设施光环境与其调控要求
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设施光环境和其调控要求
基本内容：
（1）设施光环境特征 （2）作物对光环境的要求 （3）设施光环境的调节技术及设备
基本要求：
（1）掌握设施光环境的构成、影响因素、调节技术及设备。 （2）理解不同设施环境光的变化规律及与其他因素的关系 （3）了解作物对光环境的要求、光环境调节设备的发展现状与趋势
00
500
1000
1500
2000
380
760
紫外线 可见光
红外线
8.7% 43.0%
48.3
太阳辐射光谱
2020/11/25
波长（nm）
2500
3000
8
40 辐射力
(W/m2mm)
30
20
10
0 0 0
2020/11/25
20 20000
黑体常温下的热辐射波谱
300K ( 27℃ )
常温物体的热辐射约在 3～80 mm之间
教学重点及难点：
（1）教学重点是光环境的构成、影响因素、调节技术及变化规律。 （2）教学难点是设施光环境调节技术。
2020/11/25
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第一节 设施光环境特征
一、太阳辐射的光谱能量分布 二、太阳辐射强度 三、设施光环境特点
（一）光照强度 （二）光照时数 （三）光质 （四）光分布
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2500 辐射能（W/m2.mm）
6000K黑体辐射
2000
大气层外缘
1500
地面
1000
500
植物光合有效辐射(生理辐射)
300～780nm —— 对植物生理 产生作用的光辐 射波长范围
400～720nm —— 产生植物光 合作用的光辐射 波长范围，一般 在 400 ～ 700nm 的 范围计量
四、影响设施光环境的因素
（一）覆盖材料 （二）直射光入射角 （三）屋面倾斜角 （四）温室的方位角 （五）植株垄（行）向 （六）温室光环境季节的变化
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Keywords
Radiation: electromagnetic wave
Light： Radiation with wavelengths in a range of 1 nm to 1 mm. Visible radiation (380 - 780 nm, approximately) in a practical definition.
件下具有较强的光周期作用。 ②提供辐射热量
影响植物伸长，700～800nm辐射称为远红光，对光周期及种子形 成有重要作用，并控制开花及果实颜色。
1000～3000nm
提供太阳辐射热量。
3000～80000nm
常温物体的热辐射，散失温室内热量。
长波红外
辐202射0/11/25
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光照环境的要素 光照对植物的二类作用 植物产物形成和生理活动的光合作用能量源 影响生长发育过程和形态形成的信息源 光照环境的要素 光合作用 —— 光照强度量 光周期现象 —— 光照时数 光合有效辐射，不同光谱对植物的作用 —— 光质
5～50 mm 辐射能量 占总辐射能量95%
40 40000
60 60000
波长(mm)
80 80000
100
100000 (nm)
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波长范围
不同波长的光热辐射对植物及环境的作用
(
紫 外 太光 阳 辐 射可 短见 波光 辐 射 ） 红 外 光
300nm以下
①对于多数植物，具有杀伤作用，可能导致植物气孔关闭， 影响光合作用，增加病菌感染。
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Importance of light for plant life
Thermal effects --Light intensity (quantity) Photosynthesis --Light intensity (quantity) Photomorphogenesis -- Light quality,
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Importance of light wk.baidu.comor plant life
Thermal effects Photosynthesis Photomorphogenesis (flower development,
etc.) Morphology (phototropism, heliotropism, etc.) Mutagenesis
②加速塑料覆盖材料老化
300～400nm
有利植物的成形与花、果着色、维生素C形成
400～720nm 720～1000nm
①植物光合作用 400～510nm蓝紫光 植物吸收率高，光合作用强，有利植
物成形。 510～610nm绿光 植物吸收率及光合作用效率较低。 610～720nm红橙光 植物吸收率高，光合作用强，一些条
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（三）光照强度的度量
①光照度
受照平面上接受的光通量面密度（单位面积光通量）， 单位：lx
光通量 —— 是按照国际约定的人眼视觉特性评价的辐射 能通量（辐射功率）
人眼视觉对555nm黄绿光最敏感，以该波长光为基准， 对可见光380～760nm范围内的不同波长光按人眼的感觉 区别计算。
射（400～700nm）的能量。 单位：W / m2
植物生理辐射的光波长与人眼感受范围不同，同时不同 波长光的植物生理效应与人眼视觉不同，用光照度作为 植物光照的度量指标是不适宜的。
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②光合有效辐射照度 PAR（Photosynthetically Active Radiation） 单位时间、单位面积上到达或通过的光合有效辐
10-8
10-6
10-4
10-2
1
102
104
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电磁波谱
太阳辐射 热射线
波长( mm )
可见光：0.38～0.76 mm 太阳辐射：0.2～3 mm（占太阳辐射能总量99%） 常温物体的辐射：3～100 mm 热射线：0.1～100 mm
1mm（毫米）=1000mm（微米）＝1000000nm（纳米） 1mm （微米）=1000nm（纳米）
duration of light period Morphology -- Light quality, Direction of light Mutagenesis --Light quality
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一、太阳辐射的光谱能量分布
g 射线
紫外线 可见光 红外线 X射线
无线电波
基本内容：
（1）设施光环境特征 （2）作物对光环境的要求 （3）设施光环境的调节技术及设备
基本要求：
（1）掌握设施光环境的构成、影响因素、调节技术及设备。 （2）理解不同设施环境光的变化规律及与其他因素的关系 （3）了解作物对光环境的要求、光环境调节设备的发展现状与趋势
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1000
1500
2000
380
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紫外线 可见光
红外线
8.7% 43.0%
48.3
太阳辐射光谱
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波长（nm）
2500
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40 辐射力
(W/m2mm)
30
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20 20000
黑体常温下的热辐射波谱
300K ( 27℃ )
常温物体的热辐射约在 3～80 mm之间
教学重点及难点：
（1）教学重点是光环境的构成、影响因素、调节技术及变化规律。 （2）教学难点是设施光环境调节技术。
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第一节 设施光环境特征
一、太阳辐射的光谱能量分布 二、太阳辐射强度 三、设施光环境特点
（一）光照强度 （二）光照时数 （三）光质 （四）光分布
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2500 辐射能（W/m2.mm）
6000K黑体辐射
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大气层外缘
1500
地面
1000
500
植物光合有效辐射(生理辐射)
300～780nm —— 对植物生理 产生作用的光辐 射波长范围
400～720nm —— 产生植物光 合作用的光辐射 波长范围，一般 在 400 ～ 700nm 的 范围计量
四、影响设施光环境的因素
（一）覆盖材料 （二）直射光入射角 （三）屋面倾斜角 （四）温室的方位角 （五）植株垄（行）向 （六）温室光环境季节的变化
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Keywords
Radiation: electromagnetic wave
Light： Radiation with wavelengths in a range of 1 nm to 1 mm. Visible radiation (380 - 780 nm, approximately) in a practical definition.
件下具有较强的光周期作用。 ②提供辐射热量
影响植物伸长，700～800nm辐射称为远红光，对光周期及种子形 成有重要作用，并控制开花及果实颜色。
1000～3000nm
提供太阳辐射热量。
3000～80000nm
常温物体的热辐射，散失温室内热量。
长波红外
辐202射0/11/25
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光照环境的要素 光照对植物的二类作用 植物产物形成和生理活动的光合作用能量源 影响生长发育过程和形态形成的信息源 光照环境的要素 光合作用 —— 光照强度量 光周期现象 —— 光照时数 光合有效辐射，不同光谱对植物的作用 —— 光质
5～50 mm 辐射能量 占总辐射能量95%
40 40000
60 60000
波长(mm)
80 80000
100
100000 (nm)
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波长范围
不同波长的光热辐射对植物及环境的作用
(
紫 外 太光 阳 辐 射可 短见 波光 辐 射 ） 红 外 光
300nm以下
①对于多数植物，具有杀伤作用，可能导致植物气孔关闭， 影响光合作用，增加病菌感染。
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Importance of light for plant life
Thermal effects --Light intensity (quantity) Photosynthesis --Light intensity (quantity) Photomorphogenesis -- Light quality,
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Importance of light wk.baidu.comor plant life
Thermal effects Photosynthesis Photomorphogenesis (flower development,
etc.) Morphology (phototropism, heliotropism, etc.) Mutagenesis
②加速塑料覆盖材料老化
300～400nm
有利植物的成形与花、果着色、维生素C形成
400～720nm 720～1000nm
①植物光合作用 400～510nm蓝紫光 植物吸收率高，光合作用强，有利植
物成形。 510～610nm绿光 植物吸收率及光合作用效率较低。 610～720nm红橙光 植物吸收率高，光合作用强，一些条
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（三）光照强度的度量
①光照度
受照平面上接受的光通量面密度（单位面积光通量）， 单位：lx
光通量 —— 是按照国际约定的人眼视觉特性评价的辐射 能通量（辐射功率）
人眼视觉对555nm黄绿光最敏感，以该波长光为基准， 对可见光380～760nm范围内的不同波长光按人眼的感觉 区别计算。
射（400～700nm）的能量。 单位：W / m2
植物生理辐射的光波长与人眼感受范围不同，同时不同 波长光的植物生理效应与人眼视觉不同，用光照度作为 植物光照的度量指标是不适宜的。
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②光合有效辐射照度 PAR（Photosynthetically Active Radiation） 单位时间、单位面积上到达或通过的光合有效辐
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电磁波谱
太阳辐射 热射线
波长( mm )
可见光：0.38～0.76 mm 太阳辐射：0.2～3 mm（占太阳辐射能总量99%） 常温物体的辐射：3～100 mm 热射线：0.1～100 mm
1mm（毫米）=1000mm（微米）＝1000000nm（纳米） 1mm （微米）=1000nm（纳米）
duration of light period Morphology -- Light quality, Direction of light Mutagenesis --Light quality
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一、太阳辐射的光谱能量分布
g 射线
紫外线 可见光 红外线 X射线
无线电波