节能日光温室因建筑用材、拱架结构、屋面形状等不同而有多种类型。但就屋面形状可大体分为两类，其一是拱圆形屋面，多分布在北京、河北、内蒙古、辽宁省中北部等；其二是一坡一立形屋面，多分布在辽宁南部、山东、河南一带。

[page]一、节能日光温室的介绍[/page]
　　我们通常把温室内的热量来源（包括夜间）主要来自太阳辐射的温室称为日光温室。节能日光温室为我国独创，其节能栽培技术居国际领先地位。早在20世纪80年代初期，我国辽宁省海城和瓦房店，创建了节能型日光温室，并在北纬35°~43°地区的严寒冬季，成功地进行了不加温生产黄瓜等喜温性园艺植物的生产。1990年，高效节能型日光温室蔬菜栽培技术，被列入国家“八五”重大农业技术开发项目，进一步促进了高效节能型日光温室的发展，面积已由1990年初的6667hm2，发展到1998年的20万hm2，栽培种类也由蔬菜扩展至花卉、观赏木本植物及草莓、葡萄、桃等园艺植物。
[page]二、节能日光温室的基本类型[/page]
　　（1）节能日光温室的基本类型
　　节能日光温室因建筑用材、拱架结构、屋面形状等不同而有多种类型。但就屋面形状可大体分为两类，其一是拱圆形屋面，多分布在北京、河北、内蒙古、辽宁省中北部等；其二是一坡一立形屋面，多分布在辽宁南部、山东、河南一带。其中较有代表性的有以下几种结构类型。
　　①矮后墙长后屋面拱型温室：该温室为土墙竹木结构，后墙高0.8~1.0m，厚0.6~0.8 m；后屋面长2.0~2.5m，厚0.6~0.7m；前屋面为半拱型，上覆塑料薄膜，夜间盖纸被、薄席、草苫等防寒保温。一般外界气温降至—20~—15℃时，室内仍可维持在10℃左右。具有冬季室内光照好、保温力强的特点，但3月份以后，后屋面易形成阴影弱光区，影响光照条件。
　　②高后墙短后屋面拱型温室：温室为竹木结构，跨度6~7m，后墙高1.5~1.8m，后屋面长1.0~1.5m，中高2.4~2.6m。由于后墙提高，后屋面缩短，不仅冬季光照充足，而且也减少了春秋后屋面遮荫，改善了室内光照。但因后屋面缩短，保温性降低，需加强保温措施。
　　③钢竹混合结构拱型温室：温室基本结构与高后墙短后屋面拱型温室类似。但前屋面拱架为钢管或钢筋，无立柱。钢拱架间距为60~90cm，每3m设一钢筋桁架。这种温室结构坚固，光照充足，作业方便，保温采光性好，但造价稍高。
　　④钢拱架拱圆型温室：这种温室后墙为双层空心砖墙，高1.6~1.8m。跨度6~7m，中高2.4~2.7m，后屋面长1.2~1.6m，多为空心预制板，上铺15~20cm厚炉渣。拱架用钢管和圆钢焊接而成。拱架间距80 cm，拱架间用纵向拉杆固定。该温室室内光照均匀，增温快，保温性能好，操作方便，冬季可进行各种园艺植物育苗及高效生产。
　　⑤无后坡拱圆型温室：无后坡温室结构简单，造价低。后墙为砖墙或土墙，拱架用竹片或竹竿定在立柱和后墙上。室内光照好，增温快，但保温性能差。适宜喜温植物春提前、秋延后栽培及冬季耐寒园艺植物生产。
　　⑥琴弦式日光温室：琴弦式日光温室又称一坡一立式温室。后墙高2m左右，后屋面长1.5~2.0m，中高3.0~3.3m。前屋面立窗角度70°，窗高0.6~0.8m，坡面角度为21°~23°。前屋面每隔3m设一钢管桁架，纵向每隔0.4m拉1道8号铁丝，两端固定于山墙外基础上。盖膜后，膜上压细竹竿与膜内竹竿拱架成对绑扎牢固。这种温室一般跨度为7.5~8.0m，温室空间大，光照充足，保温性能好，且投资少，操作便利，效益高。
[page]三、节能日光温室的结构与性能[/page]
　（2）节能日光温室的结构与性能
　　①结构参数
　　A.温室跨度：跨度是指温室南部底脚起至北墙内侧的宽度。适宜的跨度可保证南屋面有较大的采光角度，作物有较大的生长空间，又便于覆盖保温及易于选择建筑材料。据此，在北纬40°以北或冬季严寒极限温度在-20℃以下地区，宜选用6m跨度的温室；北纬40°以南冬季不太严寒地区，宜选用7m跨温室。
　　B.温室高度：温室的高度是指屋脊的高度。高度与跨度有一定关系，在确定的跨度下，增加高度，可增大采光角度，提高采光效果，增加蓄热量。但会增大建筑成本，提高保温难度。因此，6m跨的温室高度以 2.7~2.8m为宜；7m跨的温室高度以3.1m为佳。
　　C.温室长度：温室长度过短，两侧山墙遮荫面大，单位面积造价提高，效益差；长度过长，局部温差大，产品及生产资料运输不便。综合分析温室长度以80~95m为宜目前各地使用的日光温室大多为建筑面积667m2左右。
　　D.温室角度：温室角度又称前屋面角度，是指前屋面与地平面的夹角。温室角度越大，前屋面与阳光的交角（投射角）越大，透过的光线也越多。因此，拱圆形温室在40°~42°N地区，拱底脚应达到50°~60°，拱的中段要达到20°~30°，上段10°，以利冬季充分采光。
　　E.后墙高度及后坡角度：后墙矮，后坡角度大，保温比大，冬至前后阳光可照到后坡内表面，利于保温，但室内外作业一不便；后墙高，后坡角度小，保温比小，保温性降低，但农事操作便利。综合考虑后墙高以1.6~1.8m、后屋面角度为30°左右为宜。
　　F.前后坡投影的宽度比：日光温室前后坡投影长在总跨度内的比例不同影响温光效果。增加后坡长度，能提高夜间保温效果，但影响白天采光。而适当缩短后坡，提高白天增温效果，可弥补夜间保温差的损失。因此，40°N以南地区，后坡投影长度宜为1~1.2m，40°N以北地区可取1.3~1.4m。
　　②基本结构与性能
　　A.墙体结构：日光温室的墙体包括后墙和山墙，主要作用有2个，一是承受后坡，前坡自身的重力和它所受到的各种压力；二是必须具备足够的保温蓄热能力。因此，一个好的日光温室墙体，应同时具备强度高、载热性能强和隔热性好的特点。单一结构墙体很难满足这一技术要求，而异质复合多功能墙体结构则能很好地满足这一综合要求。除强度指标外，使内墙作为载热体，即选用蓄热系数较大的建材，以利白天吸热，夜间放热，以延缓室温下降；外墙为隔热体应选用导热系数小的建材，阻止室内热量向外传导。据此，有条件的地区可采用石头内墙、粉煤灰制空心砖外墙。也可以采用石头内墙、砖头外墙，中间填充珍珠岩或炉渣。北京地区选用红砖为材料，采用内24cm，中空12cm，外墙24cm的“双二四”空心墙结构，不仅节约了材料，保温效果也明显优于砖实心墙。此外，一些地区就地取材，采用板打土墙或草泥垛墙，成本低，保温性好，若注意防水侵蚀墙体，可应用于干旱少雨、经济不发达的西北地区。除选用墙体材料外，墙体厚度及后墙外防寒土的多少也影响保温效果。通常墙体厚度与当地冻土层最大厚度接近。因此，在35°N地区墙厚多为30~60cm，38°~40°N地区则为80~150cm。
　　B.后屋面：后屋面又称后坡、后屋顶。其既是卷放草苫、蒲席的作业道，又起着隔热保温的作用。就后屋面所用建材不同，可分为两大类：一是由钢筋混凝土空心板为主要材料，虽坚固耐久，施工规范，但保温效果较差；二是广大农村地区因地制宜，选用玉米秸、高梁秸、芦苇、稻草等秸草做后坡，总厚度可达到60~80cm，既降低了成本，又提高了保温效果，较空心板更为实用。
　　C.屋架：屋架是日光温室的承重结构。竹木结构温室，后屋面屋架一般由柱、檩、柁组成，前屋面骨架则由支柱、腰檩及竹拱竿组成。此种结构虽取材方便，成本低，但支柱多，室内作业不便，且经久性差。为解决这一问题，不少地区用钢筋混凝土预制件代替檩、柁和中柱。鞍山市园艺研究所设计制造了鞍II型无柱钢结构温室拱架，取消了室内一切支柱和柁檩，不仅作业方便，而且便于挂设两道幕进行内保温。
　　D.外保温覆盖：主要指日光温室前屋面夜间覆盖保温的不透明覆盖物。传统覆盖材料有草苫、蒲席、纸被、棉被等。草苫、蒲席要求打得紧密，才能起到良好的保温效果，一般一块宽1.5m，长5.5m的稻草苫，体质量至少应为30kg以上，太轻则保温性能减弱。纸被多由4~6层牛皮纸缝合而成，并在外面罩上1层薄膜或无纺布，防止雨雪侵蚀。由于纸被本身隔热性好，加之中间又有多层空气间隔，隔热保温效果较好。近来陕西、甘肃、内蒙古等冬季低温少雨雪地区，多以棉被代替纸被和草苫，其保温效果好，使用寿命长。
　　E.透明覆盖物：为充分发挥日光温室昼间采光增温效能，透明覆盖材料应同时具备透光好、保温好、耐用和无滴等性能，其既能透过短波辐射，又能阻止长波辐射。目前常用0.1~0.12mm厚聚氯乙烯无滴膜和多功能3层复合的聚乙烯膜。今后多功能、高效能、复合型塑料薄膜将应用于日光温室生产。
　　F.通风口：日光温室以自然通风为主，按通风口位置不同分为两种。一是后墙设置活动通风口，以备高温季节通风换气之用；二是在温室屋面设置通风口，按上、中、下3个位置开设。第1个是上排风口，又称顶风口，设在温室最高处即屋脊部，可用放风筒或扒缝放风的方式，主要起排出热空气的作用；第2个是肩部风口，设在前坡约1m高处，主要起进气口作用。若设置太高，会降低通风效果；第3个是底风口，即自温室前坡底角处向上扒开风口。一般当室外最低夜温达到15℃以上，昼夜通风时启用。
　　G.张挂农用反光幕：为解决日光温室栽培床北部光照弱、温底低，植株长势弱，产量低的突出问题，应用农用反光幕成功地解决了这一问题。农用反光幕为一复合聚酯镀铝膜，利用其光亮镜面悬挂成幕布，随温室走向，面朝南，东西延长，垂直悬挂于温室后部，将射入室内后部的太阳光线反射到植株与近地表，以改善温光条件，提高产量。
　　H.进出口：日光温室常在一端建立1个作业间，以便农事操作，同时也是1个缓冲间。应注意寒冷季节作业间防寒保温，以防冷空气侵入温室。同时，通向温室的门里侧应设1个40cm高围裙，以免降低室温。
[page]四、节能日光温室改良与优化途径[/page]
　（3）节能日光温室改良与优化途径
　　①改进外保温覆盖：目前应用的草苫、蒲席、纸被、棉被等传统保温覆盖材料均存在笨重，卷放费工、费力，易受雨雪浸湿，污染薄膜，从而降低室内采光性能，影响保温效果等问题。现已推出复合型保温被、针刺毡保温被、腈纶棉保温被、保温棉毡保温被了泡沫保温被等新型保温覆盖材料。这些材料虽还存在着防风、防水、防寒保温等性能上的不稳定性及成本较高的问题，但较传统覆盖材料进了一大步。今后新型保温覆盖材料应具备下述性能：传热系数小，保温性好；重量适中，易于卷放；坚固、防风性较好，使用寿命长；防水性好，保温性持久稳定。
　　②改造温室构型：农业部全国农业技术推广服务中心等依据合理采光时段原理及异质复合多功能墙体结构原理，已设计推出第2代节能日光温室，并适当加大温室高度和跨度，缓冲环境要素变化，较第1代日光温室温度性能提高5℃以上，大大提高了节能日光温室冬季生产的安全性。
　　③增设内保温装置和辅助加温装置：为加强保温性能，室内悬挂膜帘，进行双重覆盖保温，效果良好。而为防止连续阴雪灾害性天气危害，增设辅助加温装置非常必要。除炉火、烟道加温外，吉林工业大学研制成功太阳能地下贮热技术，为日光温室提高太阳能利用率开辟了新的途径。其原理为：白天依靠风机将室内贮蓄的热空气通过风筒送入地下贮热槽和管道中；夜间室温降低时，再开动风机，把贮存在地下的热量通过管道和通气孔释放出来，如此白天贮热，夜间放热，合理进行热交换，以改善夜间温度条件，提高生产安全性。
　　④推出卷膜通风系统：传统手工扒缝通风法操作不便，费时费工，且易损坏重叠的薄膜。为提高通风质量，北京农业科学院蔬菜中心研制推出日光温室卷膜通风系统，其由卷膜器、卷膜轴、固定卡、压膜槽片几部分组成。使用时，将薄膜的上端用压膜槽和压膜卡固定，薄膜的下端用塑料固定卡固定在卷膜轴上，卷膜轴的一端与卷膜器连接，摇动卷膜器，带动卷膜轴就可使薄膜卷起或放下。
　　⑤卷帘机械化：人工卷放草帘是日光温室日常管理工作中最繁重的体力劳动，费时费工。天津市效区菜农创造了简易机械卷帘机，即利用小型电机和变速箱在温室后面带动1个钢管轴，然后由轴经过屋脊滑轮到草帘底部带动多条绳索。开机后很快将草帘卷起，放帘时再转向滚动，实现了卷帘机械化。近来辽宁省又推出齿轮式卷帘机，其操作方便，运行平稳，受力均匀，结构牢固，不打滑，为日光温室理想的卷帘机械。
[page]五、节能日光温室栽培应用[/page]
　　（4）节能日光温室栽培应用
　　20世纪80年代中期，辽宁省大连市瓦房店和鞍山市海城等地创建了高效节能型的双斜面和拱圆式塑料薄膜日光温室，率先在40°~41°N地区，完全不加温生产冬春茬黄瓜，并实现每公顷产量近350kg，产值逾万元，成为我国设施园艺史上一个重大突破。短短数年间，栽培种类已扩展于几乎所有的蔬菜、花卉及一些果树周年生产，取得了良好的经济效益。现仍以冬春茬黄瓜生产为例，简述日光温室配套栽培技术。
　　①采用高效节能日光温室：在33°~43°N地区，选用日光温室要求，矢高2.8~3.1m，内侧跨度6~7m，温室长度大于或等于50m，墙体厚度大于或等于当地最大冻土层厚度，后屋面仰度大于当地冬至太阳高度角，前屋面脚下可挖30~40cm宽防寒沟。
　　②加强内外保温覆盖：选用长寿无滴棚膜，阴雪天及严冬季节覆盖1层纸被，外加1层草帘或盖双层草苫保温；选用聚氯乙烯无滴长寿膜，以减少结露，提高透光率，改善室内温光条件，提高产量。
　　③选择适宜品种：日光温室冬春栽培宜选择耐低温、弱光能力较强的优良品种。如黄瓜品种有新泰密刺、长春密刺、津春3号等。
　　④嫁接换根，培育壮苗：为增强黄瓜耐寒性，提高根系吸收能力，防止枯萎病发生，克服连作障碍，选择黑籽南瓜为砧木，嫁接换根，并采用大温差培育适龄壮苗。黄瓜嫁接苗壮苗指标为：35~40 d苗龄，三四片展开叶，株高10~15cm，叶色浓绿，植株健壮。除黄瓜外，西瓜、甜瓜、番茄、茄子等园艺植物日光温室栽培也已广泛应用嫁接栽培，而选择适宜的砧穗组合是技术关键。
　　⑤深翻整地，大量增施优质有机肥：结合深翻改土，大量增施优质有机肥，不仅可以熟化土壤，培肥地力，而且可以增强土壤的缓冲能力和透气性，改善土壤生态系统，增加室内二氧化碳浓度，以促进作物根系生长，加强光合作用。这一措施对生长期较长、营养生长和生殖生长并进作物如黄瓜、番茄、茄子、甜椒、草梅、葡萄、桃等优质高产尤为重要。一般每公顷施优质有机肥120000~150000kg，并配合施用磷酸二铵或尿素40~50kg。
　　⑥膜下暗灌，促控结合：冬春栽植正值低温弱光季节，应采用垄栽覆地膜暗沟灌水，以防止土壤水分蒸发，降低空气湿度，减少用水量，提高地温。适时浇水追肥，促控结合，保持营养生长和生殖生长协调平衡发展。
　　⑦变温管理，减少呼吸消耗：依据日光温室性能、季节变化、昼夜与灾害性天气及植物生长发育对温度要求，采取变温管理措施，确定温度上、下限及适宜范围管理指标，以促进光合作用，抑制呼吸消耗，延长生长与采收期，实现优质高效生产目的。
　　⑧灾害性天气的管理对策：连续阴雪天气是造成冬春日光温室栽培失败的主要原因。一般连阴7~8d以上，因地温降至10℃以下，很易沤根，叶变黄，呈饥饿状态，甚至死亡。为此，必须采取相应措施。首先要抓住阴天中短期放晴时机及时揭帘见光，以弥补光照、温度之不足。既或是阴天，只要不下雪，就应揭帘。若连续阴雪，作为应急措施，可摘除植株上已成幼果，防止果缀秧。同时，连续阴天，光照不足，温度低，控制浇水，又易形成花打顶，须及时摘去顶端花丛，以促进植株正常生育。其次，阴雪后转晴，突然揭开草苫，常出现植株急速萎蔫凋枯死亡，即所谓“闪苗”。此时，应短时回席，叶片恢复后再揭开，如此反复进行，直到叶片不再萎蔫为止。若萎蔫较重，可用喷务器喷清水后再盖草苫，恢复后再揭开。此外，温室后墙张挂反光幕也有明显效果。