扬州大学机械工程学院本科生张俊科研小组,在张瑞宏教授的指导下,成功研发出一种全年全天候智能化立体多层种植装备,解决了传统温室单层种植、冬季喜温作物种植成本高、温室无法移动而导致的连作障碍等问题,大大提高了温室种植的经济效益。据了解,该作品目前正在申请一项国家专利。
随着我国相关省份优质农产品市场的发展和农业种植结构的调整,以种植装备为代表的设施农业发展迅速,在所有的设施栽培面积中,大型现代化种植装备的增长速度最快。近年来,我国的温室种植面积虽然在不断地扩大,但总体上还存在很多缺陷,远远落后于国外许多国家。目前,我国的一般温室种植装备普遍只能实施单层种植,不可移动,温室的地面上部分空间难以充分开发利用,大大浪费了温室资源,同时还不能长时间种植同一种植物,即产生连作障碍,这也是如今世界温室种植亟待解决的难题。此外,对于传统温室,种植冬季喜温作物能耗很大,成本居高不下,温室环境控制(温、光、湿)水平也较低,不能做到高精度的智能化控制,且CO2气氛的控制也尚未开展,严重制约了温室种植的出产量。
机械学院研究的新型温室种植装备则有效地打破了这些设计僵局。据了解,张俊科研团队创新地采用无砖土可拆卸式立体多层质基栽培盘钢架结构,且装备允许整体吊装移动,可充分利用室内空间,在大幅提高温室面积利用率的同时,还很好地解决了连作障碍等问题。在温室环境控制方面,该温室设备在白天利用可收放式太阳能拓展集热装置吸收太阳热量对室内进行加温,入夜后则通过加热器进行加温,同时还采用高真空平板玻璃与高强度支撑多层复合保温材料相融合的高效透光保温结构,以达到全天候保温效果,方便了冬季喜温作物的种植。此外,该温室还增加了CO2浓度测试仪、加湿器以及温度、湿度传感器等,全面实现温室环境的智能化控制,提高作物出产量。
据张俊介绍,他们的新型温室设备创新性强,太阳能利用率高,环境控制效果好,适用于边远荒漠地区以及海岛驻防的生活保障、建筑物屋顶利用、大面积种植的育苗工程等,适用范围广,每台有效种植面积85㎡,相对传统温室而言可提高土地利用率5-6倍,且CO₂气肥的施用能提高单位面积蔬菜产量80-90%。该温室设备每套按5万元计算的话,两年就可回本,经济效益高,是我国设施农业升级改造后的新一代温室,现已于扬州驰城石油机械有限公司正式进行生产。
(记者 宋文伟 通讯员 刘颜)