CN108651088B - 适用于寒冷地区的多功能双层膜日光温室及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了适用于寒冷地区的多功能双层膜日光温室及其使用方法。该技术方案在拱架上、下两侧覆盖双层无滴防老化膜，用卡簧将薄膜固定在四周墙体与南侧基础上，形成类似“中空玻璃”的保温结构；并在基础结构外周向下增设聚苯板，显著降低温室贯流放热和土壤横向传热；同时，在温室顶部增设雨搭，减少环境对保温被的侵蚀、延长其使用寿命。在此基础上，本发明在棚室主体结构的北侧增设了多功能区，将其与棚室内的种植区协同应用，充分利用土地资源和生物热等资源，进一步提升秋冬季温室温度和整体经济效益。基于该温室的结构特点，本发明进一步开发了果蔬与家禽的种养结合方法以及果蔬与食用菌的混合栽培方法，实现了种植和养殖的优势互补。
Description
技术领域
本发明涉及设施农业技术领域，具体涉及一种适用于寒冷地区的多功能双层膜日光温室及其使用方法。
背景技术
设施农业是采用人工技术手段，改变自然光温条件，创造优化动植物生长的环境因子，使之能够全天候生长的设施工程。随着设施农业的不断发展，作物种植的时间范围和地域范围都得到了显著的拓展。以吉林省的设施蔬菜产业为例，截止2017年底全省设施蔬菜面积己达120万亩，占全省菜田面积的18.3％，产量约400万吨，解决农民就业50余万人，创造产值约120亿元。然而，作为气候寒冷地区，受温度、连作障碍和成本等因素影响，棚膜设施越冬生产一直是个难题，仍然以吉林省的设施蔬菜产业为例，据统计全省冬季棚室利用率在20％以下，冬季地产菜市场供给率不足35％，蔬菜整体供应仍依赖“南菜北运”，运输成本较高。当遇到雪害天气时，会进一步推高蔬菜和瓜果的运输成本。因此，如何保证棚室在低温条件下仍能保持较好的使用效果，成为了亟待解决的技术问题。
分析目前的棚室结构不难发现，在冬季环境条件下其主要存在以下技术问题：1、保温性能差，生产成本高：吉林省位于北纬41～46°，是全国热量资源分布贫乏的省份之一，冬季寒冷漫长，平均气温在-11℃以下。而果蔬的最低生长温度都在零上10℃以上。研究表明，夜间温室内热量的来源是土壤中蓄积的热能，这些热能通过热辐射加热室内空气，并以贯流放热和土壤横向传热两种主要放热形式消耗掉。贯流放热是指透过透明覆盖材料或保温被等热量，这部分热损耗最大，占总耗热的75～80％。其中透明覆盖层散热又占贯流放热量的90％左右。土壤横向传热是由于室内外土壤温差大，水平方向的横向传热占总耗热量的13～15％，也是一个不容忽视的放热途径。现有日光温室在引进之初，普遍照搬原有设计，未能因地制宜对原始设计进行相应的优化设计，以降低透明覆盖层贯流放热和土壤横向传热热损耗，导致温室保温性能较差，难以达到蔬菜种植最低温度要求。目前冬季运营的温室夜间需要加温才能保证在零上10℃左右，一栋温室(60-80m长，7-10m宽)整个冬季要消耗6～10t燃煤，不仅生产成本高，而且带来了严重的环境污染。2、冬季栽培技术要求高、收效差：冬季外部气温低，不适合长时间放风换气，温室内湿度不易控制，易发生病害。夜间和早晨温度低，光照强度低，果蔬种植周期长，产量低收效差。农户缺乏应对这些灾害的技术，导致种植积极性普遍不高。3、温室土壤质量退化严重：由于设施栽培需要长期覆盖栽培、高度集约生产，土壤得不到休闲，普遍出现次生盐渍化、养分失调、土传病害加重等一系列质量退化及连作障碍问题，病虫害也随之加重，导致蔬菜产量大减，大大降低了农户种植积极性。由于更换设施土壤成本高，有些农户为了单纯追求产量，盲目过量使用农药和肥料，导致蔬菜农残超标，引发食品安全问题。
秸秆是成熟农作物茎、叶、穗等部分的总称，是伴随农业生产的一种重要副产物。目前，秸秆主要作为农业废物被就地焚烧，仅少部分得到深加工或还田处理，这不仅浪费了资源、破坏了农业生态系统，而且严重污染环境，制约农业可持续发展。在这种情况下，如果能在正常种植作业中将秸秆作为有机物资源得到有效利用，那么无疑将提高废弃物秸秆的利用率，同时有望获得更好的种植效果。
发明内容
本发明旨在针对现有技术的技术缺陷，提供一种适用于寒冷地区的多功能双层膜日光温室及其使用方法，以解决现有技术中常规棚室在低温环境下栽培效果不良的技术问题，为冬季栽培提供一种保温效果好，经济效益高且投入少的日光温室。
本发明要解决的另一技术问题是如何通过结构改进来提升棚室在低温环境下的保温性能，并维持适宜的光照、温度、湿度、通风等条件。
本发明要解决的再一技术问题是如何通过棚室使用方法的改进来实现作物和家禽，作物和食用菌的混养共生，从而提升经济收益。
为实现以上技术目的，本发明采用以下技术方案：
适用于寒冷地区的多功能双层膜日光温室，包括第一墙体，支撑板，竖直桁架，斜向桁架，拱架，外层无滴膜，内层无滴膜，电动卷膜器，保温被，第二墙体，彩钢夹芯板，第一端面墙，第一卷帘门，第二端面墙，第二卷帘门，第三卷帘门，窗体，门体，排风扇，种植区，多功能区，雨搭，其中第一墙体沿东、西方向延伸，支撑板竖直固定于第一墙体的顶端，竖直桁架位于第一墙体的南侧，斜向桁架的一端连接在竖直桁架的顶部，斜向桁架的另一端连接在支撑板的顶部；拱架位于斜向桁架的下方，拱架的上端与第一墙体的顶部连接，拱架的下端固定于地基上，拱架的上表面和下表面分别附着有外层无滴膜和内层无滴膜，内层无滴膜上设置有电动卷膜器，外层无滴膜的上面铺设有保温被，所述保温被连接在大棚卷帘机上；第一墙体和拱架的东侧边缘处由第三端面墙封闭，第一墙体和拱架的西侧边缘处由第一端面墙封闭，所述第一墙体、拱架、第三端面墙、第一端面墙共同围成种植区，第一端面墙上设置有第一卷帘门；第二墙体位于第一墙体的北侧，第二墙体的顶部连接有彩钢夹芯板，第一墙体、第二墙体、彩钢夹芯板三者的东侧边缘处由第四端面墙封闭，第一墙体、第二墙体、彩钢夹芯板三者的西侧边缘处由第二端面墙封闭，所述第一墙体、第二墙体、彩钢夹芯板、第四端面墙、第二端面墙共同围成多功能区，第二端面墙上设置有第二卷帘门，所述第一卷帘门和第二卷帘门的上端分别连接有雨搭；第二墙体上分别设置有第三卷帘门、若干窗体以及若干门体，在第一墙体上、所述彩钢夹芯板的上方设置有若干排风扇，种植区与多功能区之间的第一墙体上开设有门和窗户。
作为优选，第一墙体位于彩钢夹芯板以上的部分以及第二墙体、第一端面墙、第二端面墙、第三端面墙、第四端面墙的外侧均贴附有10cm厚的聚苯板或其他保温材料。
作为优选，基础外侧向下附贴1～1.5m宽，10cm厚的保温材料；进一步优选的，该保温材料可以是聚苯板。
作为优选，斜向桁架用于挂设(安装)遮阳网。
作为优选，所述拱架和斜向桁架之间以及保温被上部设有雨搭。
作为优选，第一卷帘门的内侧主体框架用卡膜槽固定塑料薄膜。
作为优选，秋冬季采用透明塑料薄膜覆盖垄台，在垄沟和温室南侧靠近拱架底端处铺设厚度为5～10cm作物秸秆。
作为优选，所述温室的南侧空地或顶部设置有若干组太阳能电池板。
本发明进一步提供了利用上述温室执行果蔬和家禽的种养结合方法，该方法实施于秋季或冬季：在种植区中种植果蔬；在多功能区的地面上铺设厚度为10～20cm作物秸秆或稻壳作为垫料，而后于其上散养鸡；在夜间以及阴天时保持种植区与多功能区之间的第一墙体上的窗户处于开启状态；散养鸡出栏后，收集垫料，加入秸秆腐熟剂并调节水分后发酵，待所述果蔬换茬时将发酵产物作为栽培基质或土壤改良剂用于下一茬果蔬种植。其中，多功能区养殖的家禽可为所述种植区中补充大量热量和CO2。
本发明进一步提供了另一种利用上述温室执行果蔬和家禽的种养结合方法，该方法实施于冬季不进行种植期间：在种植区的土地上铺设厚度为10～20cm的作物秸秆或稻壳作为垫料并安装喂料装置和饮水装置，在多功能区安装产蛋装置，将7周龄雏鸡移入种植区散养；散养鸡出栏后，将种植区地面上含有鸡排泄物的垫料聚拢并堆置成20cm高的栽培床，其上铺上滴灌管，浇透水分，使栽培床升温发酵，发酵10～15天后于其上进行果蔬栽培。
本发明进一步提供了上述温室用于食用菌、果蔬混合栽培的应用。
作为优选，该应用具体是在种植区中种植果蔬，在多功能区中栽培食用菌；采收后的食用菌菌糠堆腐发酵后作为栽培基质用于果蔬种植或作为土壤改良剂改良种植区土壤。
在以上技术方案中，所述第一卷帘门中的“第一”、第二卷帘门中的“第二”以及第三卷帘门中的“第三”仅用于将其相互之间加以区分，而并不具有技术意义；因此所述定语“第一”、“第二”、“第三”并不构成对卷帘门本身技术特征的限定作用，而卷帘门的技术特征应当在本发明整体技术方案的基础上结合本领域的一般技术常识加以确定。此外，所述“第一墙体”、“第二墙体”以及“第一端面墙”、“第二端面墙”、“第三端面墙”、“第四端面墙”与之同理。
在以上技术方案中，第一墙体、拱架以及东、西两端的端面墙(第三端面墙和第一端面墙)共同搭建成常规的温室棚室结构，并以此空间作为种植区，其中第一端面墙上设置有用于农机具和物料出入的第一卷帘门和雨搭；拱架上、下两端分别覆盖无滴防老化膜，拱架上端还设置有保温被；支撑板、斜向桁架两者在保温被上方构成棚拱结构，可在一定程度上缓解日光及风、雨对保温被侵蚀作用。
在第一墙体的北侧，由第一墙体、第二墙体、彩钢夹芯板以及东、西两端的端面墙(第四端面墙和第二端面墙)共同搭建成房间结构，并以此空间作为多功能区；在西侧的第二端面墙上以及北侧的第二墙体上分别设置有第二卷帘门、第三卷帘门和雨搭，用于人员或物料的进出，同时，第二墙体上还设置有若干窗体和门体。此外，在第一墙体上设置有用于调节种植区湿度和通风换气的排风扇；在种植区与多功能区之间的第一墙体上开设有若干窗户和门，以其作为通道实现种植区与多功能区之间的人员进出、温度和气体交换；本发明的基础结构外周，向下均贴附有10cm厚，宽1～1.5m的保温材料，用于提升保温效果。
本发明提供了适用于寒冷地区的多功能双层膜日光温室及其使用方法。该技术方案首先针对棚室结构进行了改进，在拱架上、下两侧覆盖双层无滴防老化膜，用卡簧将薄膜固定在四周墙体与南侧基础上，形成类似“中空玻璃”的保温结构；并在基础结构外周向下增设聚苯板或其他保温材料，显著降低温室贯流放热和土壤横向传热，有效提升了棚室保温效果；同时，在温室顶部增设雨搭，有助于减少环境对保温被的侵蚀、延长其使用寿命。在此基础上，本发明在棚室主体结构的北侧增设了多功能区，将其与棚室内的种植区协同应用，充分利用土地资源和生物热等资源，进一步提升秋冬季温室温度和整体经济效益。基于该温室的结构特点和技术优势，本发明进一步开发了果蔬与家禽的种养结合方法以及果蔬与食用菌的混合栽培方法，在该温室中实现了种植和养殖的优势互补，具有良好的推广前景。
本发明的有益效果如下：
1、保温效果好，节本增效，实现绿色发展理念
本发明在拱架上、下两侧覆盖双层无滴防老化膜，并在基础结构外周向下增设保温材料，显著降低温室贯流放热和土壤横向传热，从而有效提升了棚室保温效果。本发明之温室最低温度为10.1℃，比一般蔬菜生产最低温度要求高2.1℃，较使用单层膜且未对基础采取保温措施的日光温室高7.7℃，可实现冬季不加温生产蔬菜，节约大量供暖投入，减少大气污染和温室气体排放，保护农村环境。
2、充分利用土地资源，扩展温室用途
本发明温室利用温室北侧受温室遮挡的土地增设了多功能区，该多功能区进一步提升了栽培区保温效果。多功能区既可以用来储存农机具、农产品储存和加工等，还可以进行家禽养殖或食用菌栽培等。
3、提高农民收益，使农闲变农忙，实现乡村振兴
本发明之多功能区既可以用于农产品加工，如腌制酸菜，制作大豆酱等，还可以进行家禽养殖或食用菌栽培等。种植区在冬季进行休闲期间也可以养殖家禽或食用菌栽培，这些家禽和食用菌在春节期间供应市场，可较平时获得更大的经济效益，显著提高农民收益，使农闲变农忙，提高了农户种植积极性，实现乡村振兴。
4、增强地力，减肥节药，显著提升果蔬品质
通过对家禽养殖或食用菌栽培产生的秸秆垫料或食用菌菌糠进行发酵，加工成栽培基质，可有效解决设施土壤因连作引起地力下降，土传病害加重等一系列质量退化及连作障碍问题，有效降低病害发生几率，减少种植过程中农药和化肥施用量，为国家制定的化学肥料和农药减施增效战略提供切实有效的技术支撑。
5、利用养殖家禽或栽培食用菌提升栽培区温度和CO2浓度
冬季在多功能区养殖家禽或栽培食用菌，保持多功能区与种植区之间的第一墙体上的窗户处于常开状态，使多功能区养殖的家禽或栽培的食用菌产生的生物热和CO2传导到栽培区，提高栽培区温度和CO2浓度，降低寒冷季节采暖和CO2气肥投入，促进作物生长、提高产量。
6、实现家禽养殖零排放，创造良好养殖环境，提升家禽品质
铺在地面的秸秆垫料既能消纳家禽粪污，又能保持地面干燥、消除异味，为家禽养殖提供良好的环境，增强家禽抗病能力，促进家禽健康生长。另外，种植区可为家禽养殖提供一部分天然饲料。散养家禽通过不断运动，增强了体质，使自身患病几率大为减少，产品安全无公害。
7、实现食用菌栽培废料再利用
通常栽培食用菌产生的废料都被当做废弃物被随意抛弃，本发明利用食用菌栽培废料加工成栽培基质用于栽培或土壤改良，实现了菌糠再利用。
8、便于农机具进棚操作，延长温室光照时间
本发明在第一端面墙上设置了一个卷帘门，以便于农机具和物料出入。秋冬季在该卷帘门内侧用卡簧固定双层塑料薄膜，下午打开卷帘门使阳光照进棚室，光照时间较普通温室延长0.5～1小时，既增加了棚室内温度又延长了作物光合作用时间，进而提高产量。
9、延长保温被使用寿命
为避免夏季阳光和雨水对保温被的破坏作用，农户一般选择在春季取下保温被，冬季再将保温被装上，为此每年都需投入一定的人力物力装卸保温被，种植户对此早已烦恼不已。本发明在温室顶部增设保温被雨搭，有助于缓解环境对保温被侵蚀、大大延长了保温被的使用寿命，减少了相关人工投入。
10、利用农作物秸秆提高温室保温效果和降低湿度，减少病害发生几率
通过在垄沟和温室南侧靠近拱架底端处铺设厚度为5～10cm作物秸秆，在地面上形成保温层，减少夜间地温过快散失。
冬季内外温差大，为了维持棚室内温度，放风次数和时间都较夏秋大为减少，导致温室内湿度普遍偏高，病害发生较重。利用作物秸秆可有效吸附棚室内水蒸气，降低病害发生几率。
附图说明
图1是本发明温室的剖面结构示意图；
图2是本发明温室从西侧视角观察的结构示意图；
图3是本发明温室从北侧视角观察的结构示意图；
图4是本发明温室从南侧视角观察的结构示意图；
图5是本发明温室贴附聚苯板后，从西侧视角观察的结构示意图；
图6是本发明温室的基础外侧向下贴附聚苯板的结构示意图；
图7是本发明温室实物图，其中7A是本发明温室从南侧视角观察的实物图；7B是本发明温室从西侧视角观察的实物图；7C是本发明温室从西北侧视角观察的实物图；7D是本发明温室从内部视角观察的实物图；
图8是本发明实施例2中不同棚室地温随时间变化的曲线图；
图9是本发明温室棚室内温度图片，其中9A是记录栽培床地温温度的温湿度计图片；9B是记录棚室内空气温度的温湿度计图片；
图10是本发明温室进行蔬菜和家禽种养结合及秸秆垫料循环利用的图片，其中10A、10B是多功能区进行芦花鸡和贵妃鸡养殖实物图；10C是对秸秆垫料进行发酵实物图片；10D是利用秸秆垫料发酵产物进行香葱栽培的实物图；
图11是冬季利用本发明温室进行家禽养殖及秸秆垫料循环利用的图片，其中11A是种植区进行芦花鸡养殖实物图；11B、11C是利用秸秆垫料做的栽培床实物图；11D是利用秸秆垫料种植的番茄图片。
图中：
1、第一墙体 2、支撑板 3、竖直桁架 4、斜向桁架
5、拱架 6、外层无滴膜 7、内层无滴膜 8、电动卷膜器
9、保温被 10、第二墙体 11、彩钢夹芯板 12、第一端面墙
13、第一卷帘门 14、第二端面墙 15、第二卷帘门 16、第三卷帘门
17、窗体 18、门体 19、排风扇 20、种植区
21、多功能区 22、雨搭 23、聚苯板 24、保温材料
25、基础 26、水平面。
具体实施方式
以下将对本发明的具体实施方式进行详细描述。为了避免过多不必要的细节，在以下实施例中对属于公知的结构或功能将不进行详细描述。
以下实施例中所使用的近似性语言可用于定量表述，表明在不改变基本功能的情况下可允许数量有一定的变动。因此，用“大约”、“左右”等语言所修正的数值不限于该准确数值本身。在一些实施例中，“大约”表示允许其修正的数值在正负百分之十(10％)的范围内变化，比如，“大约100”表示的可以是90到110之间的任何数值。此外，在“大约第一数值到第二数值”的表述中，大约同时修正第一和第二数值两个数值。在某些情况下，近似性语言可能与测量仪器的精度有关。
除有定义外，以下实施例中所用的技术和科学术语具有与本发明所属领域技术人员普遍理解的相同含义。以下实施例中所用的术语“第一”、“第二”等并不表示任何顺序、数量或重要性，而仅用于区别一种元件和另一种元件。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体的连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，也可以是两个元件内部的连通。对于本领域的技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1
适用于寒冷地区的多功能双层膜日光温室，如图1～7所示，包括第一墙体1，支撑板2，竖直桁架3，斜向桁架4，拱架5，外层无滴膜6，内层无滴膜7，电动卷膜器8，保温被9，第二墙体10，彩钢夹芯板11，第一端面墙12，第一卷帘门13，第二端面墙14，第二卷帘门15，第三卷帘门16，窗体17，门体18，排风扇19，种植区20，多功能区21，雨搭22，其中第一墙体1沿东、西方向延伸，支撑板2竖直固定于第一墙体1的顶端，竖直桁架3位于第一墙体1的南侧，斜向桁架4的一端连接在竖直桁架3的顶部，斜向桁架4的另一端连接在支撑板2的顶部；拱架5位于斜向桁架4的下方，拱架5的上端与第一墙体1的顶部连接，拱架5的下端固定于地基上，拱架5的上表面和下表面分别附着有外层无滴膜6和内层无滴膜7，内层无滴膜7上设置有电动卷膜器8，外层无滴膜6的上面铺设有保温被9，所述保温被9连接在大棚卷帘机上；第一墙体1和拱架5的东侧边缘处由第三端面墙封闭，第一墙体1和拱架5的西侧边缘处由第一端面墙12封闭，所述第一墙体1、拱架5、第三端面墙、第一端面墙12共同围成种植区20，第一端面墙12上设置有第一卷帘门13；第二墙体10位于第一墙体1的北侧，第二墙体10的顶部连接有彩钢夹芯板11，第一墙体1、第二墙体10、彩钢夹芯板11三者的东侧边缘处由第四端面墙封闭，第一墙体1、第二墙体10、彩钢夹芯板11三者的西侧边缘处由第二端面墙14封闭，所述第一墙体1、第二墙体10、彩钢夹芯板11、第四端面墙、第二端面墙14共同围成多功能区21，第二端面墙14上设置有第二卷帘门15，所述第一卷帘门13和第二卷帘门15的上端分别连接有雨搭22；第二墙体10上分别设置有第三卷帘门16、若干窗体17以及若干门体18，在第一墙体1上、所述彩钢夹芯板11的上方设置有若干排风扇19，种植区20与多功能区21之间的第一墙体1上开设有门和窗户。其中，第一墙体1位于彩钢夹芯板11以上的部分以及第二墙体10、第一端面墙12、第二端面墙14、第三端面墙、第四端面墙的外侧均贴附有10cm厚的聚苯板23；基础25(即地基)外侧从水平面26起向下附贴1～1.5m高，10cm厚保温材料24，实际应用中，该保温材料24亦可优选为聚苯板23；斜向桁架4用于挂设或安装遮阳网；所述拱架5和斜向桁架4之间以及保温被9上部设有雨搭；第一卷帘门13的内侧主体框架用卡膜槽固定塑料薄膜；所述温室的南侧空地或顶部设置有若干组太阳能电池板；秋冬季采用透明塑料薄膜覆盖垄台，在垄沟和温室南侧靠近拱架5底端不便种植的区域铺设厚度为5～10cm作物秸秆，用于提高温室保温效果和降低棚室内湿度。
该温室的设计特点如下：
1、温室前屋面采用双层无滴防老化膜
温室拱架上、下两侧覆盖双层无滴防老化膜，内层塑料薄膜用卡簧固定在墙体和地基上，使双层薄膜形成了类似“中空玻璃”结构，显著降低温室贯流放热，提高日光温室保温效果。
2、基础四周外侧向下附贴1～1.5m宽的保温材料
冬季东北地区冻土层可达到1～1.5m，基础及其底部如不做好防护，白天土壤中积蓄的热量在夜间很块散失殆尽。本发明在基础四周外侧向下附贴1～1.5m宽的厚聚苯板，显著降低了土壤横向热损耗。
3、多功能区
多功能区的设立充分利用日光温室北侧被温室遮挡的土地资源，既提高日光温室北侧保温效果，又可作为农机具存放、农产品储存、农产品加工、家禽养殖、食用菌栽培等用途。显著提高农户经济效益和种植积极性。
4、温室顶部保温被雨搭
通常农户为避免日光及风雨对保温被侵蚀，延长保温被使用寿命，都会在春季将保温被卸下，秋季再装上，费工费时。本发明在温室顶部用方钢和彩钢瓦搭建的雨搭可有效降低日光及风雨对保温被的破坏，延长其使用寿命，减少了相应的人工投入。
5、卷帘门
在第一端面墙，第二端面墙和第二墙体上分别设置了一个卷帘门，方便农机具和物料出入。秋冬季在第一端面墙上的卷帘门内侧框架上用卡簧固定双层塑料薄膜，下午打开卷帘门使阳光照进棚室，使光照时间较普通温室延长0.5～1小时，既增加了棚室内温度又延长了作物光合作用时间，进而提高产量。
6、种植区与北侧多功能区之间设置多个窗户
优点：1)利于种植区与北侧多功能区空气流通和热量交换，如冬季养殖家禽或栽培食用菌产生的热量和CO2可在一定程度上提高种植区温度和CO2浓度；2)增加北侧多功能区光照。
7、安装光伏发电设备
太阳能电池可为温室照明，灌溉，加温电热膜设备等供电，减少温室用电消耗，节能环保。
通过以上设计可使温室夜间热损耗降低50％～70％。即使在不加温的情况下棚室内温度在也能够保持在零上10℃以上，满足蔬菜生长需要。可显著降低种植户因取暖而产生经济和人工投入、减少大气污染。多功能区可以进行农产品加工，家禽养殖和食用菌栽培，可显著提高农户经济收益和种植积极性，是实现“乡村振兴”有效载体。
实施例2
本实施例用于考察实施例1所提供的温室在寒冷地区冬季环境中的保温效果：
试验地点：吉林省公主岭市獾子洞村，北纬43°31′23.69″，东经124°47′42.99″。选取公主岭獾子洞村普通日光温室作为对照。
试验方法：2017年11月1日至2018年3月20日每天早上6点30分记录室外温度、对照棚室和试验棚室地温。
地温测定：温度计测定温室土床15cm深温度。
实验结果：如图8-9所示，本发明之日光温室能显著提高棚室内地温，冬季平均温度为14.9℃，比室外平均提高28.2℃，对照棚室平均提高4.3℃。在2018年1月8日至2018年1月10日连续阴天降雪天气下，10日早上对照棚室内地温降到最低为2.4℃，棚室内种植的生菜发生萎蔫。而本发明之日光温室地温为10.1℃，蔬菜生长良好。
实施例3
本实施例旨在利用实施例1所提供的温室执行鸡和果蔬种养结合及秸秆垫料循环利用。
1.材料和方法
1.1供试材料
茄子品种为龙杂茄5号。
鸡的品种为芦花鸡。
1.2试验地点
试验于2017年9月至2018年3月在吉林省农业科学院公主岭院区双层膜日光温室内(N43°31′8″，E124°47′2″)进行。
1.3试验方法
选择两栋棚室进行试验，其中试验棚室栽培区栽种134m2，多功能区每m2饲养8只芦花鸡，共饲养1280只。对照棚室仅种植区栽种134m2。多功能区地面上铺上15cm厚的玉米秸秆垫料用于消纳鸡排泄物，清除异味。
在夜间或阴天打开种植区与多功能区之间的窗户，将家禽散发的热量和气体传导到种植区。
2017年11月1日至2018年3月20日每天早上6点30分记录室外、对照棚室和试验棚室CO2浓度和地温。
CO2浓度：采用希玛AR8200二氧化碳检测仪测定。
地温测定：温度计测定温室土床15cm深温度。
1.3.1育苗
9月14日在温室内按照常规方法进行育苗。
1.3.2定植
11月25日定植。株距40cm。试验组与对照组各栽植480株。
1.3.3田间管理
施肥、植株调整、授粉与水分管理均采用常规管理方式。
1.4芦花鸡养殖
2017年9月10日将7周龄育成期公鸡移入多功能区进行散养，饲喂育成鸡全价饲料。2018年1月10日出栏。
表1不同处理棚室内及环境中CO2浓度和温度
表2不同处理茄子生育期、性状及产量调查结果
实验结果表明，通过在多功能区养殖可使种植区地温提高1.3℃，促进了作物生长。另外养殖产生的CO2还可补充种植区CO2浓度，使种植区CO2浓度较对照提高272.2mg/L，显著增强作物光合作用。试验棚室内栽培的茄子生长势强，比对照组栽培提前7.9天采收，果实和株高均比对照组大，产量提高9.0％，产品上市日期提前一周以上，可显著提高农户经济收入。
利用种植区整枝处理的茎叶喂鸡，可使每只鸡饲料投入节省15％左右。散养芦花鸡于2018年1月10日出栏。每只芦花鸡饲养成本：雏鸡苗款0.9元；育雏费用9.0元(45天×0.2元/天)；育成费用26.84元(122天×0.22元/天)；总成本为36.74元。平均每只鸡重5.2斤，每斤售价为15元，每只芦花鸡净利润为41.26元，每个多功能区养殖芦花鸡的纯利润在5.28万元左右。
如图10所示，散养鸡出栏后，收集铺在地面上的秸秆，加入秸秆腐熟剂调节水分后覆盖塑料薄膜进行发酵，待种植区换茬时补充到栽培床中或利用这些秸秆做栽培床进行下一茬种植。
该方法中，秋冬季利用养殖家禽产生的生物热和CO2提高种植区温度和CO2浓度，提高种植区作物产量。多功能区用于消纳家禽排泄物的秸秆垫料经过发酵还可用于栽培作物，实现了农业废弃物的循环利用，为实现“绿色发展”和“建设美丽乡村”提供切实有效的技术支撑。
实施例4
本实施例旨在利用实施例1所提供的温室执行鸡和果蔬种养结合及秸秆垫料循环利用。
冬季10月末蔬菜完全收获后，将蔬菜残枝打散在田间。在种植区铺上10cm厚的作物秸秆(包括玉米秸秆、高粱秸秆、稻壳)，将一直在多功能区散养的2月龄的育成鸡移入种植区上散养，鸡粪直接排泄到秸秆上。种植区安装喂料装置和饮水装置，多功能区安装产蛋装置。提高家禽的运动量，增强家禽品质，增加农民收益。
1月初或2月初散养鸡出栏，随即清理温室。如图11所示，种植区用含有鸡排泄物的秸秆垫料做栽培床，铺上滴灌管，浇透水分，使栽培床快速升温发酵，发酵10-15天后即可进行蔬菜栽培。2月底定植蔬菜苗。
该方法中，散养鸡在种植区散养，家禽直接排泄到铺在种植区的秸秆垫料上，散养鸡出栏后收集这些垫料可直接用于作物栽培。
实施例5
本实施例旨在利用实施例1所提供的温室执行蔬菜和食用菌混合栽培及食用菌栽培废料循环利用。
试验方法：2017年10月10日前后，多功能区内每m2摆放80袋接种白灵菇菌包，共计12800袋。
结果：2017年11月20号开始采收。每袋成本投入约为2.1元，产出6.5元，净利润为4.4元，每个多功能区栽培的食用菌的纯利润在5.63万元左右。
出菇后产生食用菌栽培废料约为8.8吨(干重)。出菇后的菌糠在温室内利用料带分离机就地分离、粉碎、堆腐发酵。菌糠、秸秆、畜禽粪便与秸秆腐熟剂的比例按照500:100:400:0.5进行配比，用水将料堆水分调节至55-65％。使用机械将料堆充分混匀，采用条垛发酵方式，用塑料薄膜覆盖后发酵。堆温达到60℃以上每2天使用机械翻堆并及时补充水分，翻堆5次，共计20-30天后可用于蔬菜育苗或栽培。
实施例6
适用于寒冷地区的多功能双层膜日光温室，如图1～4所示，包括第一墙体1，支撑板2，竖直桁架3，斜向桁架4，拱架5，外层无滴膜6，内层无滴膜7，电动卷膜器8，保温被9，第二墙体10，彩钢夹芯板11，第一端面墙12，第一卷帘门13，第二端面墙14，第二卷帘门15，第三卷帘门16，窗体17，门体18，排风扇19，种植区20，多功能区21，雨搭22，其中第一墙体1沿东、西方向延伸，支撑板2竖直固定于第一墙体1的顶端，竖直桁架3位于第一墙体1的南侧，斜向桁架4的一端连接在竖直桁架3的顶部，斜向桁架4的另一端连接在支撑板2的顶部；拱架5位于斜向桁架4的下方，拱架5的上端与第一墙体1的顶部连接，拱架5的下端固定于地基上，拱架5的上表面和下表面分别附着有外层无滴膜6和内层无滴膜7，内层无滴膜7上设置有电动卷膜器8，外层无滴膜6的上面铺设有保温被9，所述保温被9连接在大棚卷帘机上；第一墙体1和拱架5的东侧边缘处由第三端面墙封闭，第一墙体1和拱架5的西侧边缘处由第一端面墙12封闭，所述第一墙体1、拱架5、第三端面墙、第一端面墙12共同围成种植区20，第一端面墙12上设置有第一卷帘门13；第二墙体10位于第一墙体1的北侧，第二墙体10的顶部连接有彩钢夹芯板11，第一墙体1、第二墙体10、彩钢夹芯板11三者的东侧边缘处由第四端面墙封闭，第一墙体1、第二墙体10、彩钢夹芯板11三者的西侧边缘处由第二端面墙14封闭，所述第一墙体1、第二墙体10、彩钢夹芯板11、第四端面墙、第二端面墙14共同围成多功能区21，第二端面墙14上设置有第二卷帘门15，所述第一卷帘门13和第二卷帘门15的上端分别连接有雨搭22；第二墙体10上分别设置有第三卷帘门16、若干窗体17以及若干门体18，在第一墙体1上、所述彩钢夹芯板11的上方设置有若干排风扇19，种植区20与多功能区21之间的第一墙体1上开设有门和窗户。
以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明。凡在本发明的申请范围内所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.温室执行果蔬和家禽的种养结合方法，其特征在于：温室是适用于寒冷地区的多功能双层膜日光温室，包括第一墙体（1），支撑板（2），竖直桁架（3），斜向桁架（4），拱架（5），外层无滴膜（6），内层无滴膜（7），电动卷膜器（8），保温被（9），第二墙体（10），彩钢夹芯板（11），第一端面墙（12），第一卷帘门（13），第二端面墙（14），第二卷帘门（15），第三卷帘门（16），窗体（17），门体（18），排风扇（19），种植区（20），多功能区（21），雨搭（22），其中第一墙体（1）沿东、西方向延伸，支撑板（2）竖直固定于第一墙体（1）的顶端，竖直桁架（3）位于第一墙体（1）的南侧，斜向桁架（4）的一端连接在竖直桁架（3）的顶部，斜向桁架（4）的另一端连接在支撑板（2）的顶部；拱架（5）位于斜向桁架（4）的下方，拱架（5）的上端与第一墙体（1）的顶部连接，拱架（5）的下端固定于地基上，拱架（5）的上表面和下表面分别附着有外层无滴膜（6）和内层无滴膜（7），内层无滴膜（7）上设置有电动卷膜器（8），外层无滴膜（6）的上面铺设有保温被（9），所述保温被（9）连接在大棚卷帘机上；第一墙体（1）和拱架（5）的东侧边缘处由第三端面墙封闭，第一墙体（1）和拱架（5）的西侧边缘处由第一端面墙（12）封闭，所述第一墙体（1）、拱架（5）、第三端面墙、第一端面墙（12）共同围成种植区（20），第一端面墙（12）上设置有第一卷帘门（13）；第二墙体（10）位于第一墙体（1）的北侧，第二墙体（10）的顶部连接有彩钢夹芯板（11），第一墙体（1）、第二墙体（10）、彩钢夹芯板（11）三者的东侧边缘处由第四端面墙封闭，第一墙体（1）、第二墙体（10）、彩钢夹芯板（11）三者的西侧边缘处由第二端面墙（14）封闭，所述第一墙体（1）、第二墙体（10）、彩钢夹芯板（11）、第四端面墙、第二端面墙（14）共同围成多功能区（21），第二端面墙（14）上设置有第二卷帘门（15），所述第一卷帘门（13）和第二卷帘门（15）的上端分别连接有雨搭（22）；第二墙体（10）上分别设置有第三卷帘门（16）、若干窗体（17）以及若干门体（18），在第一墙体（1）上、所述彩钢夹芯板（11）的上方设置有若干排风扇（19），种植区（20）与多功能区（21）之间的第一墙体（1）上开设有门和窗户；
所述第一墙体（1）位于彩钢夹芯板（11）以上的部分以及第二墙体（10）、第一端面墙（12）、第二端面墙（14）、第三端面墙、第四端面墙的外侧均贴附有10 cm厚的聚苯板（23）或其他保温材料；
基础（25）即地基从水平面起向下附贴1~1.5m高，10cm厚保温材料（24）；
所述拱架（5）和斜向桁架（4）之间以及保温被（9）上部设有雨搭；
于秋冬季在所述第一卷帘门（13）的内侧主体框架用卡膜槽固定塑料薄膜，用于提高下午温室进光量和温度以促进作物生长；
于秋冬季采用透明塑料薄膜覆盖垄台，在垄沟和温室南侧靠近拱架（5）底端处铺设厚度为5~10 cm作物秸秆，用于提高温室保温效果和降低棚室内湿度；
其执行果蔬和家禽的种养结合的具体方法如下：
秋季或冬季种植区（20）进行栽培时：在种植区（20）中种植果蔬；在多功能区（21）的地面上铺设厚度为10~20 cm作物秸秆或稻壳作为垫料，而后于其上散养鸡；在夜间以及阴天时保持种植区（20）与多功能区（21）之间的第一墙体（1）上的窗户处于开启状态；散养鸡出栏后，收集垫料，加入秸秆腐熟剂并调节水分后发酵，待所述果蔬换茬时将发酵产物作为栽培基质或土壤改良剂用于下一茬果蔬种植；
冬季种植区（20）不进行种植期间：在种植区（20）的土地上铺设厚度为10~20 cm的作物秸秆或稻壳作为垫料并安装喂料装置和饮水装置，在多功能区（21）安装产蛋装置，将7周龄育成鸡移入种植区（20）散养；散养鸡出栏后，将种植区（20）地面上含有鸡排泄物的垫料聚拢并堆置成20 cm高的栽培床，其上铺上滴灌管，浇透水分，使栽培床升温发酵，发酵10~15天后于其上进行果蔬栽培。
2.根据权利要求1所述的温室执行果蔬和家禽的种养结合方法，其特征在于斜向桁架（4）用于挂设遮阳网。
3.根据权利要求1所述的温室执行果蔬和家禽的种养结合方法，其特征在于所述温室的南侧空地或顶部设置有若干组太阳能电池板。
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