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2010年10月，笔者在山东调研时曾专门聆听了寿光农业主管部门对当地日光温室发展情况的介绍，实地察看了寿光不同类型的温室建设和生产情况，对寿光五代日光温室的创新发展至今仍然记忆犹新。时过2年多时间，2013年4月笔者随农业部计划司领导再次造访山东寿光，又一次看到了寿光那熟悉而又陌生的日光温室。说熟悉，笔者自以为一直在研究日光温室，时刻在追踪着日光温室技术的发展，对日光温室从外部形状到内部配置都还比较熟悉；说陌生，是因为眼前的日光温室，从外形到内设都有了新的飞跃，技术上的进步使我大为震撼，不得不为寿光人民的创新精神所折服。兴奋之余，提笔疾书，以表达对寿光科技工作者不断创新精神的尊崇，同时也供广大读者和同行共勉与共鉴。
寿光五代温室的特点从总体尺寸看主要表现为大跨度、宽后墙、短后坡、下挖式，典型的尺寸为跨度10～12 m，脊高4.0 m以上，后墙底部厚5～6 m，顶部厚1.5～2.0 m，后坡投影宽0.5～1.0 m，地面下挖深度0.5～1.5 m；从结构承力看主要表现为琴弦式、多立柱（5～7 排立柱）、竹竿支撑屋面，如图1。这种温室的优点是保温好、造价低、屋面可上人，因此深受广大农民的欢迎，但缺点也很明显，主要表现在室内多柱，操作不便；屋面平缓，南部空间小。为此，提出了以下改进措施。
增加屋面立窗
针对五代温室室内南部空间小，局部不能种植高杆爬蔓作物的缺陷，改进的温室或将前部坡度加大，或设立南部立窗，将原来一坡式屋面改为了一坡一立式屋面（图2），使温室室内南部空间高度得到提升，从而有效地提高了温室种植高杆爬蔓作物南部地面的利用率，对提高温室作物的产量和效益起到了非常积极的作用。为了解决立窗屋面卷被的问题，在立窗的外部增设了一道斜撑（图3），专门用作保温被卷放的轨道，同时在保温被和立窗之间还形成了一层空气隔热空间，也有利于提高温室的保温性能。
减少立柱数量
典型的五代温室室内立柱林立（图1b），非常不利于机械作业，为此，改进温室采用了钢结构平面桁架做屋面承力骨架，用钢管替代水泥柱做桁架支撑，使室内立柱减少到了2 排（图4），不仅使室内空间更加开敞，更有利于机械化作业，而且也减少了立柱的遮陽，提高了温室作物生产的光效，同时采用钢结构支撑体系还使温室的承载力显著提高，温室防灾抗灾的能力得到大大提升。将传统的琴弦式屋面支撑体系与钢结构平面桁架支撑结构相结合，不仅消除了单独使用钢结构平面桁架结构容易造成桁架平面外失稳而侧翻使结构承力失效的问题，而且屋面平整，采光量大，有利于提高温室室内进光量和室内温度，此外，操作人员还可以在屋面行走，更便于操作人员进行保温被调整、屋面通风、破损薄膜修补等屋面作业。
更换屋面竹竿
传统的五代温室由于采用琴弦式屋面支撑体系，需要在纵向钢丝的上面敷设一层竹竿以便绷紧塑料薄膜并将塑料薄膜上的屋面荷载传递到纵向钢丝，再由纵向钢丝将屋面荷载传递到支撑拱架并最后传递给立柱。由于竹竿是一种变截面材料，而且受竹竿长度的限制，要形成一道完整的支撑必须进行搭接，造成温室屋面大量遮光，直接影响温室的进光量。为此，改进的温室屋面塑料薄膜支撑杆采用了塑料管内填水泥纤维的新材料（图5），不仅柔软容易形成与屋面相一致的弧形，而且管件在屋面上没有搭接，材料商品性好、使用寿命长，截面均匀一致，使温室的采光量和外观质量都得到显著提升。
取消后坡屋面
寿光由于冬季室外温度较高，五代温室本身就采用了短后坡设计。但对多立柱琴弦式日光温室，不论后坡长短，只要存在就必须有一道立柱支撑，这给施工建设和投资都带来了很大影响。为此，改进的温室直接取消了后屋面，使室内立柱只剩一排或甚至完全取消（图6）。这一改革不仅节省了立柱和后屋面建设投资，而且大大方便了机械化耕作，从温室结构变化来看是一种革命性的变化。虽然这种改革在学术界有一定争议，但取消后屋面后，前屋面的采光量加大却是不争的事实，实践也证明在如寿光等气候温和、光照充足的地区这种设计是可行的，也值得学术界进一步研究和探讨。从另外一个角度看，取消后屋面，势必将提高温室后墙高度，由此对后墙的稳定性和建设成本也有了相应的变化，因此，各地在仿效学习这种温室形式时应结合当地气候条件因地制宜研究采用，不可盲从。学术界也应加大研究力度，对无后屋面日光温室的适应条件进行详细研究分析，以满足实际生产建设的需要。
革新墙体防水
机打土墙是五代温室的一个典型特征。但由于土壤成分的差异以及施工过程中对土壤压实度要求不高，在经过冻融循环后墙体表面经常风化脱落，有的甚至造成墙体坍塌。为有效保护墙体，早期的做法是在墙体的表面覆盖一层废旧塑料薄膜，防止雨水浸入墙体，这种做法成本低，而且还充分利用了棚面使用的废旧塑料薄膜，提高了棚膜的利用率，但塑料薄膜容易老化破裂，使用寿命短，对墙体的保护不可靠，为此改为三合土表面夯实的做法，防止雨水浸入墙体，但这种做法施工不方便，试验不很成功。后来改用水泥板砌筑覆盖后墙面的做法，这种做法温室墙体整洁美观，但施工速度慢，造价高，在经过四季的热胀冷缩后容易开裂，雨水通过裂缝浸入墙体，直接影响墙体的强度和保温性能。在经过上述不断改进后，目前又研究提出了一种在塑料薄膜表面覆盖无纺布并在无纺布表面水泥挂浆的一种柔性防护材料（图7），这种材料不仅具有防水功能，而且能承受墙体的各种变形，具有造价低、材料来源丰富、施工速度快等优点，得到了大量应用。
室内二道保温
传统的日光温室基本采用外保温的形式，其结构简单，操作方便。但外保温在外界降雨、降雪、降霜等天气条件下保温被容易受潮，而影响其保温性能，此外，当室外温度较低时，保温被可能会冻结，在卷起保温被时容易将保温被表面材料卷折，或卷帘机无法卷起时卷帘电机过载而毁坏。为解决这一难题，近年来很多人在尝试使用内保温的方式来替代外保温，如图8。这种保温方式保温被始终处在温室内，由于塑料薄膜的防护不会受到室外天气条件的影响，因而外保温的上述问题得到了迎刃而解。但这种形式的保温需要在室内再增加一层承力骨架来支撑保温被，一方面增加了温室建设成本，另一方面也增加了室内阴影，此外，任何一点局部的覆盖不严都会影响温室的整体保温。这一研究目前还处在研究阶段，推广应用还需要不断改进。
阴阳棚室互补
阴阳型日光温室或许是大家熟知的一种温室形式，但将寿光五代温室改造成为阴阳型温室并利用阴棚种植食用菌形成一种能量、物质互补的种植运行模式却是具有一定创新性的改造（图9）。这种温室的阴棚和阳棚一样也做成了带立窗的结构（图10），阴棚内种植蘑菇，并在连接阴棚和阳棚的后墙上开设了上下两排通风孔，下部通风孔安装风机，根据需要强制通风，将阴棚CO2输送到阳棚补充阳棚作物光合作用造成的CO2匮缺，同时将阳棚的多余热量输送到阴棚提高阴棚的温度，获得了第一层能量和物质的互补（图11）。此外，在阳棚内建设沼气池，将阴棚食用菌菌棒投入沼气池发酵，产生的沼气通过沼气灯直接燃烧补充CO2，增加温室热量，在一定程度上还能起到补光的作用，沼液沼渣用做有机肥增加土壤肥力，提高作物产量和品质，实现了两种温室第二层意义上的能量和物质互补，如图12。
寿光五代温室的特点从总体尺寸看主要表现为大跨度、宽后墙、短后坡、下挖式，典型的尺寸为跨度10～12 m，脊高4.0 m以上，后墙底部厚5～6 m，顶部厚1.5～2.0 m，后坡投影宽0.5～1.0 m，地面下挖深度0.5～1.5 m；从结构承力看主要表现为琴弦式、多立柱（5～7 排立柱）、竹竿支撑屋面，如图1。这种温室的优点是保温好、造价低、屋面可上人，因此深受广大农民的欢迎，但缺点也很明显，主要表现在室内多柱，操作不便；屋面平缓，南部空间小。为此，提出了以下改进措施。
增加屋面立窗
针对五代温室室内南部空间小，局部不能种植高杆爬蔓作物的缺陷，改进的温室或将前部坡度加大，或设立南部立窗，将原来一坡式屋面改为了一坡一立式屋面（图2），使温室室内南部空间高度得到提升，从而有效地提高了温室种植高杆爬蔓作物南部地面的利用率，对提高温室作物的产量和效益起到了非常积极的作用。为了解决立窗屋面卷被的问题，在立窗的外部增设了一道斜撑（图3），专门用作保温被卷放的轨道，同时在保温被和立窗之间还形成了一层空气隔热空间，也有利于提高温室的保温性能。
减少立柱数量
典型的五代温室室内立柱林立（图1b），非常不利于机械作业，为此，改进温室采用了钢结构平面桁架做屋面承力骨架，用钢管替代水泥柱做桁架支撑，使室内立柱减少到了2 排（图4），不仅使室内空间更加开敞，更有利于机械化作业，而且也减少了立柱的遮陽，提高了温室作物生产的光效，同时采用钢结构支撑体系还使温室的承载力显著提高，温室防灾抗灾的能力得到大大提升。将传统的琴弦式屋面支撑体系与钢结构平面桁架支撑结构相结合，不仅消除了单独使用钢结构平面桁架结构容易造成桁架平面外失稳而侧翻使结构承力失效的问题，而且屋面平整，采光量大，有利于提高温室室内进光量和室内温度，此外，操作人员还可以在屋面行走，更便于操作人员进行保温被调整、屋面通风、破损薄膜修补等屋面作业。
更换屋面竹竿
传统的五代温室由于采用琴弦式屋面支撑体系，需要在纵向钢丝的上面敷设一层竹竿以便绷紧塑料薄膜并将塑料薄膜上的屋面荷载传递到纵向钢丝，再由纵向钢丝将屋面荷载传递到支撑拱架并最后传递给立柱。由于竹竿是一种变截面材料，而且受竹竿长度的限制，要形成一道完整的支撑必须进行搭接，造成温室屋面大量遮光，直接影响温室的进光量。为此，改进的温室屋面塑料薄膜支撑杆采用了塑料管内填水泥纤维的新材料（图5），不仅柔软容易形成与屋面相一致的弧形，而且管件在屋面上没有搭接，材料商品性好、使用寿命长，截面均匀一致，使温室的采光量和外观质量都得到显著提升。
取消后坡屋面
寿光由于冬季室外温度较高，五代温室本身就采用了短后坡设计。但对多立柱琴弦式日光温室，不论后坡长短，只要存在就必须有一道立柱支撑，这给施工建设和投资都带来了很大影响。为此，改进的温室直接取消了后屋面，使室内立柱只剩一排或甚至完全取消（图6）。这一改革不仅节省了立柱和后屋面建设投资，而且大大方便了机械化耕作，从温室结构变化来看是一种革命性的变化。虽然这种改革在学术界有一定争议，但取消后屋面后，前屋面的采光量加大却是不争的事实，实践也证明在如寿光等气候温和、光照充足的地区这种设计是可行的，也值得学术界进一步研究和探讨。从另外一个角度看，取消后屋面，势必将提高温室后墙高度，由此对后墙的稳定性和建设成本也有了相应的变化，因此，各地在仿效学习这种温室形式时应结合当地气候条件因地制宜研究采用，不可盲从。学术界也应加大研究力度，对无后屋面日光温室的适应条件进行详细研究分析，以满足实际生产建设的需要。
革新墙体防水
机打土墙是五代温室的一个典型特征。但由于土壤成分的差异以及施工过程中对土壤压实度要求不高，在经过冻融循环后墙体表面经常风化脱落，有的甚至造成墙体坍塌。为有效保护墙体，早期的做法是在墙体的表面覆盖一层废旧塑料薄膜，防止雨水浸入墙体，这种做法成本低，而且还充分利用了棚面使用的废旧塑料薄膜，提高了棚膜的利用率，但塑料薄膜容易老化破裂，使用寿命短，对墙体的保护不可靠，为此改为三合土表面夯实的做法，防止雨水浸入墙体，但这种做法施工不方便，试验不很成功。后来改用水泥板砌筑覆盖后墙面的做法，这种做法温室墙体整洁美观，但施工速度慢，造价高，在经过四季的热胀冷缩后容易开裂，雨水通过裂缝浸入墙体，直接影响墙体的强度和保温性能。在经过上述不断改进后，目前又研究提出了一种在塑料薄膜表面覆盖无纺布并在无纺布表面水泥挂浆的一种柔性防护材料（图7），这种材料不仅具有防水功能，而且能承受墙体的各种变形，具有造价低、材料来源丰富、施工速度快等优点，得到了大量应用。
室内二道保温
传统的日光温室基本采用外保温的形式，其结构简单，操作方便。但外保温在外界降雨、降雪、降霜等天气条件下保温被容易受潮，而影响其保温性能，此外，当室外温度较低时，保温被可能会冻结，在卷起保温被时容易将保温被表面材料卷折，或卷帘机无法卷起时卷帘电机过载而毁坏。为解决这一难题，近年来很多人在尝试使用内保温的方式来替代外保温，如图8。这种保温方式保温被始终处在温室内，由于塑料薄膜的防护不会受到室外天气条件的影响，因而外保温的上述问题得到了迎刃而解。但这种形式的保温需要在室内再增加一层承力骨架来支撑保温被，一方面增加了温室建设成本，另一方面也增加了室内阴影，此外，任何一点局部的覆盖不严都会影响温室的整体保温。这一研究目前还处在研究阶段，推广应用还需要不断改进。
阴阳棚室互补
阴阳型日光温室或许是大家熟知的一种温室形式，但将寿光五代温室改造成为阴阳型温室并利用阴棚种植食用菌形成一种能量、物质互补的种植运行模式却是具有一定创新性的改造（图9）。这种温室的阴棚和阳棚一样也做成了带立窗的结构（图10），阴棚内种植蘑菇，并在连接阴棚和阳棚的后墙上开设了上下两排通风孔，下部通风孔安装风机，根据需要强制通风，将阴棚CO2输送到阳棚补充阳棚作物光合作用造成的CO2匮缺，同时将阳棚的多余热量输送到阴棚提高阴棚的温度，获得了第一层能量和物质的互补（图11）。此外，在阳棚内建设沼气池，将阴棚食用菌菌棒投入沼气池发酵，产生的沼气通过沼气灯直接燃烧补充CO2，增加温室热量，在一定程度上还能起到补光的作用，沼液沼渣用做有机肥增加土壤肥力，提高作物产量和品质，实现了两种温室第二层意义上的能量和物质互补，如图12。