日光温室环境调控方法附设备

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1、日光温室环境调控方法及设备扌摘要：设施蔬菜作物地生长发育与温室环境因子密不可分,生长发育进程 明显受到温度地影响，而病害发生又与高湿度有着密切地联系本文系统分析了 日光温室内地光照、温度、湿度以及气体环境等特点 ，结合大棚地室内外环境特 点,研究分析日光温室环境调控地关键技术从加温、降湿、增加光照强度和补充 二氧化碳等几个方面详细地阐述了进行温室环境调控，实现设施作物栽培地优 质、高效生产，为日光温室地实际生产提供数据支持和技术依据关键词：日光温室；环境；调控日光温室是采用较简易地设施，充分利用太阳能，在寒冷地区一般不加温 进行蔬菜越冬栽培，是我国独有地设施，具有鲜明地中国特色日光温室是一个

2、半封闭型设施栽培环境，以其秋冬和冬春反季节栽培彰显优势，为反季节条件 下地蔬菜生产供应和能源利用做出了极其重要地贡献.透光性能和保温性能是评 价温室性能好坏地主要指标日光温室地结构类型、温室透光覆盖材料地透光性 能，决定了其透光地性能大棚地保温性则取决于后墙和侧墙地厚度以及覆盖材 料地保温性.在以上因素确定地前提下，大棚地环境还可以通过某些人为措施来 改变.灌溉方式和频率及天气状况决定了大棚内地空气相对湿度和增温、补光措 施与补充二氧化碳及施肥等1日光温室环境温度特点及其调控温室作物地生长发育进程明显受到温度地影响.温度是温室环境调控地主要 环境因子，以秋冬栽培和冬春栽培季为主要调控季节日光温

3、室内地空气日均温 变化如图1所示，由图可知，12月份、1月份、2月份3个月内，棚内空气日均 温度都在15C以下.保护地蔬菜中,低温作物地对昼温地要求也要在1522C . 因此，对于中温作物和高温作物而言，温度更是不能满足蔬菜生长发育和高产形成地要求对设施蔬菜作物而言，高温作物，最适宜地地温为2025C,中温 作物为1823C ,低温作物也要求1418C地地温.由图2所示，11、12、1月 份10cmt层土壤温度为20E以下,1月份10cm 土层土壤温度甚至在15C以下. 温度较低，影响了作物地生长发育，甚至会引起根地生理机能衰退、生育不良需水类型根系吸水力蔬菜种类管理要点耗水中等中等茄果类、根

4、菜类、豆类等较耐旱，要适时浇大水，保持土壤 见干见湿.耗水多弱白菜、甘蓝类、黄瓜、绿叶类喜湿、需经常浇水，保持土壤湿润针对以上棚内空气温度和土壤温度地特点，为了最大可能地满足设施栽培 蔬菜对温度地需求，应采取多种切实可行地方式来提高地温和增加棚内空气温 度.对于绝大多数蔬菜而言，一天中对于温度地要求是不断变化地，变温管理是 有效提高光合速率、提高干物质积累、减少呼吸消耗和增加源向库地转换比例地 有效手段目前，秋延迟及冬春型日光温室温度地管理以增温为主 ，在满足作物 对较高温度地要求下，进行变温管理是实现设施高效栽培地有效手段棚内暖炉 升温、增施有机肥和堆厩肥、适当选择大棚覆盖物地材质以及适时地

5、开关风口和 揭盖草苫都是实现增温和变温管理地主要措施.日期（月#日）图I曰光温室内作物冠层气温曰均温变化图2曰光温室内10cm 土层处最高温度逐曰变化2日光温室环境湿度特点及其调控湿度是同温度同等重要地调控因子之一，是影响大棚内病害发展地关键因 素，也是影响棚内空气温度地重要因子作物冠层空气相对湿度如图3所示，在 12、1、2月三个月份内，棚内空气地相对湿度在80%以上.不同地设施蔬菜对空 气相对湿度地要求不同，但是大部分作物地湿度要求是60%左右,一般60%- 80% 地空气相对湿度可满足作物地生长环境要求过高地空气湿度对栽培作物地影响 是，造成作物植株地病害严重，严重影响植株地正常生长发育

6、，影响产量和产 品品质对于日光温室大棚内地湿度调控，白天因温度高、光合作用强，湿度可稍 大；傍晚温度下降，则要降低湿度，以免因高湿会对作物生长发育不利，而引 起病害地蔓延通常,相对湿度一般控制在60%80%.日期（月/日）08 3日光温室内作物兄层空气相对湿度逐日变化对于粗放型管理地大棚而言，湿度较大是一个主要地限制因素，因此以降 低湿度为主.改沟灌和漫灌为滴灌和渗灌是目前相当一部分大棚内需要采取地降 湿措施，同时依据作物根系地吸收能力、作物对水分地需求量、土壤地结构及施 肥地多少，合理安排灌水量和灌水次数是今后设施农业高效可持续发展地重要 技术方向.同时，也是减少土壤和植株水分蒸腾，降低空气

7、相对湿度，减少植株 病害地主要措施之一.其次，通风、遮荫也是有效地降湿手段，但是两种方式地 采取需要结合大棚地温度管理和作物地光照需求而辅助进行.对于需要增加空气 湿度地管理而言，则可以通过向空气中进行高压或低压喷雾来实现 .3日光温室内光照变化及其调控日光温室内地太阳辐射强度是影响作物光合、干物质生产及产量地关键，在外界天气状况一定地前提下，大棚地覆盖物和后坡坡度角地大小决定了大棚地 透光率和透光强度.在棚体结构和优选地覆盖物一定地前提下，测得作物冠层顶 部向下40cm处光照如图4所示,设施栽培作物地生育周期内,3万Lx以上光 照强度地时间较少，相当长时间内均低于3万Lx.而设施蔬菜中，大部

8、分地蔬菜 作物需要3万Lx以上地光照强度才能够维持正常地生长发育,需要47万Lx地 光照强度保证良好地植株生长.长时间弱光照则造成植株发育受阻，干物质积累 量大大地减少，产量下降，品质降低日期（月/日）图4日光温室内作物冠层顶部向下*）（ rn处光照秋冬型和冬春型设施大棚栽培，因其特殊地气候条件（温度低，雨雪天气较 多）决定了大棚中地光照远远不能满足作物生长地需要.目前生产上采取了多种 多样地补光措施：提高透光率（设计合理地温室方位角、采光角，盖无滴膜，每 天揭帘后清扫屋面，改进骨架结构以减少遮荫面）；张挂反光膜，提高光照度； 合理作物布局，减少株间遮荫； 正确使用保温幕； 增加光源（用于增加

9、光合作 用地光源，采用高压钠灯、金属卤灯为好；用于延长光周期地灯源采用白炽灯为好）.增加光源地手段仍未在大面积地设施栽培中得到利用，这可能与管理者 对增加光源后地收益大小与光源地经济投入多少没有正确地认识有关，即对产投比地认识不够，或者说没有良好地可以借鉴地生产示范案例.研究者应当加强 这方面数据信息地支持，以为设施农业地高产、高效、优质栽培提供有力地技术 依据4日光温室内气体变化及其调控空气中二氧化碳含量为0.03 %,而植物所需二氧化碳浓度可达0.1 % ,如果 可以提高空气二氧化碳浓度至0.1 % ,则作物地光合速率可提高一倍试验表明, 日光温室内空气中地二氧化碳浓度，在太阳升起后，随着

10、时间地推移急剧下降， 并呈现降低地总体变化，期间因风口地开关而有所起伏如图5所示，日出时， 空气中地二氧化碳浓度最高，随着光照强度地加强，二氧化碳浓度迅速下降， 约3个小时左右降至最低点，甚至低于空气中二氧化碳浓度含量，之后降低速 度趋于平缓.15时左右，随着光合速率地降低，二氧化碳消耗地减少以及作物 和土壤呼吸放出二氧化碳，空气中二氧化碳地浓度又呈现逐渐升高地变化r 600 t- 300 卜- 0 L_4 a 101314161820时间(时)ffl5日光温室内二氧化碳浓廈的日变化(2008 i月価日測定数据)一般设施蔬菜植株光合对空气中二氧化碳浓度地要求是500卩L/L以上，过低地二氧化碳

11、浓度将会严重影响蔬菜地产量.有二氧化碳施肥试验表明，适量适 时地进行二氧化碳肥地施用，将提高栽培蔬菜产量达2944.8 %.二氧化碳肥地 使用原则是：针对一定地蔬菜作物，二氧化碳肥地施用浓度要适宜；二氧化碳肥地施用时间一般控制在蔬菜生长最旺盛时期(包括营养生长和生殖生长以及营 养、生殖生长并行期)，选择植株光合作用最强地上午时间多布点释放；施用时间结合栽培蔬菜地生理特性，综合考虑环境地温度和湿度施用，以免造成生 理性危害.5温室环境调节设备：(1) 人工光源设备(2) 增温设备(3) 降温设备(4) 通风设备(5) 灌水设备(6) 二氧化碳气体施用设备5.1.人工光源设备功能：照明人工补光人工

12、补光是温室高产栽培地一项重要技术措施，采用人工补光可以弥补一 定条件下温室光照地不足，有效地维持温室作物地正常生长发育，提高作物地产 量与品质类型（电光源）白炽灯萤光灯碘钨灯2. 白炽灯白炽灯地光谱是连续光谱，能量主要是红外线辐射，生理辐射只占总辐射 能地1020%其中主要是橙红光，蓝紫光很少，几乎无紫外光.白炽灯结构简单，使 用可靠,价格低廉，电路结构也简单.但发光效率低，寿命较短.目前只作辅助光源 应用.3. 荧光灯荧光灯发光光谱主要集中在可见光区域，其成份一般为蓝紫光16.1%、黄绿 光39.3%、红橙光44.6%.荧光灯光谱可通过改变荧光粉成份,获得所需要地光谱, 如用于育苗地荧光灯，

13、需要加强蓝色和红色部分.荧光灯发光效率高，约为白炽灯 地4倍,达5184%使用寿命长达3000小时以上,且价格便宜.目前是使用最普遍地 一种光源.4. 碘钨灯碘钨灯功率大，发光效率高，构造简单,使用可靠，体积小，装修方便,故障少,寿命长.是目前温室常用光源之一5.2增温设备作物地生长发育要求在一定地温度条件下进行，在我国北方地区，自深秋至春季, 为了使温室内地气温、地温保持在作物生长发育地适宜范围内 ，就必须进行补充 加温采暖.1. 热水式米暖系统由热水锅炉、供热管道和散热设备三个基本部分组成.运行稳定可靠，是目前最常 用地采暖方式.优点：温室内温度稳定、均匀、系统热惰性大，节能；温室采暖系

14、统发生紧急故障，临时停止供暖时,2H不会对作物造成大地影响.5.2.1 热水式采暖系统2. 热风式采暖系统由热源、空气换热器、风机和送风管道组成.优点：温度分布比较均匀，热惰性522热风式采暖系统3. 电热米暖系统设备主要是电加热器.优点是一次性投资较低电热采暖系统5.3降温设备当温室内温度超过35 C寸,温室内就不能正常生产.为了维持温室内气温、地温 在作物生长发育适温范围内，需将流入温室内地热量强制排除，以达到降温地目 地.1.前常见地降温设备有：湿帘风机降温系统，喷雾降温系统，遮荫降温系统.湿帘风机降温系统：由湿帘箱、循环水系统、轴流风机和控制系统四部分组成，湿帘箱由箱体、湿帘、布水管和

15、集水器组成微雾降温系统:由水过淋装置、高压水泵、高压管道、旋芯式喷头组成直接用喷头将水以雾状 喷在温室地空中，因为雾粒地直径非常小，所以可在空气中直接汽化.雾粒汽化时 吸收直接用喷头将水以雾状喷在温室地空中，因为雾粒地直径非常小，所以可在 空气中直接汽化.热量，降低温室内空气温度，其降温速度快，蒸发效率高，温度分 布均匀.遮荫降温系统：利用不透光或透光率低地材料遮住阳光，阻止多余地太阳辐射能量进入温室 保证作物能够正常生长，又降低了温室内地空气温度.常见遮荫材料： 黑色遮阳网，银色遮阳网，缀铝条遮阳网，镀铝遮阳网.5.4通风设备通风主要是将室内污浊空气直接或经净化后排至室外，达到排除温室内余热、排 除余湿和调整温室内空气成份地目5.4.1通风设备5.5灌水设备为了提高温室供水效率，减少温室空气湿度，温室中常采用局部灌溉地方 法进行温室植物供水.般灌溉流量比全面灌溉小得多，因此又称微量灌溉，简称微灌.微灌在灌溉时只湿润植物周围地土壤，远离植物根部地行间或棵间地土壤仍 保持干燥.微灌系统通常由水源，首部枢纽,输配水管道和灌水器四部分组成灌 水