在北緯43度26分~53度33分的黑龍江，“低溫寡照”是阻礙冬季設施農業作物連續生長的最大障礙。

十多年來，黑龍江省多家集設計、生產、銷售、安裝等服務於一體的農業設施公司，一次次突破冬季溫室技術壁壘，大膽嘗試將納米、硅酸鈣板、石墨烯等新材料應用於日光溫室的蓄熱散熱功能中。目前，黑龍江省已形成了一系列適用於高寒地區冬春果蔬種植的節能日光溫室設計方案。

挂上“水袋”冷暖兩用

與納米、石墨烯、硅酸鈣板等涂層幕牆的固態吸光升溫理念不同，哈爾濱佳美溫室設施有限公司於彥國的溫室大棚核心技術之一，是利用動態水循環達到集熱蓄熱散熱目的，從2014年問世至今已多次更新升級。

在北緯47度4分的海倫東風鎮仁東村，記者看到了於彥國研發的第八代溫室大棚。觸摸其黑色水幕牆體，發現表面粗糙，材質偏硬，但裡面似乎是空的。於彥國介紹，這種黑色幕布是由加了紫外線吸收劑的PE膜制成，兩片膜的中間通過熱合，內部做出若干個S形、間距2厘米的曲線，水隨曲線降落的過程中吸收膜上的熱量。就像屋裡挂個巨大的熱水袋，水在動態循環中冬季蓄熱、夏天降溫。“在這種環境中，水成了蓄熱和降溫的最好載體。”於彥國說，這種水幕牆特別適合舊棚改造，按照尺寸挂上即可使用。

以100延長米計算，整個水幕牆的蓄水池高50厘米，一次可蓄水25噸。“這水冬天還可以用於灌溉，提高地溫。”於彥國說。

草莓種植戶譚洪偉說，在春節前后接近-40℃的極寒天氣裡，這個溫室大棚不用採取增溫補光措施一樣可以安全越冬。

追光者的科技“內涵”

在鶴崗市東山區更新村，室外春風呼嘯，實時溫度逼近10℃。在種植戶閆鳳太家的石墨烯大棚內，黑色背牆在陽光照射下已經發燙，達到30℃。為給大棚通風散熱，棚頂的通氣孔早已打開。

16公裡外的五號水庫附近，種植戶鐘振軍使用的升級版石墨烯大棚，已經實現了冬暖夏涼。“今天升溫，背牆沒有太陽光照射，已經不發熱了，大棚採用自然光就能符合植物生長的需要﹔冬天，背牆在陽光照射下溫度能達到80℃，棚內穿單衣都熱。”鐘振軍說。

石墨烯大棚的背牆由一片片黑色的板材構成，這就是石墨烯發熱板，也是大棚在三九天能保持高溫的關鍵。“冬天摸著都燙手。”鐘振軍說。剛剛過去的冬天，鶴崗遭遇了極寒天。鐘振軍記得：“室外最低溫曾達到-41℃，大棚在不燒煤、不用電的情況下晚上室溫是8℃左右，土壤溫度為13℃，中午室溫18℃。”

採光角度對大棚保溫有重要作用。石墨烯大棚的研發者孟慶波和團隊綜合經緯度、海拔高度等因素，測算冬至日當天太陽的直射角度，使其能照射到石墨烯發熱板上，確定大棚的方位角使大棚獲得最佳的採光。“冬天太陽光短波輻射，可輻射到石墨烯發熱板上，發熱板再把短波輻射轉為長波輻射為土壤增溫，形成了一個暖棚。夏天太陽高度角上升，背牆沒有太陽光照射，可以稱之為涼棚。另外，發熱板后面的保溫牆體用苯板、木方、擠塑板制成，25厘米厚的牆體，可抵御-40℃的嚴寒。”

另外，於彥國的光疊加技術也很有特點。於彥國解釋，升級后的溫室大棚高達6米，太陽光透過3米高處的薄膜即可照到棚內所有植物，3米~6米高的陽光則照到后坡牆上，而后坡牆面也是直的，光疊加就是在該區間的棚面上貼上一層反光膜，將這部分直的散射光返給地面。

大棚內的地面上，靠牆地面的光線確實比靠窗附近的更亮，光更足。抬頭一看，棚上貼的反光膜有些刺眼，靠牆附近地面光線更足，實現了補光增溫。於彥國表示，這項光疊加技術能提高光照強度40%，增產效果仍在觀察試驗中。

“穿棉靴”增溫

為讓溫室大棚的待溫時間更長、降溫速度更慢，多家日光溫室企業嘗試研發保溫圍護結構。

黑龍江北墾農業科技發展有限公司潘經理表示，冬季土壤保溫重要的是實施凍土分離，隔離土壤中水分，才能隔離土壤冷凍。他們在溫室大棚四周設計防水保溫維護結構，根據當地氣候環境，凍土層深度不同施工深度和厚度也不同。例如在北緯47度的齊齊哈爾市梅裡斯達斡爾族區梅裡斯鎮大八旗村，他們設計的維護結構深度1.8米、寬15厘米，採用高密度“苯板+復合土工膜”“錯縫干鋪+縫合密閉”的施工工藝，極大保証了棚內地溫和提高土壤蓄熱能力，解決了冬季植物根系生長溫度低的問題。

無獨有偶，牡丹江眾恆科技有限公司建的大棚內，除了3個集熱裝置連接地暖系統，地下還有垂直保溫隔熱牆，阻擋周邊水汽、寒氣進入。

塔河縣十八站鄂倫春族鄉漢族村張書言介紹，他們的大棚就是眾恆科技的“6H_3型實驗日光溫室”。大棚內有3個集熱裝置連接地暖系統，室溫超過25℃大棚頂部的排風除濕系統就會啟動，通過氣水熱交換，將熱經循環水系統導入地下存入土壤中。這樣既提高了地溫，又在夜間維持了室溫，提高熱利用效率，讓溫室土壤形成巨大的熱島。同時，地下還有垂直保溫隔熱牆，阻擋周邊的水汽、寒氣進入。

今年2月，以農業農村部設施農業研究所首席專家，二級研究員周長吉博士為首的考察團專程趕赴塔河考察了“6H_3型實驗日光溫室”，對該溫室的總體性能給予了高度評價：創造了我國高寒地區設施園藝之最，在室外最低溫度-47.1℃，且多日連續低於-40℃、連續陰雪天情況下，室內外溫差達到57.5℃，室溫10℃以上，地溫12℃以上，基本達到果菜生產要求。

近年來，黑龍江省設施農業因擺脫自然束縛，極大提高了土地產出率、資源利用率、勞動產出率，設施農業數量和面積持續穩定發展，已成為黑龍江現代農業高質量發展的重要引擎，在鄉村產業振興和促進農民就業方面發揮著重要作用。（記者 毛曉星 丁燕）

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