设施园艺-环境及调控技术

2光照长度的调控
短日照处理
采用遮光率100%遮光幕覆盖，例如菊花遮光处理，可 促进提早开花。
长日照处理
通常补光处理，如菊花电照处理可延长秋菊开花期至冬 季三大节日期间开花、实现反季节栽培，增加淡季菊花 供应，提高效益。而草莓电照栽培，可阻止休眠或打破 休眠，提早上市。 补光强度、方法，依作物种类而异。
温度环境 设施作物对温度的基本要求 设施的温度环境特点与热平衡
设施内温度环境调控
1.园艺作物对温度的基本要 求
温度是园艺作物设施栽培的首要环境条件，因
为任何作物的生长发育和维持生命活动都要求
一定的温度范围，即所谓最适、最高、最低界 限的“温度三基点”。当温度超过生长发育的 最高、最低界限，则生育停止。如再超过维持 生命的最高最低界限，就会死亡。
① 减少灌水 ② 地膜覆盖 ③ 增大通风量和透光量 ④ 采用透湿性和吸湿性良 好的保温幕材料
① 强制通风换气 ② 加温除湿 ③ 强制空气流动 ④ 除湿机或除湿型热交换 通风装置
（2）主动除湿
不用人工动力（电力等），不靠
水蒸气或雾等的自然流动，使园艺设
施内保持适宜湿度环境。
减少灌水
通过改良
灌水方法
本章主要内容
光环境
温度环境
湿度环境
二氧化碳
土壤环境
光环境
光环境对温室作物的生长发育产生光效应、热 效应和形态效应，直接影响其光合作用，光周 期反应和器官形态的建成，在设施园艺作物的 生产中，尤其是对喜光园艺作物的优质高产栽 培中，具有决定性的影响。
一、设施内的光环境特征 总辐射量低，光照强度弱 辐射波长组成与室外有很大差异
热风加温
㈢ 降温措施
1. 通风换气
自然通风
强制通风
2.遮光,减少进入园艺设施内的热量。
内遮阳网 外遮阳网
3. 增大潜热消耗
排 大 湿 量 。 灌 水 之 后 通 风

风机水帘
设施湿度调节技术
温室除湿的最终目的： 防止作物沾湿，抑制病害发生。
园艺设施内空气中的 水汽从何而来？
作物蒸腾 土壤蒸发
表5 几种果菜类蔬菜生育的适宜气温、地温及界限温度（℃）
（高桥等，1977）
蔬菜种类 番茄 茄子 青椒 黄瓜 西瓜 温室甜瓜 普通甜瓜 南瓜 草莓 昼气温 最高界限 最适温 35 25~20 35 28~23 35 30~25 35 28~23 35 28~23 35 30~25 35 25~20 35 25~20 30 23~18 夜气温 最低界限 5 10 12 8 10 15 8 8 3 地温 最适温 18~15 20~18 20~18 20~18 20~18 20~18 18~15 18~15 18~15
贯流放热是园艺设施放热的最主要途径，占总散热量的 70-80%。
保护地热支出的各种途径之二 ——通风换气放热
温室内自然通风或强制通风，建筑材料的裂缝，覆盖物的 破损，门、窗缝隙等，都会导致室内的热量流失。
保护地热支出的各种途径之三 ——土壤传导失热
土壤传导失热包括土壤上下层之间的传热和土 壤横向传热。但无论是垂直方向还是在水平方 向上传热，都比较复杂。
蔬菜作物对空气湿度的基本要求
类 型 蔬 菜 种 类 适宜相对湿度（%） 85~90 70~80 55~65 45~55 高湿型 中湿型 低湿型 干 型 黄瓜、白菜类、绿叶菜类、水生菜 马铃薯、豌豆、蚕豆、根菜类（胡萝卜 除外） 茄果类、豆类（豌豆、蚕豆除外） 西瓜、甜瓜、胡萝卜、葱蒜类、南瓜
大多数花卉适宜的相对空气湿度为60%~90%
㈡ 园艺设施的加湿措施
喷雾加湿 湿帘加湿
温 室 内 屋 顶 统安 装 喷 雾 系
二氧化碳环境
设施内的二氧化碳环境
二氧化碳浓度与作物光合作用
二氧化碳施肥技术
设施内二氧化碳环境
大气中CO2浓度约为330～350μl/L，由于受气候、生物 等因素影响而具有：
季节变化：一年之中， 11月～2月较高，4～6月较低。
温室的热平衡原理
温室是一个半封闭系统，它不断地与外界进行能量与物质
交换，根据能量守恒原理，蓄积于温室内的热量 ΔQ=进入 温室内的热量（Qi）-散失的热量（Qo）。
当Qi>Qo时，温室蓄热升温； 当Qi<Qo时，室内失热而降温；
当Qi=Qo时，室内热收支达到平衡，此时温度不发生变化。不过，平
衡是相对、暂时和有条件的，不平衡是经常的绝对的。
提高水分
的利用率
地膜覆盖
地膜覆盖也能抑制土壤表面水分蒸发，提高室温 和空气湿度饱和差，从而降低空气相对湿度。
用人工动力，依靠水蒸 气或雾等的自然流动，使园 艺设施内保持适宜湿度环境。
通风换气
强制通风
自然通风
加 温 除 湿
强制空气流动
可促进水蒸气扩散，防止作物沾湿。
除湿机或除湿型 热交换通风装置
建造设施园艺应选择 粉尘、烟尘等污染较 轻的地方。 应经常打扫和清洗设
施园艺的透光覆盖面，
增加透光率。 阴雪天过后应及时揭 开保温覆盖物。
要注意作物的合理密植，注意垄向。
设施园艺的人工补光
⒈人工补光的目的
日长补光以抑制或促进花芽分化，调
节作物开花时期，即以满足作物光周期的 需要为目的。
栽培补光促进作物光合作用，促进作
根据热平衡原理，人们采取增温、保温、和降温措施来调 控温室内的温度。
保护地热支出的各种途径之一 —— 贯流放热
辐 射
内 表 面
外 表 面
辐 射 风 速 、 表 面 积
对 流
热传导
对 流
材料导热率、内外温差
图 11 热贯流传热模式图
表7 各种材料的热贯流率（KJ/ m2· h· ℃）
种类 玻璃 玻璃 聚氯乙烯 聚氯乙烯 聚乙烯 合成树脂板 同上 规格（毫米） 2.5 3~3.5 单层 双层 单层 FRP,FRA,MM A 双层 14.64 钢筋混凝土 10 15.90 热贯流率 20.92 20.08 23.01 12.55 24.29 20.92 种类 木条 砖墙(面抹灰) 钢管 土墙 草苫 钢筋混凝土 5 厚 50 规格（毫米） 厚8 厚 38 热贯流率 3.77 5.77 47.84~53.97 4.18 12.55 18.41
• 第二代电光源。价格便宜，发光效率高（约为白炽 灯的4倍）。可以改变荧光粉的成分，以获得所需的 光谱。寿命长达3000小时左右。 • 主要缺点是功率小。
金属卤化物灯
光效高（60-80 Lm/w），光色好（主要集中在可见光 区域），功率大（ 200-400 W），是目前高强度人工 补光的主要光源。缺点是寿命短，成本较高。
日变化： 一天中，日出之前最高，10～14时最低。
日光温室CO2浓度日变化
二氧化碳浓度与作物光合作用
饱和点 率 速 合 光 净
补偿点
浓度
图19 不同光强下黄瓜光合强度与CO2浓度的关系 （伊东，1980）
二氧化碳施肥技术
CO2施肥浓度 通常，800～1500μl.L-1作为多数作物的推荐施肥浓度，具 体依作物种类、生育时期、光照及温度等条件而定。 CO2施肥时间 施肥时期：苗期和产品器官形成期 施肥时间：日出0.5h或草苫卷起0.5h后，每次施肥时间不 少于2h。一般不在下午施肥。
光照分布在时间和空间上不均匀
尤其是高纬度地区冬季设施内光照强度弱，光照时间短，严重影响温室作物 的生长发育。
光环境的调控
• 一是改善设施园艺的透光能力，增强设 施园艺的自然光照强度。 • 二是在光强的夏季栽培或进行软化栽培
等特殊条件下进行遮光。
• 三是在冬季弱光期或光照时数较少的地 区进行人工补光。
3.设施内湿度环境与病虫害发生的关系
蔬菜 种类 病虫害种类 要求相对 湿度（ %） >95 >90 茄 >85 25~85 干燥（旱） 干燥（旱） >95 >90 >85 蔬菜 种类 番 病虫害种类 要求相对 湿度（ %） >80
炭疽病、疫病、细菌 性病害等 黄
枯萎病、黑星病、灰 霉病、细菌性角斑病 等 霜霉病 白粉病 病毒性花叶病 瓜蚜 绵疫病、软腐病等 炭疽病、灰霉病等 晚疫病
叶霉病
早疫病 枯萎病 病毒性花叶病、病毒 性蕨叶病 褐纹病 枯萎病、黄萎病 红蜘蛛 疫病、炭疽病 细菌性疮痂病 病毒病 疫病 灰霉病 斑点病、斑枯病
>60 土壤潮湿
干燥（旱） >80 土壤潮湿 干燥（旱） >95 >95 干燥（旱） >95 >90 高温
瓜
茄 子
辣 椒
韭 菜 芹菜
番 茄
除湿措施
（1）被动除湿
最适温 13~8 18~13 20~15 15~10 18~13 23~18 15~10 15~10 15~10
最高界限 25 25 25 25 25 25 25 25 25
最低界限 13 13 13 13 13 13 13 13 13
表6
蔬菜种类 菠菜 萝卜 大白菜 芹菜 茼蒿 莴苣 甘蓝 花椰菜 韭菜 温室韭黄
㈠ 保 温
1. 减少贯流放热。
最有效的办法是多层覆盖。
① 室外覆盖草苫、纸被或保温被
二层固定覆盖 （双层充气膜）
室内活动保温幕（活动天幕）
室内扣小拱棚
② 加强防风措施
③ 尽量减少园艺设施缝隙数量。
④ 使用保温性能好的材料作墙体
和后坡的材料，并尽量加厚。
2. 减少换气放热
• 尽可能减少园艺设施缝隙； • 及时修补破损的棚膜； • 在门外建造缓冲间，并随手关严房门。
㈡ 设施园艺的遮光
⒈遮光的目的
• 减弱设施园艺内的光照强度 • 降低设施园艺内的温度
2.遮光的方法