设施葡萄种植模式及种植架形式
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葡萄 是一种多年生藤蔓类植物，野生环境下主要依附或缠绕在周围乔木上生长，而在人工种植条件下则需要人为搭设藤架，以便支撑葡萄枝条并便于采摘。
传统的葡萄藤架是通过立柱将葡萄的枝蔓引向架空水平面，到架空水平面后葡萄枝蔓则可不受限制地在其上自由生长，葡萄的果实则通过架空水平面上的漏空，自由垂吊在空中（图1），便于采摘，也便于观赏，遮天蔽日的葡萄架也为旅游者和劳动者创造了纳凉和休闲的场所。这种葡萄架在形式上是一种框架结构，立柱可以是钢筋混凝土（图1a）、钢管（图1b），甚至可以是就地取材的竹木材料；横梁可以是钢管、钢筋混凝土梁、木梁等。垂直于横梁，设置水平檩条，檩条可以是钢管、钢丝等。一般立柱和横梁间距在3～6 m，檩条或钢丝的间距在30～50 cm。
随着人们对葡萄种植管理水平的不断提高，葡萄的种植模式也在不断改进。传统的以一行为单位管理的模式，逐渐演变为以一株为单位的管理模式。
单株管理的模式大体有3种：主茎直立枝蔓匍匐式、主茎匍匐式和主茎分叉式或双主茎模式。不论哪种种植模式，其基本特征是每株葡萄有自己独立的生长空间，相邻葡萄的枝蔓不互相交叉、渗透。这种管理模式可以清楚地看到每株葡萄的生长和结果情况，便于进行个体化、针对性的管理。
主茎直立枝蔓匍匐式种植模式类似乔木的种植模式，葡萄的主茎直立，主茎上不结果，主茎顶部分出多支藤蔓分枝，并在藤蔓分枝上结果（图2）。一般每株葡萄有自己限定的生长空间，枝蔓或是在一定半径的平面区域内生长（图2a、图2c），或是按规定的方向在线性区域内（朝一个方向）生长（图2b、图2d）。由于主茎不需要支撑，这种种植模式的支撑架主要是支撑葡萄的枝蔓，多采用钢丝网或线来做支撑（图2b），也可就地取材采用竹木结构支撑（图2d）。这种模式由于主茎没有支撑，在幼苗期往往采用架设临时支柱的方法来保证主茎的直立生长（图3）。
主茎匍匐式种植模式是日光温室中的一种高密度矮化种植模式（图4）。受日光温室空间高度的限制，葡萄藤架不可能架设得太高，这实际上限制了葡萄的生长空间。为了增加葡萄的生长空间，主茎采用了水平爬蔓式种植模式，用水平空间来弥补温室垂直空间的不足。在主茎长到一定长度后再留出枝蔓，让枝蔓向上爬升。这种种植模式一般在温室中沿种植行设置水平的钢丝线作为主茎的支撑，将主茎绑绕在水平钢丝上，水平钢丝线根据藤蔓的长度和温室的高度可以设置多层，挂果的直立藤蔓枝条也可以固定在水平的钢丝线上。为了增强水平钢丝线的承载能力，对跨度较大的温室，可在水平钢丝线上间隔设置竖直吊挂线（可以是钢丝或钢绞线），一端连接到水平钢丝线上，另一端固定在温室的骨架上。值得注意的是不论是水平钢丝线还是竖直吊线，其端部与结构连接处的节点强度和结构的整体强度事先必须进行验算，以免造成支撑结构的损坏，进而造成种植葡萄的损伤。
双主茎模式是在葡萄主茎的基部将主茎分为2个分枝，并将2个分枝分别培养成2个主茎，直接在2个主茎上结果（图5）。由于在主茎上结果葡萄的枝条长度缩短，相应地也节约了温室的空间，可压低设施的高度，为节约设施建造成本创造了条件。双主茎栽培模式的株型近似“Y”形，在栽培架搭建时采用了多层水平钢丝间距上大下小的方式，两根分枝主茎间隔支撑和固定在水平钢丝线上。多层水平支撑线的两端固定在设施山墙立柱上水平安装的支撑板上。按照葡萄的“Y”形株型，山墙立柱上的支撑板应该是上部的长，下部的短，支撑板一般设2～3层，可以是木条或钢管等材料。
葡萄按照大类分可分为鲜食葡萄和酿酒葡萄。为了提高葡萄种植的经济效益，近年来鲜食葡萄大量采用设施种植的模式，包括春提早和秋延后两种模式，设施与露地的结合甚至可以周年在一个地方生产和供应鲜食葡萄。鲜食葡萄种植的设施包括塑料大棚、日光温室和连栋温室等，近年来在阴阳型日光温室的阴棚中利用其冷凉环境进行提早栽培的生产模式在北方日光温室中也有不小的推广面积。
酿酒葡萄由于种植面积大，大多采用露地种植。但随着种植地域的扩大，在一些条件不太适宜的地方大量采用了防雨设施来种植葡萄，这种防雨设施既可以种植酿酒葡萄，也可以种植鲜食葡萄，其结构简单、造价低廉，不仅可以避雨，而且与防虫网结合还可以防鸟。
防雨棚的结构一般为单柱支撑圆拱形屋面（图2c、图5a），屋面采用塑料薄膜覆盖防雨，四周漏空利于通风。立柱多采用钢筋混凝土立柱，屋面拱架有钢管、竹木等材料，塑料薄膜在拱架上的固定方式有卡槽卡簧和压膜线方式（图6）。防鸟网可以直接铺设在塑料薄膜的上面，由于自身透风能力强，对材料固定的要求不高，多在网的端部固定即可（图6b）。但这种结构由于四周漏空，抗风能力较弱，设计中应对其抗风能力进行重点验算。
目前，露地葡萄种植的栽培架立柱大多使用钢筋混凝土立柱。这种材料造价低廉，可就地取材，而且容易形成标准化设计、工厂化生产，因此，得到了广泛推广和应用。但这种结构自身重量大，运输和安装搬运很不方便，而且容易断裂。为此，有企业开发了一种不锈钢管立柱（图7）。为尽量减少不锈钢管立柱的建设地成本，钢管材料采用了超薄壁结构，最大限度节省了不锈钢的用料。为了提高立柱的强度，设计者在钢管内填充了高强度的细石水泥砂浆，高强度水泥砂浆和超薄壁不锈钢管的完美结合，既减轻了立柱的重量、降低了立柱造价，而且延长了立柱的使用寿命，增强了立柱的美观效果，是一种较好的钢筋混凝土立柱替代材料。立柱之间用钢丝连接，既增强了立柱的稳定性，也为葡萄藤蔓的支撑提供了条件。
值得注意的是虽然葡萄架有多种形式，但目前还缺少对葡萄架结构的优化，主要是对葡萄架设计中的作物荷载还缺少有效的科学数据。笔者通过本文的介绍，希望在今后的工作中，专业的设计人员与葡萄种植人员能紧密结合，针对不同的种植工艺、葡萄种植的作物荷载和不同架式的光温效应设计出更有效的葡萄栽培设施，为我国葡萄产业的快速、健康发展提供理论和技术支持。