第一章农业设施控制绪论

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•3.发展设施农业是实现资源高效利用、保障食品安全的需要 • 发展设施种植业可以实现各种自然资源的充分高效 利用,显著提高水土光热资源利用率、有效提高农产品 竞争力和综合生产效益。
第一章农业设施控制绪论
•4.发展设施农业是发挥我国农业比较优势,参与国际竞 争的需要 • 劳动力需求较多的园艺产品和畜禽产品是我国在国 际市场最有可能形成竞争力的农产品,大力发展设施农业 是我国加入WTO以后参与农产品国际竞争最有效的途径之 一。 •5.大力发展设施农业,对于保障城乡人民生活、促进农 业生产发展、增加农民收入、解决“三农”问题、建设现 代农业和建设社会主义新农村具有直接和重要意义 。
•1) 温室效应 • 能让绝大部分短波辐射进入而阻止绝大部分长 波辐射透出以蓄热升温的特点,称为“温室效应”。
•能产生温室效应的建筑,称为“温室”。 • 辐射使温室升温的贡献约占28%,而密闭性使 温室蓄热保温的贡献约占72%,即3分加热,7分保温。
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•2) 温室的分类 • (a)按用途分可分为:生产温室、科研温室、观赏温 室与庭院温室等。
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•2.设施农业内涵 • 设施农业是综合集成农业生物技术、农业机械与 建筑工程技术、环境控制技术、信息技术和管理技术 等多领域科学技术进行集约化的种植业和养殖业生产 的新型农业生产方式,是现代农业的重要组成部分, 是农业先进生产力的典型代表。
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•3.农业生物环境工程的概念 •1)农业生产技术的改进方式 • 制约农业生产的自然因素可概括为遗传与环境两 个方面。
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• 2.发展设施农业是调整农业产业结构、增加农民收入的 需要
• 设施园艺产业可以比露地园艺产业的产值提高10倍 以上,比大田作物产值提高25倍以上。因此,设施园艺 生产经营者可在较小的土地上生产高效益产品,使人均 占有耕地面积较少的我国农民得以获得较高收益,为我 国农业产业结构调整提供了重要途径;
•遗传决定着农业生产的潜势 •环境决定着这种潜势在多大程度上兑现的问题。 • 构成农业生物的环境因子是温度、湿度、光照、气 体组分、离子种类与浓度、辐射、磁场等多种因子组成。
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•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。 • 设施农业,就是实现后一目标的有效途径。
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化学环境 主要是指生物周围空气、土壤和水中的化学物 质成分组成,主要包括农业生物正常生长发育所必需的 O2(对于动、植物)和CO2(对于植物)等成分,以及对农业 生物生长发育有害的CO、H2S、SO2、NH3等成分,以及 土壤或水中的各种化学物质组成的情况。
生物环境 是指生物个体以外的其他所有生物,包括空气、 土壤、水中的微生物、生物体内及体外的寄生物,以及周 围的其他同类群体等,其中由同类生物之间的关系构成所 谓的群体环境,或称之生物的社会环境。
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环境相对可控,适宜进行反季节、周年生产; 单位土地产出率高,产量一般为露地生产的5-10倍,甚至 数十倍(植物工厂); 技术与劳动密集型产业(人均管理面积我国为1000m2左右, 发达国家为4000-5000m2); 现代技术高度集成(设施工程、生物技术、微电子技术、 环境控制技术等综合应用)的产业; 高投入、高技术、高产出 • 投入:连栋温室300-700元/m2,日光温室20-100元/m2, 拱棚10-50元/m2。 • 产出:黄瓜、西红柿20-60kg/ m2
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•4)农副产品加工建筑。农产品就地贮藏、加工、 增值是农民离土不离乡,脱贫致富的支柱产业之一。 农副产品加工建筑包括:畜禽肉、皮、毛、羽毛、 谷物、粮油、水产、乳品加工,种子、饲料、果蔬 等加工所需要的厂房建筑。
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•3. 农业设施的基本类型——温室(Green house )
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•2)农业生物环境工程的概念 环境 是指围绕着生物体周围的所有事物,而农业生物 环境工程科学所关注的主要是那些对农业生物的生长发 育和产品转化具有直接作用的环境因素,一般可分为物 理环境、化学环境和生物环境等方面。 物理环境 包括生物周围的温度、光照和热辐射、空气 和水的运动状态等,其中由空气温度、湿度、热辐射、 空气与水的流动等因素所构成的环境称为热环境。
•科研温室
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• (b)按室内的环境温度分
•高温温室:冬季温度保持在18-33℃间,主要用于喜温植 物,如热带植物;
•中温温室:冬季一般保持在15—25℃间,适于种植茄果类 等作物; •低温温室:冬季一般保持在5-18℃间,主要用于种植叶 菜类植物; •冷室:冬季一般保持在。0一5℃间,一般仅用于贮存暖温 带及盆栽植物越冬之用。
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•一、设施农业(facility-agriculture)概述
•(一)设施农业的基本概念
•1.定义 设施农业是外来语词汇,就是利用农业 工程手段,通过现代设施实现的部分人工控制 环境的种植业和养殖业。
•设施农业有设施种植与设施养殖二大部分。
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•详细地说也就是: • 设施农业是通过采用现代农业工程技术,改变自 然环境,为动植物生产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,在一定程度上摆脱 对自然环境的依赖进行有效生产的农业,具有高投入、 高技术含量、高品质、高产量、高效益的特点,是最有 活力的农业新产业。
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• ) • 物理环境



•环 • •境
• 化学环境

空气温度 土壤温度 空气湿度
热环境(本课程的重点
热辐射 气流 光照 水份
空气成份:O2、CO2、H2S、SO2、NH3 … 根圈物质:各种肥份、有害物质成份

同类生物群体(生物的社会环境)

生物环境 空气、土壤与水中的第一微章农生业设施物控制绪论
第一章农业设施控制绪论
•(二)设施农业的地位 1.发展设施农业是保障农产品供应、提高人民生活水 平的需要 • 我国通过设施生产蔬菜,只用20%的菜田面积, 提供了40%的蔬菜产量和60%的蔬菜产值。设施养殖业 为农民就业和增收发挥了重要作用,我国畜牧业占农 业总产值的比重仅为33.6%,发达国家大都在50%以上, 高的达80%。
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• (c)按覆盖材料分。可分为: 玻璃温室、硬质塑料或聚酯 板温室、塑料薄膜温室(又称 塑料大棚等)。
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•(4)按建筑分结构形式。可分为单坡面温室、双 坡面温室、连栋温室、拱型温室塑料大棚等。
•i、单坡面温 室
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•三、温室环境因子控制设施与设备
生物环境工程与设施农业
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•4.设施农业的特点 • 设施农业又被称为可控农业。近10多年来,随着农 业环境工程技术的突破,设施农业已由早期的地膜覆盖 栽培、园艺作物温室栽培和无土栽培向由高新科技成果 支持的工厂化种植和工厂化农业车间生产迅速发展,使 作物的生长速度加快、生长周期缩短、产量增加、质量 提高,其效率和效益比传统农业要提高几倍甚至几十倍。 由于先进的设施农业是现代生物技术和工程技术的集成, 科技含量高,已成为当今世界各国大力发展的高新技术 产业。
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•二 、 农 业 建 筑 的 类 型 和 基 本 组 成
• 1.房屋建筑基本概念 • 房屋建筑是人们为了生产和生活的需要,利用物质 技术手段和建筑科学、艺术的一些规律,构成和塑造的使 用空间及其实体。 • 按照使用功能不同,可分为:民用建筑、工业建 筑与农业建筑。
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•影响农业建筑物的因素 •1)外力的影响——各种载荷:①恒载;②动载。 •2)自然气候的影响——温度、湿度、日照,风雨雪霜等 •3)其他因素的影响——生物生产过程中还会有:发热、 水汽、有害气体、废弃物、噪音、振动.
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•2. 农业生产建筑的基本类型 •1)动物生产建筑 • 动物生产建筑是农业生产建筑的重要组成 部分,包括饲养鸡、猪、牛、羊、兔、鸭、皮 毛兽等禽畜建筑,鱼、虾、鳖等养殖建筑。
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•3.采暖与保温
•热风加温——安装热风炉
•热水加温——锅炉加热、地下热水、工厂废弃热水
•加温技术
•土壤加温
•酿热物加温 •电热加温 •水暖加温
•太阳能加温+保温 • 一般有热水采暖、热风采暖和电热采暖几种采暖方式。
• 再好的采暖也需要良好的保温,因此温室一般会采用各种保温方式。
•(一)温室采暖、保温设施与设备 • 每一种作物在其生育过程中都存在有最低、最高和最适宜的 温度界限。在温室栽培中,按作物生理活动随生育阶段与昼夜间 的不断转移而采用相应的适温管理,称为变温管理。
第一章农业设施控制绪论
•1.生育阶段的变温管理 •在生育前期,偏高温度有助长叶面积的扩展。叶面积扩展速度越快,物质 再生产也就越旺盛。 •生育中后期,叶面积指数已达相当程度,采用适当的偏低温度,可增加净 光合产物的积累和贮藏。 •2.昼夜间的变温管理 • 在适温范围内,温度愈高、光合强度与呼吸强度都相应增高。作物的物 质生产量,原则上是由光合作用形成的物质总量与呼吸消耗的物质总量的 差额决定的。
•(三)温室的光照与光能应用
第一章农业设施控制绪 论
2020/11/27
第一章农业设施控制绪论
• 第一章 绪论
•农业设施环境控制的任务:
• 1、研究生物体与各环境因素相互作用规律、环 境设施对环境的作用。 • 2、开发和应用经济有效的环境调控工程技术与 设施,以有效控制环境,创造优于自然环境的条件, 避免外界自然环境条件的不利影响,提高农业生物产 品生产的效率。
环境自动监测与控制系统。为了对农业建筑与环境调控设备 进行有效管理和运行,必须在外界条件不断变化的情况下,根 据动、植物在不同生育阶段、不同时间对环境条件的要求,利 用环境自动监控系统对设施内环境进行实时监测,通过控制各 种环境设备的运行进行及时调控。
第一章农业设施控制绪论
•温室效应:塑料薄膜对太阳的短波辐射基 本上是透明的,削弱的很少,而大棚内地 面增温后又以长波辐射的形式向外辐射热 量,塑料大棚阻碍长波辐射,因此,大棚 内热量不易散失,产生温度累集,提高大 棚内的温度。
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•2) 植物栽培建筑。它主要包括温室、大棚、中小拱 棚、人工气候室、组培扩繁室、食用菌生产间、工厂 化育苗室等。它们通常采用玻璃、塑料、聚酯等透明 覆盖材料,以透进较多的阳光,提高室内温度,达到 春提前、秋延后或周年均衡种植的目的。
第一章农业设施控制绪论
•3) 农产品贮藏保鲜及其他库房建筑。它包括: 果蔬贮藏库、种子库、粮库、饲料库、青饲料贮 藏库、畜禽水产品贮藏库、农业机具库等。
•3)农业工程中主要的环境控制设施
各类农业建筑。其作用是利用具有一定保温隔热效果、限制 水、气自由移动的围护结构,为农业动、植物生长发育提供一 个与外界自然环境相对隔离的空间,以有效减弱外界不利环境 条件对动、植物的直接作用。
能够对环境因子进行调控的各种设备。如采暖设备、通风与 降温设备、光照设备、温室中的CO2和果蔬贮藏库中的气体成 分调节设备、水产养殖中的增氧机等。
第一章农业设施控制绪论
• 2.强制换气。温室安置风机后进行强制换气
Βιβλιοθήκη Baidu第一章农业设施控制绪论
• 3.湿帘风机降温 • 由湿帘、风机组成的降温系统是一项 经济有效的降温技术。湿帘风机安装在密 闭房舍的两端相对的墙上,可将室内温度 降到室外温度以下,而设备安装与运行费 仅为空调机组制冷降温的十分之一。
第一章农业设施控制绪论
第一章农业设施控制绪论
•(二)温室通风换气、降温设施与设施
•降温技术
•通风换气降温 •遮光降温 •屋面流水降温 •蒸发冷却降温 •安装空调降温
•1.自然通风换气
• 利用温室内外温差造成内外空气 压差的换气,称为热压换气;利用风 力作用造成内外压差的换气,称为风 压换气。热压换气与风压换气统称为 自然换气。
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