一、塑料大棚简介
塑料大棚俗称冷棚，是一种简易实用的保护地载培设施，由于其建造容易、使用方便、投资较少，随着塑料工业的发展，被世界各国普遍采用。利用竹木、钢材等材料，并覆盖塑料薄膜，搭成拱形棚，供栽培蔬菜，能够提早或延迟供应，提高单位面积产量，有得于防御自然灾害，特别是北方地区能在早春和晚秋淡季供应鲜嫩蔬菜。
单体拱棚，具有结构简单、安装方便、造价低廉等优点，属经济型温室，适合南方大部分地区和北方局部地区使用。
该温室主副拱、拱杆、横梁等均采用国产热镀锌圆管，侧面通风采用手动或电动卷膜器卷帘通风，卷膜高度1.5米左右。薄膜由镀锌或铝合金卡槽和包塑卡丝固定，美观适用且耐腐蚀。
覆盖材料采用塑料薄膜的温室称为薄膜温室，其造价低。项目前期投入较小。北方地区多为双层充气膜，透光率（双层）75%左右；南方地区多采用单层膜，透光率（单层）80%左右。
二、塑料大棚结构类型
大棚的组成是用竹木杆、水泥杆、轻型钢管或管材等材料做骨架，做成立柱、拉杆，拱杆及压杆，覆盖塑料薄膜而成为拱圆形的料棚。塑料大棚一般覆盖的面积为1－3亩，管理方便。但可进行多个棚大面积的覆盖。由于棚体高大不便用草帘进行防寒，而在棚内用多层薄膜进行内防寒，棚内的温度主要来自太阳辐射。主要生产季节是春、夏、秋。冬季气温在－15℃以上的地区可种植一些耐寒性强的作物，或用火炉进行临时性补充加温。因为其棚型比中、小棚高大，又不同于温室的建筑结构，故称其为大棚。在我国北方旱区，春寒，冻土层深、风雪大，多采用跨度、高度较大的拱形圆棚。大棚建造的形式有多种。其中单栋大棚的形式有拱圆形和屋脊形两种。高度2.2-2.6米，宽度（跨度）10－15米，长度为45－66米，占地面积为660平方米左右，便于管理有利生产。或屋脊形大棚相连接而成。单栋的跨度为4－12米，每栋占地面积约为1亩，连栋后占地为2－5亩，或10亩、几十亩。连栋大棚覆盖的面积大，土地利用充分，棚内温度高，温度稳定，缓冲力强，但因通风不好，往往造成棚内高温、高湿危害或造成病害发生的条件，而且管理不便。因此连栋的数目不宜过多，跨度不宜太大。 为了国加强防寒保温，提高大棚内夜间的温度，减少夜间的热辐射而采用多层薄膜覆盖。多层覆盖是在大棚内再覆盖一层或几层薄膜，进行内防寒，俗称二层幕。白天将二层幕拉开受光，夜间再覆盖严格保温。二层幕与大棚薄膜之间隔，一般为30－50厘米。除两层幕外，大棚内还可覆盖小拱棚及地膜等，多层覆盖使用的薄膜为0.1毫米厚度的聚乙烯薄膜，或厚度为0.06毫米的银灰色反光膜，0.015毫米厚的聚乙烯地膜。或用丰收布（无纺布或称不织布）其保温效果如表4-2-1所示： 表4-2-1大棚保温幕的种类及效果 项目保温幕种类减少热损耗％ 一层聚乙烯 聚氯乙烯 不织布 含铝薄膜 镀铝薄膜30 35 25 45 50 二层聚乙烯 聚乙烯加含铝或镀铝膜45 65 早春在大棚内加盖小棚，棚温可提高2－4℃，北京地区在覆盖草帘的中棚内加盖小棚，1月份于日出前观测棚温可提高5℃左右。使用多层薄膜覆盖也获得较好效果，如表4-2-2所示： 表4-2-2多层覆盖的温度效果 层数 温度 日期平均低气温10厘米平均地温 单层双层三层单层双层三层 3月8日－13日-3.80.21.84.55.78.5 3月24日－31日2.76.39.010.810.814.0 4月1日－11日5.08.511.714.314.017.0 大棚覆盖面积较大，空间大，热效应较好，容易建造，且造价较低，是当前应用较广的保护设施。可种植高秧支架的瓜、果、豆类等蔬菜。一般比露地可提早收获20－40天，秋后可延长生长期25天左右。随着工农业的发展和不断的革新，新的大棚类型及覆盖方式也将不断出现，当前应用的大棚，依其建造所用的材料的不同，其棚型结构可分为竹木结构、钢材结构和竹木、钢材、水泥构件等多种材料的混合结构。由于大棚的迅速发展，目前国内已在应薄壁钢管装配式大棚。它是由工厂按标准规格进行商品生产，配套供应使用单位。目前生产的棚型规格有5.4米、6米、8米、及10米跨度，高度有2.4米，2.6米，2.8米及3.0米。这种棚型结构，具有一定的规格标准，结构合理、坚固耐用、装卸方便、容易折迁换地。唯其造价较高，是当前推广应用的棚型结构。但在发展过程中也存在不少问题，如结构不合理，规格无标准，采材不易，用料较多，施工质量低等问题，生产中经常造成棚体变形、倒塌、＂跑棚＂等事故。
大棚覆盖材料有以下几种：
1、普通膜：以聚乙烯或聚氯乙烯为原料，膜厚0.1毫米，无色透明。使用寿命约为半年。
2、多功能长寿膜：是在聚乙烯吹塑过程中加入适量的防老化料和表面活性剂制成。浙江省新光塑料厂生产的多功能膜，宽幅7.5米、厚0.06毫米，使用寿命比普通膜长一倍，夜间棚温比其他材料高1—2℃。而且膜不易结水滴，覆盖效果好，成本低、效益高。
3、草被、草扇：用稻草纺织而成，保温性能好，是夜间保温材料。
4、聚乙烯高发泡软片：是白色多气泡的塑料软片，宽1米、厚0.4—0.5厘米，质轻能卷起，保温性与草被相近。
5、无纺布：为一种涤纶长丝，不经织纺的布状物。分黑、白两种，并有不同的密度和厚度，常用规格50克/，除保温外还常作遮阳网用。
6、遮阳网：一种塑料织丝网。常用的有黑色和银灰色两种，并有数种密度规格，遮光率各有不同。主要用于夏天遮阳防雨，也可作冬天保温覆盖用。
塑料薄膜具有保温性。覆盖薄膜后，大棚内的浊度将随着外界气温的升高而升高，随着外界气温下降而下降。并存在着明显的季节变化和较大的昼夜温差。越是低温期温差越大。一般在寒季大棚内日增温可达3－6℃，阴天或夜间增温能力仅1－2℃。春暖时节棚内和露地的温差逐渐加大，增温可达6－15℃。外界气温升高时，棚肉增温相对加大，高可达20℃以上，因此大棚内存在着高温及冰冻危害，需进行人工调整。在高温季节棚内可产生50℃以上的高温。进行全棚通风，棚外覆盖草帘或搭成＂凉棚＂，可比露地气温低1－2℃。冬季晴天时，夜间低温度可比露地高1－3℃，阴天时几科与露地相同。因此大棚的主要生产季节为春、夏、秋季。通过保温及通风降温可使棚温保持在15－30℃的生长适温。
新的塑料薄膜透光率可达80－90％，但在使用期间由于灰尘污染、吸附水滴、薄膜老化等原因、而使透光率减少10－30％。大棚内的光照条件受季节、天气状况、覆盖方式（棚形结构、方位、规模大小等）、薄膜种类及使用新旧程度情况的不同等，而产生很大差异。大棚越高大，棚内垂直方向的辐射照度差异越大，棚内上层及地面的辐照度相差达20－30％。在冬春季节以东西延长的大棚光照条件较好、它比南北延长的大棚光照条件为好，局部光照条件所差无几。但东西延长的大棚南北两侧辐照度可差达10－20％。 不同棚型结构对棚内受光的影响很大，双层薄膜覆盖虽然保温性能较好，但受光条件可比单层薄膜盖的棚减少一半左右。此外，连栋大棚及采用不同的建棚材料等对受光也产生很大的影响（表4-2-3）。从表中可看出，以单栋钢材及硬塑结构的大棚受光较好，只比露地减少透光率28％。连栋棚受光条件较差。因此建棚采用的材料在能承受一定的荷载时，应尽量选用轻型材料并简化结构，既不能影响受光，又要保护坚固，经济实用。表4-2-3 不同棚型结构的受光量 大棚类型透光量勒克斯（万）透光率（％） 单栋钢材结构 单栋竹木结构 单栋硬塑结构连栋钢筋水泥 露地对照7.67 6.65 7.65 5.99 10.6472．0 62．5 71．9 56．3 100 薄膜在覆盖期间由于灰尘污染而会大大降低透光率，新薄膜使用两天后，灰尘污染可使透光率降低14.5%。10天后会降低25％，半月后降低28％以下。一般情况下，因尘染可使透光率降低10－20％。严重污染时，棚内受光量只有7％，而造成不能使用的程度。一般薄膜又易吸附水蒸气，在薄膜上凝聚成水滴，使薄膜的透光率减少10－30％。因此，防止薄膜污染，防止凝聚水滴是重要的措施。再者薄膜在使用期间，由于高温、低温和受太阳光紫外线的影响，使薄膜＂老化＂。薄膜老化后透光率降低20－40％，甚至失去使用价值。因此大棚覆盖的薄膜，应选用耐温防老化、除尘无滴的长寿膜，以增强棚内受光、增温、延长使用期。
薄膜的气密性较强，因此在覆盖后棚内土壤水分蒸发和作物蒸腾造成棚内空气高温，如不进行通风，棚内相对湿度很高。当棚温升高时，相对湿度降低，棚温降低相对湿度升高。晴天、风天时，相对温度低，阴、雨（雾）天时相对温度增高。在不通风的情况下，棚内白天相对湿度可达60－80％，夜间经常在90％左右，高达100％。 棚内适宜的空气相对湿度依作物种类不同而异，一般白天要求维持在50－60％，夜间在80－90％。为了减轻病害的危害，夜间的湿度宜控制在80％左右。棚内相对湿度达到饱和时，提高棚温可以降低湿度，如湿度在5℃时，每提高1℃气温，约降低5％的湿度，当温度在10℃时，每提高1℃气温，湿度则降低3－4％。在不增加棚内空气中的水汽含量时，棚温在15℃时，相对湿度约为7％左右；提高到20℃时，相对湿度约为50％左右。 由于棚内空气温度大，土壤的蒸发量小，因此在冬春寒季要减少灌水量。但是，大棚内温度升高，或温度过高时需要通风，又会造成湿度下降，加速作物的蒸腾，致使植物体内缺水蒸腾速度下降，或造成生理失调。因此，棚内必须按作物的要求，保持适宜的湿度。四、栽培季节与条件 塑料大棚的栽培以春、夏、秋季为主。冬季低气温为-15℃－-17℃的地区，可用于耐寒作物在棚内防寒越冬。高寒地区、干旱地区可提早就在用大棚进行栽培。北方地区，于冬季，在温室中育苗，以便早春将幼苗提早定植于大棚内，进行早熟栽培。夏播，秋后进行延后栽培，1年种植两茬。由于春提前，秋延后而使大棚的栽培期延长两个月之久。东北、内蒙古一些冷冻地区于春季定植，秋后拉秧，全年种植一茬，黄瓜的亩产量比露地提高2－4倍。黑龙江省用大棚种植西瓜获得成功。西北及内蒙古边疆风沙、干旱地区利用大棚达到全年生产，于冬季在大棚内种植耐寒性蔬菜，开创了大棚冬季种植的先例。为了提高大棚的利用率，春季提早，秋季延后栽培，往往采取在棚内临时加温，加设二层幕防寒，大棚内筑阳畦，加设小拱棚或中棚，覆盖地膜，大棚周边围盖稻草帘等防寒保温措施，以便延长生长期，增加种植茬次，增加产量。
（1）大棚空气湿度的变化规律：塑料膜封闭性强，棚内空气与外界空气交换受到阻碍，土壤蒸发和叶面蒸腾的水气难以发散。因此，棚内湿度大。白天，大棚通风情况下，棚内空气相对湿度为70—80%。阴雨天或灌水后可达90%以上。棚内空气相对湿度随着温度的升高而降低，夜间常为100%。棚内湿空气遇冷后凝结成水膜或水滴附着于薄膜内表面或植株上。
（2）空气湿度的调控：大棚内空气湿度过大，不仅直接影响蔬菜的光合作用和对矿质营养的吸收，而且还有利于病菌孢子的发芽和侵染。因此，要进行通风换气，促进棚内高湿空气与外界低湿空气相交换，可以有效地降低棚内的相对湿度。棚内地热线加温，也可降低相对湿度。采用滴灌技术，并结合地膜复盖栽培，减少土壤水分蒸发，可以大幅度降低空气湿度（20%左右）。
由于薄膜覆盖，棚内空气流动和交换受到限制，在蔬菜植株高大、枝叶茂盛的情况下，棚内空气中的二氧化碳浓度变化很剧烈。早上日出之前由于作物呼吸和土壤释放，棚内二氧化碳浓度比棚外浓度高2—3倍，（330PPM左右）；8—9时以后，随着叶片光合作用的增强，可降至100PPM以下。因此，日出后就要酌情进行通风换气，及时补充棚内二氧化碳。另外，可进行人工二氧化碳施肥，浓度为800—1000PPM，在日出后至通风换气前使用。人工施用二氧化碳，在冬春季光照弱、温度低的情况下，增产效果十分显著。 在低温季节，大棚经常密闭保温，很容易积累有毒气体，如氨气、二氧化氮、二氧化硫、乙烯等造成危害。当大棚内氨气达5PPM时，植株叶片先端会产生水浸状斑点，继而变黑枯死；当二氧化氮达2.5—3PPM时，叶片发生不规则的绿白色斑点，严重时除叶脉外，全叶都被漂白。氨气和二氧化氮的产生，主要是由于氮肥使用不当所致。一氧化碳和二氧化硫产生，主要是用煤火加温，燃烧不完全，或煤的质量差造成的。由于薄膜老化（塑料管）可释放出乙烯，引起植株早衰，所以过量使用乙烯产品也是原因之一。为了防止棚内有害气体的积累，不能使用新鲜厩肥作基肥，也不能用尚未腐熟的粪肥作追肥；严禁使用碳酸铵作追肥，用尿素或硫酸铵作追肥时要掺水浇施或穴施后及时覆土；肥料用量要适当不能施用过量；低温季节也要适当通风，以便排除有害气体。另外，用煤质量要好，要充分燃烧。有条件的要用热风或热水管加温，把燃后的废气排出棚外。
（一）育苗—栽培型：
其特点是冬季育苗→春季早熟栽培→夏季育苗→秋冬季栽培。冬季育苗一般在11月至翌年的3月中下旬，培育茄果类、瓜类和豆类秧苗。3月中下旬定植，进行春季早熟栽培。夏季6—8月份培育秧苗，如甘蓝、花椰菜、番茄等。秋冬季栽培秋番茄、黄瓜、叶菜、芹菜、葱蒜等。
（二）栽培型：
以栽培蔬菜为主，结合育苗。主要有两种形式：一是春季早熟栽培茄子、番茄、黄瓜、辣椒等，夏季种植速生蔬菜，秋季栽培黄瓜、番茄、甘蓝、花椰菜，冬季栽培芹菜、菠菜、生菜、葱蒜类蔬菜；二是间套作，春季进行番茄、辣椒早熟栽培，4—5月份在大棚拱杆旁种植丝瓜任其沿拱杆爬蔓，或在番茄生长后期，在畦边定植冬瓜，利用番茄的支架爬蔓；秋季种植生菜、菜心等；冬季进行育苗。
（三）留种制种型：
主要有两种方式：一是以春季茄瓜类留制种为主，其茬口方式有冬季育苗→春季制留种→秋季栽培芹菜、甘蓝等；一种是以冬春季十字花科自交不亲和采留种为主，夏季进行育苗、秋季栽培茄瓜类蔬菜。
