第六章 农业设施温室补光
大棚设施光照的变化规律及补光遮光技术
大棚设施光照的变化规律及补光遮光技术一、大棚内光照特点在蔬菜的生产栽培过程中，许多菜农往往只注意大棚的保温作用，而常常忽视了光照的作用。
大棚内的温度条件一般用人工较易控制，但光照条件至今依靠自然光照，而其利用率只有自然环境的40%～60%，大棚内光照条件不仅影响蔬菜的生育，而且还直接影响大棚内的温度、湿度和二氧化碳浓度等，大棚内对光照的要求，一是要最大限度地透过光线，二是受光面积大，光照分布均匀。
蔬菜需要光照，而大棚内的光照有它的特点。
1. 光照强度弱由于大棚骨架、覆盖材料挡光，棚内光强度明显低于露地。
一般在距地面1米高处，大棚内的光照强度只有露地的70%左右。
影响大棚光照强度的因素主要有大棚类型和结构，农膜的种类和新旧。
据测定，装配式镀锌钢管大棚采用透明薄膜覆盖的第一年，其透光率为70%～80%，第二年为65%左右，被尘泥污染的旧薄膜，其透光率仅40%；同样的覆盖方式，若采用毛竹大棚，其透光率又将下降10%。
一天中不同时间，大棚内的透光率差异较大。
一般三连栋大棚用新膜覆盖7天后的晴天，在日出后到9时左右，棚内雾气较大，透光率只有55%～60%，9时以后逐渐提高，到12～13时可达70%～72%，15时前后的透光率又降到55%左右。
2. 光照分布不均匀大棚内的光照强度是上面强、下面弱；棚架越高，近地面的光照强度越弱。
棚内光照强度的这种垂直分布还受棚内湿度、蔬菜种类、高度、密度和叶片形态等的影响。
棚内水平方向的光强，南北延伸的大棚，上午大棚东侧的光照强度大于大棚西侧，下午相反，但全天大棚两侧光照强度的差异不大；东西延长的大棚，全天大棚两侧的光照强度差异达20%以上。
大棚内光强度的水平分布在不同季节、不同天气情况下有相似之处。
3. 光照时间短大棚由于采用覆盖保温，而且常常是下午提早覆盖，上午延迟揭开，故大棚内的光照时间比露地要少得多。
日照时间的减少又受天气情况、大棚内操作管理的影响。
大棚内光照时间的缩短明显影响蔬菜的生长发育，如光合作用时间，花芽分化的早晚或雌雄花的发生规律等。
温室设施的使用与维护系列之温室补光
富强 宦
前 两 期 中 ，我 们 已 经 对 温 室 光 照 以及 弱 光 对 温 室作 物 的 影 响 进 行 了 阐述 。 如 何更 好 地 改 善温 室光 照 环 境 ，科 研 工 作 者 和 生 产者
提 出 了人 工 补 光 的途 径 。 目前 国 内温 室 观 赏 植物 和 蔬 菜 的 商 业 生产 过程中， 逐步 开 始 使 用 人 工光 源 进 行 作物 补 光 。 但还 不 普及 。那 么 ， 什 么 情况 下 应 该 人 工补 光 呢 ？
有机肥??仅肥?续时间长养分全面可以缓慢释放养分有机粮肥合?轮作间作每24季穿插栽培一茬花生大豆红薯肥?经过微生物分解可使有机态氦转化为无机态氦最终是以无马铃薯或紫云英绿肥等作物?仅可以保持和提高有机质含?而且可以改善土壤有机质的品质同时还能活化土壤微生物和腐殖质
维普资讯
４栽 培 翻 压 绿 肥
翻 压 绿 肥 可 为 土 壤 提 供 丰 富 的有 机 质 和 氮 素 ，改 善 农 业 生 态 环 境 及 土 壤 的 理 化 性 状 。 主 要 品 种 有 ：苕 子 、苜 蓿 、 绿 豆 、 田 菁
２提 倡 秸 秆 还 田
设 施 栽 培 与 大 田栽 培 条 件 不 同 ，秸 秆 直 接 还 田 比 较 困 难 ，应
等 。苕 子 一般 于 ９月 上 句 播 种 ， 用作 春 季作 物 的基￣ Ｐ 现 蕾时 压 青 。 ＥＰ ＊ 苜 蓿 可 在 春 、夏 、秋 三 季 播 种 ，在 盛 花 期 压 青 。 绿 豆 、 田菁 ３ ～６
月均 可 播 种 ，于 初花 期 压 青 。 如 果 因季 节 和 茬 口原 因 ，设 施 土壤 不 能 栽 培 绿肥 ，可 采 用 “ 地 栽 培 ”的 办 法 解 决 。 力求 每 ２ 客 ～３年 翻
设施生产常用的补光技术
日光温室的补光技术一、光源作物对红光和蓝紫光吸收能力最强，红橙光促扎深根，蓝紫光促进花芽分化和生长。
补充红光后不仅新梢延长生长最快，而且促进新梢加粗生长，红光照射下番茄叶片比白光照射下含有较多的蔗糖、蛋白质以及具有较高的蔗糖酶活性。
红光与蓝光有利于黄瓜果实维生素C与还原糖含量的提高，蓝光能促进黄瓜果实蛋白质的形成。
一般情况下用白炽灯日夜照射就可以，当然由于白炽灯它是长波光，而日光灯管发出的光是短波光，2种光线一起搭配使用效果更佳。
特别是采用LED灯补光时，由于红光波段是植物光合作用的主要能量来源，而蓝光波段有助于叶绿素的合成，其中红蓝光的比值在5∶1～10∶1对植物生长最为有益。
因此，按照红蓝光(单颗功率为1 W)发光颗粒数比为5∶1 比例混合制成的LED灯补光效果最佳。
二、补光强度人工补光要求光照强度大，以1000～3000lx为宜。
林木育苗采用白炽灯或日光灯补光技术时，虽然随着光强度的增加，苗木生长形状各指标呈渐增的趋势，但由于光照强度及光照强度与光照时间的交互作用对高生长均无显著影响，从节约能耗的角度，光照强度以561 lx为好。
果菜类光照强度应设定在光补偿点以上，一般以1000～3000 lx为宜。
育苗上只要光照强度达到4000 lx以上就能正常生长，考虑到阴雨天自然光强最低在2000 lx左右，这样净补光强度需要达到2000lx，光照强度4000 lx补光效率最高。
三、补光时间由于光照时间对苗木高生长有极显著影响，而对郁金香类球根花卉的形态发育虽有一定效果，但效果不是非常明显，所以为节约能耗，光照时间以4～6h为宜。
蔬菜生产使用补光技术时，光周期的延长时间，正常天气一半在日出之前或揭棉被前，一半在日落之后或傍晚盖棉被后，根据季节不同与太阳一并可以获得9～12 h的光周期。
阴雪天每天补光12 h，也可全天补光。
抑制短日照植物开花，延长光照，一般在早晚补光4 h，使暗期不到7h;深夜间断期需补光4h。
大棚设施光照的变化规律及补光遮光技术
大棚设施光照的变化规律及补光遮光技术一、大棚内光照特点在蔬菜的生产栽培过程中，许多菜农往往只注意大棚的保温作用，而常常忽视了光照的作用。
大棚内的温度条件一般用人工较易控制，但光照条件至今依靠自然光照，而其利用率只有自然环境的40%～60%，大棚内光照条件不仅影响蔬菜的生育，而且还直接影响大棚内的温度、湿度和二氧化碳浓度等，大棚内对光照的要求，一是要最大限度地透过光线，二是受光面积大，光照分布均匀。
蔬菜需要光照，而大棚内的光照有它的特点。
1. 光照强度弱由于大棚骨架、覆盖材料挡光，棚内光强度明显低于露地。
一般在距地面1米高处，大棚内的光照强度只有露地的70%左右。
影响大棚光照强度的因素主要有大棚类型和结构，农膜的种类和新旧。
据测定，装配式镀锌钢管大棚采用透明薄膜覆盖的第一年，其透光率为70%～80%，第二年为65%左右，被尘泥污染的旧薄膜，其透光率仅40%；同样的覆盖方式，若采用毛竹大棚，其透光率又将下降10%。
一天中不同时间，大棚内的透光率差异较大。
一般三连栋大棚用新膜覆盖7天后的晴天，在日出后到9时左右，棚内雾气较大，透光率只有55%～60%，9时以后逐渐提高，到12～13时可达70%～72%，15时前后的透光率又降到55%左右。
2. 光照分布不均匀大棚内的光照强度是上面强、下面弱；棚架越高，近地面的光照强度越弱。
棚内光照强度的这种垂直分布还受棚内湿度、蔬菜种类、高度、密度和叶片形态等的影响。
棚内水平方向的光强，南北延伸的大棚，上午大棚东侧的光照强度大于大棚西侧，下午相反，但全天大棚两侧光照强度的差异不大；东西延长的大棚，全天大棚两侧的光照强度差异达20%以上。
大棚内光强度的水平分布在不同季节、不同天气情况下有相似之处。
3. 光照时间短大棚由于采用覆盖保温，而且常常是下午提早覆盖，上午延迟揭开，故大棚内的光照时间比露地要少得多。
日照时间的减少又受天气情况、大棚内操作管理的影响。
大棚内光照时间的缩短明显影响蔬菜的生长发育，如光合作用时间，花芽分化的早晚或雌雄花的发生规律等。
温室蔬菜生产中的增光补光措施
_、选好蔬菜B i 垄方向温室栽培蔬菜，原则上应做成 南北延长的畦垄，这样可以使蔬菜 植株受光均匀、长势整齐一致。
冬 季和早春时节太阳直射南半球，如 果蔬菜畦垄做成东西方向，种植在 南边的蔬菜会不同程度地遮挡种植 在北边蔬菜的光照，致使种植在北 边的蔬菜发育不良、生长缓慢或徒 长。
而南北方向的畦垄，上午种植 在东面的蔬菜可以很好地光照，下 午种植在西面的蔬菜也可以较好地 受光，因此可避免出现互相遮光的 现象。
二、改进搭架方式温室里需要搭架栽培的蔬菜， 在搭架时应尽量采用尼龙绳等遮光 较少的材料，架型可以1株1根或1 行1个架。
一般是在畦垄上方沿棚架南北方向拉一根铁丝，在每棵蔬菜的根部插1根细木桩，用尼龙绳将木 桩绑在铁丝上，将蔬菜植株固定在 细木桩上，这样操作既经济又能较 好地解决架材的遮光问题。
网架则 是在畦垄上面的上、中、下分别拉丨 根铁丝，将网固定在上面。
网架适 合于藤蔓较柔弱的蔬菜品类，如豆工豆等。
也可以用竹竿等材料扎成直 立架，每根材料均与地面垂直，架顶沿南北方向用竹竿等材料横向连接固定。
三、 选用合适的棚膜选用棚膜要充分考虑栽培蔬菜 的品类、季节以及气候特点。
我国 北方大部分地区温室蔬菜栽培一般 集中在冬季和早春，所以要选用弹 性好、保温性好、耐老化的棚膜。
栽培黄瓜、茄子等结果类蔬菜则更 应注意选用透光率高、无滴、防尘 的多功能复合膜。
四、 经常清扫棚面冬、春季节多风，棚面容易遭受沙尘等污染，往往会造成棚面透 光性减弱，因此应注意每天揭草苫 (帘）后及时对棚面进行清扫，尤 其是吸尘性较强的聚氯乙烯膜应每温室蔬菜生产中的增先补究措施糊百亊通丨 2020/12上 |农事先知中中产增菜蔬措 集年生工蔬室光 要一在人室温补 i 是果行温。
和 *:又如进高益光D 时，施提效增 M 此候措效济工 而时术有经人％ :#，的技会和的y u室春弱的将量用T y 温早最当，质常以 于和照适光、中有 由季光取补量产要 久、、然采、产生主 在自中光的菜施天清扫棚面。
大棚设施光照的变化规律及补光遮光技术
大棚设施光照的变化规律及补光遮光技术一、大棚光照特点在蔬菜的生产栽培过程中，许多菜农往往只注意大棚的保温作用，而常常忽视了光照的作用。
大棚的温度条件一般用人工较易控制，但光照条件至今依靠自然光照，而其利用率只有自然环境的40%～60%，大棚光照条件不仅影响蔬菜的生育，而且还直接影响大棚的温度、湿度和二氧化碳浓度等，大棚对光照的要求，一是要最大限度地透过光线，二是受光面积大，光照分布均匀。
蔬菜需要光照，而大棚的光照有它的特点。
1. 光照强度弱由于大棚骨架、覆盖材料挡光，棚光强度明显低于露地。
一般在距地面1米高处，大棚的光照强度只有露地的70%左右。
影响大棚光照强度的因素主要有大棚类型和结构，农膜的种类和新旧。
据测定，装配式镀锌钢管大棚采用透明薄膜覆盖的第一年，其透光率为70%～80%，第二年为65%左右，被尘泥污染的旧薄膜，其透光率仅40%；同样的覆盖方式，若采用毛竹大棚，其透光率又将下降10%。
一天中不同时间，大棚的透光率差异较大。
一般三连栋大棚用新膜覆盖7天后的晴天，在日出后到9时左右，棚雾气较大，透光率只有55%～60%，9时以后逐渐提高，到12～13时可达70%～72%，15时前后的透光率又降到55%左右。
2. 光照分布不均匀大棚的光照强度是上面强、下面弱；棚架越高，近地面的光照强度越弱。
棚光照强度的这种垂直分布还受棚湿度、蔬菜种类、高度、密度和叶片形态等的影响。
棚水平方向的光强，南北延伸的大棚，上午大棚东侧的光照强度大于大棚西侧，下午相反，但全天大棚两侧光照强度的差异不大；东西延长的大棚，全天大棚两侧的光照强度差异达20%以上。
大棚光强度的水平分布在不同季节、不同天气情况下有相似之处。
3. 光照时间短大棚由于采用覆盖保温，而且常常是下午提早覆盖，上午延迟揭开，故大棚的光照时间比露地要少得多。
日照时间的减少又受天气情况、大棚操作管理的影响。
大棚光照时间的缩短明显影响蔬菜的生长发育，如光合作用时间，花芽分化的早晚或雌雄花的发生规律等。
大棚设施光照的变化规律及补光遮光技术
大棚设施光照的变化规律及补光遮光技术一、大棚内光照特点在蔬菜的生产栽培过程中，许多菜农往往只注意大棚的保温作用,而常常忽视了光照的作用。
大棚内的温度条件一般用人工较易控制，但光照条件至今依靠自然光照，而其利用率只有自然环境的40％～60%，大棚内光照条件不仅影响蔬菜的生育,而且还直接影响大棚内的温度、湿度和二氧化碳浓度等，大棚内对光照的要求，一是要最大限度地透过光线，二是受光面积大,光照分布均匀。
蔬菜需要光照，而大棚内的光照有它的特点。
1. 光照强度弱由于大棚骨架、覆盖材料挡光，棚内光强度明显低于露地。
一般在距地面1米高处,大棚内的光照强度只有露地的70％左右。
影响大棚光照强度的因素主要有大棚类型和结构，农膜的种类和新旧。
据测定,装配式镀锌钢管大棚采用透明薄膜覆盖的第一年,其透光率为70%～80％，第二年为65%左右，被尘泥污染的旧薄膜，其透光率仅40％；同样的覆盖方式，若采用毛竹大棚，其透光率又将下降10％。
一天中不同时间，大棚内的透光率差异较大。
一般三连栋大棚用新膜覆盖7天后的晴天，在日出后到9时左右，棚内雾气较大，透光率只有55％～60％，9时以后逐渐提高，到12～13时可达70%～72%,15时前后的透光率又降到55%左右.2. 光照分布不均匀大棚内的光照强度是上面强、下面弱；棚架越高，近地面的光照强度越弱。
棚内光照强度的这种垂直分布还受棚内湿度、蔬菜种类、高度、密度和叶片形态等的影响。
棚内水平方向的光强，南北延伸的大棚，上午大棚东侧的光照强度大于大棚西侧,下午相反，但全天大棚两侧光照强度的差异不大；东西延长的大棚,全天大棚两侧的光照强度差异达20%以上。
大棚内光强度的水平分布在不同季节、不同天气情况下有相似之处.3。
光照时间短大棚由于采用覆盖保温，而且常常是下午提早覆盖,上午延迟揭开,故大棚内的光照时间比露地要少得多。
日照时间的减少又受天气情况、大棚内操作管理的影响。
大棚内光照时间的缩短明显影响蔬菜的生长发育，如光合作用时间，花芽分化的早晚或雌雄花的发生规律等。
大棚设施光照的变化规律及补光遮光技术
大棚设施光照的变化规律及补光遮光技术一、大棚光照特点在蔬菜的生产栽培过程中，许多菜农往往只注意大棚的保温作用，而常常忽视了光照的作用。
大棚的温度条件一般用人工较易控制，但光照条件至今依靠自然光照，而其利用率只有自然环境的40%～60%，大棚光照条件不仅影响蔬菜的生育，而且还直接影响大棚的温度、湿度和二氧化碳浓度等，大棚对光照的要求，一是要最大限度地透过光线，二是受光面积大，光照分布均匀。
蔬菜需要光照，而大棚的光照有它的特点。
1. 光照强度弱由于大棚骨架、覆盖材料挡光，棚光强度明显低于露地。
一般在距地面1米高处，大棚的光照强度只有露地的70%左右。
影响大棚光照强度的因素主要有大棚类型和结构，农膜的种类和新旧。
据测定，装配式镀锌钢管大棚采用透明薄膜覆盖的第一年，其透光率为70%～80%，第二年为65%左右，被尘泥污染的旧薄膜，其透光率仅40%；同样的覆盖方式，若采用毛竹大棚，其透光率又将下降10%。
一天中不同时间，大棚的透光率差异较大。
一般三连栋大棚用新膜覆盖7天后的晴天，在日出后到9时左右，棚雾气较大，透光率只有55%～60%，9时以后逐渐提高，到12～13时可达70%～72%，15时前后的透光率又降到55%左右。
2. 光照分布不均匀大棚的光照强度是上面强、下面弱；棚架越高，近地面的光照强度越弱。
棚光照强度的这种垂直分布还受棚湿度、蔬菜种类、高度、密度和叶片形态等的影响。
棚水平方向的光强，南北延伸的大棚，上午大棚东侧的光照强度大于大棚西侧，下午相反，但全天大棚两侧光照强度的差异不大；东西延长的大棚，全天大棚两侧的光照强度差异达20%以上。
大棚光强度的水平分布在不同季节、不同天气情况下有相似之处。
3. 光照时间短大棚由于采用覆盖保温，而且常常是下午提早覆盖，上午延迟揭开，故大棚的光照时间比露地要少得多。
日照时间的减少又受天气情况、大棚操作管理的影响。
大棚光照时间的缩短明显影响蔬菜的生长发育，如光合作用时间，花芽分化的早晚或雌雄花的发生规律等。
设施蔬菜采用增温补光措施
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第 1 页 共 1 页 设施蔬菜采用增温补光措施 1、增温：可采纳多层掩盖进行保温。
对于辣椒、茄子、番茄、瓜类等喜温作物。
12月—翌年2月上中旬要留意增补掩盖物，如在棚室内距棚顶30cm 处再张挂1层棚膜，即双膜掩盖。
如遇寒流，天气非常寒冷，还可在棚膜下加中棚，中棚下再套小棚，小棚下再覆地膜，即3膜、4膜掩盖。
天气转晴，气温上升后要留意通风降温或减膜防高温。
2、补光：可选用聚乙烯无滴膜，透光率可保持在90.0%左右。
还可采纳栽培措施，改善光照条件。
如南北行向，宽窄行栽植，准时整枝打杈、绑蔓、摘除老叶，常常清扫棚膜上的灰尘、水滴及其杂物等。
如遇持续阴雨低温，可使用反光膜。
方法是根据棚室东西长度剪下相应长度的反光膜2幅（单幅宽lm ），用透亮 胶带把2个单幅反光膜粘合在一起，固定在棚室的中柱或北墙上。
这种反光膜是一种聚酯镀铝膜，利用其光亮如镜的镀铝面反射太阳光。
距离膜1m 处可增光9.1%～44.5%，距离膜2～3m 可增光4.4%～31.5%。
使用反光膜还可提高地温 1.5～3.0℃。
第六章 温室补光
Ie= Фe/ ω
• 透射到某表面上的辐射通量Ф与该表 面面积A之比，称为该表面接受或吸收 的辐射强度，用 I 表示，单位为W/m2， 即
一、光照术语
2. 照度
• 能见度：可见光使人感觉的明亮程度称为 能见度。它用光通量与辐射通量之比表示， 单位是 lm/W。
• 能见度在波长555nm处最大，称为最大能见 度，其值为 683 lm/W.
4.2 (4)
光合有效 光量子流密度
mmol/m2.s
16.8
对应的太阳 总辐射照度
W/m2
10
k lx数 ×4 ≈ W/m2
W/m2 ×4 ≈ mmol/m2.s
一些植物的光补偿点与光饱和点的大致数值
光照度 Lx
PAR W/m2
PPFD mmol/m2.s
光补偿点
100～4000 0.4～17 1.7～67
• 一个量子所具有的能量[q(λ),J]为
q(λ)=
h ·C λ
• h—普朗克常数，6.625＊1023J·S
• C—光速，2.998 ＊ 108m/s
• λ—波长，m
在讨论辐射能量子概念时，规定单位时 间内到达或通过单位面积的摩尔量子 数，定义为量子流密度，单位为爱因 斯坦(E)或微爱因斯坦(μE)。
人工气候箱
Байду номын сангаас
金属卤化物灯、金属卤化物灯＋高压钠灯
生物实验研究设施
植物育种、培养研究 植物组织培养
荧光灯＋白炽灯、氙灯、发光二级管 荧光灯
需强光照的植物栽培研究(水稻等)
微波放电灯
办公室、门厅等
金属卤化物灯
植物观赏
商店、住宅等
荧光灯
大棚设施光照的变化规律及补光遮光技术
大棚设施光照的变化规律及补光遮光技术一、大棚光照特点在蔬菜的生产栽培过程中，许多菜农往往只注意大棚的保温作用，而常常忽视了光照的作用。
大棚的温度条件一般用人工较易控制，但光照条件至今依靠自然光照，而其利用率只有自然环境的40%～60%，大棚光照条件不仅影响蔬菜的生育，而且还直接影响大棚的温度、湿度和二氧化碳浓度等，大棚对光照的要求，一是要最大限度地透过光线，二是受光面积大，光照分布均匀。
蔬菜需要光照，而大棚的光照有它的特点。
1. 光照强度弱由于大棚骨架、覆盖材料挡光，棚光强度明显低于露地。
一般在距地面1米高处，大棚的光照强度只有露地的70%左右。
影响大棚光照强度的因素主要有大棚类型和结构，农膜的种类和新旧。
据测定，装配式镀锌钢管大棚采用透明薄膜覆盖的第一年，其透光率为70%～80%，第二年为65%左右，被尘泥污染的旧薄膜，其透光率仅40%；同样的覆盖方式，若采用毛竹大棚，其透光率又将下降10%。
一天中不同时间，大棚的透光率差异较大。
一般三连栋大棚用新膜覆盖7天后的晴天，在日出后到9时左右，棚雾气较大，透光率只有55%～60%，9时以后逐渐提高，到12～13时可达70%～72%，15时前后的透光率又降到55%左右。
2. 光照分布不均匀大棚的光照强度是上面强、下面弱；棚架越高，近地面的光照强度越弱。
棚光照强度的这种垂直分布还受棚湿度、蔬菜种类、高度、密度和叶片形态等的影响。
棚水平方向的光强，南北延伸的大棚，上午大棚东侧的光照强度大于大棚西侧，下午相反，但全天大棚两侧光照强度的差异不大；东西延长的大棚，全天大棚两侧的光照强度差异达20%以上。
大棚光强度的水平分布在不同季节、不同天气情况下有相似之处。
3. 光照时间短大棚由于采用覆盖保温，而且常常是下午提早覆盖，上午延迟揭开，故大棚的光照时间比露地要少得多。
日照时间的减少又受天气情况、大棚操作管理的影响。
大棚光照时间的缩短明显影响蔬菜的生长发育，如光合作用时间，花芽分化的早晚或雌雄花的发生规律等。
第六章温室补光
荧光灯 低压气体放电灯 光谱性能好，发光效率较高 ，寿命长。线光源，功率小 ，满足一定光照强度所需灯 具多。
目前在园艺设施补光中使 用较多，尤其是用于组培室 中的人工光照。
第六章温室补光
高压水银灯 高强度放电灯 主要产生蓝白光，很少有 红光。 光色较差，改进：高压水 银荧光灯 使用较少
第六章温室补光
• 在光照强度波长范围内的辐射通量称 为光通量F（单位流明，lm）
• 国际单位规定：在标准空气中，单位 立体角通过1／683w 555nm波长的单 色辐射作为光通量的计量单位，单位 为流明
第六章温室补光
• 发光强度：某方向每单位立体角的 光通量，符号 I，单位是 坎德拉 （cd） I=F/ ω 1cd=1 lm/sr
第六章温室补光
光学上将人的视觉器官接收光的刺激而 产生视觉的波长范围内的辐射强度称 为照度。它等于达或通过某单位面积 的光通量（单位勒克斯，lx=lm/m2）
第六章温室补光
第六章温室补光
一、光照术语
3. 量子流密度 • 因量子的能量与其波长成反比，故在
研究光电效应与光化学反应如光合作 用与光照的关系中，应该以量子流密 度作为计量光辐射的单位。
• 对于点辐射向上的
点辐射强度，用Ie表示，单位为瓦／球 面度(W/sr)。
立体角ω=A/r2(sr)
Ie= Фe/ ω
第六章温室补光
• 透射到某表面上的辐射通量Ф与该表 面面积A之比，称为该表面接受或吸收 的辐射强度，用 I 表示，单位为W/m2， 即
• 高压水银灯功率大、寿命长、光色好，适 合温室补光；
• 金属卤化物等具有光效高、光色好、寿命 长和功率大的特点，是理想的人工补光光 源。
大棚设施光照的变化规律及补光遮光技术
大棚设施光照的变化规律及补光遮光技术一、大棚内光照特点在蔬菜的生产栽培过程中，许多菜农往往只注意大棚的保温作用，而常常忽视了光照的作用。
大棚内的温度条件一般用人工较易控制，但光照条件至今依靠自然光照，而其利用率只有自然环境的40%～60%，大棚内光照条件不仅影响蔬菜的生育，而且还直接影响大棚内的温度、湿度和二氧化碳浓度等，大棚内对光照的要求，一是要最大限度地透过光线，二是受光面积大，光照分布均匀。
蔬菜需要光照，而大棚内的光照有它的特点。
1. 光照强度弱由于大棚骨架、覆盖材料挡光，棚内光强度明显低于露地。
一般在距地面1米高处，大棚内的光照强度只有露地的70%左右。
影响大棚光照强度的因素主要有大棚类型和结构，农膜的种类和新旧。
据测定，装配式镀锌钢管大棚采用透明薄膜覆盖的第一年，其透光率为70%～80%，第二年为65%左右，被尘泥污染的旧薄膜，其透光率仅40%；同样的覆盖方式，若采用毛竹大棚，其透光率又将下降10%。
一天中不同时间，大棚内的透光率差异较大。
一般三连栋大棚用新膜覆盖7天后的晴天，在日出后到9时左右，棚内雾气较大，透光率只有55%～60%，9时以后逐渐提高，到12～13时可达70%～72%，15时前后的透光率又降到55%左右。
2. 光照分布不均匀大棚内的光照强度是上面强、下面弱；棚架越高，近地面的光照强度越弱。
棚内光照强度的这种垂直分布还受棚内湿度、蔬菜种类、高度、密度和叶片形态等的影响。
棚内水平方向的光强，南北延伸的大棚，上午大棚东侧的光照强度大于大棚西侧，下午相反，但全天大棚两侧光照强度的差异不大；东西延长的大棚，全天大棚两侧的光照强度差异达20%以上。
大棚内光强度的水平分布在不同季节、不同天气情况下有相似之处。
3. 光照时间短大棚由于采用覆盖保温，而且常常是下午提早覆盖，上午延迟揭开，故大棚内的光照时间比露地要少得多。
日照时间的减少又受天气情况、大棚内操作管理的影响。
大棚内光照时间的缩短明显影响蔬菜的生长发育，如光合作用时间，花芽分化的早晚或雌雄花的发生规律等。
大棚设施光照的变化规律及补光遮光技术
大棚设施光照的变化规律及补光遮光技术一、大棚内光照特点在蔬菜的生产栽培过程中，许多菜农往往只注意大棚的保温作用,而常常忽视了光照的作用。
大棚内的温度条件一般用人工较易控制,但光照条件至今依靠自然光照，而其利用率只有自然环境的40％~60％，大棚内光照条件不仅影响蔬菜的生育，而且还直接影响大棚内的温度、湿度和二氧化碳浓度等，大棚内对光照的要求,一是要最大限度地透过光线，二是受光面积大，光照分布均匀。
蔬菜需要光照，而大棚内的光照有它的特点。
1. 光照强度弱由于大棚骨架、覆盖材料挡光，棚内光强度明显低于露地。
一般在距地面1米高处,大棚内的光照强度只有露地的70％左右。
影响大棚光照强度的因素主要有大棚类型和结构，农膜的种类和新旧。
据测定，装配式镀锌钢管大棚采用透明薄膜覆盖的第一年,其透光率为70%～80%,第二年为65％左右，被尘泥污染的旧薄膜，其透光率仅40％；同样的覆盖方式，若采用毛竹大棚,其透光率又将下降10％.一天中不同时间，大棚内的透光率差异较大。
一般三连栋大棚用新膜覆盖7天后的晴天,在日出后到9时左右，棚内雾气较大，透光率只有55%~60％,9时以后逐渐提高，到12～13时可达70％~72%,15时前后的透光率又降到55％左右.2. 光照分布不均匀大棚内的光照强度是上面强、下面弱；棚架越高，近地面的光照强度越弱。
棚内光照强度的这种垂直分布还受棚内湿度、蔬菜种类、高度、密度和叶片形态等的影响。
棚内水平方向的光强，南北延伸的大棚，上午大棚东侧的光照强度大于大棚西侧，下午相反,但全天大棚两侧光照强度的差异不大；东西延长的大棚，全天大棚两侧的光照强度差异达20%以上.大棚内光强度的水平分布在不同季节、不同天气情况下有相似之处。
3. 光照时间短大棚由于采用覆盖保温，而且常常是下午提早覆盖，上午延迟揭开，故大棚内的光照时间比露地要少得多。
日照时间的减少又受天气情况、大棚内操作管理的影响.大棚内光照时间的缩短明显影响蔬菜的生长发育，如光合作用时间，花芽分化的早晚或雌雄花的发生规律等.4. 光谱组成发生变化同一个地区、特定的季节,大棚内光谱的组成随覆盖农膜的种类而发生变化。
大棚设施光照的变化规律及补光遮光技术
大棚设施光照的变化规律及补光遮光技术一、大棚内光照特点在蔬菜的生产栽培过程中，许多菜农往往只注意大棚的保温作用，而常常忽视了光照的作用。
大棚内的温度条件一般用人工较易控制，但光照条件至今依靠自然光照，而其利用率只有自然环境的40%～60%，大棚内光照条件不仅影响蔬菜的生育，而且还直接影响大棚内的温度、湿度和二氧化碳浓度等，大棚内对光照的要求，一是要最大限度地透过光线，二是受光面积大，光照分布均匀。
蔬菜需要光照，而大棚内的光照有它的特点。
1. 光照强度弱由于大棚骨架、覆盖材料挡光，棚内光强度明显低于露地。
一般在距地面1米高处，大棚内的光照强度只有露地的70%左右。
影响大棚光照强度的因素主要有大棚类型和结构，农膜的种类和新旧。
据测定，装配式镀锌钢管大棚采用透明薄膜覆盖的第一年，其透光率为70%～80%，第二年为65%左右，被尘泥污染的旧薄膜，其透光率仅40%；同样的覆盖方式，若采用毛竹大棚，其透光率又将下降10%。
一天中不同时间，大棚内的透光率差异较大。
一般三连栋大棚用新膜覆盖7天后的晴天，在日出后到9时左右，棚内雾气较大，透光率只有55%～60%，9时以后逐渐提高，到12～13时可达70%～72%，15时前后的透光率又降到55%左右。
2. 光照分布不均匀大棚内的光照强度是上面强、下面弱；棚架越高，近地面的光照强度越弱。
棚内光照强度的这种垂直分布还受棚内湿度、蔬菜种类、高度、密度和叶片形态等的影响。
棚内水平方向的光强，南北延伸的大棚，上午大棚东侧的光照强度大于大棚西侧，下午相反，但全天大棚两侧光照强度的差异不大；东西延长的大棚，全天大棚两侧的光照强度差异达20%以上。
大棚内光强度的水平分布在不同季节、不同天气情况下有相似之处。
3. 光照时间短大棚由于采用覆盖保温，而且常常是下午提早覆盖，上午延迟揭开，故大棚内的光照时间比露地要少得多。
日照时间的减少又受天气情况、大棚内操作管理的影响。
大棚内光照时间的缩短明显影响蔬菜的生长发育，如光合作用时间，花芽分化的早晚或雌雄花的发生规律等。
【条件】大棚设施光照的变化规律及补光遮光技术
【关键字】条件大棚设施光照的变化规律及补光遮光技术一、大棚内光照特点在蔬菜的生产栽培过程中，许多菜农往往只注意大棚的保温作用，而常常忽视了光照的作用。
大棚内的温度条件一般用人工较易控制，但光照条件至今依靠自然光照，而其利用率只有自然环境的40%～60%，大棚内光照条件不仅影响蔬菜的生育，而且还直接影响大棚内的温度、湿度和二氧化碳浓度等，大棚内对光照的要求，一是要最大限度地透过光线，二是受光面积大，光照分布均匀。
蔬菜需要光照，而大棚内的光照有它的特点。
1. 光照强度弱由于大棚骨架、覆盖材料挡光，棚内光强度明显低于露地。
一般在距地面1米高处，大棚内的光照强度只有露地的70%左右。
影响大棚光照强度的因素主要有大棚类型和结构，农膜的种类和新旧。
据测定，装配式镀锌钢管大棚采用透明薄膜覆盖的第一年，其透光率为70%～80%，第二年为65%左右，被尘泥污染的旧薄膜，其透光率仅40%；同样的覆盖方式，若采用毛竹大棚，其透光率又将下降10%。
一天中不同时间，大棚内的透光率差异较大。
一般三连栋大棚用新膜覆盖7天后的晴天，在日出后到9时左右，棚内雾气较大，透光率只有55%～60%，9时以后逐渐提高，到12～13时可达70%～72%，15时前后的透光率又降到55%左右。
2. 光照分布不均匀大棚内的光照强度是上面强、下面弱；棚架越高，近地面的光照强度越弱。
棚内光照强度的这种垂直分布还受棚内湿度、蔬菜种类、高度、密度和叶片形态等的影响。
棚内水平方向的光强，南北延伸的大棚，上午大棚东侧的光照强度大于大棚西侧，下午相反，但全天大棚两侧光照强度的差异不大；东西延长的大棚，全天大棚两侧的光照强度差异达20%以上。
大棚内光强度的水平分布在不同季节、不同天气情况下有相似之处。
3. 光照时间短大棚由于采用覆盖保温，而且常常是下午提早覆盖，上午延迟揭开，故大棚内的光照时间比露地要少得多。
日照时间的减少又受天气情况、大棚内操作管理的影响。
大棚内光照时间的缩短明显影响蔬菜的生长发育，如光合作用时间，花芽分化的早晚或雌雄花的发生规律等。
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1 μE =1μmol/m2.s
二、光照单位之间的换算
光照度、辐射照度、光量子流密度等与光谱能量分布密切相
关，几者之间无固定的比例关系。
只有在确定的光谱能量分布情况下，才有明确的相关关系。
一般天气自然（太阳）光照情况下几种光照度量单位的近似换算关系 光合有效 辐射照度 W/m2 光照度 1 klx ≈ 4.2 (4) 光合有效 光量子流密度 mmol/m2.s 16.8 对应的太阳 总辐射照度 W/m2 10
立体角ω =A/r2(sr)
Ie= Фe/ ω
• 透射到某表面上的辐射通量Ф与该表 面面积A之比，称为该表面接受或吸收 的辐射强度，用 I 表示，单位为W/m2， 即
一、光照术语
2. 照度
• 能见度：可见光使人感觉的明亮程度称为 能见度。它用光通量与辐射通量之比表示， 单位是 lm/W。 • 能见度在波长555nm处最大，称为最大能见 度，其值为 683 lm/W.
日 光 光效率 lm/W 效 率 辐射效率 mW/W 光量子效率 mmol/s)/W klx 转换为 光 W/m2(PAR) 照 单 W/m2(PAR)转换为 位 mmol/m2· s 转 klx 转换为 换 mmol/m2· s 白炽灯 白色荧光 金属卤灯 高压钠灯 灯 70 190 0.87 2.7 4.6 12.4 87 270 1.24 3.1 4.6 14.3 106 300 1.48 2.8 5 14
高压钠灯 发光效率高，功率大； 光谱分布范围较窄，黄橙光 为主； 寿命高（12000～20000小时 ）。
目前在园艺设施补光中使用较多 。
低压钠灯 发光效率很高，功率大； 光色为单一的589 nm黄色光
；
寿命高（平均寿命18000小时 ）。
光色单一，很少单独使用， 但可与其他光源配合使用。
几种人工光源的发光效率及光照强度换算
第四节 光照测量与控制
二、光照控制 （一）光照强度控制 1.无外界自然光时 2.有外界自然光时
（一）光照强度控制
1.无外界自然光时
• 对人工补光的控制可省去对光照的测
量，而仅用时间控制即可完成，按照
设计功率定时完成对光源的开启或关 闭。
（一）光照强度控制
2.有外界自然光时
首先要通过光照传感器获得温室内光照强度 的变化，由于室内光照可能会受到短时云 层遮盖或骨架阴影等因素的影响、温室光 照控制不能以传感器测得的瞬时值作为控 制的依据，一般应以一段时间内的平均值、 最高值或延时测定值等作为控制依据。 当测定到光照强度控制值低于设定位下限后 开始人工补光、而当补光强度大于设定位 上限后应调节光照强度，以最大限度节约 能源。
直射辐射的数值，可以用总辐射数值减 去散射辐射而获得。但在温室补光设
计中一般常用总辐射，很少独立使用
直射辐射和散射辐射。
第四节 光照测量与控制
一、光照测量 （二）照度计
照度计是专用于测量光照度的仪表，测量的 单位是lx
第四节 光照测量与控制
一、光照测量 （三）光量子仪
光量子仪是专用于测定作物接收光量子数的 仪表，其测定的单位是每平方米单位时间 内的微爱因斯坦数[μE／(m2 · s)]。主要用 于研究作物光合作用。
二、温室常用人工光源
人工光源的种类 热辐射光源 ：白炽灯、卤钨灯 钨丝中通过电流产生高温（2400～ 3000℃）发光
气体放电光源：荧光灯、高压水银荧光灯、金属卤化
物灯、高压钠灯、低压钠灯 物质原子受电子激发产生光辐射。
白炽灯
结构简单、价格便宜，光照强 度易于调节； 辐射光谱主要在红外范围，可见 光所占比例很小，发光效率低，且 红光偏多，蓝光偏少； 寿命短（1000小时）。 不宜用作光合补光 但可作光周期补光
• 相对能见系数：其他波长的能见度与 最大能见度之比
• 在光照强度波长范围内的辐射通量称 为光通量F（单位流明，lm） • 国际单位规定：在标准空气中，单位 立体角通过1／683w 555nm波长的单 色辐射作为光通量的计量单位，单位 为流明
• 发光强度：某方向每单位立体角的 光通量，符号 I，单位是 坎德拉 （cd） I=F/ ω 1cd=1 lm/sr
高压水银灯 高强度放电灯 主要产生蓝白光，很少有
红光。
光色较差，改进：高压水
银荧光灯
使用较少
金属卤化物灯
由高压水银灯发展而来，它是由 一个透明玻璃外壳和一根耐高温 的石英玻璃放电内管组成，其外 形和高压水银灯相似，不同之处 在于放电管内除充高压水银蒸气 外，还增加了各种金属卤化物 发光效率较高，功率大；光色好 （可改变金属卤化物组成满足不 同需要）； 寿命较高（数千小时）。使 用较多
第三节 人工光照的计算与调节
一、光源的类型 二、点光源逐点计算法 三、单位容量法 四、利用系数法
一、光源的类型
• 点光源
• 线光源
• 面光源
• 带状光源
一、光源的类型
• 当计算点与光源的距离大于光源最大边或
直径的5倍时，该光源可按点光源计算。
• 当光源的宽度与其长度相比小得多，且计
算高度小于光源长度的4倍时，光源可按线 光源计算。
• 一个量子所具有的能量[q(λ),J]为
q(λ)= h· C λ
• h—普朗克常数，6.625＊1023J· S • C—光速，2.998 ＊ 108m/s • λ—波长，m
在讨论辐射能量子概念时，规定单位时 间内到达或通过单位面积的摩尔量子 数，定义为量子流密度，单位为爱因 斯坦(E)或微爱因斯坦(μE)。
因此，在光照设计中除满足光照强度的要求 外，还要求必须保证一定的光照均匀度。 人工光照中将最小照度(Emin)与最大照度 (Emax)之比(Emin/ Emax)定义为光照均匀度， 一般要求光照均匀度应不小于0.7。
三、单位容量法
• 单位容量法主要用于估算照明负荷总容量。
在温室透光覆盖材料相同或材料的内表面 反光性能接近时，只要照度相同，则它的 单位工作面积上所需要的照明设备的总容 量是比较稳定的。
12000～25000 20000
48～105 80
200～420 300
第二节 人工光源的种类和选择 • 一、人工光源的选择标准 • 二、温室常用人工光源
一、人工光源的选择标准
• 光谱性能 400-500nm 和 600-700nm • 发光效率 光源发出的光能与光源所消 耗的电功率之比
• 其他因素（寿命、价格、安装维护）
• 为达到设定平面上的照度E，必须配置的照 明设备的单位功率容量为
• W—达到设计照度E所需照明设备总容 量,W/m2 • E—设定平面设计光照强度，lx • q—光源有效光照量，lm/W
四、利用系数法
• 利用系数法是一种简化的计算栽培床面平 均照度的一种方法。其计算公式为
利用系数(U)，是指从照明灯具放射出来的光束有百 分之多少到达地板和作业台面,所以与照明灯具的 设计、安装高度、房间的大小和反射率的不同相 关,照明率也随之变化。 如常用灯盘在3米左右高的空间使用，其利用系数可 取0.6--0.75之间； 而悬挂灯铝罩，空间高度6--10米时，其利用系数取 值范围在0.7--0.45； 筒灯类灯具在3米左右空间使用，其利用系数可取 0.4--0.55； 而像光带支架类的灯具在4米左右的空间使用时，其 利用系数可取0.3--0.5。 以上数据为经验数值，只能做粗略估算用，如要精 确计算具体数值需由公司书面提供，相关参数， 在此仅做参考。
（100） （420） （1.68） 4.2 4 16.8
17 68 0.34 4 5 20
注：①发光二极管光效率高于白炽灯、低于荧光灯；②微波放电灯效率最高
人工光源的应用
用 途 目 的 选 用 光 源
菊花、康乃馨等开花期的控制 一般园艺设施 （光周期与光质调控 为主） 防止草莓休眠 紫苏、薄菏等延长明期 蘑菇培养 果树补光（着色等） 日光兼用型植物工厂 （光合补光为主） 全人工光照植物工厂 秋海棠、兰花等补光 叶菜、果菜栽培补光 育苗补光 叶菜栽培 人工气候箱 生物实验研究设施 植物育种、培养研究 植物组织培养 需强光照的植物栽培研究(水稻等) 办公室、门厅等 植物观赏 商店、住宅等 水槽 白炽灯 白炽灯 白炽灯 荧光灯（白色、近紫外） 高压钠灯、金属卤化物灯、荧光灯 高压钠灯、金属卤化物灯 高压钠灯 高压钠灯 高压钠灯＋金属卤化物灯、荧光灯（近距照明） 金属卤化物灯、金属卤化物灯＋高压钠灯 荧光灯＋白炽灯、氙灯、发光二级管 荧光灯 微波放电灯 金属卤化物灯 荧光灯 金属卤化物灯、荧光灯
• 白炽灯是热辐射，红外线比例较大，发光 效率低，但价格便宜，主要应用于光周期 的照明光源； • 荧光灯发光效率高、光色好、寿命长、价 格低，但单灯功率较小，只用于育苗； • 高压水银灯功率大、寿命长、光色好，适 合温室补光； • 金属卤化物等具有光效高、光色好、寿命 长和功率大的特点，是理想的人工补光光 源。
二、点光源逐点计算法
• E-点光源S对平面P上元面积 dA的光照度 • I-点光源的发光强度 • θ-点光源S在被照平面P上的 入射角 • d- 光源S到平面P的距离
由多点光源产生的照度等于每一光源分别产 生照度的总和。
由于点光源是安装在一定高度分散布置的， 所以照射到温室栽培面上各点的光照肯定 是不均匀的，这在很大程度上会影响温室 作物生长的一致性.
250～380 1000～1500
170～250
680～1000
100～170
400～680
北京地区冬季晴天正午温室内外光照强度条件 与植物对光照强度要求的比较
光照度（lx） 冬季晴天正午室外光照强度 平均透光率50%～70%的 日光温室室内 平均透光率40%～50%的 连栋温室室内 多数阳性植物 最低光照强度要求 30000 ～ 50000 15000～35000 光合有效辐射 PAR（W/m2） 120 ～ 210 60～147 光合有效 光量子流密度 PPFD（mmol/m2· s） 500 ～ 840 250～588