地热温室栽培
地热温室栽培是农业生产中一种现代化的方法，它利用地热能来构建温室环境。该方法利用地下的热水和蒸汽，在温室内提供所需的温度和湿度水平。这种利用地热能的方式被认为是一种环保的农业实践。地热温室栽培利用从地热资源中获得的能量来控制植物生长条件并提供最佳生长环境。温室内的温度、湿度和其他环境因素得到精确控制，这使得水果、蔬菜和其他植物产品的种植更加高效且质量更高。该方法主要用于支持寒冷气候地区或气候条件不稳定的地方的农业生产。地热温室栽培凭借其提供能源节约、促进可持续农业实践以及为当地经济做出贡献等优势而脱颖而出。
为什么选择温室栽培
考虑到我国丰富的土地资源和高生产力，温室栽培是一个重要的生产部门，它能够减少失业、实现单位面积更高的产量，并在经济上加强农村地区的农业活动。因此，它在减少因经济原因从农村向城市移民方面发挥着作用。世界人口的持续增长引发了对农业用地不足的担忧。随着农业面积的缩小和人口的增加，观察到技术进步正在引起农业部门的变化，无土栽培技术正变得越来越普遍。得益于农业技术，利用无土栽培方法可以进行必要的生产，并能显著提高所获产品的效率。
为什么选择地热温室栽培
在进行无土栽培的现代化温室中，通过全年适当满足植物的加热、照明、通风和二氧化碳需求，可以实现持续生产。然而，特别是加热是最重要的成本因素，具有限制性影响。在温室加热中，除了化石燃料（重油、煤、液化石油气、天然气等）外，还使用可再生能源（太阳能、地热能、生物质能等）。在化石燃料中，优质煤可能较经济，但在拥有地热热水资源的地区，加热成本会进一步降低。在农业生产中使用地热能，不仅能提供植物所需的温度，还能使生产在一年中的任何时期（除极热时期外）不间断地进行。在定期加热的温室中，产品质量提高，疾病风险降至最低。地热温室栽培的优势：
- 地热能是可再生的、经济的（廉价）、环保的（清洁）且本土的能源。
- 与其他能源相比，地热能是更具成本效益的选择，特别能提高温室经营者的竞争优势。
- 低温资源以及发电过程中产生的废水可用于温室加热。
- 现代化温室的面积至少应为 25-30 decare，这对于可持续生产至关重要。面积缩小可能会增加生产成本并使营销过程变得困难。
- 为了实现可持续、环保的生产以及优质高产，应优先选择地热温室经营。
温室补助支持
为了支持温室投资，由土耳其共和国齐拉特银行（T.C. Ziraat Bankası A.Ş）和农业信贷合作社提供的农业生产低息投资和经营贷款，为最高 25,000,000 TL 的贷款提供 50% 的利息补贴。此外，在农村发展投资支持计划范围内提供 50% 的赠款支持，而在 IPARD（欧盟农村发展计划）内，根据省份不同，提供 55-65% 的赠款支持。在保护地生产阶段，还有 TARSİM、有机和良好农业、生物技术和生物防治支持。
地热温室栽培的潜力
农业在我国和世界范围内都是直接影响经济和社会生活、决定社会生活方式的传统活动和经济部门。农业除了对国民收入和就业的贡献、为农基工业提供原材料、通过出口获取外汇、满足增长人口的营养需求、保护环境和生物多样性等益处外，还具有在经济危机中减少负面影响的特点，这使其成为一个战略性部门。
如今，农业正经历着向贸易化发展的工业演变，在此过程中能源需求不断增加。随着农业部门的这些发展，能源多样化具有重要意义。在这种背景下，在农业活动中使用可再生能源对于该部门的可持续发展起着关键作用。增加农业部门中可再生能源的使用，除了满足能源需求外，对于减少环境影响也具有重要意义。
我国地热能资源位居世界第 7 位，欧洲第一位。地热能资源可用于发电、温泉旅游、住宅供暖、温室栽培、新鲜果蔬烘干和淡水养殖等多个领域。因此，有效利用我国的地热资源对于满足能源需求、经济增长和可持续发展具有重要意义。
全球地热能与温室栽培数据
根据世界地热大会的报告，全球范围内运行的地热能电站装机容量总计为 70,329 MWt。根据国际地热协会的报告，目标是到 2050 年将这一数值提高到 250,000 MWt。温室加热的装机容量在 1995 年至 2015 年间增长了约 69%。同期，地热能的年总利用量增长了约 423%。从全球总计 70,329 MWt 的地热装机容量和 587,786 TJ/年的总能源利用量的国家分布来看，土耳其在总装机容量方面占 4%，在年利用量方面占 8%。全球范围内约有 500 万 decare 的温室面积，其中约 180 万 decare 位于欧洲国家。总温室面积中 85% 是塑料薄膜温室，15% 是玻璃温室。
土耳其地热能与温室栽培数据
土耳其在地热能潜力方面是全球领先的国家。地热能在土耳其被广泛应用于“空间供暖”、“集中供暖”、“温室供暖”、“农业烘干”、“温泉”和“地源热泵”等多个领域。土耳其领先使用地热能的领域依次为温泉、集中供暖和温室供暖。特别是在保护地农业方面，土耳其位列全球前 4 名，在欧洲仅次于西班牙排名第二。
2002 年为 54 万 decare 的保护地生产面积，到 2019 年增长了 47%，达到 79 万 decare。在总保护地面积中，温室面积占 45.4 万 decare，其中 1.3 万 decare 是现代化温室。现代化温室的平均规模为 27 decare。
保护地设施中 72% 是高级系统（玻璃和塑料温室、大棚），28% 是小棚。截至 2020 年，土耳其全国共有 72 个省份进行保护地生产。该领域的活动主要集中在安塔利亚、梅尔辛、阿达纳、穆拉、艾登和伊兹密尔省，占总保护地资产的 91%。温室面积中 93% 种植蔬菜，7% 种植水果，1% 种植观赏植物。近年来，土耳其的地热供暖温室栽培活动迅速增加，地热温室区域一年中有 11 个月在进行生产。
土耳其在地热能资源潜力方面位居世界第七、欧洲第一。土耳其现有利用地热能供暖的温室面积为 4,344 decare，且具有利用地热资源供暖 30,000 decare 温室面积的潜力。
如何进行地热温室栽培
从地热井中排出的高温水与冷水混合（将水温降至 75-80°C 后）被引导至温室。根据每日温度的升高，进入温室的水温会进一步降低，并启动通风系统。通风同时也确保了植物所需的二氧化碳进入温室。加热过程使用铺设在温室内的钢制绝缘管。加热通常在冬季、平均气温最低时应用最广。虽然许多温室都配有温度计，但加热系统并不仅仅依赖于温度计测量。其目的不仅是保护植物免受霜冻，还要提供植物持续生长所需的温度。然而，由于成本高昂，土耳其许多温室的加热往往不是为了获得植物所需的最佳温度，而仅仅是为了防止霜冻造成的损害。因为加热成本非常高。连续多日气温低于 10-12°C 可能会对产量和质量产生不利影响。在土耳其，通常使用 70°C 以上的地热资源进行温室栽培。
在哪里进行地热温室栽培
地热温室区域通常分布在 爱琴海、中安纳托利亚 和 东南安纳托利亚 地区。在 阿德亚曼、阿菲永卡拉希萨尔、阿勒、阿克萨赖、艾登、德尼兹利、巴勒克埃西尔、埃斯基谢希尔、伊兹密尔、克尔谢希尔、屈塔希亚、科尼亚、马尼萨、内夫谢希尔、萨卡里亚、尚勒乌尔法、乌沙克、凡城和约兹加特 省份，利用地热能进行无土栽培生产。番茄是产量最高的产品，地热供暖温室的平均经营规模约为 21 decare。在这些温室中通常首选塑料覆盖材料。
地热能用于温室供暖的优势：
- 低温流体适用于温室使用 (40-45 °C)，
- 温室在寒冷的日子里有供暖需求，
- 地热能与其他能源相比具有优势且属于本地资源，
- 在采取适当措施的情况下，具有环保性和可持续性，
- 供暖费用低，鼓励生产者进行春秋两季种植，但这可能导致过渡期产品供应减少和价格上涨。
- 随着地热能在温室中的优先使用；生产成本降低，变得可靠且可追踪，
- 获得高度的竞争优势和品牌价值，
- 预计将建立有组织的温室区，以实现现代化和计划生产。
地热资源会提高温室栽培的效率吗？
是的，地热资源提高了温室栽培的效率。地热能通过在温室供暖系统中使用，有助于在温室内提供所需的温度条件。作为一种低成本且环保的能源，地热能使温室栽培活动更具经济性和可持续性。这在优化植物生长、提高生产力以及为种植果蔬提供适宜的气候条件方面提供了重要优势。
地热温室系统
地热温室供暖系统
系统选择的基本标准不是地热能的有效利用或经济性，而是种植者的偏好。换句话说，以所种产品的产量为基准。然而，在此时，资源温度在选择中起着重要作用。地热温室供暖系统通常有以下 4 种类型：
- 翅片管（蛇形管）系统：蛇形管系统大多是在钢管上添加圆形和矩形形状的钢制或铝制翅片而构成的。基于自然对流原理的蛇形管系统在低温下需要非常长的铺设，因此在温室供暖中不实用。此外，在需要强制通风的地方，它们无法提供足够的效率。不过，它们具有较低的维护成本，且由于不使用风机，可以节省电力。
- 风机蛇形管（风机盘管）系统、标准供暖单元、低温供暖单元
- 土壤加热系统：埋在土壤下的管道首先加热土壤，然后加热空气。在该系统中广泛使用的管道材料是聚丁烯管，因为它耐热（最高 80°C）且具有柔韧性。而 PVC 管则更刚性，耐热性不如聚丁烯。土壤加热系统虽然能提供均匀的加热，但不能满足所有的热量需求；因为即使资源具有足够的温度，土壤过热也会损害植物。在峰值负荷时应启动二级加热器。在有人的温室中建议的最高土壤温度为 30°C。植物可以忍受稍高一点的温度。在应用该系统时需要注意的一个重要因素是，如果管道长度过长，为了减少压力损失，应将管路分成平行线路。此外，为了确保供热均匀，如果计算出的管内温降超过约 8°C，应进行双排铺设，以使整个温室的热流更加均匀。
- 平管（自然对流）供暖系统：在这些系统中，小直径的聚丁烯（及类似的非金属管）或广泛使用的钢管以放置在特定高度的小组形式存在。这种布置应尽可能靠近地面。由于温度控制和上述其他原因，应使用中间热交换器。配合热交换器的温度控制是通过位于多个点的阀门实现的。
在温室供暖系统中，通常不直接使用地热流体；而是通过热交换器将地热回路和清水回路分开。这样做是为了防止钢管系统中的腐蚀和沉积，并在土壤加热和平管供暖系统（由于自然对流）中实现精确的温度控制并防止沉积。
地热温室灌溉系统
灌溉通常是指通过各种方法将植物无法通过自然降雨获得的水分提供给植物根区。在温室栽培中，灌溉是指通过各种系统将植物生长所需的水分输送到土壤中。成功灌溉的第一步是选择适合植物和土壤特性的灌溉方法。此外，了解何时、灌溉多少以及如何灌溉也很重要。温室中使用的灌溉系统：
- 带喷嘴的水桶和软管灌溉
- 地面灌溉系统
- 喷灌系统
- 滴灌系统
- 穿孔管灌溉系统
- 地下灌溉系统
- 砂培灌溉系统
- 毛细管灌溉系统
温室排水系统
排水是指将温室内因过度灌溉和降雨引起的多余水分从土壤中排除的过程。温室内外均应实施排水。
排水的益处：
- 为土壤提供良好的通气，从而对根系发育产生积极影响。
- 可以防止由湿度过大引起的细菌和真菌疾病。
- 通过防止水分过多导致的土壤温度下降，可以创造一个稳定的环境。
- 提供易于冲洗的机会。由此减少土壤中的盐分积累。
- 可以防止植物出现不必要的软化。
温室植物的气候需求
为了获得高质量和高产的产品，在温室环境中保持植物生长所需的温度、湿度、光照和二氧化碳等因素在最佳水平是至关重要的。温室中种植的植物种类通常是暖季植物。这些植物的气候偏好可以总结如下：
- 温室植物通常能很好地适应平均 17°C 至 27°C 之间的温度。考虑到太阳辐射产生的温室效应，当每日平均气温在 12°C 至 22°C 之间时，不需要额外加热。
- 当每日平均气温降至 12°C 以下时，特别是在夜间，需要对温室进行供暖。
- 当每日平均气温升至 22°C 以上时，应在温室中采取额外的降温措施；否则植物生长可能会停止。12°C 至 22°C 之间的日平均气温足以满足温室的自然通风需求。
- 为了良好的植物生长，昼夜温差应在 5°C 至 7°C 之间。
- 当室外温度升至 27°C 以上时，温室应安装蒸发冷却系统（湿帘风机）。
- 植物的绝对最高温度不应超过 35°C 至 40°C。
- 在一年中的三个月（11 月、12 月、1 月）内，总日照长度应在 500-550 小时之间。
- 每日总辐射值应为 2300 Wh.m-2.gün-1。植物生长的总太阳辐射下限为 1000 Wh.m-2.gün-1，因此温室生产可能需要额外照明。
- 最低土壤温度应为 15°C。
- 空气湿度应在 70%-90% 之间，这些数值被认为是可靠的范围。
影响植物生长的重要气候因素之一是太阳辐射和日照时间。
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