设施园艺的环境特点与调控
园艺设施的环境特征及其调节控制(1)
全光面连栋温室，以何种建筑方位为优？ 全光面连栋温室，以何种建筑方位为优？
从透光率角度， 从透光率角度，东西栋优于南北栋 从光分布，南北栋优于东西栋。在冬、 从光分布，南北栋优于东西栋。在冬、春、夏三个季节均表 现明显。东西延长的温室， 现明显。东西延长的温室，冬至和春分时由于天沟及向南屋 面造成的阴影弱光带十分明显， 面造成的阴影弱光带十分明显，直射光日总量差值冬至可达 30%，春分达 ，春分达10%
设施内骨架建材遮光面积与下列因子有关: 设施内骨架建材遮光面积与下列因子有关 ※ 阳光入射角 入射角增大，遮光面积除宽度外， 入射角增大，遮光面积除宽度外，需加 厚度阴影
※与纬度有关 纬度越高，太阳高度越低，建材遮光面积越大。 纬度越高，太阳高度越低，建材遮光面积越大。东 西延长比南北延长有优越性（遮光少） 西延长比南北延长有优越性（遮光少）
结论:连栋温室以南北延长为最佳设计
（2）屋面坡度（屋面倾斜角）—主要影响直射光透过率 ）屋面坡度（屋面倾斜角） 主要影响直射光透过率 劳伦斯研究单栋温室屋面倾斜角与室内光强关系,结果如下 劳伦斯研究单栋温室屋面倾斜角与室内光强关系 结果如下: 结果如下
结论
在一定范围内,屋面倾斜角越大,温室透光率越高
太阳光由直射光和散射光组成， 太阳光由直射光和散射光组成，故设施内透光率又分为对直射 光透过率(τ 和对散射光透光率 和对散射光透光率（ ） 光透过率 z)和对散射光透光率（τs） τ=τzM+(1-M)τs M—自然光中直射光所占百分率 自然光中直射光所占百分率
（1）散射光的透光率 ） 通常情况下， 取决于透明覆盖材料种类 保护设施的结构、 取决于透明覆盖材料种类,保护设施的结构 通常情况下，τs取决于透明覆盖材料种类 保护设施的结构、 形式及覆盖物的污染状况 对固定形式的设施， 由下列因子决定 对固定形式的设施，τs由下列因子决定 : τs =τso（1-r1）（ 2）（ 3） ）（1-r ）（1-r （ τso—干洁透明覆盖材料对散射光的透光率 干洁透明覆盖材料对散射光的透光率 r1—设施内构架，设备等不透明材料的遮光损失率。大型温 设施内构架，设备等不透明材料的遮光损失率。 设施内构架 室<5%，小型温室 ，小型温室<10% r2—覆盖材料因老化的透光损失 覆盖材料因老化的透光损失 r3—水滴和尘染的透光损失，一般水滴透光损失 水滴和尘染的透光损失， 水滴和尘染的透光损失 一般水滴透光损失20%30%，尘染可达15%-20% ，尘染可达
设施园艺学_第四章_园艺设施的环境特征及其调节控制6-1
3、光质对园艺作物影响
各种光谱成分对植物的影响 光谱/纳 米（nm） ＞1000 1000～ 720 植物生理效应 被植物吸收后转变为热能，影响有机体的温度和蒸腾情况， 可促进干物质的积累，但不参加光合作用。 对植物伸长起作用，其中700～800nm辐射称为远红光，对光 周期及种子形成有重要作用，并控制开花及果实的颜色。 （红、橙光）被叶绿色强烈吸收，光合作用最强，某种情况 下表现为强的光周期作用。 （主要为绿光）叶绿素吸收不多，光合效率也较低。 （主要为蓝、紫光）叶绿素吸收最多，表现为强的光合作用 与成形作用。 起成形和着色作用。 对大多数植物有害，可能导致植物气孔关闭，影响光合作用， 促进病菌感染。
设施栽培环境调控研究的问题
2. 应研究各种农业设施的建筑结构、设备以及环境工 程技术所创造的环境状况特点，阐明形成各种环境特 征的机理。 摸清各个环境因子的分布规律，对设施内不同作物或 同一作物不同生育阶段有何影响，为确立环境调控的 理论和基本方法、改进保护设施、建立标准环境等提 供科学依据。
2、园艺作物对光照强度的需求
不同的园艺作物种类对光照的需求程度不一。 阳性植物：蔬菜中的西瓜，甜瓜，番茄，茄子；花卉中的 多数一二年生花卉、宿根花卉、球根花卉、木本花卉及仙 人掌类植物等；果树设施栽培较多的葡萄、桃、樱桃等也 都是喜光作物。光饱和点在6万-7万Lx。 阴性植物：花卉的兰科植物、观叶类植物，凤梨科、姜科 植物、天南星科及秋海棠科植物等；多数绿叶蔬菜和葱蒜 类蔬菜。光饱和点在2.5-4万Lx。 中性植物：蔬菜中的黄瓜，甜椒，甘蓝类，白菜、萝卜等； 花卉中的萱草、耧斗菜、麦冬草、玉竹等；果树中的李、 草莓等。光饱和点在4-6万Lx之间。
● 保证一天中上午10:00—下午14:00进光量最
第四章园艺设施的环境特征及其调节控制PPT课件
每天12小时以上光照促进生长发育 （大多数叶菜、豌豆、葱、蒜、荷花、唐菖蒲等） 短日照植物 每天光照少于12～14小时才能正常生长发育 （茼蒿、扁豆、豇豆、秋菊、一品红、牵牛花等） 中光性植物 对光照时数无严格要求，一般每天8～16h均可 （黄瓜、番茄、辣椒、四季豆、月季、香石竹、天竺葵等）
易达到较高功率，寿命较长，但光色较 差，发光效率略低于荧光灯，使用较少。 金属卤化物灯
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
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。
2.温室光照环境特征
• 透光量减小（覆盖材料、骨架材料） • 透光分布不均匀（骨架阴影） • 光质有变化（覆盖材料的分光透过性）
普通玻璃和热反射玻璃（玻璃-膜-玻 璃）的透光率
硬质板的透光率
软质塑料膜的透光率
老化和尘垢对塑料膜透光率的影响
直射光透过率的季节变化
四连栋温室全天直射光透过率的分布
3. 满足温室光照环境要求的调控工程手段
开发和选用合适的温室覆盖材料
温室建设方面，采用合理的方位与温室结构
人工调控
光强与光量调控 —— 遮光调节（适当减弱光强） 光合补光（强光补充）
光周期调控 —— 遮光调节（严密遮光）延长暗期（低于10Lx） 补光调节（ 50Lx以上弱光即可）延长光照时间
单层乙烯-四氟乙烯(ETFE)片材 6.3 双层充气乙烯-醋酸乙烯(PO)复合膜 4.1
设施园艺学-甘肃农业大学第三章 设施的环境特性及其调控技术.
1．遮光
外覆盖的遮量降温效果好，但易受 风害；内覆盖不易受风吹，但易吸 热再放出，抑制升温的效果不如外 覆盖的。
遮光目的是降温或抑制升温，遮光 率愈大，抑制升温效果也越大，在 内覆盖方式下，银灰色较黑色网抑 制升温的效果好。
屋面角和覆盖材料的种类等而异。
(1)构架率
温室由透明覆盖材料和不透 明的构架材料组成。温室全 表面积内，直射光照射到结 构骨架(或框架)材料的面积 与全表面积之比。
构架率愈大，说明构架的遮光面积愈大，直射 光透光率愈小，简易管棚(大棚)的构架率约为4 ％，普通钢架玻璃温室约为20％，Venlo型玻璃 温室约为12％。
上升幅度大，即日温差大。 节能型日光温室，冬季日温差高达15～30C，不加温或
基本不加温下能生产出黄瓜等喜温果菜。
3．设施内“逆温”现象
在无多重覆盖的塑料拱棚或玻璃温室中，日落后的降 温速度往往比露地快，如再遇冷空气入侵，特别是有 较大北风后的第一个晴朗微风夜晚，温室大棚夜晚通 过覆盖物向外辐射放热更剧烈。室内因覆盖物阻挡得 不到热量补充，常常出现室内气温反而低于室外气温 1—2℃的逆温现象。
从我国温室分布的中高纬度地区看，冬季以东西单栋温 室的透过率最高，其次是东西连栋温室，南北向温室光 透过率在冬季不及东西向，但到夏季，这种关系发生了 逆转。南北向优于东西向。
(4)温室的结构方位的影响 因此从光透过率的角度
看，东西向优于南北向， 但从室内光分布状况来 看，南北向较东西向均 匀。 我国北方日光温室的实 际建造方位，在黄淮地
二氧化碳施肥技术效果十分显著，平均增产20％～30 ％，并能促进开花，增加果数和果重，提高品质。
设施栽培的环境特点及调节控制技术培训课件
设施栽培的环境特点及调节控制技术培训课件一、引言：设施栽培是一种利用人工控制的环境条件进行农作物种植的方法。
它可以在室内或保护性结构中创造出适宜的生长条件，使作物能够在不受气候限制的情况下高效产出。
本文将探讨设施栽培的环境特点以及调节控制技术，为您提供一份完备的培训课件。
二、设施栽培的环境特点：1. 温度控制：设施栽培可以实现恒温或变温的优势，让作物在不同的生长阶段获得适宜的温度条件。
比如，年轻的幼苗需要较高的温度促进根系的发育，而成熟的植株则需要较低的温度促进果实的生长。
2. 光照控制：设施栽培可以通过人工照明系统提供光照能量，使作物获得连续的照明时间。
此外，可调控灯光的颜色和强度，以满足不同作物的生长需求。
例如，蔬菜类作物通常需要较强的光照以促进光合作用和快速生长。
3. 湿度控制：设施栽培可以有效地控制空气的湿度。
适宜的湿度有助于植物的光合作用和水分蒸发，同时减少病虫害的发生。
对于一些热带植物来说，高湿度的环境更为适宜。
4. CO2浓度控制：通过人工注入二氧化碳（CO2），设施栽培可以提供更高的CO2浓度，以促进作物的光合作用和生长速度。
此外，CO2浓度的控制还可以影响作物的品质和产量。
5. 营养控制：设施栽培可以通过灌溉和施肥系统控制植物的营养供应。
根据不同作物的需求，可以提供适宜的水分、氮、磷、钾等营养元素，从而满足作物对营养的需求。
三、调节控制技术：1. 温度控制技术：a. 温室通风系统：通过自然通风或机械通风系统，调节温室内的温度，保持适宜的生长环境。
b. 加温设备：使用暖气机、地热系统等设备，增加温室内的温度。
c. 遮阳网：使用遮阳网来调节光照和温度，防止过热和高温对作物的影响。
2. 光照控制技术：a. LED照明系统：利用LED灯提供适宜的光照，可以调节光照的强度和颜色，满足不同作物的光照需求。
b. 光照时序控制：通过控制光照的时间和间隔，模拟自然日照周期，促进作物的生长和发育。
园艺设施的环境特征及其调节控制(3)
三、设施内土壤环境的调节与控制 1、在确定施肥量的基础上兼顾施肥种类 在确定施肥量的基础上兼顾施肥种类 速效肥要考虑安全性， 速效肥要考虑安全性， 施肥与灌溉要相结合 多施有机肥 使用缓施肥
增施有机肥， ２、改良土壤 增施有机肥，施用秸杆降 低土壤盐分含量 ３、通过灌水洗盐 ４、土壤消毒
药剂消毒：４０％甲醛、硫磺熏蒸、 药剂消毒：４０％甲醛、硫磺熏蒸、氯化苦 蒸汽消毒： 蒸汽消毒：是土壤热处理消毒中最有效的方法
需人和计算机合作共同管理的项目
二、计算机综合环境管理系统 功 能
、 、 理 、综合环境
上海孙桥引进荷兰连栋温室的计算机测量和控制系统
四、设施园艺计算机环境综合管理发展趋势
智能化 网络化 分布式控制系统 多样化和综合性应用
4、 CO2来源及应用 、
有机肥发酵 燃烧天然气 燃烧白煤油（1升完全燃烧可产生 升完全燃烧可产生0.5Kg CO2 ) 燃烧白煤油（ 升完全燃烧可产生 液态CO2—肥源较多且易控制用量 液态 燃烧煤和焦炭 双效CO2微肥 双效 化学反应
二、有害气体
NH3 NO2 HF 乙烯和Cl 乙烯和Cl2 O3 CO SO2
设施内的湿度环境特点
高 湿
具有日变化 具有结露现象 濡湿(沾湿 现象 濡湿 沾湿)现象 沾湿
(二) 、空气湿度的调节与控制 二
1、除湿目的：防止作物沾湿和降低空气湿度 、除湿目的：
2、除湿方法 、 通风换气 覆盖地膜 被动除湿 控制浇水 选择防雾滴性好的覆盖材料 打药时药剂选型 加温除湿 使用除湿机， 使用除湿机，氯化锂吸湿材料 主动除湿 除湿型热交换通风装置 热泵除湿、 热泵除湿、强制通风
传统土壤湿度调控：看天看地看庄稼 传统土壤湿度调控：
现代化温室： 现代化温室：水肥计算机控制
第三章 园艺设施的环境特征及其调节控制
第三章园艺设施的环境特征及其调节控制园艺作物设施栽培是在一定的空间范围内进行的，因此生产者对环境的干预、控制和调节能力与影响，比露地栽培要大得多。
管理的重点，是根据园艺作物遗传特性和生物学特性对环境的要求，通过人为地调节控制，尽可能使作物与环境间协调、统一、平衡，人工创造出作物生育所需的最佳的综合环境条件，从而实现蔬菜、花卉、水果设施栽培的优质、高产、高效。
制定园艺作物设施栽培的环境调控标准和栽培技术规范，必须研究以下几个问题：(1)掌握园艺作物的遗传特性和生物学特性，及其对各个环境因子的要求。
园艺作物种类繁多，同一种类又有许多品种，每一个品种在生长发育过程中又有不同的生育阶段(发芽、出苗、营养生长、开花、结果等)，上述种种对周围环境的要求均不相同，栽培者必须了解。
光照、温度、湿度、气体、土壤是园艺作物生长发育必不可少的5个环境因子，每个环境因子对各种园艺作物生育都有直接地影响，园艺作物与环境因子之间存在着定性和定量的关系，这是从事设施园艺生产所必须掌握的。
(2)应研究各种园艺设施的建筑结构、设备以及环境工程技术所创造的环境状况特点，阐明形成各种环境特征的机理。
摸清各个环境因子的分布规律，对设施内不同作物或同一作物不同生育阶段有何影响，为确立环境调控的理论和基本方法、改进保护设施、建立标准环境等提供科学依据。
(3)通过环境调控与栽培管理技术措施，使园艺作物与设施的小气候环境达到最和谐、最完美的统一。
在摸清园艺设施内的环境特征及掌握各种园艺作物生育对环境要求的基础上，生产者就有了生产管理的依据，才可能有主动权。
环境调控及栽培管理技术的关键，就是千方百计使各个环境因子尽量满足某种作物的某一生育阶段，对光、温、湿、气、土的要求。
作物与环境越和谐统一，其生长发育也越加健壮，必然高产、优质、高效。
农业生产技术的改进，主要沿着两个方向在进行：一是创造出适合环境条件的作物品种及其栽培技术；二是创造出使作物本身特性得以充分发挥的环境。
设施园艺学园艺设施的环境特征及其调节控制63
花卉中的热带兰类、蕨类和凤梨科植物及荷花、睡
湿生植物: 莲等，蔬菜中的莲藕、菱、芡实、莼菜、慈菇、茭
白、水芹、蒲菜、豆瓣菜和水蕹菜等。
果树中的苹果、梨、樱桃、柿、柑橘和大多数花卉
中生植物: 属于此类；蔬菜中的茄果类、瓜类、豆类、根菜类、
叶菜类、葱蒜类也属此类。
园艺作物对水分的要求较高
2.设施内的湿度环境特点
高湿
是农业设施湿度环境的突 出特点
具有日变化
具有结露现象
濡湿(沾湿)现象
濡湿现象就是液体内聚力与附着力的作 用：如果液体的内聚力大于附着力，称 为不濡湿；反之，称为濡湿。Βιβλιοθήκη (二) 空气湿度的调节与控制
1、除湿目的：防止作物沾湿和降低空气湿度
2、除湿方法 被动除湿
主动除湿
通风换气 覆盖地膜 控制浇水 选择防雾滴性好的覆盖材料 打药时药剂选型 加温除湿 使用除湿机，氯化锂吸湿材料
除湿型热交换通风装置
热泵除湿、强制通风
3、加湿
喷雾加湿 湿帘加湿 温室内顶部安装喷雾系统
降温加湿
三、土壤湿度的调节与控制
1、设施内土壤湿度特点 依靠人工灌溉，不靠自然降水 土壤水分蒸发量小于露地 土壤水分分布不均匀 低温季节易形成土壤表层潮湿、深层干旱的现象
2、土壤湿度的调控 在设施环境中，土壤湿度的调控是最重要、最严 格环节之一
设施园艺学
Protected Horticulture
第四章 园艺设施的环境特征 及其调节控制
Environment Characteristics and Adjust Control of Horticultural Facilities
信阳涉外职业技术学院 农业技术系 闫明亮
园艺设施的环境特征及其调节控制
炉 火 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
பைடு நூலகம். 汽化冷却法
喷雾法
水垫法
三、园艺设施内的湿度 及调节技术
（一） 园艺设施的除湿措施
温室除湿的最终目的： 防止作物沾湿，抑制病害发生。
园艺设施的环境特征及其调控
一、设施园艺内光照的调节
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。
㈠ 改善设施园艺的透光能力
⒈ 改进设施园艺的结构
采用透光率高、防尘性能好、抗老化、无水
自然光强。
二、园艺设施内的温度调节
保温、加温、降温
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。
分全部涂白、部分涂白和斑状涂白
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。
③ 玻 璃 屋 面 流 水 法
㈢ 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。
4.3 设施温度环境特点及其调控
二是周湿中干的现象， 这种现象的形
成，除棚室外的水分向内渗透以外，还因土壤 的水分，在蒸腾和蒸发时，一部分随空气流动 而散失，另一部分在棚室内凝结成水珠，顺流 到棚室四周的土中。 所以，棚室中部的土壤倒反干燥。棚室愈 大，中部干燥区亦愈扩大，使中部植物遭受旱 害。 这些特殊的变化，须在棚室管理中引为注 意。不然，就会使棚室植物遭受较大的损失。
日光温室滴灌、微喷灌及渗灌 系统的设置
过滤器
施肥器
使用滴灌、微喷灌、渗灌的注意事项
• 应具有良好的水源，硬度小、净度高。 • 主输水管应采取中分式或四分式，尽量保证每条 管线压力均衡。 • 滴灌管和渗灌管铺设要平，最好有2‰的坡降。 • 应安装过滤器，过滤器要安放在施肥器的后面。 • 每次只施一种化肥，施完肥后应继续放水冲洗管 线；多种化肥应分次施用。 • 温室休闲期或整地前应将地下管线轻轻起出，排 除其中余水，置于阴凉处存放，不可曝晒或冰冻。
缺 点:
①设备成本较高，每亩一次性投入在1200—1500元， 使用寿命5年左右。 ②对水质要求很高（硬度、净度要低），否则易堵塞。
（4）渗 灌
采 用 特 质 PE 渗 灌 管 ， 在一定压力 下水经由管 壁上无数微 孔缓慢渗出 (出汗)，润 湿周围的土 壤。
•
渗灌管是渗灌系统的关键部件，在管 壁上无规则地分布着毛细微孔，目前应用 的渗灌管品种很少，只是管径和流量等规 格的不同。 • 渗灌与滴灌的区别在于出水点分散， 无规律，孔管大小不一。对水质要求高， 抗堵塞能力差。
园艺设施特点及应用范围
园艺设施特点及应用范围园艺设施是指为满足植物的生产要求而建设的工程设施。
它们广泛应用于园艺生产中，为植物提供了适宜的生长环境，提高了生产效益。
园艺设施的特点主要包括环境控制能力强、资源利用高效、操作灵活和适应性强。
首先，园艺设施的环境控制能力强是其最显著的特点之一。
由于园艺设施能够独立于自然环境，通过设置温度、湿度、光照、通风等设备，能够在不同的季节、不同的地理位置提供稳定的生长环境。
这样，就可以满足植物的生长需要，并且延长植物的生长期，提高生产效益。
其次，园艺设施的资源利用高效也是其重要特点之一。
园艺设施中常用的资源包括水、肥料、能源等。
通过科学的设备配置和管理措施，可以实现资源的节约利用。
例如，设施内建设循环水系统，能够回收利用废水；利用集中供暖技术，可以减少能源的消耗；采用滴灌技术，可以精确供水，减少水的浪费。
这些措施可以提高资源的利用效率，降低生产成本，对实现可持续发展具有重要意义。
此外，园艺设施的操作灵活性也是其特点之一。
通过设施内的控制设备，可以根据植物的需求进行灵活调控。
例如，可以控制温度、湿度等参数，提供适宜的生长环境；可以控制光照时间和光强度，促进植物的生长发育；还可以控制通风设备，保持良好的气流。
这样，园艺工作者可以根据植物的特性和生长需求，实施精确的管理策略，提高生产效益。
最后，园艺设施具有较强的适应性。
园艺设施的种类繁多，包括温室、大棚、遮阳网等。
不同的设施类型可以根据不同的需求进行选择。
例如，温室适合在寒冷地区进行种植，可以提供保温的效果；大棚适合在高温地区进行种植，可以提供遮阳、降温的效果；遮阳网则可以在炎热的夏季为植物提供防晒保护。
这些设施可以根据不同的地理环境和植物品种进行调整，提供适宜的生长条件。
园艺设施的应用范围广泛。
首先，它们在蔬菜、花卉、水果的生产中得到广泛应用。
通过园艺设施的建设，可以提供稳定的生长环境，延长生产季节，提高产量和品质，满足市场需求。
其次，园艺设施也在植物培育和研究领域得到应用。
园艺作物设施环境特征及其调节
园艺作物设施环境特征及其调节第四章园艺设施的环境特征及其调节控制［目的要求］：了解园艺设施内光照、温度、湿度、气体、土壤等环境因素的特点，理解设施环境对园艺作物生育的影响，掌握设施内光照、温度、湿度、气体以及土壤的调节与控制措施。
［基本内容］：第一节光照环境及其调节控制1.园艺设施的关照环境特点2.园艺设施的关照环境对作物生育的影响3.园艺设施光照环境的调节与控制第二节温度环境及其调节控制1.园艺设施的温度环境对作物生育的影响2.园艺设施的温度状况及特点3.园艺设施温度环境的调节与控制第三节湿度环境及调节控制1.园艺设施内的湿度环境对作物生育的影响2.空气湿度的调节与控制3.土壤湿度的调节与控制第四节气体环境及其调节控制1.园艺设施的气体环境对作物生育的影响2.园艺设施气体环境的调节与控制第五节土壤环境及其调节控制1.园艺作物对土壤环境的要求2.园艺设施的土壤特点及对作物生育的影响3.园艺设施土壤环境的调节与控制第六节设施园艺的综合环境管理1.设施环境管理的目的和意义2.综合环境管理的方式3.设施园艺计算机综合环境管理系统［教学重点］：设施内光照、温度、湿度、气体、土壤的调节与控制方法。
［教学难点］：设施内光照、温度、湿度的调节与控制原理。
［教学时数］：6［教学过程］：第一节光照环境及其调节控制一设施的光照环境特点农业设施内的关照环境不同于露地，由于使人工建造的保护设施，其设施内的光照条件受建筑方位、设施结构以及透光屋面大小、形状和覆盖材料特性、干洁程度等多种因素的影响。
农业设施内的光照环境除了从光照强度、光照时数、光的组成（光质）等方面影响作物生长发育之外，环要考虑光的分布对其生长发育的影响。
1、光照强度园艺设施内的光照强度，一般均比自然光弱，这是因为自然光是透过透明屋面覆盖材料才能进入设施内，这个过程中会由于覆盖材料吸收、反射、覆盖材料内面结露的水珠折射、吸收等而降低透光率。
尤其在冬季、春季或阴雨天，透光率只有自然光的50％-70％，如果透明材料不清洁，使用时间长而染灰尘、老化等因素，透光率甚至更低。
02设施园艺
三、湿度 （3）合理使用农药和叶面肥 （4）采用无滴膜 2、加湿
喷雾加湿 湿帘加湿
温 室 内 屋 顶 安 装 喷 雾 系 统
三、湿度 （二）土壤湿度的调控 1、灌水时间和灌水量 2、灌水类型 （1）畦灌 （2）沟灌 （3）喷灌 （4）滴灌
四、土壤 一、设施内土壤条件的特点
（一）土壤营养失衡 1、温度高，养分分解迅速 2、种植作物种类单一，长期施用单一或过量施用肥料 （二）土壤盐分浓度大 1、缺少淋溶作用 2、水分自下而上运动 3、剩余肥料 4、灌溉方式
一、光照 二、设施内光照条件的调控措施 （一）影响设施光照条件的因素 1、覆盖材料对透光率的影响 2、设施结构对透光率的影响 （1）屋面角 （2）设施类型 （3）设施方位 （4）设施间距
一、光照 （二）设施内光照条件的调控措施 1、增加室内自然光照 （1）采用合理的设施方位和采光面角度 （2）设施结构及骨架材料要合理 （3）选择透光率高、无滴、防尘、耐老化膜 （4）充分利用反射光 （5）加强对棚膜、草帘的管理 （6）调整作物布局，合理密植 （7）吊蔓栽培
四、土壤 （三）防止土壤酸化
1、选择合适肥料：硝酸钙、硝酸钾可以增加土壤pH值， 硝酸铵、硫酸铵降低土壤pH值 2、施用石灰增加pH值 （四）消除土壤中的病原菌 1、轮作 2、土壤消毒 ①甲醛 ②硫磺粉 ③蒸汽消毒
五、气体 一、设施内空气条件的特点
1、二氧化碳严重 亏缺 2、有害气体积累 3、气流速度低
25-32℃ 1200
＞32℃ 不施肥 阴天 不施肥
五、气体
②根据作物的栽培时期确定浓度
苗期 800-1000
结果期 1000-1300
③根据作物生长情况和肥水管理情况确定浓度
茎叶生长过旺、过弱 低
设施园艺学—设施的环境特性及其调控技术
第三章设施的环境特性及其调控技术（4学时）第一节光环境特点及其调控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、设施的太阳辐射温室内的光照来源，除少数地区和温室进行补光育苗或栽培时利用人工光源外，主要依靠自然光源，即太阳光能。
对绿色植物的吸收而言，用光量子通量密度来反映光能对植物的生理作用，同时温室作物生产中光环境功能的表达，也不仅依赖占太阳总辐射能量50%的可见光部分，还包括分别占太阳总辐射能量43%和7%的红外线辐射和紫外线辐射。
二、设施内的光环境特征首先是总辐射量低，光照强度弱。
温室内的光合有效辐射能量、光量和太阳辐射量受透明覆盖材料的种类、老化程度、洁净度的影响，仅为室外的50%－80%，这种现象在冬季往往成为喜光果菜类作物生产的主要限制因子。
其次是辐射波长组成与室外有很大差异。
由于透光覆盖材料对光辐射不同波长的透过率不同，一般紫外光的透过率低。
但当太阳短波辐射进入设施内并被作物和土壤等吸收后，又以长波的形式向外辐射时，多被覆盖的玻璃或薄膜所阻隔，很少透过覆盖物，从而使整个设施内的红外光长波辐射增多，这也是设施具有保温作用的重要原因。
第三是光照分布在时间和空间上极不均匀。
温室内的太阳辐射量，特别是直射光日总量，在温室的不同部位、不同方位、不同时间和季节，分布都极不均匀，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。
三、影响设施光环境的主要因素1．散射光的透光率太阳光通过大气层时，因气体分子、尘埃、水滴等发生散射并吸收后到达地表的光线称为散射光。
散射光是太阳辐射的重要组成部分，在温室设计和管理上要考虑充分利用散射光的问题。
2．直射光的透光率依纬度、季节、时间、温室建造方位、单栋或连栋别、屋面角和覆盖材料的种类等而异。
(1)构架率温室由透明覆盖材料和不透明的构架材料组成。
设施园艺学 园艺设施的环境特征及其调节控制62
作物种类
花芽分化适温
花芽生长适温
葡萄 草莓 柑橘 郁金香 唐菖蒲 黄瓜 番茄
20~30 26~27 10~15 20 ＞10 15~25 15~20
20~25 -
20 9 20 20
花芽分化的低温需求量在果树设施栽培中很重要，在以 提早成熟为目的时，如何打破休眠，是果树设施栽培的首要 问题，这就需要掌握不同果树解除休眠的低温需求量。（下 表）
保护设施内加温空间分布均匀，时间变化平稳
遮荫少，占地少，便于栽培作业
3、加温方式
明火加温 电热加温 热风加温 气暖加温 水暖加温 辐射采暖
（三）、降 温
蒸发冷却降温（喷雾、水帘降温）
遮光降温
屋面流水降温
通风（自然通风、强制通风）
（四） 变温管理
随着昼夜光照时间的变化，作物 的生理活动中心将不断地转移， 依据作物生理活动中心将一天分 成若干时段，并设计出各时段适 宜的管理温度，以促进同化产物 的制造、运转和合理分配，同时 降低呼吸消耗，这样的温度管理 方法，叫变温管理。
设备和加温费要尽量少保护设施内加温空间分布均匀时间变化平稳遮荫少占地少便于栽培作业二加温1加温目的靠保温不能维持作物生长温度时需补充加温2加温在设计上要求在寒冷的季节为维持设计的室内外气温的温度差在温室内需增加的总热量3加温方式明火加温电热加温热风加温气暖加温水暖加温辐射采暖遮光降温蒸发冷却降温喷雾水帘降温通风自然通风强制通风屋面流水降温三降温四变温管理随着昼夜光照时间的变化作物的生理活动中心将不断地转移依据作物生理活动中心将一天分成若干时段并设计出各时段适宜的管理温度以促进同化产物的制造运转和合理分配同时降低呼吸消耗这样的温度管理方法叫变温管理
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第7章 设施园艺 第2节 设施环境与调控
设施的环境特点及调节控制
二、温度 三、湿度
四、土壤 五、气体
一、光 照
（一）设施光照环境特点
（二）设施光 照环境调控
光照强度
1. 光照度低于外界
2. 光照度随时间的变化 与自然光照同步，但 变化较外界平缓。
3.光照度在空间上分布 不均匀
• 大棚内的光照强度与 薄膜透光率、太阳高 度、天气状况、大棚 方位和结构等均有一 定关系。
优 质 棚 膜
（二）设施光照环境的调节控制
设计布局
选择材料
栽培管理
遮
光
薄后膜墙清涂洁白 或反光幕
（二）设施光照环境的调节控制
设计布局
选择材料
栽培管理
遮
光
及时揭盖
（二）设施光照环境的调节控制
设计布局
选择材料
栽培管理
遮
光
薄膜清洁
（二）设施光照环境的调节控制
合理密植和支架
设计布局 选择材料 栽培管理
• 主要缺点是功率小。
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。
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。
二、温 度
（一）设施温度环境特点 （二）设施温度环 境的调节控制
（一）设施温度环境特点
• 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。
栽培补光对电光源的要求
•
光照强度在3000lux以上。
•
光照强度具有一定的可调性。
•
有一定的光谱组成，最好具有太阳光的连续光
谱。
人工补光的光源
白炽灯 价格便易，但光效低，光色较差，目
前只能作为一种辅助光源。 • 使用寿命大约1000小时。
荧光灯
• 第二代电光源。价格便易，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。
• 夜间由于作物呼吸作用放出二氧化碳，土壤微生物活 动出会放出大量二氧化碳，棚室又处于密闭状态，所 以夜间二氧化碳含量最高，比一般空气中的含量能提 高5倍以上。
增施CO2气肥
化学分解法：NH4HCO3＋H2SO4 → (NH4)2SO4 + H2O + CO2 ↑
漏斗
盛酸桶
阀门
塑料管
散气管 散气孔
变化
白天垂 直温度
变化
6
12
18
气温日变化高走势
低 24（时）
日光温室气温在空间上的分布
夜间水平温 度变化
白天水平 温度变化
相关因素 日变化 空间分布 逆温现象
气温
温度低于外界
微风
地温变化 热岛效应
地温
❖水平温度分布
晴天的白天，在温室内南北方向上，中部地温最 高，向南向北均递减；夜间后屋面下地温最高，向南 递减。东西方向上差异不大。塑料大棚的地温，中部 均高于四周。
大型设施空气湿度及其日变化小，但局部湿差大。
湿度
（一）设施湿 度环境特点 （二）设施湿度环 境的调节控制
（一） 设施湿度环境特点
1.空气相对湿度较高，且随着湿度的升高而降低。
2.土壤湿度较高且存 在着局部湿差。
蒸腾
蒸发
水分
（二）设施湿度环境的调节控制
除湿 加湿
通风 加温
除湿
温室除湿的最终目的： 防止作物沾湿，抑制病害发生。
① 光照的季节性变化
70
绝对照度（kLux)
60
透光率（%）
50
40
30
20
10
0
清明(5/4)
谷雨(20/4)
立夏(6/5)
小满(21/5)
芒种(6/6)
大棚内地表光照的季节变化
大棚方位对光照的影响
• 东西延长的大棚比南北延长的大棚透光率高，但光照分布的均匀度要低些。
大棚结构对光照的影响
120
• 土壤微生物活动旺盛，有机质有机质含量高且分解较快。 • 土壤淋溶作用小，养分残留量高，易发生土壤次生盐渍化。 • 大多数设施土壤养分供应不平衡，普遍表现为“氮过剩、磷富积、
钾缺乏” 。 • 土壤连作栽培现象普遍，易发生土壤连作障碍。 • 土壤酸化。 • 适宜的环境条件有利于病原菌和害虫的繁殖，很难根治。
被动除湿
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。
被动除湿
减少灌水
通过改良灌 水方法提高 水分的利用 率
被动除湿
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
被动除湿
采用透湿性和吸湿性良好的保温幕材料 增大透光量 自然吸湿
100
80
60
钢竹露
40
架木地 结结对
20
构构照
0 光照强度(klx)
钢竹露 架木地 结结对 构构照
透光率(%)
透明覆盖材料对大棚透光率的影响
• 一般因薄膜老化可减少 透光20～40%，因污染 又可减少透光15～20%, 因太阳光的反射还可损 失10～20%，因水滴附 着可损失20%，这样透 光率约为入射光强的 50%左右。
遮
• 减弱保护地内的光照强度 • 降低保护地内的温度
光
遮阳网 无纺布
竹帘
缺点：操作较难，易损坏。 优点；降温效果好。
• 涂白原 料一般 为石灰 水，或 温室涂 白专用 的涂白 剂。
保护地的人工补光
• 日长补光:周期的需要为目的。 • 栽培补光: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。
• 减少土壤蒸发和作物蒸腾 • 全面地膜覆盖、膜下暗灌、滴灌
加温
1. 增加园艺设施进光量。
热 风 加 温
炉 火 加 温
1. 通风换气
降温措施
自然通风
强制通风
2.遮光,减少进入园艺设施内的热量。
外内遮遮阳阳网网
园艺设施内的空气湿度
㈠ 园艺设施内空气湿度的特点 • 空气的绝对湿度和相对湿度一般都大于露地。 • 空气相对湿度的日变化大。 • 空气湿度依园艺设施的大小而变化。
光照时数
• 塑料大棚和连栋温室，因全面透光，无外覆盖，设施内的光照时数与露地 基本相同。
• 单屋面温室内、北方冬、春季的塑料小棚、改良阳畦，因有防寒保温覆盖 的光照时数一般比露地短。
草苫
光质
• 园艺设施内的光质 成份与露地不同， 主要与透明覆盖材 料的性质有关。
• 以塑料薄膜为覆盖 材料，透过的光质 与薄膜的成分、颜 色等有直接关系。
紫外线 减少
设施光照环境的调节控制
• 一是改善保护地的透光能力，增强保护地的自然光照强 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。
改善保护地的透光能力
设计布局
选择材料
栽培管理
遮
光
合理间距
设计布局
选择材料
栽培管理
遮
光
选择材料
• 幼苗期施用二氧化碳多是在幼苗出土后至20～30天；生产田施 用二氧化碳多从果实膨大期开始，施用过早可能会出现徒长。
施用二氧化碳的原则
睛天多施（1000ppm），阴天不施。 施用CO2的温室白天要适当增温1～2℃。 适当提高湿度（包括土壤湿度），以利于提高光合作用和加 快作物生育。 防止施用CO2后出现的早衰。在停止施用CO2的方法上，应逐 渐降低使用浓度，逐渐停止施用，避免突然停止施用。
• 避免在盐碱土地区发展园艺设施生产。 • 平衡施肥，减少土壤中的盐分积累。 • 合理灌溉，降低土壤水分蒸发量。 • 施用秸秆，降低土壤盐分含量。 • 换土、轮作和无土栽培。
（二）设施土壤环境调节控制
改善土壤的气体环境
施入大量的有机肥，合理灌水防板结。
土壤消毒，改善生物环境 改进栽培措施，防止土壤次生盐渍化
（一）设施土壤环境特点
气体条件
CO2 浓度高
土壤板结
生物条件
营养条件
病菌虫卵多
聚积各种成分
土壤次生盐渍化
（土壤盐分浓度危害）
由于设施中土壤水分是向上 运动的，加之栽培中施肥量 较大，残存的养分离子大量 聚集在表层土壤中，出现土 壤盐分浓度过高，对园艺作 物的生长发育造成不良影响。
土壤盐分浓度危害的防止途径
碳酸氢铵
水
反应桶
过滤桶
酸的浓度以96%为宜，本法适合于试验或小面积应用
增施CO2气肥
燃烧法
• 燃烧甲烷、白煤油释放CO2
• 释放纯二氧化碳
定量施放钢瓶中 的压缩气体。
增施CO2气肥
二氧化碳的使用适期
• 施用时间多是在每天日出或日出后半小时开始，持续使用30分 钟或3～4小时。原则上达到要求的浓度后就停止施用。但是， 如果放风，一般在放风前半小时停止施用。
夹心墙 苯板
防寒土
(一）保 温
①减少放热：最有效的办法是多层覆盖。
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。
减少换气放热
• 及时修补破损的棚膜； • 在门外建造缓冲间，并随手关严房门。
设置防寒沟
• 减少温室南底角土壤 热量散失。
• 气温日变化大，晴天昼夜温差明显大于外界。 • 气温分布严重不均。
上高下低，中部高四周低，单屋面温室夜间北高南低。 • 土温较气温稳定。
中部高于四周，30cm以下土温变化很小。