的投入，可以在生態(tài)系統(tǒng)內實行永久的可持續(xù)耕作。魚產生的二氧化碳是植物光合作用的原料，植物根系與微生物的生理代謝產生的各種活性酶又可以提高植物的抗病蟲性，種植與養(yǎng)殖的水循環(huán)又可以起到活水增氧的效果，是一種真正的現(xiàn)代生態(tài)循環(huán)農業(yè)。

　　7、與常規(guī)溫室相比，生態(tài)溫室有著其它任何溫室難以比擬的優(yōu)勢與良好的生態(tài)經濟效應，以上只是生態(tài)溫室最為主要的特征，其它諸如構建成本低，能源損耗少，耕作省力化，栽培免農藥少化肥等優(yōu)點也是其它溫室所不具備的，所以說，生態(tài)溫室以其強大的生態(tài)自修復自調整能力，而必將成為未來有機生態(tài)農業(yè)的主要溫室模式。

　　二、生態(tài)溫室的構建與設計

　　說起生態(tài)溫室的建造，規(guī)模最大的可能要算美國1999年建造的生物圈2號（是一個占地面積15英畝的穹頂溫室），當時建造這溫室的目的是為了研究地球氣候、生態(tài)平衡、生物演變等生物生態(tài)科學方面而設計的一個巨大的穹頂溫室，在這密閉的生態(tài)溫室內，科學家們開始運用氣候模擬技術、生態(tài)生物設計技術，為實現(xiàn)密閉系統(tǒng)的永續(xù)運行而進行了大量的試驗與設計，但最終因系統(tǒng)內生態(tài)破壞與生物鏈斷鏈而難以修復終止。說明了生態(tài)、生物、氣候變化之間的緊密關系，及告誡人們要遵重自然，仿效生態(tài)以實現(xiàn)地球環(huán)境的可持續(xù)性保持，從而控制地球惡劣氣候的產生。那么，圓形生態(tài)溫室的設計其實類似于生物圈的縮影，無非它不是一個全密閉的系統(tǒng)，是一個半開放的生態(tài)自調系統(tǒng)。這種圓形溫室的建造與普通溫室構建是截然不同的，首先在材料的規(guī)格及尺寸的計算上必須結合數(shù)學公式，計算出圓形各種內切面的不同長度，另外，還要按照不同的球體直徑，選擇適合的球體維度。圓形溫室也叫穹頂溫室，是一個完整半球，而且半球的結構與材料必須追求為的平衡，才能發(fā)揮它的抗壓抗風能力，采用的材料包括木條、塑料管、或者鋼管就是球體種部位的內切弦，內切弦的長度與角度，因球體維度的不同而不同，所以圓形溫室構建的立體幾何圖又分為1、2、3、4、5、6維，不同的維度要求內切弦材料長度及數(shù)量就完全不同，比仿說要建造一個直徑8米的球體，所采用的是4維圖模式，按照數(shù)學公式計算結果如下，需要5種不長度與數(shù)量的材料分別為：A（1.012米30根）、B（1.180米30根）、C（1.178米60根）、D（1.251米70根）、E（1.299米30根）、F（1.194米30根）而且還需配備不同路數(shù)的連接器，其中四路連接器20個，五路連接器6個，六路連接器65個，再按照以下的連接組合圖（如圖1）進行連接，即成4維結構的圓形溫室（如圖2)

　　三、生態(tài)溫室的發(fā)展前景與展望

　　生態(tài)溫室是我國溫室技術研究的最新成果，具有非常廣泛的運用前景與市場空間，更是未來生態(tài)循環(huán)型農業(yè)的最佳農業(yè)基礎設施，是實現(xiàn)可持續(xù)永久耕作的重要技術核心，特別是溫室內水體的設計，是營造溫室微氣候的關鍵，抵抗惡劣氣候干擾的調節(jié)器，也是太陽能資源得以最充分利用的核心組件，如果結合養(yǎng)魚，更是提高溫室經營綜合效益的最佳生態(tài)設計。這種溫室具有建造方便，不受地點的局限，可以在任何小空間上建立溫室，特別適合于城市的樓頂與庭院，以發(fā)展城市生態(tài)農業(yè)，也適合于當觀光農業(yè)與生態(tài)科普教育園區(qū)的建設，是一種適用范圍廣，投入成本低，靈活度大的溫室新模式。

　　它所具有的強大抗風抗壓性，也特別適合于風大的沙漠與沿海的臺風肆掠區(qū)，或者寒地的厚雪區(qū)。另外，從生態(tài)循環(huán)型農業(yè)來說，它是最方便設計閉鎖型溫室生態(tài)系統(tǒng)，也是農業(yè)科學家研究生態(tài)的最佳生態(tài)保護屏障。在化學農業(yè)成為可持續(xù)發(fā)展最大瓶頸的時代，結合生態(tài)溫室系統(tǒng)可以完全生產出免農藥化肥的生態(tài)環(huán)保型農產品，是未來農業(yè)發(fā)展的主要方向與趨勢，它巧妙的設計，可以實現(xiàn)能源的最少投入，它的生態(tài)循環(huán)理念，可以讓農產品處于完全有機且密封免受蟲害侵襲的環(huán)境下生產，是一種有機耕作的最佳配套技術，是提升農產品競爭力的最有效方法。相信在不久的將來，該溫室系統(tǒng)將成為溫室產業(yè)發(fā)展的主導系統(tǒng)，與農民生產蔬菜與發(fā)展養(yǎng)殖業(yè)的最佳設施。