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   园艺设施的7个主要种类极其利用型式





    前言
    目前利用以生产园艺作物的设施依目的及构造等可归类为温室、遮雨棚、隧
    道棚、浮动层覆盖、地面覆盖、温网室及霜伞等方式。其于栽培过程中所能达成
    之效果各有不同,隧道棚、浮动层覆盖、地面直接覆盖等使用简单资材,利用资
    材的属性以调整作物环境,属短期性使用之简易设施。遮雨棚为较长期性设施,
    而因本身为开放式构造,其内部环境受外界自然气候左右,对于作物生长空间环
    境所能达到品质,仅限于调整之机能。而温室其环境虽也受气候影响,但因属密
    闭性设施,藉由冷却、加温或灌溉等环控设备可达到控制环境之程度,但相对建
    造成本也较高。而使用设施栽培时,须针对作物之特性及要求之目的,选择适合
    之单一设施或配合其他设施使用。园艺设施的基本条件要求能提供优于露地田间
    的栽培环境外,对设施的结构形式并须考虑采光性、作业性、耐风性、经济性等
    因素。
    园艺设施之主要利用型式:
    1. 荷兰 Venlo 型玻璃温室:
    温室系指外部以玻璃、塑胶布等透光材料被覆,其高度足够让作业人员以通常姿
    势进入作业且四周能够密闭的大型设施。依被覆材料分玻璃温室及塑胶温室
    (PE、PVC 等软质塑胶布,FET、PMMA 硬质板等),此类设施构造精密且容易导入
    加温、冷却等环控设备及作业机械等重装备进行多目标自动化作业。
    荷兰 Venlo 型温室
    最近本省园艺设施中,温室栽培使用Venlo 型温室的比例显著增加,但因建造成
    本昂贵,主要用以栽培蝴蝶兰等高经济作物。此温室基于大规模栽培之目的而开
    发,利用小跨距的温室栋连结10~50 栋构成大面积连栋温室。一般玻璃温室使2
    用宽51cm、厚度3mm 之玻璃,Venlo 型温室则使用宽73cm、厚度4mm、长1m 的
    玻璃,因玻璃面积大且桁条等骨架采用较细资材,具有良好采光性为其特征。另
    天窗开口面积大并采交错排列,屋顶跨距为3.2m,两屋顶间利用排水天沟作连
    结构材,柱间包括2 个屋顶单位跨距为6.4m,檐高采3.5m~4.0m 的大高度,整
    体结构除垂直撑杆外并利用水平撑杆强化。 Venlo 型温室约于 70 年间由荷兰引
    进,经改良后对风荷重的设计也加以强化,另在改善通风方面也设置侧窗。除
    Venlo 型温室外,台湾地区所使用的温室大部分属于塑胶温室,型式也当相当繁
    多,目前较常使用的数种温室,依温室形状区分如下图,此外较罕见有锯齿状、
    单面屋顶等型式。
    2. 太子楼式连栋温网室:
    仅屋顶覆盖被覆资材其侧壁四周为开放式的设施称为遮雨棚,目的在隔离外界降
    雨,避免雨水导致土壤形成过湿现象以进行水分管理,因四周开放,通风良好可
    维持类似外气之温湿度、CO2 浓度状态。于本省夏作,通常为雨量较多的时节,
    利用遮雨棚栽培可提高作业性外,因被覆之效果如果菜类、葡萄等可延长收获
    期,减少异常果、裂果或病害的发生;对花卉因雨滴产生之花腐现象也有良好之
    防止效果。而为防治害虫或虫类传播病害,于遮雨棚之侧壁四周用防虫网覆盖之
    设施则称为温网室。太子楼式设施源起于工厂的屋顶通风,利用太子楼所造成的
    烟囱效果,企图增加通风量以降低设施内温度之构想而加以应用。构造上因太子
    楼本身重量,骨架承受的负荷比一般山型屋顶设施大,且强风时太子楼之塑胶布
    等被覆材常遭破坏,整体上须具较强的结构;采光上则因太子楼构材也易形成阴
    影,使作物有受光不均一的现象。为增加土地利用效率、节省材料费用,目前业
    者采用多连栋设施栽培的情况甚多,且为增加通风性太子楼的应用极为普遍,如
    (a)山形型式 (b)太子楼型式
    (c)圆屋顶型式 (d)不规则型式3
    图1 中山形屋顶或圆屋顶型式的设施均有利用太子楼天窗之例,构造上可分为固
    定式及活动式。
    太子楼式温网室 强化铔管塑胶布温室
    3. 强化铔管塑胶布温室:
    为强化结构并运用铔管的简便作业性,连栋设施的梁、柱部位改用角型钢,钢骨
    的梁柱架构上再固定铔管屋顶型式的构造称为强化铔管塑胶布温室。此型设施造
    价较玻璃温室便宜,国内栽培规模较大的业者有逐渐采用的趋势,一般以多连栋
    方式建造,且为减少热累积现象而将柱高加长为其特征。按梁的构造型式,可区
    分为水平梁型式、拱形梁型式及人字梁型式等三种,其中水平梁型式的结构强度
    最弱,但因建造成本较低为目前最常采用的型式。
    相对于铔管温室45~50cm 之间隔,强化铔管塑胶布温室的柱间距离为3m,改进
    连接栋间谷部的利用效率、作业性差之缺点。柱的基础通常采用混凝土独立基
    础,并分有混凝土基础与柱脚一体灌注,及混凝土基础上先埋设锚固螺丝后再锁
    定柱脚等施工方式。柱、梁使用之角型钢材依型式而异,大致为□-50×50~□
    -100×50,屋顶铔管为 φ19.1~φ25.4。连栋间的谷部用沟形钢作谷部梁兼排
    水天沟,于沟形钢上先按铔管间隔穿孔,屋顶铔管再以焊接固定。
    4. 隧道棚:
    利用塑胶条、铁条等作成高度50~100cm 之半圆形骨架,外部再以塑胶布或防虫
    网等覆盖的设施称为隧道棚。主要用于冬季果菜类之促成、半促成栽培或洋香瓜
    的防风、防雨等,另也有用于冬季蔬菜育苗或栽培之例。密闭的隧道棚内利用白
    天日光及土壤、苗的放热及蒸发散可维持隧道棚内气候处于较高温、高湿的环
    境,可促进苗之成活与生育,又塑胶布被覆隔离外界降雨、强风等不良天候,也
    有保持土壤松软性、防止养分流失,减低风害、干害之效果。一般作物利用隧道
    棚栽培之期间包括苗移植至收获为止之整体作期,在苗株较小的时期通常以密闭
    状态栽培。密闭的隧道棚因高湿度而于塑胶布内表面易形成水滴凝结现象,此水
    滴沿着隧道棚两侧面流下,水分透过塑胶布周边土壤慢慢的往外部流失,导致中
    央部位土壤较两侧边干燥的现象,实施水分管理时须加以注意。在作物光合作用
    原料CO2 方面,土壤内微生物呼吸作用所产生的CO2 浓度足够供给小苗株之需
    求,而随着苗的成长其上叶部位愈接近隧道棚顶部,此处温度通常较外气温为
    高,致作物有蒙受高温障害之虑,且密闭状态下容易产生CO2 不足之情况,故隧4
    道棚无法长期的密闭状态栽培。昼间须将隧道棚两侧开放进行通风以补充CO2,
    并使内外空气交换以防止棚内形成过度的高温。另在严冬的晴朗夜间,因辐射冷
    却效应常发生棚内气温低于外气的温度逆转现象,此情况须将侧面开启以导入较
    高温的外气,图谋气温、作物体温的上升。
    隧道棚
    5. 地面覆盖:
    地面覆盖以防止土壤水分及肥料的流失,保持土壤的膨软性,维持地温及防止
    杂草孳生等为主要用途,而于作物栽种畦面上直接覆盖塑胶布之方法。地面覆
    盖栽培所使用之塑胶布分有透明、白色、绿色、银色及黑色等,于寒冷地区、
    季节利用透明塑胶布覆盖,因可提高畦面白天土壤温度,夜间维持地温而有显
    着促进作物生长之效果,但相对地面覆盖下的环境也适宜杂草的生长,旺盛的
    杂草与栽培作物产生互相竞取养水分之现象,故对一些长期性栽培的作物,如
    草莓等为抑制杂草的生长采用不透光的黑色、绿色等着色塑胶布作地面覆盖。
    使用着色塑胶布因具有不透光之性质,除用以抑制杂草并可防止夏天白天地温
    过度的上升,塑胶布外表面则吸热形成显著高温,作物叶片接触后容易引起烧
    伤现象。
    近来,银色塑胶布普遍应用作为地面覆盖之资材,利用其光反射的效果,塑
    胶布吸热量减少不致形成高温现象外,对日照到达较少的作物下叶部位则因反
    射光可增加活性,另外此反射光作用对某些虫类也具驱离效果。本省属于多雨
    地区,土壤侵蚀及养分流失的问题甚多,早期利用地面覆盖栽培的作物以草
    莓、果树居多,近来蔬菜类的地面覆盖栽培面积也有显著增加的趋势。利用地
    面覆盖具保护土壤及保持养分功能外,土壤因覆盖后水分不易蒸发,且温度提
    高对肥料有促进分解作用,作物对养水分的吸收也较为均畅,可减少灌溉水量5
    及缓效性肥料的使用量。此外可避免下雨或灌溉时水滴掉落所产生的土沙弹
    跳,不致造成作物叶片或果实污浊的情况,有减少病害发生的效果。
     
    地面覆盖
    6. 浮动层覆盖:
     浮动层覆盖为利用不织布、寒冷纱或防虫网等透气性材料,直接覆盖于作物叶
    面上方(直覆式浮动层覆盖),或利用简单支撑与作物隔50~100cm 之空间覆盖
    (悬挂式浮动层覆盖),或于隧道棚支架上覆盖(隧道棚浮动层覆盖),以抑制
    过度高温、防寒、防风、防虫、防鸟、促进成育、减轻冻霜害等不同目的来保护
    作物之设施,而其使用目的及效果则因对象作物品目、材料的种类、被覆时期、
    覆盖方法及外部气候环境等各有差异,不当的利用方法可能招致相反效果,必须
    考虑前述诸因素实施适切的判断。浮动层覆盖方法为本省中南部地区农民所广泛
    使用,近年来因浮动层覆盖材料的改良,使用面积有逐渐增加之趋势,如中部花
    农利用通气性大的遮光材料以降低气温及地温,寒冷时期利用通气性较小的材料
    以图提高气温及地温,而本省常可见的蔬菜栽培网室或木瓜网室则属于浮动层覆
    盖应用以防止虫害或病害的例子。
    浮动层覆盖资材分有多样种类,大致可分为割纤维或长纤维不织布、寒冷纱
    及化纤网。割纤维系将PVA 或PE 塑胶布延伸、割成纤维后积层黏接,孔隙率约
    50%,颜色有透明、银色、黑色等,一般使用透明颜色,光线透过率及耐久性均
    优于其他资材,价格也为最昂贵者。长纤维不织布系用PET 或PP 材料,将射出
    后的纤维积层加工成布状,重量轻具柔软性、价格便宜。寒冷纱为乙烯或 PET
    等1 条或2 条以上的纤维编织成网状,孔隙率约40~80%,因孔隙大小之不同
    其通气性、透湿性、日射透过率及保温性等各有相异。化纤网为通常所称之防虫
    网,PET 或PE 之单条纤维以一定网目大小编织,透光率较高可归属于寒冷纱的
    一种,一般为透明颜色而国内蔬菜网室则使用绿色防虫网。
     6
    浮动层覆盖
    7. 蔬菜网室:
    为减少农药的使用量,近来于本省主要蔬菜产区的叶菜类栽培普遍利用网室进行
    生产。网室属于浮动层覆盖之应用,采用铁管或水泥柱搭建高约3m 的水平式棚
    架后侧壁、屋顶全面覆盖防虫网之栽培设施,主要用以防止虫害、病害及减少农
    药洒布次数。防虫网有不同规格之网目大小、线径粗细,各具不同之遮光率及孔
    隙率,台湾地区所使用防虫网规格有16×16、24×24、32×32,其中又以16×16(1
    英寸的长度内编织16 条纤维)之绿色防虫网为较常使用的规格。网室选择适度
    遮光、通气的防虫网覆盖,除具有防治虫害之功效,并可发挥若干的遮光、保温
    及保湿性能,此外对防止雨水直接冲击作物表面避免造成物理伤害,及防止风
    害、霜害或形成过度高温现象均有所助益。防虫网覆盖的作物生长空间环境,介
    于裸地及温室之间,藉由资材间相异遮光率及孔隙率的组合,可将网室下作物的
    环境从接近裸地之状态,大幅调整至接近温室环境的状态。但若使用网目过细的
    防虫网,于网室内部易形成高温现象,且光线透过率差,抗风性变弱支撑棚架结
    构也须加强,故考虑以上之效应尽可能选用网目较大、通气性良好的防虫网使
    用。另外类似于蔬菜网室之设施有木瓜网室及花卉作物之遮荫网室等,木瓜网室
    采用白色防虫网覆盖,以防治虫类传播过滤性病害为目的。而遮荫网室则以防止
    强日照为主要目的,利用遮光网遮断部分光量以栽培弱光性作物,或室内作物之
    驯化等。
     7
    结语
    近来园艺设施朝向减少投入人为能源的方向发展,以自然方式提供作物环境,
    在温室构造上也有新的改革,包括屋顶可由中央部顶开的Futura 温室,可单面
    开启的Richel 温室或可折叠的Retract-A-Roof 温室等,均藉由加大通风面积增
    加通风量,利用自然通风调节室内环境的观点研发。在国内也有铔管塑胶布温
    室中,利用卷帘装置可将屋顶全面开启的应用例,通风量不足时,配合喷雾或扰
    流风扇操作,于台湾之气候亦可得良好的室内环境,可为今后台湾地区温室发展
    之参考。


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