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不同尺寸盆器的蝴蝶蘭栽培技術

 

 

 

 

                           設施與環控工程

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果菜溫室之環控與管理

 

中興大學 生物系統工程研究室  陳加忠

 
 

近期來,果菜溫室面積逐漸增加,然而適用果菜生產的溫室與環控系統尚未完備。因此果菜設施栽培有著兩個極端結果。一是極端簡易型,以遮雨棚再加裝四邊防蟲網,最多只是增加屋頂開啟設備以散熱。另一則是使用蝴蝶蘭溫室,有風扇水牆,有內外遮蔭等設備。

以作物的觀點而言,蝴蝶蘭與果菜在溫室環控技術上屬於不同的範疇。蝴蝶蘭作物在溫室內所占空間小,對通風影響也小。蘭花之蒸散作用、呼吸作用等不明顯,對溫室內部微氣候之干擾也不明顯。生長十分緩慢,但是對環境逆境忍受能力強。在環控作業只是控制溫度、相對濕度、光量與光質。給水給肥作業中,對水分與肥份需求相對低。

果菜在溫室內部所占空間極大,完全成長之果菜,其全部體積可達到50%的溫室空間。對溫室內部通風作業之風速、風向都造成影響。其植株之蒸散作用與介質之蒸發作業都是極為顯著,因此對於溫室內部微氣候具有回饋影響。果菜光合作用速率高,生長快速,產量高,對環境反應敏感。果菜溫室內部環境之控制目標有氣體環境與根部環境。包括介質的溫度、水分與肥份。

蝴蝶蘭與果菜之需求環境也有不同。與蕃茄比較,蝴蝶蘭在生長階段是相對需求高溫、高濕與低光量。在催梗階段是低溫、高濕與低光量。蕃茄等果菜環境,白天通常為低溫(25以下),夜間也為低溫(20以下),相對濕度要求偏低(70% RH以下)。光量要求高:30,000-50,000 lux

目前的蝴蝶蘭溫室維持結構密閉而且設備完整,使用的感測器有溫度計與光量計。作物之生理感測尚未使用,仍是以人為觀察經驗判斷為主。控制系統為溫度與光量之迴饋控制,未考慮作物。

蕃茄使用的溫室已自遮雨棚開始演變,除了加裝可開啟屋頂,兩側也有上下捲起裝置,外遮蔭網也日漸普及。目前環控設備以風扇與噴霧喷頭為主。使用的感測器為溫度計,以溫度設定進行噴霧控制。也有使用定時器。

目前的果菜溫室結構與環控設備都尚未達到適用標準。溫室的結構要加強防蟲網設施,必須以81網目之防蟲網才能有效阻絕昆蟲。在如此低通風開口面積之結構中環控系統更要加強,包括風扇、噴霧、兩側與屋頂開閉、遮蔭網啟閉等都要有明確作用,才能夠有效疏解內部熱累積,但又不能維持太高的濕度。根部環境要善用介質物性,進行給水給肥控制。感測器之使用,基本配備是溫度計、相對濕度計與光量計。介質環境感測裝置包括介質水分計、EC計與pH計。進階加強的設備為葉片溫度、蒸散量、莖與果實直徑量測計。

果菜溫室的控制作業其基本工作是傳統回饋控制,目前國外之控制技術已進展至以生理模式控制。使用蒸散作用公式以計算作物蒸散量,再適時補充水分。環控技術之進階版則是依據氣體環境條件,配合給水給肥作業。依每一生長階段調整控制參數。

由於果菜對病蟲害之感染敏感性更高,因此對於蟲害、病害與病毒之管制需要更加嚴謹。對付病毒,由清潔種苗與作業管制開始。對於蟲害,除了以防蟲網阻絕,也必須進行人員與物料控管。對於病菌,則自種源、介質、水源、器具、人員等一一進行管理。關鍵點在於建立完善可行之管理制度。

蝴蝶蘭與果菜在生理特性上是大不相同。那麼研究單位以蝴蝶蘭溫室栽培大蕃茄為何失敗?台灣蝴蝶蘭溫室之設計目標是維持高溫(25-30),高濕(70-90% RH)與弱光(30,000lux以下)之環境。蕃茄於此溫室內部栽培,光合作用差,蒸散作用不足,呼吸作用強旺,因此乾物質不容易累積,當然沒有好品質與高產量。

果菜溫室要如何設計,果菜溫室環控系統是什麼?不是沿用蝴蝶蘭溫室,而是問問果菜,需要什麼環境?