速土筑墙 用创新把高科技温室的成本降下来

本报记者肖杨

“取土、加水、搅拌、挤压、成型、摆放、垒墙，全程机械化的加工一气呵成，仅用10分钟就制造了超过1立方米的‘砖坯\’。”8月4日，全国模块化日光蓄热智能温室和速土筑墙技术观摩展示会在杨凌示范区召开，来自全国的顶尖设施农业专家教授现场观看了这一生产过程。现场一台“速土筑墙机”取土后压制土方成砖，再按照榫卯结构由两个工人操作砌墙，仅1小时就建造了一座4米高、1.2米厚、5米长的温室墙体。

与会专家指出，这段墙体的重要意义在于，大幅降低了以此墙体为主要支撑的“主动采光蓄热日光温室农业大棚”的建造成本，使得这个高科技温室具备了推广价值。

专利支撑

——温室里的13项高科技

“目前市场上的大棚使用效果普遍不理想，高科技自动化的大棚又太贵。”“主动采光蓄热日光温室农业大棚”项目负责人刘旭峰对设施农业有自己的认知，“现在农业规模化和科技含量都在提高，但是农作物种植，尤其是反季节农作物、果蔬的种植环境依然受气候制约，不得不借助于农业大棚。”

据长期研究现代温室建筑与结构的西北农林科技大学教授张勇介绍，目前我国设施农业领域，温光效果好、自动化程度高的温室价格都在每亩每棚20万元以上，由于成本居高不下，大多数只能用于科研、高端农业，难以广泛推广应用。而普通简易大棚温光效果一般，冬天保暖效果差、抗灾害能力风险大，同时自动化程度低，人力成本高。

为解决这一问题，设施农业专家、西北农林科技大学教授、博士生导师邹志荣科研团队经过长期的科学实践、数据采集后，研发了主动采光蓄热日光温室。

“主动采光蓄热日光温室主要功能是在白天光照充足时顶棚开启，做到吸收太阳热能最大化，白天将太阳的热能蓄储在墙体中，夜间通过自动化导热系统再把热量导回棚内提高温室的温度。”邹志荣介绍，主动采光蓄热日光温室采用吸热、蓄热、散热的原理搭建，使用了自主研发的模块化温室材料生产、可升降顶棚、墙体储热放热技术等13项专利技术，比传统温室可提高透光率30％、提高室内温度5摄氏度至7摄氏度，同时大量降低了因温室采暖造成的煤、电、油等能量的消耗以及人工成本。此项专利技术已获得陕西省科技进步一等奖，现正在申报中国农业部的标准定型温室。

“只要阴雪天气不连续超过5天，都能够正常生产蔬菜和水果。这使我们北方寒冷地区在冬季具备了种植果蔬的条件。”邹志荣说。

造墙试验

——降低建设成本90%

主动采光蓄热日光温室从理论到实体并非一帆风顺。

技术难题攻克后，高科技大棚也建了，省级科技进步奖也获了，然而一算账，团队又消沉了下来——各种材料和技术运用下来，一个大棚的造价仅成本就高达23万元，农民怎么用得起，更别谈规模推广。

成本，关键在于成本。目前看来，要省只能在墙体用料上下功夫。邹志荣想到了最便宜也最便于就地取材的原料——土。

用土筑墙不是难事，但要做到黏合度高、搭建便捷、耐用性好并不容易。

难题再次被寄希望于以科技攻克。

团队研究了“速土筑墙技术”，利用随地可见的焦土、黄土、沙土、土沙石块混合，采用液压模块化压制来制作温室墙体。模块化温室顶棚骨架、覆膜等部件均在工厂按照标准尺寸切割完成，现场安装。

试验在继续，工艺在不断调整，从液压参数、土和水的配比、机械改进，2017年4月10日，一块方方正正的土坯缓缓出仓，硬度合格，机器运转正常。

筑墙机仅需两人操作，每天能制造4米高、60米长、1.3米厚的墙体，将墙体建设速度提高了20倍,降低建设成本90%，实现了日光温室在工厂生产田间安装，更重要的是大大降低了大棚的建设成本。刘旭峰算了一笔账，建造一个60米长的大棚，所需用砖8万块，摊上人工成本，仅砖墙一项就在8万元到10万元。而速土筑墙就地取材，几乎没有成本，所有费用是砖墙的十分之一。又由于制作材料具有极强的适应性，在各种土壤、沙漠、河滩、戈壁滩等环境下建设，大大提高了土地利用率。

速土筑墙

——就地取材节能又省力

8月4日，来自全国的设施农业专家教授现场观摩“土块制墙机”压制土方成墙。中国工程院院士、沈阳农业大学副校长李天来教授观看后说：“普通土壤作为材料，快速压制黏合成墙，用于农业大棚制造是一项最新的科研成果。不仅快速还节能减耗省力。”

“他们研发的这些产品非常有意义，很值得推广。”李天来向记者表示，如何降低成本和劳动强度发展温室设施大棚一直是我们探索的主要问题。在建设温室大棚的过程中，蓄热和保温一直是两个重要的维度，这项技术对大棚建设有普及价值。

现场，专家们还了解到由第三方提供的一份检测报告。

速土筑墙机制作出来的墙体用料99%是土、沙、石，就地取材代替了过去的砖墙，省去了制砖时用电、烧煤的能量消耗和污染，加之不需另外加温，每亩每棚可以节约用电1360度、人工费用1万元、燃煤14.5吨（加温）、减排二氧化碳37.99吨、二氧化硫0.11吨、氮氧化物0.11吨，对治理雾霾也有明显作用。

杨凌示范区党工委副书记、管委会常务副主任魏建锋对“主动采光蓄热日光温室和速土筑墙技术”给予了很高评价：它不但具有巨大的技术创新，而且引领了温室建造机械化的技术。

速土筑墙的成功使得高科技温室有了用武之地，这让邹志荣感到振奋。他说：“杨凌有一流的农业科技创新资源，也是丝绸之路上的农业明星城市，每年来杨凌的外国考察团很多，特别是中亚地区的一些国家，设施农业刚刚起步，我们的科研成果能让它们迅速进入标准化程序。我坚信，主动采光蓄热日光温室的强适应性能为中国高科技农业‘走出去\’贡献力量。”

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