1、无土栽培环境保护设施的类型与及分类 我国目前常用于无土栽培的环境保护设施主要有日光温室、塑料大棚、现代化温室、防雨棚和遮阳网等。塑料大棚在全国各地大面积应用，尤其是南方地区规模较大，近年来正朝着连栋化、高大化、规模化方向发展；日光温室主要在北纬330460的北方地区推广应用，在-15-20的高寒地区，基本不加温实现了冬季喜温性果菜的生产，在我国设施园艺发展史上谱写了辉煌的篇章；进入20世纪90年代后从国外引进大型现代化温室，通过学习、消化、吸收，研究开发出国产化现代温室设施，推动了我国温室园艺的科技进步和农业的现代化，为无土栽培技术的发展提供了巨大的空间；防雨棚和遮阳网等夏季保护设施在夏季高温
2、期，尤其是南方地区，为克服夏季高温暴雨、台风和病虫害多发等灾害性气候与不利环境的胁迫起到了重要的作用，对缓解南方地区夏秋淡季园艺产品的供应，提供了一条简易有效的新途径，使无土栽培的季节从冬春季拓展到夏秋季。由于各地自然、气候、经济、技术、劳力等条件的不同，设施类型、结构材料、规模大小各异，应因地制宜，选型定位。 环境保护设施是指为调控温、光、水、气等环境因子，其栽培空间覆以透光性的覆盖材料，人可入内操作的一种栽培设施。依覆盖材料的不同通常分为玻璃温室和塑料温室两大类，塑料温室依覆盖材料的不同，又分为硬质（PC板、FRA板、FRP板、复合板等）塑料温室和软质塑料（PVC、PE、EVA膜等）温室；
3、依形状分为单栋与连栋两类；依屋顶的形式，则分为双屋面、单屋面、不等式双屋面、拱圆屋面等。(一)日光温室日光温室是指三面围墙，脊高在2m以上，跨度在68m，热量来源（包括夜间）主要依靠太阳辐射能的园艺保护设施。大多以塑料薄膜为采光覆盖材料，以太阳辐射为热源，靠最大限度地采光、加厚的墙体和后坡以及防寒沟、纸被、草苫等一系列采光、保温御寒设备以达到增温、保温的效果，从而充分利用光热资源，减弱不利气象因子的影响。一般不进行加温，或只进行少量的辅助性补温。日光温室主要有矮后墙长后坡日光温室、高后墙短后坡日光温室、琴弦式日光温室、钢竹混合结构日光温室和全钢架无支柱日光温室（图44）等形式。塑料薄膜覆盖的节
4、能型日光温室是我图44日光温室的主要形式（单位：m）1琴弦式日光温室2钢竹混合结构日光温室 3辽沈型日光温室4改进冀优型节能日光温室国北方地区蔬菜保护地设施的主要形式，投资少、效益高，适合我国当前农村的技术及经济条件；它在采光性、保暖性、低能耗和实用性等方面都有明显的优异之处，是北方农家乐于应用、面积年年持续增长的设施栽培方式。（二）塑料大棚通常把只以竹、木、水泥或钢材等杆材作骨架，在表面覆盖塑料薄膜的大型保护栽培设施称为塑料薄膜大棚，简称塑料大棚。根据棚顶形状分为拱圆形和屋脊形两类，以拱圆形屋顶为多。根据骨架材料可分为：竹木结构、钢架（管）结构、钢竹混合结构、混凝土钢架结构、充气式等类型；根
5、据连接方式又可分为单栋大棚、双连栋大棚及多连栋大棚。塑料大棚设施简单，一般没有环境调控设备，依靠自然光照进行生产，在气候温暖的南方地区发展较快。 目前，塑料大棚主要有竹木结构大棚、悬梁吊柱竹木拱架大棚、拉筋吊柱大棚、无柱钢架大棚和装配式镀锌薄壁钢管大棚（图45）等形式，其中装配式镀锌薄壁钢管大棚棚内空间较大、无立柱、作业方便，属于国家定型产品，规格统一，组装拆卸方便，盖膜便利，生产上普遍采用。图45塑料大棚的主要形式（单位：m）1悬梁吊往竹木拱架大棚2拉筋吊往大棚3无柱钢架大棚4装配式镀锌薄壁钢管大棚（三）现代化温室现代化温室是设施园艺中一种高级类型。设施内的环境实现了计算机自动控制，基本上不
6、受自然气候条件下灾害性天气和不良环境条件的影响，能周年全天候进行园艺作物生产的大型温室。目前我国引进的现代化温室主要有荷兰研究开发而后流行全世界的多脊连栋小屋面的芬络型（Venlo type）玻璃温室（图46）、法国瑞奇温室公司研究开发的一种流行的塑料薄膜里歇尔（Richel）温室、顶侧屋面可将覆盖薄膜由下而上卷起通风透气的一种拱圆型连栋卷膜式全开放型塑料温室（Full open tyPe）和由意大利Serre Italia公司开发的一种全开放型玻璃温室（Future greenhouse）。国内自行设计制造的典型现代化自控温室有：双层充气连栋塑料温室、双坡面玻璃温室、华北型大型连栋塑料温室、
7、华南型大型连栋塑料温室、金顶型连栋温室、LGP732型连栋温室、XA和GK型系列温室、FRP（轻质玻璃钢）连栋温室（图47）等。图46荷兰芬络型玻璃温室（单位：mm）图47连栋温室几种构型1拱圆形塑料连栋温室2双层充气式塑料连栋温室3FRP连栋温室（四）植物工厂植物工厂是指在工厂般的全封闭建筑设施内，利用人工光源，实现环境的自动化控制，进行植物高效率、省力化、稳定种植的生产方式。根据光源的不同，植物工厂分为三类：即人工光照型、自然光照型和人工光照与自然光照合用型。属“可控农业”，它是园艺保护设施的最高层次，其管理完全实现了机械化和自动化。作物在大型设施内进行无土栽培和立体种植，环境要素的变化通
8、过传感器传输到计算机，通过运算能够精确控制各种环境调控设备的运行和生产的各个环节，所需要的温、湿、光、水、肥、气等均按植物生长的要求进行最优配置，不仅全部采用电脑监测控制，而且采用机器人、机械手进行全封闭的生产管理，实现从播种到收获的流水线作业，完全摆脱了自然条件的束缚。做到合理利用空间及设施，达到经济、高效生产，实现全天候、无季节、无公害生产。具有高度集成、高效生产、高商品性、高投入的特征。 现介绍日本M式水耕研究所提供的一种中型双连栋玻璃温室(图48)。它长60m、宽50m、高4m，每一个单位面积为3000m2。在环境控制方面，由室内外传感器进行监测，包括日照传感器（测定日照时间）、室外温
9、度传感器和室内温度传感器，传感器，加上风速风向传感器和降雨传感器共同控制天窗、侧窗、天幕的开闭及冷暖供应机组的运转。湿度传感器则控制细雾器和除湿机的运转。营养液的供应需借助营养液箱组（4个）和水泵。电导率仪、酸度计、液温传感器、水位测量器等控制营养液组分、液温、PH值和均衡定时供液。二氧化碳传感器用于测定温室内二氧化碳浓度，给二氧化碳发生装置传送信号，以保持温室内二氧化碳浓度。上述数据均输入一台电子计算机，按栽培的作物种类设定各项参数，实现全自动化控制。我国引进与此类似的温室是南京市蔬菜研究所无土栽培温室。图48M式水耕研究所无土栽培番茄双栋全自动电脑控制温室1.日照传感器2.温度传感器3.天
10、窗及开启装置4.喷雾加温装置5.侧窗及开启装置 6.室外气温传感器7.雨量传感器8.风向风速传感器9.C02传感器10.增湿机组 11.电脑控制柜12.营养液泵13.四种肥料液桶14营养液槽15.冷暖风控制16.室温传感器17. C02发生装置 18.营养液加温装置(五)防雨棚和遮阳网装置夏季雨水多，且易受强光照射和高温胁迫，病虫多发，使蔬菜等作物的生长受抑制，生产没有保证。利用大棚骨架，仅覆盖顶幕（天幕）而揭除边膜（围裙幕），使夏季能防雨，而又四周通风，这是一种最简易的防雨棚栽培。如果在顶幕上面再覆盖上银灰色或黑色的遮阳网则能减弱强光照射，使棚内基质温度在夏日中午下降812，有效地减轻高温的危害，而且能在夏季进行叶菜、根菜类的反季节栽培。作为其他保护设施的夏季辅助设施遮阳网和防雨棚的存在，使大棚、日光温室在夏季也能进行无土栽培。一些夏季难以栽培的番茄、黄瓜、甜瓜、莴苣、菠菜等的越夏防雨栽培成为现实。
