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在英國使用玻璃溫室生產軟果
 

中興大學 生物系統工程研究室 陳加忠

 
 

資料來源:

https://archive.ahdb.org.uk/GrowSave/Horticulture

由於消費者偏好英國生產者利用延長的生長季節進行本地生產。英國軟果產業繼續擴張。大多數情況下,這是通過單跨距西班牙隧道設施,或使用水耕灌溉系統灌溉,在植床上生產新品種和作物。

然而單跨距塑料結構不容易適應集約化的作物加溫生產。因此現在有一個明顯的趨勢,即通過使用最初為其他作物建造的現有溫室,或最近專門為種植建造新的溫室,來延長季節進行軟果生產。

與聚乙烯隧道設施中生產相比,使用沒有任何加熱設備的溫室具有一些優勢。例如,使氣候控制更容易,並允許改進生物害蟲控制。雖然這些可能會改善種植,特別是允許種植更早。但如果不考慮加溫空間,其本身的收益不太可能是值得的。

I.將現有溫室改造成軟果生產

20 年或更長時間以來,最初為生產其他作物而建造的溫室已被改用於生產軟果。在玻璃下生產軟果代表著使用幾個既定的規範:

有某種形式的加熱。暖空氣直接或間接燃燒用於溫帶作物熱水加熱(石油、天然氣或生物質)用於長季節種植。

如果季節要在11 月之後和4 月之前延長,則在加溫玻璃室中安裝節能布,在炎熱的夏季還可以為作物遮蔭。

水耕生產:使用袋、盆或其他容器中的生長介質,安裝在植床上,通常在現場以低成本製造或專有栽培槽。

帶有pH 控制和肥料注入的滴灌系統。

氣候控制系統。

• CO2補充(使用純CO2/或來自燃氣鍋爐的排氣)。即使有燃氣鍋爐,在不需要加熱的夏季可能需要純 CO2。由於補充 CO2而增加的產量通常超過額外的 CO2成本。

有一個熱緩衝器(儲熱罐),使鍋爐能夠以最大效率運行和/或在鍋爐運行產生CO2時減少浪費。

II.將溫室轉變為軟果生產時的主要考慮因素是什麼?

.玻璃使用多少年了?

由於許多原因,玻璃的年齡可能是決定結構適用軟果生產的因素。他們包括:

1.      對於延長季節生產,舊玻璃室加溫可能不經濟。例如玻璃條縫和玻璃上的苔蘚等堆積會降低透光率,導致熱量損失和積水。不合身的門也不節能。

2. 過去,有幾家歷史悠久的英國溫室製造商(如 Frampton Ferguson Cambridge)建造了各種多跨設計類型和間距寬度以及單跨大跨度溫室。這種類型的溫室可能建於 1960 年代和 1970 年代。幾乎可以肯定需要大面積翻新。查找備件也可能很麻煩。

3. 過去 30 年的大多數溫室設計都集中在 Venlo。原則上其特點是標準隔間寬度,例如 3.2m4.0m 及其倍數。

4. 較舊的 Venlo 溫室可能配備了效率低下的手推式通風口,這些通風口不容易部署節能布。

5. 過去許多溫室的柱子高度低於,現在正常的5-6m。由於空氣量較少,低柱高度將對作物的微氣候產生不利影響,並且可能在人體工程上,對作物工作效率較低。低矮結構中較高的夏季溫度會對作物產生嚴重影響。

6. 在舊玻璃中安裝節能布或作物栽培之前,應徵求專家意見,因為舊結構可能無法承受由此產生的額外應力。

7. 較舊的結構可能沒有資格獲得全額保險,尤其是雪荷載。

.以前種過什麼作物?

1.以前用於生菜生產的溫室只有基本的加熱和頂部灌溉,因此需要完全更新配備以種植。

2.觀賞植物生產系統差異很大。以前用於植床上的結構可能只有為防凍而設計的加熱系統,例如直接燃燒 Priva 型加熱器的間接空氣加熱器。

3.現有的觀賞植物灌溉系統不太可能適合草莓生產。如果安裝了植床,則需要拆除。

4.以前用於番茄和黃瓜等長季沙拉作物的玻璃已經具備生產軟果所需的大部分基礎設施和設備,並且通常採用標準尺寸的 Venlo 設計。

5.根據跨距寬度,草莓生產的額外作物行距可能是可能的或可使用的。例如在番茄生產中,在 8m 的跨度內種植 5 行作物是正常的。在草莓中,最節省空間的密度是種植七排作物。如果安裝了可移動的栽培槽,則為八排。

6.如果前一季作物是在栽培槽上種植的,則可能存在幾個問題:

(1).栽培槽設計往往針對作物,因此番茄或小黃瓜的栽培槽不是草莓生產的理想選擇。眾所周知種植者會將栽培槽倒置以用於草莓,但由於通常只有栽培槽的一側塗有塗層,因此使用另一面可能會導致灌溉排水被鋅污染。

(2)草莓生產的栽培槽通常配有用於水果膠帶和電線的額外支架,以確保良好的光照和收穫果實的呈現。

.安裝了哪些現有設備?

最初為其他作物設計的加熱系統的轉換成本將取決於幾個考慮因素,尤其是預算。用於軟果生產的理想加熱系統將盡可能多地利用現有系統。如果需要改裝,只需改變鍋爐房或泵和混合閥。地面管軌的數量和位置通常需要調整以適應植床或栽培槽和額外的作物。強烈建議在每個作物行下使用根區加熱的生長管。

在要重新使用現有灌溉系統的情況下,有必要安裝額外的灌溉管線和滴頭。

現有的二氧化碳分配管道通常可以重複使用,並為額外的作物安裝額外的管線。CO2 分配系統首先必須經過專業設計,以確保正確的出口間距和均勻的壓力。 

四.您預期的生長季節是什麼?

通常,在玻璃溫室下種植的草莓將在 4 月至 6 月開始生產,並從 9 月中旬至 11 月或 12 月初再次開始生產。提前和延遲季節將需要更多的熱量,如果沒有具有高效加溫系統、氣候控制和節能布的現代結構,這幾乎肯定是不經濟。

.確保空氣流通良好

無論安裝設備的年齡或水準如何,在整個溫室中提供均勻的氣候是現代設施種植的一個關鍵因素,它會影響其他方面氣候。良好的空氣循環是實現均勻氣候的關鍵。在安裝了現有空氣循環風扇,它們應該被重新使用,但要記住使用垂直風扇(即垂直而不是水平移動空氣的風扇)已越來越多,特別是對於植床和栽培槽生產。

 III.建立軟果生產新結構時的主要考慮因素是什麼? 

建造新的玻璃或多跨結構是一項長期投資。良好的投資回報將取決於最大限度地利用現代設施,以確保高品質水果的高產量、最大的能源、水和勞動效率,以及對環境的保護。

1.玻璃還是聚乙烯?

專業設計和設計的多跨結構溫室符合所有國際建築標準,現在可以使用玻璃或塑料薄膜覆蓋物。選擇玻璃將需要更高的初始投資。除了偶爾的破損外,玻璃將持續整個結構的使用壽命。現代塑料薄膜非常堅固。但即便如此,通常為 10 年也需要定期更新。在這兩種情況下,溫室本身的結構都將被設計成容納和支持加熱系統、節能布和照明等。

2.漫射玻璃或塗層?

最近的研究已經證明了漫射玻璃對可以改善許多作物的光攔截。在較高的藤蔓作物中尤其如此,因為作物本身會導致陰影問題。對於植物自然較少遮蔭的低冠層作物,好處不太明顯。歐洲的一些主要種植者默許安裝漫射玻璃,是因為漫射玻璃和強化玻璃之間的成本差異較小,而不是明確的商業考量案例。

3.混凝土通道和管軌供暖?

促進作物作業設備的使用,例如收割手推車、作物噴霧器、將收穫作物在內部運輸到包裝廠。在可預見的未來,使用機器人作業和收割機。

4.柱子高度:

為了容納節能布和人工燈等輔助設備,以及為作物和工人提供更公平的氣候,柱子高度現在通常為 5-6 米。

5.水效率/再循環和水處理:

多跨溫室更容易安裝雨水和排水收集和消毒系統,從而減少整體水源和肥料的使用。

6.未來發展

盡可能期望溫室設計、佈局和基礎設施,能夠預測實施新自動化系統,例如機器人技術。

 IV.典型成本

在為草莓生產改造現有結構或建造專門為此目的設計的玻璃或聚乙烯結構時,成本取決於幾個因素:

1.規模經濟:即每平方米的成本將隨著轉換或新建佔地面積的增加而降低。

2.下面的成本假設種植面積大約為 1 公頃,並且會隨著面積的增加或減少而上下變化。內容沒有考慮場地平整或公用設施供應。

3.多跨多結構的成本將根據結構中的工程水準以及風阻和雪荷載等因素而有很大差異。任何新結構都必須針對當前的天氣條件進行設計並符合行業標準,這一點十分重要。(例如 NEN 3859CASTA BS EN 13031)。

4.改造現有溫室時,成本將取決於現有加溫、氣候控制(如果有)、節能布(如果有)和灌溉系統的水準和適用性,以及作物是使用商業懸掛栽培槽還是在植床上種植。由現有材料和自己的勞動力建造的頂部。

1. 1公頃溫室,8m 隔間,6m 柱高,90% 透光率的鋼化玻璃,風口和背風口,豎立66歐元/ 58 m2

2. 1 Ha Poly 多跨度,9.6m 隔間,6m 柱高,風口和背風口, 43歐元/ 40m2

3. 加熱/CO2 加藥系統(不包括鍋爐)運輸線,管軌20歐元/ 18 m2

4. 生物質鍋爐 (1MW) 517,500歐元/ 450,000英鎊。

5. 燃氣鍋爐 (1MW) 66,000歐元/ 58,000英鎊。

6. 熱泵 (1MW) 575,000歐元/ 500,00英鎊。

7. HP 鈉補充生長燈、夜間照明和循環風扇 36/ £31 m2

8. 能量屏(87% 透光率/47% 節能) 8/ £7 m2

9. 作物栽培槽(每 8m 開間鞦韆系統 8 個) 9/ £8 m2

10.環控、施肥、蓄水和滴灌(不包括排水收集消毒)120,000歐元/ 104,000英鎊。