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甘肃农业大学：在戈壁滩上建起会“取暖”的日光温室

花匠小妙招
2026-04-19 06:08

近日，2025年度甘肃省科技进步奖揭晓。甘肃农业大学设施环境营造与作物生长调控科研团队完成的“大跨度高性能戈壁日光温室研发与产业化示范”项目荣获二等奖。该团队为戈壁荒漠量身定制了“会呼吸、能蓄热、懂调控”的高性能温室，让寸草不生的石滩上长出了绿意盎然的丰收图景。

河西走廊光热资源得天独厚，但传统日光温室蓄热保温差、空间小、抗灾能力弱，冬春季节低温弱光问题突出。戈壁滩上零星分布的传统温室，普遍存在冷害冻害频发、作业不便、结构坚固性差、建设成本高等多重困境。研究指出，传统温室的设计参数与建造标准，与戈壁地区的气候条件严重“水土不服”。为此，团队决心以“大跨度、高性能、轻简化”为核心，对温室结构进行彻底革新。

团队以河西走廊典型日光温室为研究对象，率先构建了西北地区戈壁日光温室光热环境数学模型。该模型能够定量刻画天气条件、温室形状、建筑材料、太阳辐射等因素对室内光热环境的影响，精准模拟不同结构温室在不同天气下的光照和温度时空分布，为结构优化提供了科学依据。同时，团队建立了栽培基质有效导热系数预测模型，通过大量试验与理论分析，摸清了不同原料配比和含水率下基质的传热规律，为基质精细化管理奠定了科学基础。

在墙体创新方面，团队就地取材，利用戈壁砂石设计出砌筑卵石堆砂墙体和法兰式碎石堆砂墙体。新型墙体蓄热保温性能显著增强，建造成本反而降低。这种墙体白天吸热、晚上放热，有效减小了棚内昼夜温差，保障了冬季作物生长。在骨架创新方面，团队研发了全钢装配式“几”型钢拱架，具有高强度、易装配、长寿命、轻简化的特点。通过有限元分析模拟风雪极端工况，确保骨架安全经济。装配式结构使工期缩短一半。

整合墙体与骨架创新，团队设计出大跨度日光温室系列结构，其中10米跨温室表现尤为突出，已成为甘肃省日光温室的主体结构。与传统8米跨温室相比，10米跨新型温室室内最低温度及夜间平均温度提高2℃以上，极端低温下提升3℃以上；墙体蓄放热效率提升35.5个百分点，太阳辐射利用率提升6.2个百分点。新型温室使番茄、黄瓜等喜温蔬菜安全越冬，产量和效益大幅提升。

日光温室系列结构

围绕番茄、辣椒等主栽蔬菜，团队集成配套了水肥一体化精准管理、熊蜂授粉、绿色防控、低温弱光缓解等高效生产技术，形成了“高性能温室+环境调控+优质栽培”的完整技术体系。目前，成果累计推广应用面积达33.4万亩，新增效益10.7亿元。技术培训覆盖农技干部、企业员工及农户9300余人次。项目授权国家专利5项，发表论文20篇（其中SCI收录9篇），为西北戈壁设施农业开发提供了可复制、可推广的典范模式。

团队人员实地考察中

团队坚持“耕读教育+科研实践+产业服务”的育人模式，带领研究生在解决实际问题中锤炼本领。一批批毕业生选择留在西北，投身设施农业一线，成为推动戈壁农业发展的新生力量。面向未来，团队将持续探索新能源与温室耦合、数字化智能管控等新技术，让更多戈壁荒滩变身果蔬绿洲。团队始终践行“大食物观”，紧扣保障国家粮食安全的核心目标，服务黄河流域生态保护和高质量发展重大国家战略，以农业科技自立自强为指引，用实干与创新为丝路戈壁农业高质量发展、乡村全面振兴注入源源不断的甘农智慧与硬核力量。