设施环境的特点及调控

夏：70~80%遮光
秋（春）： 50~60%遮光
冬：40~50%遮光
强光：叶片灼伤，
5~6个月 20000~35000lx
原生态：高温高湿、荫凉通风的环境
发育衰退，易致炭 疽病 开花期
4~5个月 12000~20000lx
弱光：叶片徒长， 叶大软苗株期弱，不开花
6~7个月 10000~15000lx
设施环境的特点及调控
本单元练习题二：选择
l 关于光照的特点，下列说法错误的是（A ） A 设施内的因为具有多方向的光反射，因而光
照较室外高，所以设施具有增温的功能； B 设施内光照分布一般都不均匀； C 设施内一般存在着光照时数不足的缺点； D 设施的覆盖材料不同，透光率不同。
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时间
中午强早晚弱
设施环境的特点及调控
一、设施内光照条件的特点
l 3、光照时数：设施类型的不同有异
大棚和连栋温室：与露地基本相同。
设施类型
单坡面日光温室：短于室外 其他均存在光照时数不足的问题
一年内露地日照时间设变施化环境情的况特点及调控
一、设施内光照条件的特点
l 4、光质：不同覆盖材料的透光率不同。
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• 潜热消耗
l 水蒸汽蒸发而吸收的热量 为潜热，经通风换气排出水 汽而散失的水的汽化热，叫 潜热消耗。
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3、地中传热
l 热量在土壤中横向和纵向传导的方式称 为地中传热。
l 影响因素：土质、成分、湿度(土壤湿度 大失热快)等
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白 天 的 热 平 衡
设施环境的特点及调控
2020/12/8
设施环境的特点及调控
第二章 设施的环境特性 及其调控技术
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日光温室的水、气温、光条 件及控制（第一、二集）
设施环境的特点及调控
单元一 光照
l 知识回顾：已学过设施——地膜覆盖＼ 风障＼阳畦＼温床＼塑料棚中，它们的 光照特点如何？
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2、换气放热（缝隙放热）
影响缝隙放热的因素
显热热量
l 缝隙放热
潜热热量
设施缝隙大小（漏风传热系数）
室外风速 室内外温差
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•显热失热
l Qv = R ·V ·F (tr-t0)
l Qv为整个设施单位时间的换气放热量 l R为每小时换气次数 l V为设施容积 l F为空气比热=1.30kJ/(m3 ·℃) l (tr-t0)为室内外温差
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3、遮光 遮光的目的
l 减弱设施内的光照强度 l 降低设施内的温度
设施环境的特点及调控
3、遮光
遮光时期： l 一天高温期遮光：中午前后 l 育苗期遮光：育苗初期、缓苗期； l 栽培全期：如韭菜、蒜黄等作物。
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2.遮光
遮光的方法： ① 覆盖遮阳物：如覆盖苇帘、竹 帘、遮阳网、编织布等。（内遮光 和外遮光）
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本单元练习题四：简答题
l 1、简单分析园艺设施内光照的四个特点。 l 2、简述遮光的三种方法。
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单元二 温度
l 温度是影响作物生长发育的环境条件之一。在 园艺设施生产中很多情况下，温度条件是生产 成功与否的最关键因素。充分认识和了解园艺 设施内的温度条件和调节技术，对于搞好设施 园艺生产无疑是十分必要的。
l 一、设施内光照条件的特点 l 二、设施内光照条件的调控措施
（一）影响设施光照条件的主要因素 （二）设施内光照条件的调控措施
设施环境的特点及调控
单元一 光照
l 地膜覆盖光照特点：无色透明地膜透光性好，增 加了近地面的光照；有色地膜遮光能力强，限制 了杂草的发生；
l 风障：接近风障处光照强度较高； l 阳畦：玻璃覆盖层增加透光率和反射率，畦内光
l 4、光质
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一、设施内光照条件的特点
l 1、光照强度：弱（与透光率的影响有关，仅 为温室外的50％一80％，大棚40—60％）
设施环境的特点及调控
一、设施内光照条件的特点
l 2、光照分布：在时间和空间上极不均匀
空间
南北方向：南强北弱
东西方向：中部强东西部弱 垂直方向：由上向下逐渐减弱
减小贯流放热的有效途径是：降低覆盖物及 围护结构的导热系数。（P79表）
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2、换气放热（缝隙放热）
l 设施内的热量通过放风口、覆盖物及维护结构的缝隙、 门窗等，以对流的方式将热量传至室外，这种放热称为 缝隙放热。
l 由于园艺设施内外空气交换而导致的热量损失。 l 在设施密闭的条件下，缝隙放热只有贯流放热的1/10。
上高下低，中部高四周低，单屋面温室夜间北高 南低。 l 土温较气温稳定。 中部高于四周，30cm以下土温变化很设施小环境。的特点及调控
二、设施内温度的调控措施
（一）保温 （二）增温 （三）降温
本单元练习题三：判断题
1、选择优质的无滴膜进行覆盖且扣膜时技术过关，能有 效地对设施内光照实施调控。（√ ） 2、在大棚内采用白炽灯进行人工补光处理，有利用作物 的生长，为了缩短生长周期可较长时间使用。（×） 3、由于设施内的光照一般常较低，所以只需为设施增加 光照强度即可满足生产的要求。（× ） 4、流水法既可有效地在夏天对设施进行遮光又能吸热， 有效地降温。 ( √ )
（二）设施内光照条件的调控措施
l 温室内栽培对光照条件的要求： 一是光照充足；二是光照分布均匀。
l 措施： 1、增加室内的自然光照； 2、在冬季弱光期或光照时数较少的地区进行人工补
光。 3、在夏季强光地区或进行软化栽培时遮光。
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1、增加室内的自然光照
采用合理的设施方位和采光屋面角度； 选择合理的设施结构及骨架材料； 选择透光率高、无滴、防尘、需老化膜； 充分利用反射光； 加强对棚膜、草帘的管理； 调整作物布局，合理密植（矮在南或中，高在北或 两侧，采用套作）； 吊蔓栽培。
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2.遮光
分全部涂白、部分涂白和斑状涂白
l ② 玻璃面涂白或塑料膜抹泥浆法
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涂白原料一般为石灰水，在国外也有用温室涂白专用 的涂白剂。
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2.遮光
l ③ 流水法
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搜索并思考、回答：
l 蝴蝶兰对光的要求如何？在什么情况下需遮光？温室 生产时如何遮光？ 遮阳网规格：50%、60%、70%、75%
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单元二 温度
l 一、园艺设施内温度条件的特点
（一）设施内温度的形成 （二）设施内热量支出途径 （三）设施内温度的变化特征 l 二、设施内温度条件的调控措施 （一）保温 （二）增温 （三）降温
设施环境的特点及调控
一、园艺设施内温度条件的特点
l （一）设施内温度的形成
（回顾：塑料大棚的增温原理）
设施环境的特点及调控
2.遮光
l 内遮光
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2.遮光
l 外遮光 缺点：操作较难，易损坏。 优点；降温效果好。
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2.遮光
l 外遮光的遮量降温效果好，但易受 风害；内遮光不易受风吹，但易吸 热再放出，抑制升温的效果不如外 覆盖的。
l 遮光目的是降温：遮光率愈大，抑 制升温效果也越大，在内遮光方式 下，银灰色较黑色网抑制升温的效 果好。
照强度较高，且接近北框光照强度大； l 塑料棚：东西走向小拱棚利于采光；南方双斜面
拱棚多用南北走向，因其棚内光照均匀；大棚内 光照在垂直方向上由高往低逐渐减弱，在水平方 向上，两侧光照较强（上午东侧强西侧弱，下午 相反），中部光照较弱。
设施环境的特点及调控
一、设施内光照条件的特点
l 1、光照强度 l 2、光照分布 l 3、光照时数
（一）影响设施光照条件的主要因素
l 1.透光率：设施内光照强度与外界自然光强度的百分 比。
l 2.覆盖材料：与类型、老化程度有关系
l 3.设施结构：
屋面角
类型(构架率)
方位（塑料棚多南北走向，小拱棚多东西走向＼温室三 种方位：正南＼南偏东5-10°＼南偏西5-10° ）
间距：8-10m，走道3m
设施环境的特点及调控
设施环境的特点及调控
充分利用反射光：内墙合理涂白或安装镀铝反光膜
设施环境的特点及调控
2、人工补光
人工补光的目的
日长补光 l
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 l
促进作物光合作用，促进作物生长，补
充自然光照的不足为目的。
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2、人工补光
方法 设施环境的特点及调控
本单元练习题一：填空题
l 1、影响设施光照条件的主要因素有透光率、 覆盖 材料 和 设施结构 。
l 2、温室内栽培对光照条件的要求有二个方面， 分别是：一是 光照充足 ；二是 光照分布均匀。
l 3、人工补光依据目的不同有日长补光和 栽培 补 光。
l 4、遮光的目的主要是减弱 设施内的光照强度 和降 低 设施内的温度 。
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荧光灯
第二代电光源。价格便 宜，发光效率高。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。
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金属卤化物灯
光效高，光色好，功率大，是目前高强度人工补光 的主要光源。缺点是寿命短。
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植物生效灯
可发出连续光谱，紫 外光、蓝紫光和近红外光 低于自然光，而绿、红、 黄光比自然光强。
在不加温情况下，设施内热量的来源主要是 太阳辐射。
温室效应：P78
设施利用自身的封闭空气交流和透 明覆盖材料阻止设施内长波辐射的 特性，使内部的温度高于外界的现 象，称为设施的设施“环境温的特室点及效调控应”
园艺设施热收支平衡
l 热量来源＝太阳总辐射＋人工加热量 l 热量支出＝贯流放热＋潜热消耗
＋换气放热＋地中传热 热量平衡方程
l透过覆盖材料和结构材料(墙体和后屋面等)等的放热过程，称 为园艺设施表面的贯流放热。
它是园艺设施放热的最主要途径，占总散热量的60～ 70%，高时可达90%左右。
设施环境的特点及调控
贯流放热的过程：
辐射 内 表 面
外 辐射 表 面
风 速 、
表
对 流 热传导
对流
面 积
散热面积、材料导热率、 内外温差
设施环境的特点及调控
夜间不加温 的热平衡
设施环境的特点及调控
三种热支出方式总结P80
贯流放热（占75-80%）>地中传热（占1315%)>缝隙放热（占5-6%）
设施环境的特点及调控
（三） 设施内温度的变化特征
l 气温日变化大，晴天昼夜温差明显低于外界。 l 气温季节性变化明显。
冬天天数明显缩短，夏天天数明显增长，保温性能 好的日光温室几乎不存在冬季。 l 气温内存在“逆温”。 l 气温分布严重不均。
进入保护地的热量＝热量支出＋蓄热
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Qin
Q
Qou
t
Q=0
Qin Qout
Qout
Q
Qin
Qin＞Qout 室内蓄热
升温
Qin＝Qout 热量收支平衡
恒温
Qin＜Qout 室内失热
降温
㈡ 园艺设施热支出途径
l1、贯流放热 l2、缝隙放热 l3、地中传热
设施环境的特点及调控
1、贯流放热
或花色不艳
中苗期
8000～10000lx
4~5个月 4-6月份种植
幼苗、小苗期 设施环境的特点及调控
本单元小结:
l 回顾设施的光照特点:地膜覆盖\风障\阳畦\温床\塑料
棚
光照特点(4点)
强度弱\光照时数少\分布不均匀\光质变化
调控措施
影响因素(2点) 覆盖材料及设施结构
措施
增光 遮光
增自然光\人工增光 目的 时期
紫外线、红外线的透光率：聚乙烯膜> 聚氯乙烯> 玻璃 可见光的透光率：聚氯乙烯膜≈ 玻璃>聚乙烯膜 聚氯乙烯膜初期透光性好，但衰减速度较快
设施环境的特点及调控
二、设施内光照条件的调控措施
（一）影响设施光照条件的主要因素 （二）设施内光照条件的调控措施
设施环境的特点及调控
（一）影响设施光照条件的主要因素
设施环境的特点及调控
贯流放热量表达式：
l Qt = Aw ht (tr – to) l Aw 设施表面积 l ht 热贯流率 l (tr – to)内外温差
设施环境的特点及调控
影响贯流放热量的因素
l 设施散热面积（设施表面积） l 室内外温差 l 设施结构材料的导热率 l 结构材料的含水量 l 室外风速
补光对用电光源的要求： l 光照强度在2000~3000lux以上。 l 有一定的光谱组成，最好具有太阳光的连续
光谱。 l 光照强度具有一定的可调性。
设施环境的特点及调控
2、人工补光
白炽灯 人工补光的光源介绍
l 价格便易，但光效低，光色较差，目前只能作 为一种辅助光源。
l 使用寿命大约1000小时。