设施农业 园艺设施气体环境及其调控措施
新时代设施园艺的环境条件与综合调控探析
林业园艺Lin ye yu a n yi 蔬菜设施园艺，即人们普遍提及的蔬菜保护地生产，可以使蔬菜在不适于栽培的季节栽培成功，且产生巨大的经济效益，设施园艺内的环境条件包括：温度、光照、湿度、气体、土壤等。
它们之间各自独立、独具特性，又互为联系、共同作用。
1设施蔬菜园艺环境条件控制的作用第一，促进农作物健康生长。
在设施蔬菜栽培过程中，通过对园艺环境进行控制，可以营造适宜蔬菜生长的环境条件，比如对温度和湿度等进行控制，使得蔬菜生长环境更适宜，提高蔬菜生长水平。
第二，提高产量，降低成本。
传统农业生产主要受自然环境影响，出现自然灾害的时候对农作物的危害十分严重。
设施农业生产可以减少自然灾害的威胁，提高农作物的生长水平，降低总体生产成本。
2设施蔬菜园艺环境控制措施2.1光照条件及其调控蔬菜设施园艺光照条件是影响蔬菜生长水平的重要因素，当前设施园艺光照依旧依靠自然光照，露地气候条件、栽培季节、当地地理纬度、设施结构、栽培管理技术等因素对设施园艺内的光照水平有极大影响。
在设施园艺内寒冷季节容易出现弱光，炎热季节容易出现强光，弱光和强光状态都不利于蔬菜生长发育，所以要根据实际情况对光照进行调整。
2.2光照较弱时的调节措施第一，选择良好的透明覆盖物。
当前使用较多的覆盖物有玻璃和薄膜，透明度较高，可以获得良好的日照条件。
但是由于玻璃的造价较高，普通的薄膜又容易产生水珠，对紫外线透过率低，因此当前农业生产过程中可以选择无滴膜，增加薄膜的透光度。
第二，充分利用日光能。
在不影响设施园艺的保温防寒目的的前提下，对于不透明的覆盖物应该要早揭晚盖，延长光照时间。
如果是玻璃材质，要及时擦洗，及时除尘，提高透光度。
第三，对反射光进行充分利用。
利用设施内部的墙体反射可以提高光照利用率，比如将温室内墙刷满白石灰，加设反光幕膜等、在蔬菜栽培床以及走道上增加透明薄膜，增强反光性。
第四，提高栽培管理技术。
不同的蔬菜对光照的需求不同，为了提高光照的利用率，可以将需光性能相同的农作物安排在同一个设施中，比如作物之间的高矮搭配，南北搭配等，选择合理的密度，在栽培过程中进行整枝、打杈、搭架、绑蔓等，提高光照利用率。
园艺设施内温度环境调控方法
园艺设施内温度环境调控方法1. 温室通风：温室设施内部温度过高时，通过合理调节温室通风口的开启程度、设置风口位置以及使用风机等设备，实现温室内外空气的交换，从而降低温室内的温度。
详细描述：温室通风是一种常见的调节温室温度的方法。
可以通过设置风口位置和调整风口开度，让外部新鲜空气进入温室，同时将温室内过热的空气排出。
还可以使用风机来增加风流量和调节通风效果。
通过合理调整通风量，可以控制温室内的温度，保持适宜的生长环境。
2. 遮阳网的使用：在温室顶部或墙壁上设置遮阳网，可以有效降低温室内的温度。
遮阳网可以阻挡太阳直射光的进入，减少温室内的光照和热量，从而降低温室的温度。
详细描述：遮阳网是一种常见的遮阳调温设施，在温室顶部或墙壁上安装。
它可以有效减少太阳直射光的进入，阻挡光照和热量的传递，从而降低温室内的温度。
可以根据需要调整遮阳网的遮光率，以实现温室内的光照和温度控制。
3. 雾化降温：通过给温室内喷洒微细的水雾，通过蒸发吸热的原理，降低温室内的温度。
详细描述：雾化降温是一种利用水的蒸发吸热原理来降低温室内温度的方法。
可以通过在温室内部喷洒细小的水雾，在雾化的过程中，水颗粒会吸收空气中的热量，从而降低空气温度。
雾化也可以增加空气湿度，提供较为适宜的生长环境。
4. 冷暖气设备：通过安装空调或暖气设备，调节温室内的温度，确保植物在适宜的生长温度范围内。
详细描述：冷暖气设备是温室内温度调控的重要设备之一。
可以根据需要选择合适的空调或暖气设备，通过加热或制冷来调节温室内的温度。
使用冷暖气设备可以在季节转换或气候变化时，为植物提供合适的生长温度，保证其正常生长发育。
5. 移动遮荫设备：通过设置遮荫网或其他遮挡物，调节温室内的光照和温度。
详细描述：移动遮荫设备常用于温室内的光照和温度调节。
可以根据温室内植物的需求或气候条件的变化，移动遮荫网的位置和开闭，调整温室内的光照和温度。
通过合理利用遮荫设备，可以保持温室内的光照和温度在合适范围内，提供良好的生长条件。
设施农业中的环境调控技术
设施农业中的环境调控技术设施农业是一种通过采用现代化的农业工程和机械技术，改变自然环境，为动植物生长提供相对可控制甚至最适宜的温度、湿度、光照、水肥等环境条件，而进行有效生产的农业。
在设施农业中，环境调控技术至关重要，它直接关系到农作物的产量、品质以及整个设施农业的效益。
一、温度调控技术温度是影响作物生长发育的关键因素之一。
在设施农业中，温度调控的手段多种多样。
首先是保温技术。
设施的建造材料本身就对保温有着重要影响，例如采用保温性能良好的塑料薄膜或者玻璃等覆盖材料。
这些材料能够减少热量的散失，使设施内部在寒冷的天气下也能保持相对较高的温度。
还可以通过在设施内部设置保温幕来进一步增强保温效果。
保温幕可以在夜间放下，减少热量通过辐射的方式散发出去。
加热技术也是温度调控的重要组成部分。
常见的加热方式有热风炉加热和水暖加热。
热风炉加热是通过燃烧燃料产生热风，然后将热风输送到设施内部，迅速提高温度。
这种方式升温快，适合在气温骤降时紧急升温。
水暖加热则是通过热水管道在设施内循环散热，温度比较均匀，而且相对稳定，适合长时间的低温天气下的温度维持。
当然，在温度过高的时候，也需要降温。
通风是一种简单而有效的降温方法。
通过设施上的通风口，可以将设施内部的热空气排出，引入外界的冷空气。
除了自然通风，还有机械通风，例如使用排风扇等设备，可以更精确地控制通风量和通风时间。
遮阳网的使用也能够有效地降低温度，遮阳网可以阻挡部分阳光的直射，减少热量的传入。
二、湿度调控技术湿度对作物的生长同样有着不可忽视的影响。
在设施农业中，湿度调控的主要目标是保持适宜的空气湿度和土壤湿度。
对于空气湿度的调控，当湿度过高时，通风是首要的调节方法。
通过通风，可以将设施内的潮湿空气排出，降低空气湿度。
除湿设备也可以用于降低空气湿度，例如除湿机可以吸收空气中的水分，使空气变得干燥。
在土壤湿度方面，灌溉系统起着关键的调控作用。
滴灌系统是一种比较先进的灌溉方式，它能够将水缓慢而精准地滴灌到作物根部，既满足作物对水分的需求，又能避免水分过多造成土壤湿度过高。
设施气体环境特点及调控管理
设施（日光温室）气体特点及调控管理光合作用合成的有机物质是我们人类和动物一切食物来源，作物产量的90%—95%都来自光合作用，而CO2是光合作用最重要的原料。
在相对密闭的温室环境中，由于蔬菜作物的光合作用消耗CO2，使温室内的CO2浓度大幅度下降，常造成CO2不足，限制了光合作用，制约了作物生长发育，影响了蔬菜的产量和品质。
同时温室中还释放出一定的有毒气味，当这些有毒气体积累到一定浓度时，就会对蔬菜作物产生毒害作用，造成产量下降，质量不高，影响收入。
一、设施CO2气体环境特点一天中棚室内二氧化碳变化很大，日出后由于作物光合作用，使二氧化碳含量降低，到上午10时左右，浓度最低，造成作物“生理饥饿”而减产。
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。
CO2作为绿色植物光合作用的主要原料，被称为植物的粮食。
大气中CO2浓度为0.03%，而一般蔬菜作物CO2的饱和点是0.1%～0.16%。
所以，设施内二氧化碳浓度是远远满足不了光合作用的需求。
在封闭的设施内，根据CO2气体环境变化特点以及蔬菜作物吸收的能力，及时增施CO2气体肥料，满足蔬菜作物生长发育，增强植株抗病能力，以提高蔬菜产品的质量与品质显得尤为重要。
（二）设施内气体环境的调控措施1. CO2的主要来源液态CO2、燃料燃烧、CO2颗粒气肥，此外还有化学反应法2.施肥技术（1）施肥的浓度 600～1000ppm,（2）CO2施肥时间应根据设施内CO2浓度变化规律来确定。
在温室栽培条件下，室内CO2浓度与室外有明显的差异。
通过前面的学习，我们了解温室夜间由于蔬菜的呼吸及土壤有机质的分解释放CO2，室内CO2浓度天亮前达到最高点。
早晨日出后，由于光合作用使温室内CO2浓度迅速降低，远远低于大气中正常的CO2浓度。
即使通风也达不到大气中CO2的正常浓度水平。
7设施园艺-环境及调控技术
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
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
辐射 外
表
表
风
面
面
速
、
表
面
对流
热传导
对流
积
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
对水分的要求和 吸收能力
园 艺 植 物
湿生植物：生长期间要求大量的水 分存在根、茎、叶内有大量水分存 在。
的
分
类
中生植物： 既不耐旱，也不耐涝，
要求经常保持土壤湿润
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 （ % ）
高 湿 型 黄 瓜 、 白 菜 类 、 绿 叶 菜 类 、 水 生 菜
最低界限 8 8 5 5 8 8 2 2 2 10
➢ 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。
第三章 园艺设施的环境条件及其调控
62.5
连 栋 钢 筋 水 泥5.99
56.3
露 地选用透光率高且透光保证率高的透明覆盖材料
2. 改进管理措施
3. ⑴ 保持透明屋面清洁 4. ⑵ 充分利用反射光（聚酯反光膜或反光板） 5. ⑶ 合理密植 6. ⑷ 加强植株管理 7. ⑸ 地膜覆盖
反光膜
⑹ 在保温的前提下,尽可能早揭晚盖内外覆盖 ⑺ 采用有色薄膜 (8) 耐弱光品种的选用 3. 人工补光 ⑴ 目的 ⑵ 人工补光对光源的要求 ⑶人工补光的光源
(四) 提高地温的方法
1. 架床式离地床栽培 2. 炕洞式栽培床(跨度6m的温室8排炕
洞,30cm和80cm 的 2个烟囱设在两个山 墙处) 3. 埋设酿热物 4. 电热加温 5. 水暖加温
6. 温室外挖防寒沟 7. 地面覆盖(地膜、草、稻麦秸覆盖） 8. 勤松土,控制浇水
(五) 变温管理
1. 变温管理的依据 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1d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
人工补光
① 白炽灯和卤钨灯：光谱不全，属热辐射光源， 即在产生光的同时产生热效应。防止高温烧苗：
A 移动光源 B 用水滤器
② 日光灯：可克服白炽灯产生辐射热的缺点，苗期 连续补光30天，每天4~8小时，番茄、黄瓜可早 熟15~20天。
③ 生物汞灯 ④ 钠灯
④水银荧光灯：可把紫外光变为可见光，光照强度高， 有利于长日照植物进行光合作用。
3. 棚室果菜四段变温管理指标
种类
变温管理
6~12时 12~17时 17~21时 21~6时 晴天 阴天
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
第四节设施气体环境及其调控
1、一般是施 用腐熟的有机 肥或用作物秸 秆改进土壤的 透气性。 2、中耕，经 常保持土壤疏 松通气状态。 3、采用地下 灌溉方法灌水， 保护良好团粒 结构。
四、园艺设施内空气的流动
1、空气流动的作用 （1）影响设施内气温分布 （2）影响作物蒸腾及光合强度
在某一气流速度范围内，可以增加作物的叶面积和干物 重，超过此范围，反而产生抑制作用，该风速限范围大约为 0.5m／s。
⑦燃烧煤和木炭 燃料来源容易，但产生的CO2不宜控制，在燃 烧过程中常有一氧化碳和二氧化硫有害气体伴随而出。
⑧气体肥料 山东省农业科学院原子能研究所研制的固气颗粒肥 ，作为设施CO2补充施肥效果良好。固气颗粒肥为直径1cm的扁圆 形颗粒，施入表土层后，在潮湿、适温条件下发生生理生化作用， 可持续释放CO2气体40d左右。供气浓度为500~1000mg/kg。使用量 每1000m2施60kg于1~2cm表土层。在蔬菜定植后施用一次，基本可 供一茬作物的需要。
➢CO2在设施内的分布是 不均匀的。
(三)设施内CO2浓度的影响因素：
1.太阳光照强度的变化、影响光合作用强度，也影响 CO2浓度，晴天CO2浓度低于阴天，白天低于夜间。
2.设施内温度变化 3.设施类型、结构、面积、空间大小。 4.设施内通风换气方法及时间长短。 5.栽培床内有机质含量。
6.设施内作物种类、生育时期。
土壤气体组成：
土壤气体存在于土壤粒的间隙内，正常的土壤粒和间隙的比例大约是1:1， 间隙内被气体和水分充满着，其比例又是大约1:1。如果孔隙的大小、孔隙率 和含水量变化时，土壤的容气量也发生变化，要使土壤中保持一定比例的气 体，土壤的结构应该是团粒结构，黏土团粒不发达排水不好，容气量小。
土壤气体的组成，一般情况是CO2浓度比大气中高，而O2浓度比大气中低， 当土壤间隙小、水分多时能使CO2浓度剧增和O2浓度大量减少。土壤和大气 中的气体交换主要是依靠扩散作用进行的，所以离表层越近，间隙越大，扩 散抵抗越小，气体越充足。
设施园艺学第四章园艺设施的环境特征及其调节控制6
全光面连栋温室，以何种建筑方位为优？
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、春、夏三个季节均表 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，直射光日总量差值冬至可达 30%，春分达10%
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 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:
（1）散射光的透光率
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，τs由下列因子决定 :
τs =τso（1-r1）（1-r2）（1-r3） τso—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 室<5%，小型温室<10% r2—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20%-30%， 尘染可达15%-20%
※与水平构架材料多少有关
水平构架材料多，东西延长温室直射光在床面上 的分布有若干弱光带，形成死阴影，南北延长无
结论
从透光率和骨架材料遮阴两方面综合考虑：对单 栋温室、塑料棚而言，如是单屋面，则应以东西 延长、坐北朝南为优。如是双屋面的，以冬季生 产为主时，东西延长比南北延长的光强，并可调 整屋面坡度，减少水平构架材料来减少床面上弱 光带。如以春秋栽培为主或全年栽培时，则应以 南北延长为优
☆覆盖材的透光特性
☆覆盖材料的污染（尘埃、水滴等）和老化程度
☆温室结构、方位、建材骨架和室内设施等
2、覆盖材料的透光特性
投射到保护设施覆盖物上的太阳辐射能，被分为三部分： 吸收率+反射率+透射率=1
设施内的环境因素及调节措施
设施内的环境因素及调节措施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。
而设施农业，就是实现后一目标的有效途径。
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，是根据作物遗传特性和生物特性对环境的要求，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、水果、花卉等作物设施栽培的优质、高产、高效。
制定作物设施栽培的环境调节调控标准和栽培技术规范，必须研究以下几个问题：1.掌握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。
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，生产者必须了解。
光照、温度、湿度、气体、土壤是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作物生育都有直接地影响，作物与环境因子之间存在着定性和定量的关系，这是从事设施农业生产所必须掌握的。
2.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。
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。
在摸清农业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。
第五章 设施气体环境及其调控
（二）二氧化硫（）和一氧化碳（）
菠菜、菜豆对二氧化硫非 常敏感，当浓度在～ 就可 受害。一般在～ 时大部分 蔬菜受害。
番茄、菠菜叶面出现灰白 斑或黄白斑，茄子出现褐 斑。嫩叶容易受害。
辣椒 SO2气体为害症状
来源
临时炉火加温使用含 二氧化硫高的燃料而且排烟不好；
要使用含硫量低的煤加温，疏通烟道，必要时 应用鼓风机使煤充分燃烧。
（） 土壤呈强酸性（＜）
有机 态氮
水解、氨化 土壤微生物
铵态氮 亚硝酸细菌 NH4+
亚硝酸 NO2-
硝态氮 NO3-
硝酸细菌
、 预防方法
⑴ 不施用未腐熟的有机肥，应严格禁止在土壤表面追施生鸡粪 和在有蔬菜生长的温室发酵生马粪。
⑵ 一次追施尿素或铵态氮肥不可过多，并埋入土中。 ⑶ 注意施肥与灌水相结合。 ⑷ 一旦发现上述气体危害，应及时通风换气并大量灌水。 ⑸ 发现土壤酸度过大时，可适当施用生石灰和硝化抑制剂。
、设施内的变化特征
夜间比白天高，阴 天比晴天高；
CO2浓度（ppm）
CO2浓度的变化曲线
作物不同生育期浓 度不同：出苗前，
2500
因呼吸强度大，大
2000
棚内浓度高；
1500
不同大小的温室浓
1000
度不同：大温室出
500
现最低浓度的时间
延迟。
0
08:00 10:00 12:00 14:00 16:00 18:00
、预防方法
注意塑料制品质量 不用施用大浓度乙烯利并适当通风
二 设施气体环境的调节控制
CO2的调控
预防有害气体的产生
有机肥要充分腐熟后深施； 化肥要随水冲施或埋施； 避免使用挥发性强的氮素化肥； 选用无毒的蔬菜专用塑料薄膜和塑料制品； 设施内不堆放陈旧塑料制品及农药、化肥等； 冬季加温时严禁漏烟； 一旦发生气害，加大通风，不要滥施农药化肥。
设施农业 园艺设施气体环境及其调控措施
学习情境五园艺设施气体环境及其调节控制园艺设施内的气体条件不如光照和温度条件那样直接地影响着园艺作物的生育，往往被人们所忽视。
但随着设施内光照和温度条件的不断完善，保护地设施内气体成分和空气流动状况对园艺作物生育的影响逐渐引起人们的重视。
设施内空气流动不但对温、湿度有调节作用，并且能够排出有害气体，同时补充CO2，这对增强园艺作物光合作用，促进生育有重要意义。
所以，为了提高园艺作物的产量和品质，必须对设施环境中的气体成分及其浓度进行调控。
一、园艺设施的气体环境及其特点（一）氧气（O2）园艺作物生命活动需要氧气，尤其在夜间，光合作用因为黑暗的环境而不再进行，呼吸作用则需要充足的氧气。
此外，根系的形成和种子的萌发，都需要有足够的氧气。
（二）二氧化碳（CO2）CO2是绿色植物光合作用的主要原料，自然界中CO2的浓度为0.03％，一般蔬菜作物的CO2饱和点是1％~1.6％，显然不能满足需求。
但露地生产中从来表现不出CO2不足现象。
原因是空气流动，作物叶片周围的CO2不断得到补充。
而设施生产是在封闭或半封闭条件下进行的， CO2的主要来源是土壤微生物分解有机质产生或作物呼吸产生的，冬季很少通风，CO2得不到补充，常使植株处于CO2饥饿状态，作物产量下降。
1．CO2浓度的日变化温室早晨揭苫有CO2浓度最高，一般可达到1％~1.5％。
揭苫后随着光照强度增加，温度升高，作物光合作用增强，CO2浓度迅速下降。
如不通风，到上午10时左右浓度最低，达0.01％，比大气中还低，造成“生理饥饿”，严重地抑制了光合作用。
到了夜间，作物呼吸作用放出CO2，土壤微生物活动也会放出CO2，温室又处于密闭状态，所以夜间CO2浓度最高，比一般空气中的含量高3~5倍。
如图4－8。
2．CO2浓度随天气的变化晴天作物光合作用强，CO2浓度明显降低。
阴雨天作物光合作用弱，CO2浓度较高，接近大气中的浓度水平。
3．CO2浓度在空间上的分布垂直方向上，植株间CO2浓度低；水平方向上，中部CO2浓度高，四周低。
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。
农业设施的环境特点及调节控制管理PPT课件( 29页)
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13、时间，抓住了就是黄金，虚度了就是流水。理想，努力了才叫梦想，放弃了那只是妄想。努力，虽然未必会收获，但放弃，就一定一无所获。
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14、一个人的知识，通过学习可以得到;一个人的成长，就必须通过磨练。若是自己没有尽力，就没有资格批评别人不用心。开口抱怨很容易，但是闭嘴努力的人更加值得尊敬。
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15、如果没有人为你遮风挡雨，那就学会自己披荆斩棘，面对一切，用倔强的骄傲，活出无人能及的精彩。
塑料大棚 日光温室 东西方向上
南北方向上
（一）设施光照环境特点
光照度
草苫
光照时数
光质
（一）设施光照环境特点
光照度 光照时数 光质
紫外线 减少
（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
合理间距
（二）设施光照环境的调节控制
优
设计布局
质 棚
膜
选择材料
栽培管理
遮光
（二）设施光照环境的调节控制
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5、世上最美好的事是：我已经长大，父母还未老;我有能力报答，父母仍然健康。
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6、没什么可怕的，大家都一样，在试探中不断前行。
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7、时间就像一张网，你撒在哪里，你的收获就在哪里。纽扣第一颗就扣错了，可你扣到最后一颗才发现。有些事一开始就是错的，可只有到最后才不得不承认。
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8、世上的事，只要肯用心去学，没有一件是太晚的。要始终保持敬畏之心，对阳光，对美，对痛楚。
有害气体
CO2
（二）设施气体环境的调节控制
增施CO2气肥
预防有害气体的产生漏斗源自阀门 盛酸桶塑料管
散气管 散气孔
碳酸氢铵
水
反应桶
过滤桶
园艺设施内温度环境调控方法
园艺设施内温度环境调控方法一、引言园艺设施内温度环境调控是指通过采取措施，使得园艺设施内的温度处于适宜的范围，以促进植物的生长发育和增加产量。
园艺设施内温度环境调控方法的选择和实施对于园艺生产具有重要意义。
二、园艺设施内温度环境调控方法1. 保温材料的选择保温材料的选择是园艺设施内温度环境调控的基础。
常用的保温材料有聚乙烯薄膜、玻璃纤维布等。
根据需要的保温效果和经济成本，选择合适的保温材料进行园艺设施的覆盖。
2. 通风设备的设置通风设备的设置是调控园艺设施内温度的重要手段。
通过合理设置通风设备，可以调整园艺设施内的空气流动，降低温度。
常用的通风设备有风扇、通风窗等。
根据园艺设施的具体情况，合理设置通风设备，保证空气的流通，减少温度的积聚。
3. 遮阳网的使用遮阳网的使用是调控园艺设施内温度的有效方法之一。
遮阳网可以阻挡部分阳光的照射，减少太阳辐射对园艺设施内温度的影响。
根据需要，选择合适的遮阳网进行覆盖，调整光照强度，达到温度调控的目的。
4. 温室设备的控制温室设备的控制是调控园艺设施内温度的关键。
通过合理控制温室设备的开关，可以调整温室内的温度。
常用的温室设备有加温设备、降温设备等。
根据园艺作物的需求，合理控制温室设备的使用，保持温室内的适宜温度。
5. 微气候调控技术微气候调控技术是调控园艺设施内温度的高级手段。
通过合理布置遮挡物、利用地下水源、改善土壤环境等措施，调整园艺设施内的微气候，达到温度调控的目的。
这种技术需要根据园艺设施的具体情况和作物的需求，进行合理设计和实施。
6. 温度监测与控制系统温度监测与控制系统是实现园艺设施内温度环境调控的重要工具。
通过安装温度传感器，实时监测园艺设施内的温度变化，并通过控制系统进行调整。
这种系统可以自动调节温室内的温度，提高调控的准确性和效率。
7. 水循环利用技术水循环利用技术是调控园艺设施内温度的可持续发展手段之一。
通过合理设计水循环系统，将废水进行处理和循环利用，可以调节园艺设施内的湿度和温度，提高水资源利用效率。
论述园艺设施内温度环境调控方法
论述园艺设施内温度环境调控方法园艺设施内温度环境调控方法主要通过控制设备和技术手段来实现。
以下是几种常见的方法：1. 通风系统：通风是调节温度最常用的方法之一。
通过合理设置通风窗、门和风机等设备，调整室内外空气流动，使热空气排出，新鲜空气进入，以降低室内温度。
可以根据室内外温差和植物生长需要进行通风调节。
2. 加热系统：当室内温度过低时，可以使用加热设备来提高温度。
常见的加热设备有暖气片、电加热器、地暖等，可以根据需要选择不同的加热方式。
通过合理设置加热设备的温度和工作时间，可以有效调控室内温度。
3. 遮阳系统：遮阳是调节温度的有效方法之一。
通过设置遮阳网、遮阳帘和遮阳棚等设备，减少太阳直射光的照射，降低室内温度。
可以根据太阳高度和植物对阳光的需求进行遮阳调节。
4. 绝缘材料：采用优质的绝缘材料对园艺设施进行绝缘处理，可以减少室内外温度的传导。
常见的绝缘材料有保温板、保温棉、防震乳胶等，可以提高设施的保温性能，减少温度波动。
5. 水循环系统：通过设置水循环系统进行温度调控。
可以利用水的热容量较高的特性，通过循环水来吸收和释放热量，以调节室内温度。
常见的水循环系统有地源热泵系统、水循环散热器等。
6. 智能控制系统：利用智能控制技术和传感器，实现对园艺设施内温度的自动调控。
通过监测室内外温度、湿度和光照等参数，智能控制系统可以自动调节通风、加热和遮阳等设备的工作状态，以实现精确的温度调节。
综上所述，园艺设施内温度环境可以通过通风系统、加热系统、遮阳系统、绝缘材料、水循环系统和智能控制系统等方法进行调控，以满足植物生长需要并提高产量和质量。
园艺设施内气体环境及其调控技术
度 高低 合 理 调 节 ，这种 通 风 方 式 调 节控 制 效 果好 。
采 取 底 窗加 天 窗 混 合通 风 ，天 窗 主 要起 排 气 作 用 ，
底 窗 或扒 缝主 要 是进 气 ， 从侧 面进 风 ，冷 气流 进 入
室 内 ，将 热 空气 向上 顶 ，所 以排气 效 果特 别 明显 。 ４ ． ２ 强 制 通 风 。 大 型 连 栋 温 室 自然 通 风 效 果 差 ， 需要 进行 强制 通 风 。在通 风 的出 口和 入 口处增 设 动 力扇 ，吸气 口对 面装 排 风扇 ，或排 气 口对 面装 送 风 扇 ， 使 室 内 、外 产 生 压 力 差 ， 形 成 冷 热 空 气 的 对
流 ，从而 达 到通 风换 气 的 目的 。
解 和 掌握 园 艺设 施 内气 体 变 化和 环 境 影 响 ，
度 的增 加而 逐 步提 高 二氧化 碳 的用量 。因此 ，要科 学遵 循 作物 生 长规 律及 作 物 的发 育阶 段 ，合 理 掌控 施 用 时 间 。一般 在 见 光 后前 ０ ． ５ ｈ开始 施 用 ，连 续
施用 ２～３ ｈ ，通 风 前 结束 。苗期 、果 实 或产 品器 官 快 速 生 长 期 施 用 ，可 加 速 幼 苗 生 长 ，促 进 果 实 膨 大 ，提 高产 量 ， 改善 果实 品质 。在蔬 菜 营养 生 长期 施用 ，要注 意使 用浓 度和 时间 。
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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学习情境五园艺设施气体环境及其调节控制
园艺设施内的气体条件不如光照和温度条件那样直接地影响着园艺作物的生育，往往被人们所忽视。
但随着设施内光照和温度条件的不断完善，保护地设施内气体成分和空气流动状况对园艺作物生育的影响逐渐引起人们的重视。
设施内空气流动不但对温、湿度有调节作用，并且能够排出有害气体，同时补充CO2，这对增强园艺作物光合作用，促进生育有重要意义。
所以，为了提高园艺作物的产量和品质，必须对设施环境中的气体成分及其浓度进行调控。
一、园艺设施的气体环境及其特点
（一）氧气（O2）
园艺作物生命活动需要氧气，尤其在夜间，光合作用因为黑暗的环境而不再进行，呼吸作用则需要充足的氧气。
此外，根系的形成和种子的萌发，都需要有足够的氧气。
（二）二氧化碳（CO2）
CO2是绿色植物光合作用的主要原料，自然界中CO2的浓度为0.03％，一般蔬菜作物的CO2饱和点是1％~1.6％，显然不能满足需求。
但露地生产中从来表现不出CO2不足现象。
原因是空气流动，作物叶片周围的CO2不断得到补充。
而设施生产是在封闭或半封闭条件下进行的， CO2的主要来源是土壤微生物分解有机质产生或作物呼吸产生的，冬季很少通风，CO2得不到补充，常使植株处于CO2饥饿状态，作物产量下降。
1．CO2浓度的日变化
温室早晨揭苫有CO2浓度最高，一般可达到1％~1.5％。
揭苫后随着光照强度增加，温度升高，作物光合作用增强，CO2浓度迅速下降。
如不通风，到上午10时左右浓度最低，达0.01％，比大气中还低，造成“生理饥饿”，严重地抑制了光合作用。
到了夜间，作物呼吸作用放出CO2，土壤微生物活动也会放出CO2，温室又处于密闭状态，所以夜间CO2浓度最高，比一般空气中的含量高3~5倍。
如图4－8。
2．CO2浓度随天气的变化
晴天作物光合作用强，CO2浓度明显降低。
阴雨天作物光合作用弱，CO2浓度较高，接近大气中的浓度水平。
3．CO2浓度在空间上的分布
垂直方向上，植株间CO2浓度低；水平方向上，中部CO2浓度高，四周低。
（三）有害气体
设施生产中如管理不当，常发生多种有毒害气体（表4－6），这些气体主要来自于有机肥的分解、化肥挥发、棚膜挥发、烟道加温漏气等。
当有害气体积累到一定浓度，作物就会发生中毒症状，浓度过高会造成作物死亡，必须尽早采取措施加以防除。
二、园艺设施气体环境的调节控制
（一）增施CO2气肥
1．作用
实践证明，设施内增施CO2气肥能够提高园艺作物产量，改善品质。
一方面CO2是光合作用的主要原料，环境中的CO2浓度升高，作物的光合强度和光合速率增大，同化物产量增多，促进营养生长，使株高、茎粗、叶面积增加；另一方面，增施CO2还可促进作物的生殖生长，使果菜类作物花芽分化提早，花数增加，坐果率提高，增大果实生长速度，达到早熟高产。
此外，CO2施肥可使番茄、黄瓜果实内含糖量、维生素C含量升高，改善品质。
2．施用方法
（1）通风换气
是补充CO2最简便的方法，简便易行，但增施CO2的量不易掌握，且严寒冬季难以进行。
（2）有机肥发酵
肥源丰富，成本低，简单易行，但CO2发生量集中，也不易掌握。
（3）燃烧法
燃烧白煤油、天然气、液化气、沼气、煤、焦炭等来增施CO2，常用方式是采用火焰燃烧式CO2发生器产生CO2，通过管道或风扇吹散到室内各角落。
这种方法的优点是简单有效，缺点是优质燃料成本高；一般燃料易产生CO、SO2等有害气体，使用过程中应注意使燃料充分燃烧。
（4）施用液态、固态CO2
每1000 m3空间每次施2~3kg。
这种方法的优点是施放的CO2纯净、安全、方便，劳动强度小。
缺点是CO2的来源受限制。
（5）施用颗粒肥
山东省农科院研制出的CO2颗粒肥，埋入土中或放入容器中加水，即可产生二氧化碳，缓慢向空气中释放。
此法的优点是不需要特殊装置，简单易行。
缺点是释放时间不易控制。
（6）化学反应法
采用碳酸盐和强酸反应产生CO2。
我国目前多用此种方法。
反应式如下：
生产中多采用废硫酸和化肥碳酸氢铵反应。
使用时首先将3份体积水置于塑料或陶瓷容器中，边搅拌边将1份体积的浓硫酸沿器壁缓慢加入水中，搅匀，冷却至常温备用。
然后将配制好的稀硫酸盛入敞口塑料桶内，一次可放入2~3天的用量，这样在塑料桶中一次加入的碳酸氢铵完全转化成二氧化碳后，稀硫酸还有剩余，省去了经常稀释硫酸的麻烦，也可防止碳酸氢铵过剩而有氨气产生，对作物生长不利。
使用时将称好的碳酸氢铵用厚纸包好，其上插几个孔，慢慢放入稀硫酸中，以免反应过于剧烈而使硫酸溅出。
碳
酸氢铵不可浮在反应液上面，防止氨气产生。
因为二氧化碳较重，生成后要下沉扩散，所以盛硫酸的桶应该悬挂在空中，利于功能叶片的吸收，悬挂高度随植株生长点适当向上提高，一般略高于植株生长点。
为使二氧化碳分布均匀，通常每667m2温室要均匀设置6~8个发生点。
硫酸与碳酸氢铵完全反应后（即碳铵加入硫酸后完全无气泡放出）得到的液态硫铵，可稀释50倍直接作
追肥用。
每日所需反应物的量可根据下列公式计算：
碳酸氢铵量（g）＝保护地空间体积（m3）×施用CO2浓度（ml／m3）×0.0036
所需硫酸量（g）＝每日所需碳酸氢铵量（g）×0.62
注：其中保护地空间体积＝保护地面积×平均高度；保护地黄瓜二氧化碳施用浓度为1200~2000ml／m3；0.0036为每m3发生1mlCO2所需的碳酸氢铵克数；0.62为1g NH4HCO3需与0.62gH2SO4反应。
目前市场上出售的CO2发生器其工作原理如图4－9所示，经清水过滤过的CO2气体通过散气管导入温室大棚的各部分。
3．CO2的施用时期和时间
果菜类宜在结果期施用，开花坐果前不宜施用，以免营养生长过旺造成化瓜。
冬季光照较弱、作物长势较差、二氧化碳浓度又较低时，可提早施用。
根据棚室一天中二氧化碳变化情况，二氧化碳一般在晴天日出后半小时开始施用，到放风前半小时停止施用。
每天有2~3小时的施用时间，就不会使植株出现二氧化碳饥饿状态，不同季节间光照时数和最高光强出现的时间不一致，从获得最佳经济效益的角度来讲，CO2施用的具体时间为12月份到1月份为9~11时，2月到3月为8~10时，4月份到5份月和11月为7~9时。
4．CO2施肥的注意事项
（1）CO2施肥通常选择在晴天的上午，下午通常不施。
另外，阴天、雨、雪天气，或气温较低时，光合作用弱，也不需施用。
（2）进行CO2施肥时，应设法将棚室内的温度提高2~3℃，有利于促进光合作用。
（3）增施CO2后，作物生长加快，消耗养分增多，应适当增加肥水，才能获得明显的增产效果。
（4）要防止设施内CO2浓度长时间偏高，引起植株CO2中毒。
（5）要保持CO2施肥的连续性，应坚持每天施肥，如不能每天施用，前后两次的间隔时间也应短一些，一般不要超过一周，最长不要超过10天。
（6）采用化学反应法稀释硫酸时一定要将硫酸沿器壁缓慢注入水中，千万不能将水倒入硫酸中，以免发生事故；盛硫酸要用陶瓷或塑料容器，不能用金属容器，否则会发生腐蚀。
反应过程中要防止氨气挥发引起蔬菜氨中毒，反应液做追肥前要做酸性检查，无残留酸后方可施肥。
（二）预防有害气体
1．合理施肥
有机肥要充分腐熟后施用，并且要深施，以防NH3和SO2等有毒气体危害；不用或少用挥发性强的氮素化肥；深施基肥，不地面追肥；施肥后及时浇水等。
2．覆盖地膜
用地膜覆盖垄沟或施肥沟，阻止土壤中的有害气体挥发。
3．正确选用与保管塑料薄膜与塑料制品
应选用无毒的蔬菜专用塑料薄膜和塑料制品，棚室内不堆放陈旧制品及农药、化肥、除草剂等，以防高温时挥发有毒气体。
4．正确选择燃料、防止烟害
应选用含硫低的燃料加温、并且加温时，炉和排烟道要密封严实，严防漏烟。
有风天加温时，还要预防倒烟。
5．勤通风
一旦发生气害，注意加大通风，不要滥施农药化肥。