现代农业科技进展第三章 设施农业
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设施农业技术 • 总体水平，特别是科技水平低 • 设施水平低，抗御自然灾害能力差 • 机械化信息化水平低 • 设施栽培技术不配套
政府政策 • 政府部门多头管理，设施农业涉及到园艺、畜牧、水产等
多个部门，存在多头管理情况，这从体制上制约了设施农 业的协调有序发展； • 扶持资金投入不足； • 设施农业标准化程度低，在全国范围内，还没有出台统一 的设施农业标准； • 很多企业只重视温室主体结构和配套设备的性能指标和质 量，而忽视了温室的整体性及其配套产品的标准化。
第三章 设施农业
第一节 设施农业发展概况 第二节 设施农业的类型 第三节 设施环境调控
第一节 设施农业发展概况
1 设施农业的内涵 2 设施农业的特点 3 设施农业的历史 4 设施农业的现状 5 我国设施农业存在的主要问题
1 设施农业的内涵
使用人工设施，人工控制环境因素，使生物获 得适宜的生长条件，从而延长乃至“改变”生 产季节，获得最佳产出的农业生产方式。
1、温度的调控
1.1增加太阳光进入设施内的数量
1.1.1采光面与太阳入射率
1.1.2不同建筑方位与太阳入射率
东西向大棚光照分布
南北向大棚光照分布
1.1.3采光材料与各种光波入射率
1.2、减少散热量
1.2、减少散热量
• 水蓄热
1.3、蓄热
– 水袋水墙法
– 盐水池蓄热法
– 水槽热交换器法
1、种植业设施 2、养殖业设施
1、种植业设施
1.1 单株、单穴保护 1.2 群体保护
1.2 群体保护
屏障设施：降低风速、稳定气流，保障种植 畦内有较高温度 地面覆盖和地膜覆盖：早产、丰产、改善品 质
地膜的功能与用途
• 广谱地膜：由高压聚乙烯树脂吹制，厚 0.014mm，透光性好，保温性强。
• 微薄地膜：由高压聚乙烯和高密度聚乙烯混合 吹制，后0.008mm，透光性稍差
土壤盐分和病虫害消长快 • 有适于设施栽培或饲养的动植物品种
3 设施农业的历史
• 秦朝：用温泉进行冬季生产 • 唐朝：利用温泉在温室内进行早熟黄
瓜栽培 • 元朝：韭菜用马粪发热遮光软化栽培 • 清朝：土温室的出现
• 1958年，东北发展塑料薄膜覆盖技术 • 20世纪60年代，大型塑料大棚兴起 • 20世纪70年代，大型塑料大棚遍及全国 • 1985年，引进自控装置温室
孔，适于温暖湿润气候地区 • 切口地膜：普通地膜上呈条状交互排列切口。 • 打孔地膜 • 杀草膜：一面附着除草剂
1.2.3 几种主要群体保护设施类型
• 浮面覆盖 • 冷床及温床设施 • 塑料薄膜小棚设施 • 塑料薄膜大棚设施 • 阴棚 • 防雨棚 • 日光温室
阳畦
钢架电热温床
• 软化设施 ✓ 软化栽培：依靠冬前植物体内贮藏的
• 设施农业在蔬菜上用得较多、较早。 • 2007年，蔬菜栽培面积87万公顷，占总播种面积
的7.9%，比97年扩大了7.6倍。 • 蔬菜产量3.13亿吨，增长了1.2倍 • 人均蔬菜占有量由119Kg增加到225Kg • 蔬菜年产值2500亿元
• 用1/20的耕地生产出仅次于粮食的总产值。
5 我国设施农业存在的主要问题
• 无土栽培：生长快、产量高、质量好、清洁 卫生
• 二氧化碳施肥：普遍认为二氧化碳体积分数达 到0.1%时几乎对各种作物都有增产的效果。
• 熊蜂授粉
• 设施养殖
2 设施农业的特点
• 有一定的保护设施 • 能高产、稳产、高效 • 不同于露地农业生产的环境条件 • 照度低、温差大、湿差大、气流缓慢、
• 地中热交换
1.4、加热
• 酿热加温 • 燃料加温 • 电热加温
1.5、降温
• 遮光降温法
– 遮光20-30%，室温可降低4-6℃。
• 屋顶流水降温法 • 喷雾法 • 风机水帘降温法 • 冷冻机制冷降温法
2、光照的调控
2.1设施光照环境特点 2.2影响光照环境的因素 2.3设施光照环境的调控
• 黑色地膜：保墒性好，可杀草 • 黑白两面膜：一面乳白一面黑色，降地温，除
杂草。
• 银黑两面地膜：一面银灰色，一面黑色，降 温保墒功能更强，还可趋避蚜虫，防病毒病， 促进花青素和维生素丙的合成。
• 绿色地膜：防杂草 • 银灰地膜 • 银灰色反光膜：又称PP膜
Байду номын сангаас
• 配色地膜：无色透明和黑色双色膜 • 微孔地膜：普通地膜上每平方米有2500个微
4 设施农业的现状——主要发达国家
• 荷兰人均耕地1.33亩，有13000多公顷玻璃温室， 农产品出口450亿美元/年。
• 荷兰产鲜花占世界出口额的60%，我国仅占1%。 • 日本每天上市的蔬菜品种14个。 • 以色列采用节水灌溉和塑料温室结合，年产
10.7亿支鲜花，出口量世界第3位。
4 设施农业的现状——中国
俄罗斯称保护农业、美国称覆盖农业、日本称 设施农业
• 阳畦——又叫冷床，是完全利用太阳的光照和 地温，而无任何人工加温设备的苗床。
• 塑料大棚
阿尔梅里利地区全部土地面积为315平方公里，是个旱区，为了 发展蔬菜生产而覆盖了120平方公里的大棚，是世界最大的大棚。
• 日光温室
• 智能温室
植物工厂
市场经营
• 设施农业的龙头企业少，辐射带动能力较差； • 广大农户设施农业产业化水平低；农户对市场的认知
度不够，市场信息不灵，生产中存在一定的盲目性， 造成收益不稳定，抗风险能力不强；
• 设施农业专业化组织作用相对较弱，大多数专业协会 管理分散，主体地位不明确；经营方式仍以个体农户 为主。
第二节 设施农业的类型
2.1设施光照环境特点
光照度 光照时数 光质
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
• 垂直方向 由上向下递减 • 水平方向
– 日光温室
– 塑料大棚 东西方向上
南北方向上
温室中的光比大棚中的光在分布上更不均匀，是由于后墙、后 坡、东、西墙的遮阴。冬天温室的入射光要比夏天多一些，而 分布也比夏天均匀些。（这是按照设计温室的要求，即冬天是 光入射最多以确保此时得到充足的热量的要求）
养分在无光的条件下生长，转化为柔 嫩的产品
2 养殖业设施
2.1 鸡舍 2.2 猪舍 2.3 养鳖温室
第三节 设施环境调控
1、温度的调控 2、光照的调控 3、空气湿度的调控 4、土壤水分的调控 5、气体的调控
1、温度的调控
1.1增加太阳光进入设施内的数量 1.2减少散热量 1.3蓄热 1.4加温 1.5降温
政府政策 • 政府部门多头管理，设施农业涉及到园艺、畜牧、水产等
多个部门，存在多头管理情况，这从体制上制约了设施农 业的协调有序发展； • 扶持资金投入不足； • 设施农业标准化程度低，在全国范围内，还没有出台统一 的设施农业标准； • 很多企业只重视温室主体结构和配套设备的性能指标和质 量，而忽视了温室的整体性及其配套产品的标准化。
第三章 设施农业
第一节 设施农业发展概况 第二节 设施农业的类型 第三节 设施环境调控
第一节 设施农业发展概况
1 设施农业的内涵 2 设施农业的特点 3 设施农业的历史 4 设施农业的现状 5 我国设施农业存在的主要问题
1 设施农业的内涵
使用人工设施，人工控制环境因素，使生物获 得适宜的生长条件，从而延长乃至“改变”生 产季节，获得最佳产出的农业生产方式。
1、温度的调控
1.1增加太阳光进入设施内的数量
1.1.1采光面与太阳入射率
1.1.2不同建筑方位与太阳入射率
东西向大棚光照分布
南北向大棚光照分布
1.1.3采光材料与各种光波入射率
1.2、减少散热量
1.2、减少散热量
• 水蓄热
1.3、蓄热
– 水袋水墙法
– 盐水池蓄热法
– 水槽热交换器法
1、种植业设施 2、养殖业设施
1、种植业设施
1.1 单株、单穴保护 1.2 群体保护
1.2 群体保护
屏障设施：降低风速、稳定气流，保障种植 畦内有较高温度 地面覆盖和地膜覆盖：早产、丰产、改善品 质
地膜的功能与用途
• 广谱地膜：由高压聚乙烯树脂吹制，厚 0.014mm，透光性好，保温性强。
• 微薄地膜：由高压聚乙烯和高密度聚乙烯混合 吹制，后0.008mm，透光性稍差
土壤盐分和病虫害消长快 • 有适于设施栽培或饲养的动植物品种
3 设施农业的历史
• 秦朝：用温泉进行冬季生产 • 唐朝：利用温泉在温室内进行早熟黄
瓜栽培 • 元朝：韭菜用马粪发热遮光软化栽培 • 清朝：土温室的出现
• 1958年，东北发展塑料薄膜覆盖技术 • 20世纪60年代，大型塑料大棚兴起 • 20世纪70年代，大型塑料大棚遍及全国 • 1985年，引进自控装置温室
孔，适于温暖湿润气候地区 • 切口地膜：普通地膜上呈条状交互排列切口。 • 打孔地膜 • 杀草膜：一面附着除草剂
1.2.3 几种主要群体保护设施类型
• 浮面覆盖 • 冷床及温床设施 • 塑料薄膜小棚设施 • 塑料薄膜大棚设施 • 阴棚 • 防雨棚 • 日光温室
阳畦
钢架电热温床
• 软化设施 ✓ 软化栽培：依靠冬前植物体内贮藏的
• 设施农业在蔬菜上用得较多、较早。 • 2007年，蔬菜栽培面积87万公顷，占总播种面积
的7.9%，比97年扩大了7.6倍。 • 蔬菜产量3.13亿吨，增长了1.2倍 • 人均蔬菜占有量由119Kg增加到225Kg • 蔬菜年产值2500亿元
• 用1/20的耕地生产出仅次于粮食的总产值。
5 我国设施农业存在的主要问题
• 无土栽培：生长快、产量高、质量好、清洁 卫生
• 二氧化碳施肥：普遍认为二氧化碳体积分数达 到0.1%时几乎对各种作物都有增产的效果。
• 熊蜂授粉
• 设施养殖
2 设施农业的特点
• 有一定的保护设施 • 能高产、稳产、高效 • 不同于露地农业生产的环境条件 • 照度低、温差大、湿差大、气流缓慢、
• 地中热交换
1.4、加热
• 酿热加温 • 燃料加温 • 电热加温
1.5、降温
• 遮光降温法
– 遮光20-30%，室温可降低4-6℃。
• 屋顶流水降温法 • 喷雾法 • 风机水帘降温法 • 冷冻机制冷降温法
2、光照的调控
2.1设施光照环境特点 2.2影响光照环境的因素 2.3设施光照环境的调控
• 黑色地膜：保墒性好，可杀草 • 黑白两面膜：一面乳白一面黑色，降地温，除
杂草。
• 银黑两面地膜：一面银灰色，一面黑色，降 温保墒功能更强，还可趋避蚜虫，防病毒病， 促进花青素和维生素丙的合成。
• 绿色地膜：防杂草 • 银灰地膜 • 银灰色反光膜：又称PP膜
Байду номын сангаас
• 配色地膜：无色透明和黑色双色膜 • 微孔地膜：普通地膜上每平方米有2500个微
4 设施农业的现状——主要发达国家
• 荷兰人均耕地1.33亩，有13000多公顷玻璃温室， 农产品出口450亿美元/年。
• 荷兰产鲜花占世界出口额的60%，我国仅占1%。 • 日本每天上市的蔬菜品种14个。 • 以色列采用节水灌溉和塑料温室结合，年产
10.7亿支鲜花，出口量世界第3位。
4 设施农业的现状——中国
俄罗斯称保护农业、美国称覆盖农业、日本称 设施农业
• 阳畦——又叫冷床，是完全利用太阳的光照和 地温，而无任何人工加温设备的苗床。
• 塑料大棚
阿尔梅里利地区全部土地面积为315平方公里，是个旱区，为了 发展蔬菜生产而覆盖了120平方公里的大棚，是世界最大的大棚。
• 日光温室
• 智能温室
植物工厂
市场经营
• 设施农业的龙头企业少，辐射带动能力较差； • 广大农户设施农业产业化水平低；农户对市场的认知
度不够，市场信息不灵，生产中存在一定的盲目性， 造成收益不稳定，抗风险能力不强；
• 设施农业专业化组织作用相对较弱，大多数专业协会 管理分散，主体地位不明确；经营方式仍以个体农户 为主。
第二节 设施农业的类型
2.1设施光照环境特点
光照度 光照时数 光质
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
• 垂直方向 由上向下递减 • 水平方向
– 日光温室
– 塑料大棚 东西方向上
南北方向上
温室中的光比大棚中的光在分布上更不均匀，是由于后墙、后 坡、东、西墙的遮阴。冬天温室的入射光要比夏天多一些，而 分布也比夏天均匀些。（这是按照设计温室的要求，即冬天是 光入射最多以确保此时得到充足的热量的要求）
养分在无光的条件下生长，转化为柔 嫩的产品
2 养殖业设施
2.1 鸡舍 2.2 猪舍 2.3 养鳖温室
第三节 设施环境调控
1、温度的调控 2、光照的调控 3、空气湿度的调控 4、土壤水分的调控 5、气体的调控
1、温度的调控
1.1增加太阳光进入设施内的数量 1.2减少散热量 1.3蓄热 1.4加温 1.5降温