original Zhang Zhuoyan Serre Horticulture Technologie de génie agricole 2022-09-09 17:20 Publié dans Pékin

Types et caractéristiques courants de serres pour la culture de baies

Les baies sont récoltées toute l’année dans le nord de la Chine et nécessitent une culture en serre. Cependant, divers problèmes ont été constatés dans le processus de plantation lui-même utilisant divers types d'installations telles que les serres solaires, les serres à travées multiples et les serres à film.

01 Serre de cinéma

L'avantage de cultiver des baies dans une serre à film est qu'il y a quatre ouvertures de ventilation des deux côtés et sur le dessus de la serre, chacune d'une largeur de 50 à 80 cm, et l'effet de ventilation est bon. Cependant, comme il n'est pas pratique d'ajouter des matériaux d'isolation thermique tels que des couettes, l'effet d'isolation thermique est médiocre. La température nocturne moyenne la plus basse en hiver nordique est de -9°C et la température moyenne dans la serre à film est de -8°C. Les baies ne peuvent pas être cultivées en hiver.

02 Serre Solaire

L’avantage de cultiver des baies dans une serre solaire est que lorsque la température nocturne moyenne minimale en hiver nordique est de -9°C, la température moyenne dans la serre solaire peut atteindre 8°C. Cependant, le mur de terre de la serre solaire entraîne un faible taux d’utilisation des terres. En même temps, il y a deux ouvertures de ventilation sur le côté sud et sur le dessus de la serre solaire, chacune d'une largeur de 50 à 80 cm, et l'effet de ventilation n'est pas bon.

03 Serre multi-travées

L'avantage de cultiver des baies dans une serre à film à plusieurs travées est que la structure de la serre à plusieurs travées n'occupe pas de terres agricoles supplémentaires et que le taux d'utilisation des terres est élevé. Il y a un total de huit ouvertures de ventilation sur les quatre côtés et sur le dessus de la serre à plusieurs travées (prenons comme exemple une serre à plusieurs travées de 30 m × 30 m). L'effet de ventilation est garanti. Cependant, lorsque la température nocturne moyenne minimale en hiver nordique est de -9°C, la température moyenne dans la serre à film multi-travées est de -7°C. En hiver, la consommation d'énergie quotidienne pour maintenir la température intérieure minimale à 15°C pour une croissance normale des baies peut atteindre 340 kWh/667 m².

De 2018 à 2022, l'équipe de l'auteur a testé et comparé les effets d'application des serres à film, des serres solaires et des serres multi-travées. Parallèlement, une serre intelligente adaptée à la culture de baies a été conçue et construite de manière ciblée.

Comparaison des principales caractéristiques de différentes serres

Serres à film, serres solaires et serres multi-travées

Serre à double travée pour baies

Sur la base de serres ordinaires, l'équipe de l'auteur a conçu et construit une serre à double travée pour la plantation de baies et a réalisé des essais de plantation de framboises à titre d'exemple. Les résultats ont montré que la nouvelle serre crée un environnement de croissance plus adapté à la plantation de petits fruits et optimise le goût et le contenu nutritionnel des framboises.

Comparaison de la composition nutritionnelle des fruits

Serre à double travée

La serre à double travée est un nouveau type de serre dont l'effet de ventilation, l'effet d'éclairage et le taux d'utilisation des terres sont plus adaptés à la culture de baies. Les paramètres structurels sont présentés dans le tableau ci-dessous.

Profil de serre à double travée/mm

Paramètres de structure de serre à double travée

La hauteur de plantation des baies est différente de celle des légumes traditionnels. Les variétés de framboises cultivées peuvent atteindre plus de 2 m. Sur la partie inférieure de la serre, les plants de baies seront trop hauts et briseront le film. La croissance des baies nécessite une forte lumière (rayonnement solaire total 400 ~ 800 unités de rayonnement (10⁴F/m²). Le tableau ci-dessous montre que la longue durée d'éclairage et la forte intensité lumineuse en été ont peu d'effet sur les baies, et qu'en hiver, une faible intensité lumineuse et une courte durée d'éclairage entraînent une diminution marquée du rendement des baies. Il existe également une différence dans l’intensité lumineuse des côtés nord et sud de la serre solaire, ce qui entraîne une différence dans la croissance des plantes des côtés nord et sud. La couche de sol de la construction du mur de sol de la serre solaire est gravement endommagée, le taux d'utilisation des terres n'est que de moitié et les mesures anti-pluie sont endommagées avec l'augmentation de la durée de vie.

effets de l'intensité lumineuse et de la durée de la lumière sur le rendement des framboises en hiver et en été

utilisation des terres

01 Ventilation de la serre

La nouvelle serre à double travée a augmenté la hauteur de l'évent sous le vent à la position la plus basse pour garantir qu'il n'y a pas de film dans la zone de plantation qui puisse bloquer la croissance des plantes. Par rapport aux évents inférieurs d'une largeur de 0,4 à 0,6 m dans les serres solaires ordinaires, les évents d'une largeur de 1,2 à 1,5 m dans la serre à double travée ont doublé la surface de ventilation.

02 Taux d'utilisation des terres des serres et du réchauffement et de l'isolation

La serre à double travée s'appuie sur une portée de 16 m et une hauteur de 5,5 m. Par rapport aux serres solaires ordinaires, l'espace interne est 1,5 fois plus grand et 95 % de la surface de plantation réelle est obtenue sans construire de murs de sol, ce qui améliore le taux d'utilisation des terres de plus de 40 %. Différente du mur de sol construit pour l'isolation thermique et le stockage de chaleur dans les serres solaires, la serre à double travée adopte un système d'isolation thermique interne et un système de chauffage par tuyaux de chauffage au sol, qui n'occupe pas la zone de plantation. La grande portée double la surface et la quantité de transmission de la lumière, ce qui augmente le stockage de chaleur du sol de 0 à 5 °C d'une année sur l'autre. Dans le même temps, une couette d'isolation thermique interne et un ensemble de systèmes de chauffage par tuyaux de chauffage au sol sont ajoutés à la serre pour maintenir la température intérieure de la serre au-dessus de 15 °C sous la vague de froid de -20 °C en hiver du nord. assurant ainsi la production normale de baies en hiver.

03 Éclairage de serre

La croissance des baies a des besoins élevés en lumière, ce qui nécessite un rayonnement solaire total de 400 à 800 unités de rayonnement (10⁴F/m²) d'intensité lumineuse. Les facteurs qui affectent la lumière des serres comprennent les conditions météorologiques, les saisons, la latitude et les structures des bâtiments. Les trois premiers sont des phénomènes naturels et ne sont pas contrôlés par les humains, tandis que le dernier est contrôlé par les humains. L'éclairage de la serre est principalement lié à l'orientation de la serre (dans une plage de 10° sud ou nord), à l'angle du toit (20 ~ 40°), à la zone d'ombrage des matériaux de construction, à la transmission lumineuse du film plastique et à la pollution, aux gouttelettes d'eau, au degré de vieillissement, ce sont les principaux facteurs affectant l’éclairage des serres. Annulez l'isolation thermique externe et adoptez la structure d'isolation thermique interne, qui peut réduire la surface d'ombrage de 20 %. Afin de garantir les performances de transmission de la lumière et la durée de vie efficace du film, il est nécessaire d'éliminer à temps l'eau de pluie et la neige à la surface du film. Après des expériences, il a été constaté que l'angle du toit de 25 à 27° est plus propice à la chute de la pluie et de la neige. La grande portée de la serre et la disposition nord-sud peuvent rendre l'éclairage uniforme pour résoudre le problème de la croissance incohérente des plantes dans la même serre.

Serre plastique spéciale à isolation thermique de grande portée pour baies

L'équipe de l'auteur a étudié et construit une serre à grande portée. Cette serre présente de grands avantages en termes de rentabilité de construction, de rendement en baies et de performances d'isolation thermique.

Paramètres de structure de serre à grande portée

Structure de serre de grande portée

01 Avantage de température

La serre à grande portée n'a pas besoin de murs de sol et le taux d'utilisation des terres de la serre solaire ordinaire est augmenté de plus de 30 %. Il a été déterminé que la serre en plastique à isolation thermique externe à grande portée peut atteindre 6 °C lorsque la température extérieure est de -15 °C et que la différence de température entre l'intérieur et l'extérieur est de 21 °C. En termes d’isolation thermique, ses performances sont similaires à celles d’une serre solaire.

Comparaison des performances d'isolation thermique et de dissipation thermique entre une serre à grande portée et une serre solaire en hiver

02 Avantages structurels

L'installation a une structure raisonnable, une fondation solide, une résistance au vent de grade 10, une charge de neige de 0,43 kN/m.², une forte résistance aux catastrophes naturelles telles que les tempêtes de pluie et l'accumulation de neige, et une durée de vie de plus de 15 ans. Par rapport aux serres ordinaires, l'espace interne de la même zone est augmenté de 2 à 3 fois, ce qui est pratique pour les opérations mécanisées et convient à la plantation de cultures avec des plantes plus hautes (2 m ± 1 m).

03 Avantages de la lumière et de l'environnement spatial

Les serres à grande portée sont très bénéfiques pour la gestion du personnel et la planification des plantations à grande échelle, et peuvent efficacement éviter le gaspillage de main-d'œuvre. La conception du toit de la serre à grande portée prend entièrement en compte l'angle d'altitude du soleil et l'angle d'incidence de la lumière solaire sur la surface du film dans différentes conditions de latitude, de sorte qu'elle puisse former des conditions d'éclairage idéales dans différentes saisons et différentes périodes d'incidence de la lumière solaire (combinées l'angle entre la surface du film et le sol est de 27° pour que la pluie et la neige glissent complètement), de manière à réduire autant que possible la diffusion et la réfraction de la lumière et à maximiser l'utilisation de l'énergie solaire. L'espace de la serre à grande portée est multiplié par plus de 2, et le CO₂ par rapport à l'air est augmenté de plus de 2 fois, ce qui est propice à la croissance des cultures et atteint l'objectif d'augmenter la production.

Comparaison de différentes installations pour la culture des baies

Le but de la construction d'une serre plus adaptée à la plantation de baies est d'obtenir un environnement de croissance important et un contrôle environnemental dans la plantation de baies, et la croissance des plantes reflète intuitivement les avantages et les inconvénients de leur environnement de croissance.

Comparaison de la croissance des framboises dans différentes serres

Comparaison de la croissance des framboises dans différentes serres

La quantité et la qualité du rendement des framboises dépendent également du milieu de culture et du contrôle environnemental. Le taux de conformité standard des fruits de première classe est supérieur à 70 % et le rendement est de 4 t/667 m² signifie des profits plus élevés.

comparaison du rendement de différentes serres et du taux de conformité aux normes des fruits de première qualité

Produits à la framboise 

Informations sur les citations

Zhang Zhuoyan.Une structure d'installation spéciale adaptée à la culture de la framboise [J]. Technologie du génie agricole, 2022,42(22):12-15.