第四节-设施气体环境及其调控
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
土壤气体的组成，一般情况是CO2浓度比大气中高，而O2浓度比大气中低， 当土壤间隙小、水分多时能使CO2浓度剧增和O2浓度大量减少。土壤和大气中 的气体交换主要是依靠扩散作用进行的，所以离表层越近，间隙越大，扩散抵 抗越小，气体越充足。
第19页/共24页
2、 土壤气体的调节
1、一般是施 用腐熟的有机 肥或用作物秸 秆改进土壤的 透气性。 2、中耕，经 常保持土壤疏 松通气状态。 3、采用地下 灌溉方法灌水， 保护良好团粒 结构。
第5页/共24页
3、CO2施肥主要来源：
（1）酒精酿造副产品：。
（2）空气分离：ห้องสมุดไป่ตู้空气分离CO2，再经低温压缩成 液态CO2。
（3）化学分解：强酸（HCl）与碳酸盐（CaCO3） 反应放出CO2气。
（4）碳素或碳合化合物充分燃烧产生CO2气，如煤、 煤油、液化气、沼气等。
（5）利用微生物分解有机物放出CO2。
第12页/共24页
⑥固体二氧化碳（干冰） 干冰应在低温下运输，应用时从容器 中取出，在常温下升华为CO2气体。该方法简单，用量易控制，适 宜小面积应用，但成本较高。
⑦燃烧煤和木炭 燃料来源容易，但产生的CO2不宜控制，在燃烧 过程中常有一氧化碳和二氧化硫有害气体伴随而出。
⑧气体肥料 山东省农业科学院原子能研究所研制的固气颗粒肥 ，作为设施CO2补充施肥效果良好。固气颗粒肥为直径1cm的扁圆 形颗粒，施入表土层后，在潮湿、适温条件下发生生理生化作用， 可持续释放CO2气体40d左右。供气浓度为500~1000mg/kg。使用量 每1000m2施60kg于1~2cm表土层。在蔬菜定植后施用一次，基本可 供一茬作物的需要。
第22页/共24页
3、空气流动的时间：
空气流动的时间有两种：①夜间通风；②昼夜连续通风。
试验结果表明，当风速为50-70cm/s时，昼夜连续送风的 番茄同化量比不送风的增加192%；仅在夜间送风的也比不送风 的增加78%。
第23页/共24页
感谢您的观看！
第24页/共24页
第9页/共24页
③燃烧法释放二氧化碳
燃烧白煤油、天然气等放出的CO2施入室内，燃烧时均 在CO2发生器内进行。发生器构造简单，分为贮油罐和圆形燃 烧筒两部分。白煤油在常温常压下是液体，运输贮藏不需要 特制耐压的钢瓶，利用方便，供给及时，CO2产生量易控制。
每升完全燃烧的的白煤油可产生2.5㎏（1.27m3）的CO2， 其反应式为：
2.设施内温度变化 3.设施类型、结构、面积、空间大小。 4.设施内通风换气方法及时间长短。 5.栽培床内有机质含量。
6.设施内作物种类、生育时期。
第3页/共24页
(四)、设施内CO2浓度调控
1、作物光合作用最适CO2浓度： 多次研究认为：1500—3000 ppm为作物生育适宜CO2浓度，但达到此浓度成本
第20页/共24页
四、园艺设施内空气的流动
1、空气流动的作用 （1）影响设施内气温分布 （2）影响作物蒸腾及光合强度
在某一气流速度范围内，可以增加作物的叶面积和干物 重，超过此范围，反而产生抑制作用，该风速限范围大约为 0.5m／s。
第21页/共24页
2、调节空气流动速度的方法 （1）在设施内屋顶安装风扇，搅动空气使其流动。 （2）利用强制通风装置的塑料薄膜风筒鼓风： （3）采用热风加温时，自然引起空气流动。 （4）开窗通风。 （5）强制通风。
第6页/共24页
4、二氧化碳施肥的方法
（1）施用时期与时间 根据蔬菜种类、栽培方式、栽培床状况、
作物生育时期及天气变化等确定。果菜类在开 花结果开始时施用，叶菜类在定植后或3-4片 真叶时施用。
一天中，一般以日出后半小时开始，到 通风换气时停止，冬季或阴天密闭不通风时， 可延长到中午停止。
第7页/共24页
很高，从经济效益和设施结构考虑，600—1000 ppm也可取得良好效果。
第4页/共24页
2、CO2施用量：
由保护地大小、CO2设定浓度、设施换气率、 作物CO2吸收量、床面CO2发生量而定。
CO2施用量=[设施容积（m3）÷栽培床面积 (m2)]×换气次数（n/h）×[CO2设定浓度 （g/m3）－外界CO2浓度（g/m3）]+[作物的 CO2吸收量（g/m3）－床面CO2发生量 （g/m2）]
第14页/共24页
3、危害 4、防止方法
（1）施N肥少量多次，最好与过磷酸钙混施， 可抑制NH3挥发。
（2）酸性土壤施用石灰，可防止NO3挥发。 （3）避免大量施用未腐熟厩肥、鸡粪和人粪
等有机肥。 （4）施肥后及时覆土，多浇水。 （5）适量施用碳铵和硝铵。 （6）加强通风换气。
第15页/共24页
（二）二氧化硫（SO2）和一氧化碳（CO） 1、二氧化硫（SO2）
第18页/共24页
土壤气体组成：
土壤气体存在于土壤粒的间隙内，正常的土壤粒和间隙的比例大约是1:1， 间隙内被气体和水分充满着，其比例又是大约1:1。如果孔隙的大小、孔隙率 和含水量变化时，土壤的容气量也发生变化，要使土壤中保持一定比例的气体， 土壤的结构应该是团粒结构，黏土团粒不发达排水不好，容气量小。
（1）使用安全无毒塑料制品。 （2）及时通风。
第17页/共24页
三、土壤气体条件及其调控
1、土壤气体环境
基本要求： 作物根系呼吸作用为各种生理活动提供能量，要保证正 常呼吸作用，需要充足的O2和较低的CO2浓度。
土壤气体中O2的减少和CO2的增多，能影响蔬菜种子的发芽、根的生长 和根对养分的吸收。一般蔬菜种子的发芽需要土壤中有10%~50%以上的O2 。黄瓜和蒜较耐低氧浓度，在浓度1%时发芽率是20%，2%时发芽率增到 50%；芹菜和萝卜等浓度在5%以下几乎不能发芽。
第13页/共24页
二、设施内有毒气体危害和防止方法
（一）氨（NH3）和二氧化氮（NO2）
1、来源 （1）N肥施用过多，分解释放出NH3和NO2，碱性土 壤易挥发NH3，酸性土壤（PH<5）则挥发NO2。 （2）施用碳酸铵肥料挥发NH3。 （3）施用过多硝酸铵，难以进行硝化作用，放出NO2。 2、最低危害浓度：NH3-----5ppm，NO2----2ppm
(二)设施内CO2浓度变化规律：
➢夜间CO2浓度高于外界，而白天由于作物的光 合作用，CO2浓度较外界低。晴天低于阴天， 白天低于夜间。 ➢CO2在设施内的分布是 不均匀的。
第2页/共24页
(三)设施内CO2浓度的影响因素：
1.太阳光照强度的变化、影响光合作用强度，也影 响CO2浓度，晴天CO2浓度低于阴天，白天低于夜 间。
（1）来源： （2）最低危害浓度： （3）危害： 2、一氧化碳（CO） （1）来源：（2）危害： 3、防止方法 （1）燃煤充分燃烧，封闭烟道缝隙， （2）不施未腐烂有机肥。 （3）加强通风换气
第16页/共24页
（三）乙烯（CH=CH）和氯（Cl2）
1、来源：塑料薄膜、塑料管等爆晒或高温下 产生。 2、危害： 3、防止方法：
第11页/共24页
⑤化学反应法
利用化学反应产生CO2。常用的方法有盐酸－石灰法和 碳酸氢铵－硫酸法。其中碳酸氢铵－硫酸法取材方便，成本 低。反应式为：
CaCO3 + 2HCI = CaCI2 + CO2 + H2O 2NH4HCO3 + H2SO4 =（NH4）2SO4 + 2CO2 + 2H2O
(2)施肥的方法
①通风
棚室的通风管理是补充 二氧化碳的最简便的方法。 但寒冷季节，通风易降温， 应用受到限制。
第8页/共24页
②增施有机肥
有机物在土壤分解时放出大量的CO2气体，1t有机物最终能释放出 1.5t的CO2气体，秸秆堆肥施入土壤5~6d，就能释放大量的CO2气体。肥 源丰富，简单易行，但CO2发生量集中，也不易掌握。
2C10H22＋31O2 = 20 CO2＋22H2O
第10页/共24页
④液态二氧化碳管路释放法
液化二氧化碳是酒精厂的副产品。在大棚、温室内施用方 法方便、卫生，易控制施用量，是有效的CO2施用方法。不足之 处是钢瓶租赁费用较高。
把二氧化碳钢瓶放在台秤上，按棚室的空间计算，1000m3 的空间，每次放二氧化碳2~3㎏。先在钢瓶上接上减压阀，上面 接上胶管，并系于棚室横梁上，塑料管上打放气孔，孔径0.8— 1.2mm，孔距1.0—1.5m，远离钢瓶，孔径加大，孔距相应减少 。
第19页/共24页
2、 土壤气体的调节
1、一般是施 用腐熟的有机 肥或用作物秸 秆改进土壤的 透气性。 2、中耕，经 常保持土壤疏 松通气状态。 3、采用地下 灌溉方法灌水， 保护良好团粒 结构。
第5页/共24页
3、CO2施肥主要来源：
（1）酒精酿造副产品：。
（2）空气分离：ห้องสมุดไป่ตู้空气分离CO2，再经低温压缩成 液态CO2。
（3）化学分解：强酸（HCl）与碳酸盐（CaCO3） 反应放出CO2气。
（4）碳素或碳合化合物充分燃烧产生CO2气，如煤、 煤油、液化气、沼气等。
（5）利用微生物分解有机物放出CO2。
第12页/共24页
⑥固体二氧化碳（干冰） 干冰应在低温下运输，应用时从容器 中取出，在常温下升华为CO2气体。该方法简单，用量易控制，适 宜小面积应用，但成本较高。
⑦燃烧煤和木炭 燃料来源容易，但产生的CO2不宜控制，在燃烧 过程中常有一氧化碳和二氧化硫有害气体伴随而出。
⑧气体肥料 山东省农业科学院原子能研究所研制的固气颗粒肥 ，作为设施CO2补充施肥效果良好。固气颗粒肥为直径1cm的扁圆 形颗粒，施入表土层后，在潮湿、适温条件下发生生理生化作用， 可持续释放CO2气体40d左右。供气浓度为500~1000mg/kg。使用量 每1000m2施60kg于1~2cm表土层。在蔬菜定植后施用一次，基本可 供一茬作物的需要。
第22页/共24页
3、空气流动的时间：
空气流动的时间有两种：①夜间通风；②昼夜连续通风。
试验结果表明，当风速为50-70cm/s时，昼夜连续送风的 番茄同化量比不送风的增加192%；仅在夜间送风的也比不送风 的增加78%。
第23页/共24页
感谢您的观看！
第24页/共24页
第9页/共24页
③燃烧法释放二氧化碳
燃烧白煤油、天然气等放出的CO2施入室内，燃烧时均 在CO2发生器内进行。发生器构造简单，分为贮油罐和圆形燃 烧筒两部分。白煤油在常温常压下是液体，运输贮藏不需要 特制耐压的钢瓶，利用方便，供给及时，CO2产生量易控制。
每升完全燃烧的的白煤油可产生2.5㎏（1.27m3）的CO2， 其反应式为：
2.设施内温度变化 3.设施类型、结构、面积、空间大小。 4.设施内通风换气方法及时间长短。 5.栽培床内有机质含量。
6.设施内作物种类、生育时期。
第3页/共24页
(四)、设施内CO2浓度调控
1、作物光合作用最适CO2浓度： 多次研究认为：1500—3000 ppm为作物生育适宜CO2浓度，但达到此浓度成本
第20页/共24页
四、园艺设施内空气的流动
1、空气流动的作用 （1）影响设施内气温分布 （2）影响作物蒸腾及光合强度
在某一气流速度范围内，可以增加作物的叶面积和干物 重，超过此范围，反而产生抑制作用，该风速限范围大约为 0.5m／s。
第21页/共24页
2、调节空气流动速度的方法 （1）在设施内屋顶安装风扇，搅动空气使其流动。 （2）利用强制通风装置的塑料薄膜风筒鼓风： （3）采用热风加温时，自然引起空气流动。 （4）开窗通风。 （5）强制通风。
第6页/共24页
4、二氧化碳施肥的方法
（1）施用时期与时间 根据蔬菜种类、栽培方式、栽培床状况、
作物生育时期及天气变化等确定。果菜类在开 花结果开始时施用，叶菜类在定植后或3-4片 真叶时施用。
一天中，一般以日出后半小时开始，到 通风换气时停止，冬季或阴天密闭不通风时， 可延长到中午停止。
第7页/共24页
很高，从经济效益和设施结构考虑，600—1000 ppm也可取得良好效果。
第4页/共24页
2、CO2施用量：
由保护地大小、CO2设定浓度、设施换气率、 作物CO2吸收量、床面CO2发生量而定。
CO2施用量=[设施容积（m3）÷栽培床面积 (m2)]×换气次数（n/h）×[CO2设定浓度 （g/m3）－外界CO2浓度（g/m3）]+[作物的 CO2吸收量（g/m3）－床面CO2发生量 （g/m2）]
第14页/共24页
3、危害 4、防止方法
（1）施N肥少量多次，最好与过磷酸钙混施， 可抑制NH3挥发。
（2）酸性土壤施用石灰，可防止NO3挥发。 （3）避免大量施用未腐熟厩肥、鸡粪和人粪
等有机肥。 （4）施肥后及时覆土，多浇水。 （5）适量施用碳铵和硝铵。 （6）加强通风换气。
第15页/共24页
（二）二氧化硫（SO2）和一氧化碳（CO） 1、二氧化硫（SO2）
第18页/共24页
土壤气体组成：
土壤气体存在于土壤粒的间隙内，正常的土壤粒和间隙的比例大约是1:1， 间隙内被气体和水分充满着，其比例又是大约1:1。如果孔隙的大小、孔隙率 和含水量变化时，土壤的容气量也发生变化，要使土壤中保持一定比例的气体， 土壤的结构应该是团粒结构，黏土团粒不发达排水不好，容气量小。
（1）使用安全无毒塑料制品。 （2）及时通风。
第17页/共24页
三、土壤气体条件及其调控
1、土壤气体环境
基本要求： 作物根系呼吸作用为各种生理活动提供能量，要保证正 常呼吸作用，需要充足的O2和较低的CO2浓度。
土壤气体中O2的减少和CO2的增多，能影响蔬菜种子的发芽、根的生长 和根对养分的吸收。一般蔬菜种子的发芽需要土壤中有10%~50%以上的O2 。黄瓜和蒜较耐低氧浓度，在浓度1%时发芽率是20%，2%时发芽率增到 50%；芹菜和萝卜等浓度在5%以下几乎不能发芽。
第13页/共24页
二、设施内有毒气体危害和防止方法
（一）氨（NH3）和二氧化氮（NO2）
1、来源 （1）N肥施用过多，分解释放出NH3和NO2，碱性土 壤易挥发NH3，酸性土壤（PH<5）则挥发NO2。 （2）施用碳酸铵肥料挥发NH3。 （3）施用过多硝酸铵，难以进行硝化作用，放出NO2。 2、最低危害浓度：NH3-----5ppm，NO2----2ppm
(二)设施内CO2浓度变化规律：
➢夜间CO2浓度高于外界，而白天由于作物的光 合作用，CO2浓度较外界低。晴天低于阴天， 白天低于夜间。 ➢CO2在设施内的分布是 不均匀的。
第2页/共24页
(三)设施内CO2浓度的影响因素：
1.太阳光照强度的变化、影响光合作用强度，也影 响CO2浓度，晴天CO2浓度低于阴天，白天低于夜 间。
（1）来源： （2）最低危害浓度： （3）危害： 2、一氧化碳（CO） （1）来源：（2）危害： 3、防止方法 （1）燃煤充分燃烧，封闭烟道缝隙， （2）不施未腐烂有机肥。 （3）加强通风换气
第16页/共24页
（三）乙烯（CH=CH）和氯（Cl2）
1、来源：塑料薄膜、塑料管等爆晒或高温下 产生。 2、危害： 3、防止方法：
第11页/共24页
⑤化学反应法
利用化学反应产生CO2。常用的方法有盐酸－石灰法和 碳酸氢铵－硫酸法。其中碳酸氢铵－硫酸法取材方便，成本 低。反应式为：
CaCO3 + 2HCI = CaCI2 + CO2 + H2O 2NH4HCO3 + H2SO4 =（NH4）2SO4 + 2CO2 + 2H2O
(2)施肥的方法
①通风
棚室的通风管理是补充 二氧化碳的最简便的方法。 但寒冷季节，通风易降温， 应用受到限制。
第8页/共24页
②增施有机肥
有机物在土壤分解时放出大量的CO2气体，1t有机物最终能释放出 1.5t的CO2气体，秸秆堆肥施入土壤5~6d，就能释放大量的CO2气体。肥 源丰富，简单易行，但CO2发生量集中，也不易掌握。
2C10H22＋31O2 = 20 CO2＋22H2O
第10页/共24页
④液态二氧化碳管路释放法
液化二氧化碳是酒精厂的副产品。在大棚、温室内施用方 法方便、卫生，易控制施用量，是有效的CO2施用方法。不足之 处是钢瓶租赁费用较高。
把二氧化碳钢瓶放在台秤上，按棚室的空间计算，1000m3 的空间，每次放二氧化碳2~3㎏。先在钢瓶上接上减压阀，上面 接上胶管，并系于棚室横梁上，塑料管上打放气孔，孔径0.8— 1.2mm，孔距1.0—1.5m，远离钢瓶，孔径加大，孔距相应减少 。