水培种植和受控环境栽培导论

*选择一个“好”的地点作为温室的位置是至关重要的。

*但是什么构成了一个“好”的网站呢?

*为了增加成功运营和业务的机会,有几件事应该也必须考虑。

选择温室场地时需要考虑的12件事:

1.太阳辐射-植物需要阳光才能进行光合作用。当植物经历阴天时,它们的光合速率,以及因此它们生长和生产产品(如番茄、黄瓜、辣椒等)的能力都会降低

*因此,需要全年具有高光强度的区域和位置

*请参阅本章末尾的“选定城市的太阳辐射数据”。请注意,美国西南部的一些光照水平是全国最高的。

因此,这是作物生产的最佳地区

*请参阅下面的“小气候”,了解减少光照的自然/人为因素。

2.水——水量和水质至关重要。

*灌溉需要水(番茄每天最多1加仑/株)。

*蒸发冷却系统将需要水,并且可以等于或超过灌溉水量(10000–15000加仑/英亩/天)。

*过去,蒸发冷却系统的过量灌溉和排水被允许“流失”到温室附近的地面上(进入土壤的最低渗透速率

为1”/小时)

然而,由于更严格的法规和避免高浓度盐污染地下水的愿望,大型温室现在正在循环使用营养液。循

环使用营养液还可以节约水、营养和金钱。

因此,多余的营养液应回收和/或与较冷的排水混合,并重新引导到指定区域,如草地、灌木、树木/

防风林等。

*无论水源是什么,都应该进行水质分析。

*注:海水=32000 ppm(mg/l)VS图森水=200-400 ppm。

注:640ppm TDS(总溶解固体)=1 mmhos/cm 或1 mS/cm。有关EC或电导率的讨论,请参见第10

章。

*水源水中所需的最大含盐量,单位为ppm(百万分之一):

SO4 < 240

Cl < 140

Non-Fertilizer Salts

Ca < 120

Fe < 5

Na < 50

Mg < 24

Zn < 5

Al < 5

K < 10

Mn < 2

F < 1

P < 5

B < 0.8

Bicarb (HCO3) < 122

NO3 < 2-5

Cu < 0.2

Alkalinity (CaCO3) < 100

NH4-N < 8

Mo < 0.02

3.海拔-将影响夏季最高气温和冬季最低气温。

*选择合适的海拔高度将最大限度地减少冬季的供暖成本和夏季的制冷成本。

*例如:在亚利桑那州,番茄生产在4000至5000英尺(1220米至1520米)之间是最经济的。夏季4000

英尺以下的制冷成本将更高,而冬季5000英尺以上的供暖成本将更大。海拔较低的地区可能适合种植

辣椒或黄瓜。

4.小气候-

*纬度——除非全球气候发生剧烈变化,否则两极的海平面将比海平面更冷。热带的水平…纬度会有所不同!

*大型水体——将倾向于缓和温度(例如,沿海地区的水体往往较小,昼夜温差比内陆地区大)。

*树木、山脉或其他障碍物——可能会给温室带来阴影,尤其是在上午或下午的时间。山脉也会影响风

和/或风暴模式。

*云和雾-请注意,某些地区(例如,某些山脉的背风侧或沿海地区附近)可能会在一天或一年中的某些

时间出现云和雾,从而减少潜在的阳光照射*大风区——大风可以“吸收”温室的热量,从而增加维持室

内温度所需的热能($$)。大风也会对温室造成结构性破坏。

*吹灰尘/沙子——强风会“扬起灰尘或沙子”,尤其是在沙漠地区,这会损坏一些温室玻璃。

*雪——潮湿的大雪对温室的重量可能会把它压垮。然而,雪中的大风在这些地区还可能将雪吹向温室

结构(积雪),并对其造成损坏,使用防风林(树木、雪栅等)可以减少危险。

5.害虫压力-选择一个远离现有农业生产区的地点,这些农业生产区可能在田地里滋生害虫。关注的害虫包括白蝇、蚜虫、蜘蛛螨和蓟马(害虫和控制方法见第4章)。

6.平坦稳定的地面——温室所在的地面必须:

*为将地表水输送到排水系统或蓄水池而分级的。

(典型坡度=½%或在100英尺的距离上下降6英寸。)

*压实,这样温室建成后就不会沉降。

7.公用设施—公用设施的可用性应包括电话服务、三相电力以及用于供暖和产生二氧化碳的燃料。

*请注意,与丙烷、电力或燃油相比,天然气是一种相当经济的供暖能源。然而,随着化石燃料成本的

增加,替代能源可能会变得更具成本效益。

8.道路——需要使用良好的道路来运输“产品”。靠近大型人口中心或经纪中心的良好道路有助于批发和零售营销。

9.南北朝向–温室应朝向南北,温室内的植物行应朝向南北。

*如果朝向南北,温室结构本身将不会在一天中的任何一个植物区域投射出一致的阴影。

*如果朝向南北,植物排将在一天中获得相同的光照。如果朝向东西方向,最南边的行(在北半球)将

遮蔽北边的行。

10.扩张能力-购买比您一开始预期使用的更多的土地,以便您有能力扩大业务。确定初始温室的位置,使未来的扩建能够最有效地利用土地面积。

11.劳动力的可用性——种植者需要那些想成为劳动力并“可培训”成为可保留劳动力的人。

*这些技能包括修剪/训练植物和收获/包装水果。

*专业劳动力将包括在植物生产、植物营养、植物保护(昆虫和疾病)计算机、劳动力管理、市场营销

等领域接受额外培训的人员。这些人员可能是也可能不是正式工人的一部分,但可以根据需要被聘为

顾问。

12.管理住所——种植者/管理者住所应靠近温室,以便在紧急情况下快速到达温室。社区简介:

*在选择温室建设场地之前,种植者应获得潜在地点的“社区简介”。

*这些可在城市或地区商会获得,并包含

-社区背景信息:位置、海拔、历史和天气

-人口、就业结构和劳动力信息

-增长指标、主要经济活动和财产税信息

-可用房地产、融资、运输、通信和公用事业

-政府、医疗和教育服务

-地区教堂、娱乐设施和住宿清单

-区域景点,包括风景公园、汽车等、历史遗迹、年度活动等。

选定城市的太阳辐射数据示例,单位为MJ/m2/天(MJ=兆焦耳)*(数据根据10月至3月的总光照排序)

CITY

Oct-Mar

Total

Jul

Aug

Sep

Oct

Nov

Dec

Jan

Feb

Mar

Apr

May

Jun

El Paso TX

97

261

28

26

23

19

14

12

13

17

22

27

30

30

Tucson AZ

93

256

27

25

23

18

14

11

13

16

21

27

30

31

Albuquerque NM

89

249

28

26

22

18

13

11

12

15

20

25

29

30

Prescott AZ

89

248

26

24

22

18

13

11

12

15

20

26

30

31

Miami FL

89

213

21

20

18

15

14

12

13

16

19

22

22

21

Las Vegas NV

87

254

29

27

23

18

12

10

11

15

21

26

30

32

Farmington NM

84

242

28

26

22

17

12

10

11

15

19

24

28

30

San Diego CA

82

218

25

23

20

16

12

10

11

14

19

22

23

23

Riverside CA

79

216

25

23

20

15

12

10

10

14

18

20

23

26

Santa Maria CA

78

218

26

23

20

16

12

10

13

18

21

24

26

Grand Junction CO

74

220

27

23

21

15

10

13

18

22

25

28

Denver CO

73

214

26

23

20

15

10

10

13

17

21

24

27

La Jolla CA

65

170

19

17

15

12

10

11

15

17

19

18

Fresno CA

63

202

26

23

19

14

11

16

21

24

26

Davis CA

59

197

26

23

19

13

10

15

20

24

26

Madison WI

48

162

22

19

15

10

13

16

20

22

Columbus OH

44

153

21

16

13

10

12

16

20

23

Buffalo NY

37

141

20

17

13

10

15

18

21

Seattle WA

33

146

26

18

13

10

15

20

21

England**

30

131

19

17

12

14

19

20

**荷兰拥有庞大的温室气体产业,其数据与英格兰南部的数据非常相似。那里的许多种植者已经转向了结果作物的花朵,比如西红柿(需要大量的光照),因为它们无法与地中海种植者竞争。

第12章温室结构

引言

*保护农业:对自然环境进行改造,以控制或改善植物生长。

*保护农业可以包括

-将有机或合成材料覆盖在植物周围的土壤上,为植物生长创造更有利的条件。

-在植物上盖上遮荫布,以保护它们免受高强度的光照。-塑料行覆盖物可保护幼苗在季节早期抵御寒冷

-开放式塑料屋顶结构,可防雨

-保护农业的“终极”:全封闭结构:温室和生长室(受控环境栽培)

*受控环境栽培(CEA):通常在温室或生长室中种植植物,控制空中环境,包括温度、湿度、气体成分、光照和空气循环。还可以包括控制根区(水、生长介质和植物营养)的水培。

温室

*温室

-一种用于种植植物的框架结构(或很少膨胀的)。

它覆盖有透明材料(玻璃),允许适当波长的最佳光传输(即,光合活性辐射或PAR=400-700nm;

第2章和第3章)。

-它可以抵御不利的气候条件。

-控制空中环境以实现目标(例如,选择产量等)

*最早有记录的温室之一建于公元一世纪。它覆盖着“透明的石头”,可能是云母片,为罗马皇帝提比略种植反季节的黄瓜。

*温室必须提供保护,免受不利的“非生物”条件的影响,例如

寒冷的

雨夹雪

冰雹

吹沙

污垢/灰尘

高光

低相对湿度

*温室结构的额定荷载为特定的“设计荷载”(结构支撑的荷载或重量)。

恒荷载=温室框架和悬挂在其上的所有东西,包括玻璃(覆盖物)、管道、加热器、风扇、衬垫、遮光

活荷载=临时温室组装或维修设备,必须爬上结构进行各种维修、清洁、保养等的人员,以及不到一个

月的任何悬挂作物或篮子。

风荷载=风作用在温室外部的荷载,单位为磅/平方英尺。这将取决于

-风吹向温室的角度。

-温室的形状(高度、宽度、隔间数量等)。

-通风口、门等是否打开或关闭。

-注意:如果足够大的风吹到温室的侧面,可能会把屋顶掀掉!(当地的防风林——树木——会有所

帮助。)

根据位置的不同,典型的设计“风荷载”=80英里/小时或16磅/平方英尺。

温室的框架需要固定在地面上,以挡风。

对于永久性结构,将支架锚固在混凝土中。

对于临时结构,使用软木螺钉装置将温室固定在地面上。

雪荷载=因积雪而施加在温室外部的荷载,单位为磅/平方英尺。雪的类型会有所不同:

-12英寸的干雪相当于每平方英尺负载5磅。

-3英寸的湿雪也等于每平方英尺负载5磅。

-9英寸的湿雪可以使温室倒塌!

当雪开始变硬时,增加温室的热量使其融化。初雪很容易融化。接下来的雪会滑落。

*建筑规范:

-每个城市、县、州和国家都有自己的一套代码。

-始终确保建筑商和/或承包商获得许可、担保和保险。获取参考资料。制定一个与工作各个阶段的完成

挂钩的工资表——永远不要“提前”支付所有费用。

-有时,农业建筑将不受标准建筑规范的约束,或者将被视为“特殊结构”。

-对于亚利桑那大学的受控环境栽培C教学温室来说,情况正好相反:

温室必须按照教室建筑的规范建造,因为它是这样使用的,而不是温室。

它的建造也必须能承受时速80英里的风荷载。

所有这些规定都要求比正常情况下有更多的结构构件,因此比商业风格的温室有更多的遮阳。

温室结构类型——典型结构包括:

*Hoop House或Quonset:一种半圆设计,通常覆盖一层聚乙烯薄膜或双层薄膜,由一个小风扇保持的空气层隔开,用于隔热。用于低矮作物、盆栽、生菜等,价格低廉;是否加热/冷却。

*拱门:由侧墙抬高的半圆设计。可以种植更高的作物:更高的盆栽植物、酿造番茄、黄瓜、辣椒等。UA示例:受控环境栽培C Poly-Tex温室

*哥特式拱门:拱门的变体,侧墙更圆。这些可以用于商业温室或小型爱好类型(稍微“时尚”一点)。

*山墙:有侧墙和尖顶屋顶的建筑。根据高度的不同,适合种植在长凳上的植物或高大的作物(如番茄、黄瓜、辣椒等)。UA示例:较小的温室(连接排水沟)

*山脊和檐沟连接:几个山墙(或其他风格)温室连接在一起,通常海湾之间没有内部分隔。用于高大的作物,如酿造番茄、辣椒和黄瓜。注:UA温室确实有分隔。Venlo:上面的变体,每个海湾上都有许多山脊和犁沟。每个山脊都有通风口。例如:EuroFresh,Wholesum家庭农场。

*锯齿形设计:屋顶垂直部分采用高通风口,实现自然通风。通常连接排水沟,用于种植高大的作物,如酿造番茄、辣椒和黄瓜。UA示例:受控环境栽培C教学温室(2个隔间)

注:在气候条件有利但不受温室结构类型影响的地区,这些结构中的任何一个都可以用防虫网或鸟网覆盖——典型结构包括:

温室框架材料

*简介:用于温室“骨架”的结构构件必须足够坚固,以防止在恶劣天气条件下发生结构故障,但要保持最小的尺寸和数量,以减少遮阳量并提供最大的透光率。

*木材:由于成本的增加和更合适材料的可用性,木材不再普遍用于大型商业温室建筑。如果用于较小的温室或没有其他类型框架材料的区域,则必须对木材进行防腐处理,尤其是与土壤接触的部分。处理必须对植物和动物无毒(例如:不要使用杂酚油或五氯苯酚)。铬酸盐砷酸铜(CCA)、氨砷酸铜或其他含有铜、铬和/或砷组合的防腐剂在植物周围使用是安全的。还要处理具有“自然腐烂特性”的木材,如红木或柏树,尤其是在沙漠或热带地区。

*钢筋混凝土:通常用于温室基础和矮墙。

*钢筋混凝土和竹子:在中华人民共和国,混凝土被用作竹子框架的支撑。在被动式的中国太阳能温室中,北侧由夯土或其他固体材料组成,竹子或PVC管连接在上面。

*PVC(聚氯乙烯):这种塑料材料的空心管(典型内径为½英寸)可用于小型环形或拱形温室。这些不一定被视为“永久性”结构。

电线管:这也可以像PVC管一样用于小规模的环形或拱形温室。这些不一定被视为“永久性”结构。

*空气或空气管:一些环形或拱形温室(覆盖有柔性聚乙烯膜)的结构可以仅通过空气压力来维持,既可以通过对整个温室充气,也可以通过对用作结构构件的空气管充气。这需要空气处理设备,如果停电,温室就会倒塌。

*钢(镀锌):如今温室中使用的几乎所有钢都是单层或双层镀锌的,以防腐蚀。它可以与铝一起使用。它通常被包裹在混凝土中,以防止与地面直接接触(以及随后的腐蚀)。

*铝:它可以单独使用,也可以与镀锌钢一起使用。它比钢轻得多,但强度只有同等尺寸钢构件的一半左右。它通常被包裹在混凝土中,以防止与地面直接接触(以及随后的腐蚀)。

温室玻璃(或覆盖物)材料

简介:用于覆盖温室结构的材料必须允许最大限度的光传输。它们可以是刚性的或柔性的,双壁的或单壁的,光滑的或波纹状的。如今制造的大多数“玻璃”材料都含有抑制紫外线(UV)辐射快速降解的化合物。然而,所有玻璃材料都会老化,因此根据保持一定透光能力的年限进行评级。

如前所述,公元1世纪,罗马温室使用云母片作为玻璃。然而,这种材料不再被使用,也许只是作为“古代技术”的展示。

*玻璃:这种玻璃在北欧(荷兰、英国等)已经使用了一个多世纪。早期的玻璃屋需要大量的木材和后来的金属结构来容纳较小但相对较重的玻璃板。这减少了入射光。现代玻璃屋有大窗格玻璃,减少了更强材料的框架,以提高光照水平。透光率(标准杆数)介于71%和92%之间,具体取决于玻璃类型,预计使用寿命为25年或更长。然而,玻璃是不灵活的,沉重的,容易破碎(除非回火)和昂贵的。许多种植者选择塑料材料。

*聚乙烯:1938年在英国首次开发,这种柔性、轻质的材料被广泛用于环形或拱形温室,因为它灵活、易于使用且价格低廉。可以使用单层,也可以使用两层,中间有一个空气层(由一个小风扇维持)。这种空气层增加了隔热和抗寒能力,并增加了结构强度,双层聚乙烯房屋在大风或台风地区更稳定。透光率(标准杆数)约为85-87%。不幸的是,根据聚乙烯的位置和质量,估计寿命只有2-4年。新的创新包括“Solexx”,这是一种双壁、绝缘、防碎但柔性的聚乙烯混合物,具有紫外线防护和8年保修期。光的透射率仅为70-77%,但它会散射光。

*聚氯乙烯(PVC):另一种具有类似玻璃的透光性的柔性薄膜。这种材料在日本被广泛使用。虽然聚乙烯片材可以很宽,但PVC很窄,这在覆盖温室时是一个缺点。

*波纹玻璃纤维(也称为纤维增强聚酯):它价格低廉,牢固,易于使用。光透射(标准杆数)在双壁的60%和单壁的88%之间。然而,它容易受到紫外线、灰尘和污染(定期冲洗或冲洗)的影响,随着时间的推移会变黄,并且极其易燃。根据玻璃纤维的类型,估计寿命为7-15年。

*丙烯酸:这种玻璃材料坚硬、轻便、易于使用,并能抵抗紫外线辐射和天气。双壁和单壁的透光率(标准杆数)分别为83%和93%。估计寿命为20年或更长时间。然而,它很容易被刮伤,膨胀和收缩率高,随着年龄的增长而变脆,价格昂贵,并且易燃。

*聚碳酸酯:这种玻璃材料是刚性的(*),重量轻,易于使用,并能抵抗高冲击和火灾。双壁和单壁的典型透光率(标准杆数)分别为79%和87%。根据类型的不同,估计寿命现在超过10年或更长。这种材料随着时间的推移有些发黄。

(*)单壁聚碳酸酯可以弯曲成两半并拉直,不会出现褶皱!

-以前,人们知道聚碳酸酯容易刮伤,耐候性和抗紫外线性较差。然而,材料性能的最新进展通过用丙烯酸涂覆外层来缓解了一些早期的问题。

-此外,最近的进展已经生产出具有等于甚至超过玻璃的透光性能的聚碳酸酯。“DynaGlas”(Palram Americas的注册商标)是一种单壁波纹聚碳酸酯,用于UA/受控环境栽培C教学温室。它的透光率为90%,阻挡了近100%的紫外线(这是一个早期的问题,因为大黄蜂用于授粉(第7章)“参见”紫外线范围

-DynaGlas的其他产品包括聚碳酸酯,其透光率为85%,光漫射率为100%,可减少植物上的阴影。

第13章温室控制系统

简介:

*为什么需要控制系统?当你建造温室时,里面的环境会发生变化:光照和二氧化碳减少,而温度和湿度增加。

*因此,控制系统必须包括用于照明、加热、冷却、相对湿度和二氧化碳富集的系统。

灯光:

*重要性:适当数量和质量(光合作用活性辐射(标准杆数)400-700nm)的最大透光率,通过温室结构到达植物,对于最佳光合作用、生长和产量至关重要。

*结构注意事项:

大面积的玻璃材料(玻璃、聚乙烯、聚碳酸酯等)通过很少的支撑固定在适当的位置,可以获得更高

的光照水平和更少的遮光效果。

尽量减少作物上方可能导致遮阳的其他不透明结构,如加热器、二氧化碳发生器、不透明通风口等。

*光照过多:发生在美国西南部沙漠(包括亚利桑那州)、墨西哥、西班牙、以色列等高光地区。

阴影漆/白色洗涤液:喷洒在温室外部的混合物。这要么会在夏末消失,要么会被冲走。

外部遮荫布:放置在温室外部的织物布,由不同程度的网眼大小制成,以排除特定量的光线(例如:

30%、40%、50%的遮荫)。

内部遮光布:如上所述,挂在温室内部的织物布。

*光照过少:发生在北纬/南纬300度以上/以下的“冬季”。

白色反光地面覆盖物:在所有地方的商业温室中都很常见。可以显著增加植物冠层的光照水平。

人造灯光:

用于北/南纬300度以上,以延长冬季生长季节。

提供可启动植物过程的日长控制(光周期)。

典型的灯类型包括白炽灯、荧光灯、汞蒸气灯、高压钠和低压钠。目前对LED的研究——能耗更

低,效率更高。

人工照明要花钱!选择一个位置,尽量减少对灯光的需求,以增加利润。人工照明对于尽早开始

“移植”最具成本效益,因为它们需要更少的空间。

加热:

*重要性:每种植物都有一个最佳温度范围。在寒冷天气期间,加热装置将把温度保持在该范围内。重

系统尺寸过小,你可能会在冬天最冷的夜晚失去整个作物!

*温室或温室内的热传递类型

传导=通过物体或接触物体之间的热传递。传导取决于物体的面积、路径长度、温差和物理特性。例如:通过玻璃材料到温室外部的热损失。

对流=热气体或液体移动到较冷位置的热传递。对流取决于温差。例如:植物附近的暖空气向上向

屋顶移动。

辐射=分离物体之间的热传递。从所有对象中发生。取决于所有相关对象的面积、温度和表面特征。例如:热量从温室内的物体或温暖的屋顶玻璃传递到周围的大气中。

*热损失计算:这主要取决于传导!

为了选择正确尺寸的加热器来代替热量,能够估计温室的热量损失是很重要的。

尽管辐射和对流在温室周围传递热量,但温室的主要热损失类型是通过玻璃进行传导。

传导热损失可估算为:Q=U A(Ti–To)

Q=传导热损失,单位为Btu(英国热量单位)=所需加热器的尺寸

1.13 Btu/hr*平方英尺*华氏度单层玻璃

0.65“玻璃,双层,¼”空间

1.15“聚乙烯或其他薄膜,单层

0.7“聚乙烯或其他薄膜,双层

1.0“玻璃纤维增强板

1.2“聚碳酸酯,单层,波纹

0.65”丙烯酸或聚碳酸酯,双层

0.58“聚碳酸酯,三层(也可遮光)

A=温室玻璃的表面积(平方英尺)(不包括地面)

Ti–To=(内部所需温度)–(外部预期最低温度)

在此处绘制温室:

使其三维显示所有曲面

例如:山墙温室

24’宽,48’长,8’到排水沟6’从排水沟到顶峰

双层丙烯酸

15华氏度–夜间室外最低温度

65华氏度-要求夜间室内温度

温室面积=2平方英尺=2x8x24=384

(表面积)2个三角形端=24x6=144

两侧=2x8x48=768

2平方米屋顶=2x48x13.42(*)=1288.32

总平方英尺=2584.32

(*)每一个长度都很简单…

Q=(0.65)(A)(65-15),屋顶除外:使用直角三角形方程

=(0.65)(2584.32)(50),其中c=“倾斜”屋顶长度:a2+b2=c2

=83990.4 Btu’s/hr c 2=62+122=36+144=180c=13.42

*基本供暖系统:

由燃料燃烧器、热交换器、分配系统和控制器组成。热量通过对流和辐射传递给作物。燃料=通常燃烧天然气,但也燃烧石油、煤炭、木材、“生物燃料”等。

*热水或蒸汽加热:

热水或蒸汽可以使用天然气等燃烧的锅炉生产。

然后,热水或蒸汽通过管道输送到整个温室。

这些管道的末端可以是一个热交换器,风扇在那里分配热空气。

这些管道可以沿着地板铺设,也可以用作过道之间的推车轨道。

然后,热量会通过对流在作物中向上上升。热管也可以放置在作物内,以引导植物生长(第3章)。

加热的管子会产生传播或生长的“底部热量”。

*热空气加热:

燃料被燃烧以加热空气,然后通过风扇将空气分配到温室周围。

水平气流(HAF)风扇使温暖的空气在作物上方循环。

风机喷射系统配有单元加热器或热交换器和穿孔聚乙烯管,可分配热空气,改善整个温室的空气

流动和通风。

*可移动夜间隔热:布或薄膜窗帘可以放置在作物上方或屋顶附近,以保持作物附近的热量。夜间使用的绝缘材料可以与白天用于遮阳的材料相同。

*可以有被动加热系统:但这些不是典型的;参见第14章。

冷却:

重要性

高温可能对植物生长有害。

高温会导致以下问题

细的、弱的茎,或者像西红柿一样,棒状桁架(细的、脆弱的花簇茎)

花朵变小,或者像西红柿一样,花朵融合并形成小舟

延迟开花和/或授粉/受精和结实不良

花、芽和/或果实败育

*被动冷却系统:

遮荫:遮荫布或遮荫涂料/白色洗涤液,除了调节光照强度外,还可以帮助温室降温。

山脊通风口:温室屋顶上的通风口,可以让室内的热空气排出。通风口的面积应为地板面积的25%。

卷起式侧墙:可用于柔性玻璃(聚乙烯薄膜)单开间温室,侧墙可卷起几英尺,使空气在植物上自然

水平流动。与屋脊通风口一样,侧壁通风口的面积应为地板面积的25%。

冷却塔:位于高塔顶部的水冷垫用于冷却周围的空气。冷却后的空气下降,取代了下面较热的空气。

可移动屋顶:最近的温室设计可以包括一个完全收缩的屋顶,以实现自然通风。这将允许温室种植的

植物在移动到室外之前适应室外条件。

*主动冷却系统:

风扇和衬垫:“蒸发冷却”,将外部空气吸入多孔湿衬垫(通常为纤维素纸)。来自进入的空气的热量使

垫子上的水蒸发,从而冷却空气。蒸发冷却还有助于增加温室的相对湿度。实验:在你的皮肤上弄湿

一块补丁,然后在上面吹一吹。冷却!

雾化系统:像风扇和垫子一样使用蒸发冷却,但包含了蒸发并从空气中提取热量的水滴分散体。这种

系统提供了更好的均匀性,因为雾分布在整个温室中,而不仅仅是靠近一端,就像风扇和垫子系统一

样。液滴尺寸越小,每个液滴蒸发得越快,因此冷却得越快。雾滴直径=1000微米。

空调:对大多数温室来说太贵了。

*冷却要求和计算:这为您提供了适当的风扇容量:

国家温室制造商协会1993年标准=

8立方英尺每分钟/平方英尺的温室占地面积或…

在温暖的气候中,每分钟交换1个完整的温室体积。

CFM=高度x宽度x长度=待移动的空气体积

注:Nadia Sabeh博士(UA/ABE博士,2007年)在图森测试冷却,发现在炎热干燥的条件下,如果你超过½个温室体积或0.5次空气交换/分钟,你就无法更有效地冷却:

可交换气体/分钟

消耗的水量 gm-2s-1

摄氏温度

华氏温度

0.1

0.2

0.1

26

79

0.4

0.2

23

74

0.5

0.28

21

69

0.7

0.34

21

69

事实上,每分钟一次完整的温室体积交换会产生轻微的变暖(Giacomelli博士的个人交流——2007年)。

因此:在炎热干燥的条件下,打开所有风扇可能会对你不利。

然而:在潮湿的条件下,你可能需要所有的风扇…因此:永远不要缩小你的风扇容量!

例如:在热量计算示例中使用温室尺寸

以及每分钟1个完整温室体积交换标准:

CFM=体积下部+体积三角形顶部(1/2HtxWxL)

=(8 x 24 x 48)+(6/2 x 24 x四十八)

= 9216 + 3456

=12672立方英尺/分钟

因此,在这个例子中,你会购买能给你这个空气流量的风扇,并相应地调整你的垫子的尺寸。

%相对湿度=空气中的水量/数量。在给定温度X 100下可能的水

*重要性

相对湿度高或低都可能对植物生长有害。

对蒸腾作用的影响——当相对湿度过高时,蒸腾作用会随着矿物质营养物质在植物中的流动而减少。当相对湿度过低时,蒸腾作用可能显著增加,导致植物枯萎。

对授粉的影响——当相对湿度过高时,花粉可能会聚集在柱头上,导致猫脸,或者花粉可能根本无法

从花药中释放出来。当相对湿度过低时,通常粘稠的柱头会变干,花粉可能不会粘附在其表面,从而

减少授粉。

许多温室作物都是为了获得更高的湿度而培育的。如果生长在室外,在湿度较低的环境中,它们通常

表现不佳。

*控制温室相对湿度的方法:

相对湿度可以通过运行冷却垫或雾化来增加。

相对湿度可以通过运行加热器或简单地通风来降低。

任何一种方法都有问题:这些行为会对温度产生不利影响吗?

二氧化碳(CO2)富集:

重要性

光合作用的速率取决于二氧化碳的可利用性。

在冬季的几个月里,当室外寒冷且风扇不开时,二氧化碳(CO2)的富集是最重要的。

太阳推动光合作用。阳光充足时,植物可以将环境中的二氧化碳含量从390-400 ppm(城市中更高—

工业/车辆)降低到~220 ppm。

二氧化碳水平降低会降低生长,并可能导致花朵和果实脱落,从而降低总产量。

*控制温室中二氧化碳水平的方法:

通风(从室外引入空气)可以在春季、夏季和秋季提供足够的二氧化碳。然而,在冬季或其他寒冷时

期通风会导致室外冷空气进入温室,可能需要供暖;可能变得不经济。二氧化碳的产生是典型而有效

的。

二氧化碳发生器可以燃烧天然气(最经济)或丙烷。800-1200 ppm的二氧化碳水平已被证明对植物生

长有益(但使用将取决于天然气价格)。

空气循环:

*重要性

拥有温室的一个原因是为所有植物创造一个“受控环境”。温室里的每株植物都应该受到相同的条件。

然而,特别是在加热和冷却系统不工作的时候,可能会形成高温或低温、相对湿度或二氧化碳的区域,

这对于植物生长或花朵/果实发育来说可能不是最佳的。

*改善空气循环的方法:

水平气流(HAF)风扇可以放置在温室的椽子上,使空气在作物上方循环。这有助于最大限度地减少

温室中的暖空气或冷空气、高湿度或低湿度和二氧化碳。

HAF风机可与热空气加热系统(见上文)结合使用,使暖空气在整个温室内循环。

HAF风扇也可以随时使用,以增强温室内的空气混合。

环境控制系统:

*控制系统可以非常简单,也可以非常复杂。示例包括:

“原始”环境控制系统是手动的:

手动卷起侧通风口。

手动打开车顶通风口或车门。

手动打开加热器或冷却器。

简单的控制器使用温室中的恒温器进行操作,并且:

自动保持昼夜温度范围。

自动打开和关闭通风口(侧面、车顶等)。

自动打开或关闭加热器和风扇/垫。

步进控制器使用温室中间的温度传感器(对于西红柿,放置在花朵的水平面上)进行操作,并且:

自动保持昼夜温度范围。

自动控制1或2个加热阶段(取决于加热器的数量)。

使用通风口、风扇和衬垫自动控制冷却阶段。

复杂的计算机使用温室中间的温度传感器进行操作(对于西红柿,放置在花朵的水平面上),并且:

自动保持昼夜温度范围。

自动控制加热设备,包括锅炉、根部区域加热、保温帘(即保温毯)等。

自动控制其他设备,包括HAF风机、排气扇、通风口、垫泵、雾化系统等。

自动控制相对湿度(在某些系统中;很难)。

自动控制遮阳帘和人工照明。

复杂的计算机还可以监测外部气象站,并使用该气象站的数据来控制温室的内部条件。监测的数据包

括:室外光线、温度、相对湿度、降雨和风力。

可以控制的系统示例:

遮阳帘:展开或收起取决于光线的可用性

通风口:可在下雨或大风期间关闭

雨水会弄湿植物,促进真菌感染

风可以吹进病原体孢子,也可以吹出屋顶!

复杂的计算机也可以操作受精器系统(见第10章)

自动使用光量(例如,X ml溶液/Y amt.光)

自动控制浇水时间、浇水持续时间、营养液pH和EC、喷雾、浇水栏等。

编程所需的基本信息是什么?

环境:设定温度(以激活风扇、垫子、通风口和加热器)、二氧化碳(二氧化碳发生器)、光线(如

果太亮则为阴影,如果太暗则为人造光)

施肥器:pH值、EC、灌溉持续时间(每次灌溉60-120 ml)、灌溉次数(需要随着植物生长和季节

的变化进行调整,见第10-5页,输入/输出计算)和开启/关闭时间(由于我们只在白天施肥,因此

开启/关闭时间会随着秋季天数的减少和春季天数的增加而变化)的设定值。注意:有些系统会自

一种新的设计:封闭式/半封闭式温室

*封闭式和半封闭式温室设计在荷兰首创,可减少二氧化碳向大气中的排放,减少温暖或凉爽空气和水

分的损失。在夏天,热交换器将温室中的空气中的热量传递给水,然后将水泵入下面的含水层。蓄水

层的冷水被抽上来给温室降温。在冬天,情况正好相反。在其他设计中,使用温室上方的塔中的热交

换器。

*得克萨斯州的乡村农场建造了一个半封闭式温室,并取得了巨大成功。GATES设计的温室番茄产量已

超过100公斤/平方米。温室先进技术专家系统

*亚利桑那州威尔科克斯的EuroFresh正在试验半封闭温室

*亚利桑那州阿马多的Wholesum家庭农场建造了一个半封闭式温室,是有机的。

*问题/乐趣:在不释放湿度的情况下,必须处理植物蒸腾和其他来源的水分。随着关闭,害虫问题减少

了。

虚拟种植者3

*由美国农业部/农业研究服务局(ARS)开发的一个项目

*人人免费;可从互联网下载

*可以创建一个带有植物的虚拟温室,并预测能源需求、照明需求等

*天气数据库预装在美国785个地点。如果你的位置不在“位置”列表中,你可以使用离你的位置很近的城市。

第14章温室能源和资源替代“绿化”温室

简介:

*在过去的50年里,温室一直是相当“非绿色”的努力:塑料玻璃、管道和夹子;使用天然气等化石燃料供暖;风扇、水泵和计算机由包括煤炭在内的各种来源的电力驱动…化石燃料的成本持续上升。已经对绿色技术进行了研究,例如在欧洲,这些技术已经付诸实践。但在大多数国家,直到最近,“绿化温室”还不是优先事项。

*成本也可以从可持续性的角度来计算。随着资源变得越来越有限和/或昂贵,种植者正在寻找在温室中变得更加绿色和可持续的方法。

*本章介绍了一些“绿化温室”的方法,包括节约能源的方法、传统供暖和制冷方法的替代方法、使用可持续和/或可生物降解的材料、集水等。

温室技术的重点与产业行为

50年前:走向现代受控环境栽培和无土栽培生产实践(及其所有“非绿色”技术和行为)。

20年前:重点是满足市场对始终如一、安全、高质量食品和装饰物的需求。

今天:受控环境栽培和无土栽培/水培是一种既定的生产农业形式。一些人正在试验可持续的做法。

未来:在所有温室中开发和使用可持续的植物生产系统、技术和行为。

持续性

*1983年,联合国召开了布伦特兰委员会(前身为世界环境与发展委员会),研究地球环境及其自然资源的加速恶化问题。这份名为《我们共同的未来》的报告发表于1987年,将可持续发展定义为“在不损害子孙后代满足自身需求的能力的情况下满足当今需求的发展”

*“我们共同的未来”不仅可以指人类国家和人民,还可以指地球上的所有生命,因为我们都是相互联系、相互依存的。

*所有生命的基本需求包括食物、水、住所和空间。然而,许多科学家非常关注人类社会对地球的影响。而且,考虑到这个星球上的食物、水、建造避难所的材料和空间都是有限的,所有事物(包括城市、经济和人口)的不受限制的增长是不可持续的。

*关于农业,可持续农业必须是:

无害环境:

通过资源再利用减少环境污染

减少病虫害侵扰,从而减少杀虫剂的使用

使用可再生能源

经济上可行:

提高产量

降低资源使用成本

社会支持:

为人们提供稳定、全年的就业机会

可持续性:可生物降解

*夹子和绳子:目前大多数温室使用的夹子和绳子都是由塑料制成的。由于它过于昂贵和耗时,商业种植者不会在季节结束时将其移除。植物材料和塑料最终都被填埋了!可生物降解的夹子和绳子是可用的,尽管它们比塑料更贵。希望在未来,可生物降解的材料将允许植物堆肥,而不是用绿色废物和更多的塑料填充垃圾填埋场。

*种植材料:自20世纪70年代以来,岩棉一直是温室中的标准种植介质,效果非常好。但是岩棉是不可生物降解的,当它填满垃圾填埋场时,它已经成为一个问题。其他种植材料,火山岩和椰子椰壳材料,现在被许多种植者使用。所有这些都可以重复使用,或者在椰子椰壳的情况下,可以堆肥。

可持续性:管理水和营养供应

*从温室和相关建筑物收集的水可以提供水,特别是用于蒸发冷却。雨水不含盐,与使用含盐地下水相比,可以保持护垫的清洁。

*水和养分的回收通常由大种植者完成。这需要1)一种杀菌方法(杀死循环溶液中可能的病原体)和2)一种监测和翻新从袋子(用过的溶液)中出来的溶液的营养物/水含量的方法。对输出溶液进行消毒和翻新是昂贵的,但节省了水和营养,这也是非常昂贵的。

*有机与“纯素食”。许多土壤种植者已经转化为有机营养物质(来自活生物体——蝙蝠、鸡粪或牛粪、鱼糜等),但他们也遇到了许多污染问题(大肠杆菌、沙门氏菌、生长激素等)。一些种植者正在使用完全由植物材料制成的堆肥茶或堆肥种植床(即纯素食,添加或不添加红虫以帮助分解)作为植物的食物。这是由亚利桑那州威尔科克斯的Sunizona家庭农场和加利福尼亚州格里姆韦农场完成的。

食品安全

*生产我们自己的能源——我们的大部分石油来自其他国家,我们的大部分能源依赖化石燃料。这些燃料(石油、天然气等)已用于温室供暖数十年(更不用说其他形式的农业——天然气/柴油农场设备、天然气/燃料油加热动物谷仓等)。随着化石燃料储量的减少或海外储量的无法获得(由于战争、政治分歧等),用这些燃料加热温室的成本将上升,直到不经济为止(即,许多温室在20世纪70年代失败,部分原因是石油禁运导致的燃料成本上升)。此外,化石燃料在燃烧时会释放气体(即二氧化碳),导致大气变暖。因此,应研究并采用其他能源(见下文)。

*生产我们自己的食物——现在我们的大部分食物来自其他国家。随着运输成本的上升,我们的餐点到达盘子的成本越来越高,当地种植的食物也越来越受欢迎。这一点在全国各地城市涌现的大量农贸市场和当地/城市农场的增加中可见一斑。此外,其他国家可能没有相同的农药使用法规,许多人担心农产品中的农药残留。无论是否在当地种植,这也促使许多人寻找“有机”标签。

*人口问题—一万年前,人类人口在数万年内保持相对稳定,达到约400-500万。第一个10亿是在19世纪初才达到的,而现在人类人口正呈指数级增长,预计到2050年将超过90亿。我们必须认识到,我们的星球拥有有限的可耕地,不断扩大的人口正在引发争夺土地和日益减少的资源的冲突和战争。此外,城市日益拥挤的条件为疾病的爆发和传播提供了完美的环境。最后,大量人口造成污染,污染了我们的水、土壤和空气。在我们摧毁家园之前,我们必须想办法管理我们自己的人口!

*全球气候变化的问题—地球上许多地区正在经历沙漠化,可耕地数量减少。随着海洋变暖和全球冰层融化,全球海平面上升,低洼沿海地区被淹没。这造成了环境难民,迫使生活在这些洪水地区的人们迁移到地势更高的地方,对已经人口稠密的地区造成了更大的影响,并给本已减少的资源带来了压力。仅仅几度的温度变化就可能导致气候条件的巨大变化。一个例子是“小冰河时代”,始于13世纪,结束于1850年左右。在此期间,平均气温下降几度会导致更严重的寒冷,导致农业、饥荒、疾病和大规模迁徙的转变。现在,几度的高温也造成了类似的问题,必须解决这些问题,以确保全球粮食供应。

能源消耗:过去与现在

*过去:人类已经燃烧“生物燃料”(木材、动物粪便)几千年了。化石燃料(煤、石油、天然气)使我们的文明得到了极大的发展。然而,这些生物和化石燃料的“收割”和燃烧也导致了环境退化和污染。自第二次世界大战以来,核能在全球范围内的使用量有所增加,但并非没有问题——从1952年到2011年,至少发生了100起核电站事故(美国有56起),包括1979年的三里岛事故、1986年的乌克兰切尔诺贝利事故和2011年海啸期间的日本福岛第一核电站事故

*现在:自20世纪70年代初以来,替代能源/可再生能源已被添加到我们的选择中。从1970年到2013年,每年的总能源消耗量增长了约30%,而可再生能源的使用量(见下表14.1)增长了100%以上。。。但我们还有改进的空间!

表14.1:按能源划分的美国每年能源消耗量,单位为4万亿BTU*

日期

化石燃料

可再生能源

全部

汽油

天然气

煤炭

核能

水电

地热

太阳能

风能

生物质

小计

总计

1970

29.521

21.795

12.265

0.239

2.634

0.006

NA

NA

1.431

4.07

67.891

2014

34.783

27.592

17.991

8.329

2.469

0.222

0.427

1.734

4.770

9.622

98.460

*From: U.S. Energy InformationAdministration/Monthly Energy Review, 2014.

备用电源

*太阳能光伏系统:太阳的能量加热温室。它还可以用于为太阳能光伏电池板供电,为运行冷却温室所需的风扇和垫子提供能量。世界上的高光地区将是太阳能光伏系统为温室供电的完美场所。最近,已经开发出用于温室结构或AS温室结构的新型PV膜。

*风能:利用风力涡轮机发电越来越多,尤其是在高风地区(如北海、加利福尼亚州的山口)。如果温室位于多风地区附近(不是最好的主意,见Ch 11)或可以获得风能,人们可以利用这种能源来满足电力需求。

*任何能加热某物(即水产生蒸汽)以运行涡轮机然后发电的东西。通常情况下,这是煤、燃料油或其他化石燃料。最近,垃圾填埋场的甲烷被用作能源。另一种选择是“生物质”,它可能包括温室中修剪过的植物材料,或其他绿色或棕色(木材、纸板等)废物。

*水能:这包括通过在河流中筑坝和利用下落的水来转动涡轮机而产生的水力发电,这种方法已经被用于生产世界上很大一部分的可再生能源。但“水能”也包括波浪能。这项技术正在澳大利亚、葡萄牙、英格兰、苏格兰、以色列和美国俄勒冈州处于实验和示范阶段。

温室供暖的替代能源

*堆肥或生物质能

堆肥堆中植物材料的分解会产生热量(&CO2)。示例:外部温度=55华氏度(~130摄氏度),堆内温度

=120华氏度(490摄氏度)!

PVC管,有一个通向外部空气的开口,可以放在桩的下面。堆里的热量被转移到管道中的空气中,然

后用一个小风扇将空气吸入温室。可以增加空气中的水分和气味。

装满水的管道也可以放置在桩内,加热的水可以用来加热温室。这要好得多,而且没有异味。

亚利桑那州威尔科克斯的Sunizona正在燃烧坚果种植者的切粒山核桃壳来产生热能。否则这些壳会被

填埋!

*太阳能/流体能

白天,太阳可以用来加热水或其他液体(乙二醇)。然后,这些热流体可以在晚上通过管道泵入温室。

然而,目前,至少需要500平方米或更大的太阳能收集器才能为1000平方米的温室供暖……但技术一

直在进步。太阳能/流体集热器正在北欧进行测试。

此外,太阳能收集器在阴天或阴天也不能有效工作。还需要其他类型的发热作为备用。

*地热能

冰岛广泛使用由地球内部能源加热的水来加热房屋、企业和温室等建筑。

2010年,美国是地热发电的世界领导者,拥有77座发电厂,其中大部分位于美国西半部,加利福尼亚

州的发电厂数量最多。地热还被用于为许多温室供暖,生产盆栽植物、玫瑰、仙人掌、鱼类等。

使用地热能的问题包括管道的腐蚀和密封、硫化氢、汞、氡、氨和硼酸等有毒气体、设备中的二氧化

硅沉积、重金属污染以及废弃热流体处理的复杂性。

*发电厂余热利用

大型工业装置、发电站和核电站都主要以热水的形式产生废热。

在20世纪70年代和80年代(上一次“能源危机”),人们进行了研究,以确定使用这种废弃能源加热温

室的可行性。

设施在法国、英国、美国和其他国家进行了测试。

大多数测试表明,连接温室和发电厂的成本可能过高,并且在发电厂的维修和维护过程中,由此产生

的热源可能不可靠。

然而,目前化石燃料能源的高成本可能会使这种替代能源在未来更具吸引力和负担得起。

*联合发电

由同一机组同时产生热量和电力的总能量系统。

它由一台发动机组成,发动机带动发电机在现场发电。小型机组可发电20-100千瓦。

发动机运行产生的废热可用于加热温室。

人们还可以通过利用发动机排气中的二氧化碳供温室中的植物使用来获得额外的好处。

供暖和制冷的节能措施

介绍

在北纬地区(加拿大、英国、荷兰等),温室的供暖和制冷成本占总运营成本的70-85%。

在较温暖的地区(美国西南部、墨西哥、西班牙、土耳其、以色列等),供暖和制冷仍可能占总运营成

本的50%左右。

因此,任何降低供暖和制冷成本或需求的措施都将降低温室的总体运营成本,从而增加利润(这是商

业种植者、学校甚至家庭园丁的底线!)。

*温室朝向:

-对于高纬度(>=45°)和单湾温室:使用东西方向。当太阳角度较低时,这将提供最大的光透射。

-对于低纬度或排水沟连接的温室:对植物行和温室使用南北方向,以获得全天最大的光照。

*单开间温室与双开间温室的使用:

两个单间温室各有2个侧壁(共4个),冷或热可以通过侧壁进入或离开温室。

有一个双开间温室,只有两个侧墙。

这减少了冷和热可以移动通过的表面积,从而减少了维持温度所需的加热和冷却。

*双层和单层玻璃的使用:

双层玻璃,中间至少有一层¼”的空气绝缘层,可以比单层玻璃减少高达40%的传导热损失。

使用三层玻璃或双层聚乙烯玻璃,可以进一步减少热量损失,但也会减少太阳辐射,因此很少使用。

*结构注意事项——保温:

隔热材料可以应用于温室的基础、北墙(在北半球)和高达植物高度的墙壁,以减少传导热损失,但不会阻挡光线。

如果结构中有间隙,应添加防风雨条和其他绝缘材料。

这包括门和通风口周围以及玻璃板与结构支撑相交的地方。

如果玻璃材料破裂(聚乙烯破裂、玻璃板破裂或聚丙烯酸或碳酸酯破裂),应立即更换,以减少热损失。

*结构考虑因素-制冷保护:

与供暖保护一样,隔热和防风雨可以减少室外热空气流入温室,从而减少制冷需求。

损坏的玻璃材料也应更换。

使用高大的温室(16-22英尺或5-7米),因为热空气会从作物中升起。

*伸缩式隔热毯或隔热帘:

多孔、无孔和镀铝材料都被用作隔热毯。

这种材料可以是单层或多层:更多的层可以提供更多的隔热效果。

放置在天花板和作物之间的材料必须沿着墙壁固定,以最大限度地减少冷空气透过作物。

这些窗帘也可以在夏天的白天用来遮阳。

这些可伸缩窗帘可能是最具成本效益的。

*挡风玻璃可节省供暖:

每小时15英里的风速会使温室的热量损失增加一倍。

风降低了温室外表面薄空气层(边界层)的厚度,从而降低了其隔热效果。风会比空气静止时更快地“吸收”温室的热量。

围栏、树木、建筑物等形式的防风林可以减缓风,减少温室的热量损失——最好是在大风地区。防风

林对老旧、漏水的温室最有帮助。然而,隔热将比任何防风林节省更多的供暖费用。

将防风林放置在离温室足够远的地方,以避免遮阳

*聚乙烯薄膜上的红外(IR)涂层:

这些IR阻隔膜允许热量在白天进入温室(需要更多的通风/冷却),但在夜间可将热量损失减少30%。

随着热损失的减少,维持温度所需的加热也随之减少,从而降低了加热成本。

*其他加热/绝缘方法——仅限于实验或小规模:

黑色油漆的装满水的鼓,用于在白天捕获太阳能,并在晚上将其辐射到温室中,适用于爱好者。夏延

植物园在他们的一个温室里使用了这种方法。

可充气聚乙烯管(直径6-18“)可悬挂在温室天花板上。当充气时,它们会形成一个有效的隔热屏障,

防止热量通过天花板流失(高达40%)。管子必须紧贴墙壁。由于作物上方的聚乙烯会减少光传输,因

此管道系统在白天必须是可伸缩或可拆卸的。尽管这些系统有效,但很少在商业上使用。

已经通过将聚苯乙烯珠吹送到两个玻璃层之间的空气空间中来使用它们。每年可以节省能量60-90%,

但是它们减少了光传输并且没有商业化使用。

液体泡沫(或肥皂)可以被吹到两个玻璃层之间的空气空间中,以节省可能高达50%的能量。这样做

的一个缺点是,大多数泡沫在寒冷中会分解!

*设备操作和维护:

维护加热/冷却设备(检查泄漏、阀门操作、风扇电机、恒温器、水泵等),使其以最高效率运行。

隔离热水/蒸汽供应和回流管道。定期检查。

选择您所在地区最高效、最具成本效益的燃油。

*被动措施:

使用遮光布或油漆可以实现节能(见第13章)。

第15章温室营销、经济和商业计划

市场营销

引言

*一旦种植者有了优质产品,就需要将该产品推向市场。种植者如何营销他们的产品将决定他们经营的成败。

*市场营销本身就是一门专业,新手不应该尝试。

*本节介绍了在营销温室水培番茄、辣椒、黄瓜、生菜等时必须牢记的一些基本知识。

行业和竞争问题(以西红柿为例)

*一般来说:

露地番茄与温室水培番茄直接竞争,而且价格总是更低。

美国的露天番茄主要产于佛罗里达州和加利福尼亚州

露天番茄的一个缺点是气候。因此,大多数来自美国的番茄都生长在春季、夏季和秋季。

在深秋、冬季和早春温室水培番茄占据了更大的市场份额(包括来自墨西哥gh&field的番茄)。

*全球范围(田间和温室水培相结合):

中国是世界上最大的番茄生产国(主要是种植),主要出口到越南、香港和俄罗斯。

美国是排名第二的番茄生产国(田间加温室/水培=总量),主要出口到加拿大和墨西哥。

最大新鲜番茄出口商(总数)=西班牙墨西哥加拿大美国意大利法国土耳其

最大新鲜番茄进口商(总数)=美国法国加拿大意大利墨西哥日本

美国最大的新鲜番茄进口国(总数)(2002年):墨西哥(5.5亿美元)加拿大(1.75亿美元)荷兰(5000

万美元)西班牙(1000万美元)以色列和其他国家(1000万加元)

*北美(加拿大、美国和墨西哥):(田间和温室水培)

来自加拿大和墨西哥的新鲜番茄市场竞争日益激烈:

1995年:《北美自由贸易协定》引发贸易争端。

1996年至今:由于北美自由贸易协定造成的问题,贸易争端仍在继续。

美国在冬季(1月至2月)从墨西哥进口更多西红柿。

由于低光照和高能源成本,加拿大在这几个月的进口为零。

当美国和加拿大的产量上升时,墨西哥的进口在夏季减少。

墨西哥和美国的大部分生产都是露天生产,而加拿大的生产则是温室生产。

*美国

美国温室番茄生产面积估计约为1235英亩(2010年)。

主要的温室番茄生产州是加利福尼亚州、亚利桑那州、科罗拉多州、明尼苏达州、纽约州、宾夕法尼

亚州、新墨西哥州、内华达州、得克萨斯州和弗吉尼亚州。

美国主要的温室水培番茄和黄瓜生产商(>100英亩):

Nature Sweet在亚利桑那州威尔科克斯265英亩,

在雪花AZ Houwellings农场44英亩,

在加利福尼亚州卡马里洛125英亩,

德克萨斯州乡村农场232英亩(也在宾夕法尼亚州和纽约州)

尽管露天市场的新鲜番茄比温室水培番茄便宜,但在1999-2000年冬季,61%的消费者购买了温室产品。

温室番茄由所有消费者群体购买。

尽管生产的是更开放的、新鲜的市场番茄,但温室番茄现在占美国番茄总消费量的10%以上。

水培/受控环境栽培操作的类型

*非常小的操作(例如:Sunizona):

家庭或退休人员经营的1-2个温室

通常需要第二份收入(第二份工作或退休收入)

小市场:在温室、农贸市场、当地商店等出售的农产品。

*大型经营(例如:Nature Sweet、VillageFarms、Grimmway Farms):

一个公司经营的1到几个5英亩或以上的温室

该公司向一个专家团队支付运营费用(包括种植者、营养和害虫管理专家、工程师、营销专家等)

大市场:本地、全州、全国、国际

*合作的

几个小种植者在他们的业务和营销方面合作

所有人都种植相同的产品或几种产品

产品

*大多数使用受控环境栽培和水培种植的作物都具有很高的现金价值和易腐性。一个例外:中国种植园艺和农业作物(棉花、花生等)都使用受控环境栽培塑料膜的形式。

*通常被视为奢侈作物(与小麦、玉米、水稻等主要作物相反,这些作物通常无法使用受控环境栽培/水培进行经济种植)。

“奢侈食品”,如西红柿、辣椒、黄瓜、生菜、特色蔬菜等,会增加食物的颜色和种类,以及维生素和矿

物质。

草药为我们的膳食增添了风味,而药物则提供了高质量的替代药物。

花卉作物(其中大部分是使用受控环境栽培种植的)为我们的环境增添了美丽。

*温室水培番茄的定义包括使用永久结构(塑料/玻璃)和水培种植系统将其与田间种植的番茄区分开来。

*对于番茄(牛排和TOV)(美国温室番茄等级标准):1号水果必须“成型良好”,而2号水果可以“成型合理”。水果必须没有腐烂、日晒、冻害、瘀伤、割伤、猫脸裂纹、疤痕、浮肿、干瘪、疾病、昆虫等。对于任何特定批次的番茄:10%可能受损,但只有1%柔软或腐烂。

千万不要卖劣质产品!

*番茄可以作为“新鲜市场产品”或“增值产品”出售。

增值=在向客户提供产品之前对产品进行改进或更改。例如:番茄酱,番茄酱,西红柿汤,莎莎酱。

*消费者关注:今天的消费者在购买农产品时会考虑许多因素。什么对你来说最重要?让我们举手:

化学品和杀虫剂的使用

产品的一般新鲜度、状态和外观

产品的清洁度;它没有污垢、昆虫和疾病吗

如何处理可能导致污染问题的产品

对转基因生物或食品的认知

食物对饮食和疾病的影响(即番茄中的番茄红素对癌症的抑制作用)

产品生长地

过度包装和其他包装问题

营销和销售方法(只是基础——营销非常复杂!)

*直接农贸市场:例如:种植者在路边的摊位上出售产品或将产品带到农贸市场。这是典型的小型家族企业。当在展台等处销售时,其理念是让产品看起来“自然”。使用木箱或篮子和手写标志。背面的镜子让它看起来好像有比实际更多的产品。灯光照亮了这个区域,可以用来突出显示某些物品。

*种植者/包装商/发货人:与上述类似,但规模要大得多,种植者将产品包装并运送到销售地点。例:自然甜美,乡村农场。

*销售代理/经销商(通常收取10%或以上的佣金)他们可以直接向连锁超市、批发商、终端市场(**)或通过经纪人进行销售。(注:参与交易的人越多,产品对消费者的最终价格就越高。)

*批发商/加工商:

此人在终端市场(**)内经营。他们以与买家商定的价格和“加价”出售农产品。

(**)终端市场:由美国农业部管辖的中心市场,通常位于大都市地区,是农产品的组装和交易场所。

码头市场通常位于主要交通枢纽处或附近。

付款方式

*销售基于:

向卖方支付现金:买方直接向卖方支付产品费用,并在购买后承担所有责任。

寄售:卖方将产品交付给买方/分销商。

卖家为所有售出的产品付费,但是…

无论什么产品没有售出,卖家都必须收回,并且不会得到付款!

当产品状况不佳或无法保证时,这种情况很常见。因此,产品的价值由种植者/发货人承担,

对买方没有风险。

受托购买的人通常会获得15%的佣金,但也可能支付搬运和运费。

*两种类型的定价:根据协议条款,农产品的价格可以随市场变化(可变定价)或固定(合同定价)。

可变定价:温室水培番茄种植者在冬季竞争激烈、需求旺盛时,每单位番茄可能会赚更多的钱,

但在夏季则不然,因为夏季有来自田间种植者的竞争,需求较低。

合同定价:种植者将在一年左右获得固定价格。冬季的价格可能低于可变定价的价格,但种植者

会在夏季弥补差额,否则价格会低得多。

*除非公众知道种植者的产品,否则他们不会买!而且,种植者的产品必须比其他人的更好,消费者才能想要它!

*记住,就番茄而言,露地番茄比温室水培番茄便宜。因此,种植者必须说服消费者,购买他们的温室水培产品是值得的!

*一种广告技巧是使用“Sales bullet”(销售项目符号)来强调某个特定的

不含农药

精心挑选

抗癌番茄红素含量高

阳光甜美

自然甜美

大自然的精华

葡萄成熟

富含维生素

亚利桑那州种植

亚利桑那州阳光

水培

你会喜欢每一口健康的食物

吃番茄的人会成为更好的情人

生长在野猫国家

*徽标和品牌:

为了使一个产品与其他产品区别开来(给它打上品牌)并使其立即被识别,公司创建了一个独特的“标

志”。

标志是一种独特的设计,象征着一种特定的产品:

在奥运会的情况下,标志是5个交错的彩色圆圈。

在Facebook的例子中,标志是蓝色矩形上的小写白色“f”。

在EuroFresh Farms的例子中的标志是美国和荷兰国旗的组合。

标志被放在公司的所有东西上:网站、文具、农产品盒、农产品等。

电子商务与商业计划简介

*受控环境栽培和水培通常被称为“集约型”。

对经济学家来说,“强度”与每单位土地的劳动力和资本投入有关。

与露地农业相比,受控环境栽培/水培每单位土地的劳动力和资本投入要高得多。

*然而,由于复种和更高产量的潜力,以及选择用于受控环境栽培/水培的作物的高现金价值,高回报远远可以弥补成本。

受控环境栽培/水培的潜在经济优势

*多次种植

使用几乎所有形式的受控环境栽培和水培,种植者可以在一年内生产多种作物。露地农业通常仅限于

一种。

温室水培番茄可以一年四季种植,两种作物重叠种植(见第3章)。

温室水培黄瓜每年可生产2到3种作物。

温室水培生菜,成熟期只有40-45天,每年最多可种植10种作物。

*更高的产量-几个因素有助于提高受控环境栽培和水培的产量:

对空中环境(温度、相对湿度、二氧化碳水平、光照等)的控制最大限度地提高了植物的生长和生产

力。

对根系环境(温度、湿度、营养成分、氧气水平等)的控制也能最大限度地提高植物的生长和生产力。

种植密度越高,单位面积生产率越高。

田间作物的覆盖物和行覆盖物可以显著提高早期产量(在其他露地产品上市之前以及价格更高时)。

*然而,这些以多种作物和更高产量的形式增加的回报只能通过增加成本来实现:

受控环境栽培/水培的成本

*土地:

前支付,然后在运营的头几年内付清。

可能还需要对土地进行改造,以容纳温室和支撑建筑,包括平整、围栏、防风林等。

*结构:这些可以在几年内摊销。

温室本身(框架、玻璃、建筑工人、环境控制系统和养分输送系统——注射器、混合罐、PVC输送管

等)。

支持建筑

带卫生间的办公空间

包装区

农产品储存区,可能包括冷藏室

储存区种子、生长介质、肥料、农产品运输箱、灌溉设备、支撑装置(夹子、托马克等)、工具、梯子、手套、罩衫等用品的储存区。

车间配有制造和维修设备

*各种年度费用(包括但不限于):

种子或移植

生长介质(岩棉、珍珠岩等)——立方体、砌块、平板、袋子等。

灌溉设备(带桩的聚乙烯和滴灌管、发射器、其他塑料)

温室地面白色反光地布(可使用2-3年)

植物支架管柱

番茄、藤蔓夹子和簇状夹子(如果不回收)

肥料劳动力:植物护理和收割(通常为1名全职植物工人/2000平方米)、水果包装、办公室等。还应包括培训费用。

管理成本:种植主、营销、人力资源等。应包括培训成本、差旅等。

杂项。工具、梯子、手套等。

结构、环境控制系统、营养物输送系统、工具等的维修和更换部件。

蜂箱(西红柿和辣椒)和有益昆虫

如果需要,有限的杀虫剂设备和杀虫剂(最好是有机的)

保险、财产税和利息支付

手推车、自行车和其他车辆

*根据结构类型、作物、位置和其他考虑因素,可能会产生其他费用。

制定商业计划

*商业计划书是一份对你有帮助的正式文件

定义您的业务目的,包括个人和业务目标

在创业前发现问题

利用出现的新机会

估计企业的现金需求

向包括贷款代理、投资者等在内的其他人解释你的商业目标。

列出你的技能和能力以及需要什么

概述营销前景

*商业计划的要素(如小册子“准备商业计划”中所述)

标题页

让这个看起来尽可能专业。

包括公司名称、日期、联系人、联系信息

目录

概述你的计划(包括页码)

业务简介和摘要(您试图解决什么问题以及如何解决?)

这是您的业务目标和概念的基本方向

所需的基本资金和财政资源

基本业务活动和目标——营销、生产、劳动力、财务和预计收入/净值

业务组织

企业的组织方式(独资企业、合伙企业、公司)

任何所需的注册和/或许可证(例如,有机、Gip/Gap等)

业务经理和顾问及其角色

营销计划

行业:行业协会、期刊、其他种植者、咨询服务

行业和市场趋势政治和法律约束或援助

消费者的反应、偏好和目标受众

人力资源计划

员工计划——有多少员工、职称、职能

组织结构图–员工的组织方式

补偿和福利

劳动关系:培训、激励(计件工作?)、纪律程序等。

生产计划

土地、建筑物和设施的说明

所有所需设备的清单(环境控制、辅助动力装置、喷涂设备、磅秤、仪表、工具、重型起重设备、

电动或其他推车、车辆等)

所有所需材料/用品的清单(植物、慈善机构、袋子等)

生产策略(关于要使用的作物和系统的细节)初步施工和生产/销售时间表(每周计划)

财务计划

损益表(销售收入、经营费用、净收入)

预计现金流汇总(前3-5年需要充足的资本)

未来3年的预计资产、负债和权益表

资本买卖(土地、建筑物、设备)

贷款汇总(贷款类型、提供的担保、利率等)

财务业绩指标(前3年的利润、增长/风险比率)

长期计划

应涵盖未来5-10年

业务目标和目的(即不使用杀虫剂,扩大员工培训)

预计的主要里程碑(即预计的抵押贷款偿还日期)

业务扩张或额外产品(多样化)所需的额外生产/劳动力、财务支持和管理或营销技能。

*最后一点:任何考虑创办受控环境栽培/水培企业的人都应该尽可能多地学习植物科学、营养、疾病和IPM技术、温室结构和控制系统、营销和商业管理实践。有关商业规划的更多信息可以从当地金融机构、国家农业部门或其他机构获得。

THE END
0.车间维修工具车的结构设计要求如何自制维修工具车→榜中榜知识摘要:维修工具车是维修工作中不可或缺的重要设备。它以其坚固耐用的结构、便捷的存储功能以及高度的实用性,为技术人员提供了极大的便利和支持。维修工具车的主体结构包括升降机构、承托架、工具零件摆放、气动工具支架、移动及定位。车间维修工具车的结构设计要求是什么?如何自制维修工具车?下面来了解下。 jvzquC41o0sbkptq0eun1ptqoco09;;:544ivvq
1.手推车手推车产品中心物流设备、金属结构、金属制品、木制品、机械设备、锻件制造、加工、销售;金属制品、金属货架、手推车、仓储货架、置物架;自营和代理各类商品及技术的进出口业务。(依法须经批准的项目,经相关部门批准后方可开展经营活动)。jvzq<84i{yr{|7hqo1vsqmzev4:41mjvckr64A3jvor
2.第五节课《手推车》1.通过视频了解到了手推车的结构和运动原理。 2.用互锁结构完成手推车的连接。 3.搭建完成后自主扩建。 ——幼儿表现 1.知道了手推车的结构。 2.能熟练运用轴使用。 3.能创意搭建出手推车的另一种玩法。 4.每位小朋友搭建的手推车都很漂亮。 5.可以很好的表达自己的作品。 jvzquC41yy}/onnrkct/ew46letgspg
3.2.2结构构件分组SolidWork第6章第2节:管道焊件案例-手推车-结构构件(点击观看) 第6章第3节:管道焊件案例-阶梯(点击观看) 第6章第4节:管道焊件练习(点击观看) 第7章:CSWP-焊件-认证考试-模拟题 第7章第0节:焊件-SolidWorks认证考试介绍及报名方法(点击观看) 第7章第1节:焊件-认证考试全套模拟题-第1题(点击观看) 第7章第2节:jvzquC41yy}/uxqkfyusm|rh0eun1€fr1c5gtnjycvii1qfplkgolrfqejkoi8>60jznn
4.2025第二节 2020-2024年中国防静电不锈钢手推车行业结构分析 一、企业数量结构分析 二、销售收入结构分析 第三节 2020-2024年中国防静电不锈钢手推车行业产值分析 一、产成品增长分析 二、工业销售产值分析 第四节 2020-2024年中国防静电不锈钢手推车行业成本费用分析 jvzquC41yy}/eqnpcdmbq7hqo1xfrxwv13>:4@>730nuou
5.手推车常用的两轮车有搬运成件物品的手推搬运车(又名老虎车)、架子车和搬运散状物料的斗车等。三轮手推车中有一个、四轮手推车中有两个可绕铅垂轴回转的回转脚轮。这种回转脚轮在运行中能随着车辆运动方向的改变而自动调整到运行阻力较小的方向。 不同用途的手推车有不同的车体结构。通用四轮手推车多半有一个载货jvzq<84yyy4ucnwee0io1€fr1rxpf~hvafkucrq0cuv@kmB356?
6.【重型钢结构货架生产重型钢结构货架网箱托盘】价格,厂家,图片荆门钳工工具车伊宁刀具车图片磁性材料卡025-88802418重型钢结构货架生产重型钢结构货架丰镇钢托盘闻喜万能角钢货架宜春防静电零件盒磁性材料卡025-88802418重型钢结构货架生产重型钢结构货架永安刀具车梧州车间工具车漳平折叠仓储笼磁性材料卡025-88802418重型钢结构货架生产重型钢结构货架延安金属手推车漳平木制货架乐山不锈钢jvzquC41o0sbmnuqnq4dqv4rtqjve}4322=2::>398?/j}rn