在“大食物观”引领下，向戈壁要食物、向非犁地要产能，已成为保证国家粮食安全、拓展农业出产空间的重要战略。河西走廊，这片被祁连雪水滋补的千年丝路走廊，具有丰厚的光热资源，却因干旱少雨、土地瘠薄，大片戈壁荒漠长时间沉寂。
怎么让穷山恶水变身“菜篮子”“果盘子”？甘肃农业大学设备环境营建与作物成长调控科研团队，用十余年扎根戈壁的据守与攻关，交出了一份亮眼答卷。
近来，团队领衔完结的“大跨度高功能戈壁日光温室研制与工业化演示”项目荣获2025年度甘肃省科技进步奖二等奖。他们为戈壁量身定制了一座座“会呼吸、能蓄热、懂调控”的高功能温室，让寸草不生的石滩上，长出了绿意盎然的丰盈图景。
“河西走廊光热资源得天独厚，但传统温室蓄热保温差、空间小、抗灾才能弱，冬春时节低温弱光严峻。”团队负责人、甘肃农业大学园艺学院院长颉建明教授的话，道出了戈壁设备农业的长时间痛点。彼时，戈壁滩上零散散布的传统日光温室，遍及面对“蓄热保温缺乏、寒害冻害频发”“空间狭小作业不便利”“结构巩固性差、抗风雪才能弱”“制作本钱高、劳动强度大”等多重窘境。当地农户们感叹：“棚里比外面温暖不了几度，稍有个寒流，一棚菜就冻坏了。”
“戈壁农业要想久远开展，小修小补行不通，有必要从结构上完全改造。”颉建明教授带着团队立下决计，要让温室变得更宽阔、更温暖、更健壮、更智能，真真实戈壁滩上扎下根。从河西走廊的戈壁绿地到荒漠边际，团队跑遍酒泉、张掖、武威等主产区的每一处非犁地，实地丈量气候数据、测验温室功能、造访培育户需求。他们发现，问题的本源在于传统温室的规划参数和制作规范，与戈壁区域特别的资源禀赋和气候特征情况严峻“不服水土”。所以，一场以“大跨度、高功能、轻简化”为中心的温室革新，就此拉开序幕。
“曩昔建温室，凭经历、靠感觉；现在我们做规划，先建模、后核算，让数据说话。”颉建明带领团队以河西走廊典型日光温室为研讨目标，首先构建了西北区域戈壁日光温室光热环境数学模型。这套模型好像一个精细的“气候大脑”，可以定量描写气候条件、温室形状、建筑材料、太阳辐射等要素对室内光热环境的影响，精准模仿不同结构温室在不同气候下的光照和温度时空散布。“哪种墙体蓄热最好？哪个视点采光最足？极点低温下棚里能保住几度？曾经靠猜，现在经过模型一测算，各项目标一望而知，答案清清楚楚。”依托这套模型，团队为温室结构优化装上了“导航仪”。
更令人称道的是，团队建立了培育基质有用导热系数猜测模型，为戈壁温室基质培育的精细化办理筑牢了科学根基。戈壁日光温室遍及选用基质无土培育，不同质料配比、不同含水率下，基质的传热功能差异巨大。经过很多实验与理论剖析，团队摸清了基质的传热规则，为精准调控地温、保证冬季作物根系生机供给了要害支撑。
有了模型的“最强大脑”，团队开端着手为戈壁温室打造全新的“骨骼”与“皮肤”。墙体是温室的“保暖衣”。团队因地制宜，使用戈壁滩上取之不尽的砂石资源，立异规划出砌筑卵石堆砂墙体和法兰式碎石堆砂墙体两种新式结构。与传统夯土或砖墙比较，新墙体蓄热保温功能明显地增强，制作本钱反而下降。
“石头墙白日吸热、晚上放热，就像一块巨大的‘暖宝宝’，让棚里昼夜温差变小，冬季也能稳住。”小组成员、张潇丹教师形象地解释道。
骨架是温室的“硬筋骨”。团队研制了全钢安装式“几”型钢拱架，这种新式骨架具有高强度、易安装、长寿命、轻简化的特色。经过ANSYS有限元剖析，团队在电脑上模仿了风雪荷载下的各种极点工况，保证骨架既安全又经济。“曾经焊接骨架既耗时又吃力，现在这种安装式结构，几个人就能轻松拼装，工期直接缩短了一半。”
终究，团队整合墙体与骨架立异，规划出大跨度日光温室系列结构，其间10米跨温室体现尤为杰出，已成为甘肃省日光温室的全体的结构。这一跨过，将甘肃日光温室的跨度从传统的8米进步到10米，室内空间更大、缓冲性更强、机械作业更便利。
与8米跨传统温室比较，10米跨新式温室室内最低温度及夜间平均温度进步2℃以上，极点低温下乃至进步3℃以上；墙体蓄放热功率进步35.5个百分点，太阳辐射使用率进步6.2个百分点。
“这就像给戈壁滩上的温室升了级、扩了容，冬季不必烧煤，西红柿、黄瓜也能安全过冬。”酒泉市肃州区的一位培育大户范立德，站在自己新建的10米跨温室里，摸着红彤彤的西红柿，笑得合不拢嘴。
科研的价值，终究要写在戈壁滩的丰盈里，写在农户的笑脸上。团队不只造“好棚”，更教“种好菜”。环绕西红柿、辣椒等主栽蔬菜，团队集成配套了水肥一体化精准办理、熊蜂授粉、绿色防控、低温弱光缓解等高效出产技能，形成了“高功能温室+环境调控+优质培育”的完好技能体系。在酒泉、张掖、武威等地的中心演示区，新式温室内的喜温蔬菜冬春出产效益大幅度的进步，果菜产值和质量明显改进。
现在，团队的效果已从实验演示田走向宽广的非犁地。累计推行应用面积达33.4万亩，新增效益10.7亿元。技能培育和练习掩盖农技干部、企业职工及农户9300余人次。项目授权国家专利5项，宣布论文20篇（其间SCI录入9篇），为西北戈壁设备农业开发树立了可仿制、可推行的模范形式。
“我们规划的不是单一的一栋温室，而是一套让戈壁农业可继续开展的体系计划。”张潇丹说，“要让每一寸非犁地都释放出产能，让每一座温室都成为戈壁滩上的‘绿色工厂’。”
这项效果，是团队十余年扎根一线、产学研用协同攻关的结晶。依托甘肃农业大学设备农业科学与工程学科优势，团队搭建了“设备环境营建-结构规划优化-培育技能集成”的全链条立异渠道，与当地农技推行部分、农业企业严密协作，让写在论文里的公式和参数，变成了一座座矗立在戈壁滩上的高规范温室。
颉建明教授常叮咛学生们：“我们学农的，实验室不能只建在校园里，更要扎在戈壁滩上；学识不能只写在簿本上，更要种进田地里，帮老百姓真真切切过上好日子。”
团队坚持“耕读教育+科研实践+工业服务”的育人形式，带领研讨生在处理实际问题中锻炼身手。一批批毕业生挑选留在西北，投身设备农业一线，成为推进戈壁农业开展的新生力量。
“跟着团队在戈壁滩上跑，顶着风沙建棚、踩着泥土测数据，亲眼看着光溜溜的石滩长出绿莹莹的菜、红彤彤的果，才真实懂得把论文写在祖国大地上，不是一句废话，是脚沾黄土、心系同乡，用科技给戈壁添绿、给农人增收的真实事！”团队的一名博士研讨生马宁如是说。
面向未来，这支扎根西北的科研团队，将继续聚集戈壁设备农业前沿范畴，探究新能源与温室耦合、数字化智能管控等新技能，让更多戈壁荒滩变身果蔬绿地。
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