《设施园艺-环境与调控技术课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《设施园艺-环境与调控技术课件（99页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、温棚小气候环境特性及调温棚小气候环境特性及调控技术控技术 设施内的环境因子，包括设施内的环境因子，包括光光、温温、水水、气气、土壤土壤及及营养元素营养元素等，虽在很大程度上受外界环等，虽在很大程度上受外界环境的影响，但与露地栽培必竟存在着根本的差境的影响，但与露地栽培必竟存在着根本的差别，它可使在露地生产中无能为力的环境调控别，它可使在露地生产中无能为力的环境调控成为可能。因此，了解设施内的环境特点，并成为可能。因此，了解设施内的环境特点，并掌握其人工调控方法，对促进设施园艺作物的掌握其人工调控方法，对促进设施园艺作物的优质高产高效栽培，具有重要的意义。优质高产高效栽培，具有重要的意义。本章主
2、要内容本章主要内容v 光环境光环境v 温度环境温度环境v 湿度环境湿度环境v 二氧化碳二氧化碳v 土壤环境土壤环境光环境光环境光光环环境境对对温温室室作作物物的的生生长长发发育育产产生生光光效效应应、热热效效应应和和形形态态效效应应，直直接接影影响响其其光光合合作作用用，光光周周期期反反应应和和器器官官形形态态的的建建成成，在在设设施施园园艺艺作作物物的的生生产产中中，尤尤其其是是对对喜喜光光园园艺艺作作物物的的优优质质高高产产栽栽培中，具有决定性的影响。培中，具有决定性的影响。一、设施内的光环境特征一、设施内的光环境特征 总辐射量低，光照强度弱总辐射量低，光照强度弱 辐射波长组成与室外有很大
3、差异辐射波长组成与室外有很大差异 光照分布在时间和空间上不均匀光照分布在时间和空间上不均匀尤其是高纬度地区冬季设施内光照强度弱，光照时间短，严重影响温室作物尤其是高纬度地区冬季设施内光照强度弱，光照时间短，严重影响温室作物的生长发育。的生长发育。一是改善设施园艺的透光能力，一是改善设施园艺的透光能力，增强增强设设施园艺的自然施园艺的自然光照强度光照强度。 二是在光强的夏季栽培或进行软化栽培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等特殊条件下进行遮光遮光。 三是在冬季弱光期或光照时数较少的地三是在冬季弱光期或光照时数较少的地区进行人工区进行人工补光补光。 光环境的调控光环境的调控 改善
4、设施园艺的透光能力 采用透光率高、防尘性能好、抗老化、无水滴的覆盖材料。 建造设施园艺时应尽量采用合理的屋面角度。 减少建材的遮荫。 改进设施园艺的结构改进设施园艺的结构 建筑设施园艺时，要注意选择合理的方位。建筑设施园艺时，要注意选择合理的方位。 充充分分利利用用反反射射光光。如如日日光光温温室室适适当当缩缩短短后后坡坡，并并在在后后墙墙上上涂涂白白以以及及安安装镀铝反光膜，地面覆盖地膜等。装镀铝反光膜，地面覆盖地膜等。 2.加强设施园艺的光照管理 建建造造设设施施园园艺艺应应选选择择粉粉尘尘、烟烟尘尘等等污污染染较较轻轻的的地方。地方。 应应经经常常打打扫扫和和清清洗洗设设施施园园艺艺的的
5、透透光光覆覆盖盖面面，增增加透光率。加透光率。 阴阴雪雪天天过过后后应应及及时时揭揭开开保温覆盖物。保温覆盖物。 要注意作物的合理密植，注意垄向。 设施园艺的人工补光 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。 栽培补光促进作物光合作用，促进作物生长，补充自然光照的不足为目的。 人工补光的光源人工补光的光源 白炽灯白炽灯： 红光、远红光多，可见光所占比例少。红光、远红光多，可见光所占比例少。价格便宜，但发光效率低（价格便宜，但发光效率低（10-26 光通量（光通量（Lm）/消耗消耗电功率电功率 （w）, 光色较差，目前只能作为一种辅助光源。光
6、色较差，目前只能作为一种辅助光源。 使用寿命大约使用寿命大约1000小时。小时。 荧光灯 光谱主要集中在可见光区光谱主要集中在可见光区 蓝紫光 黄绿光 红橙光 16.1% 39.3 % 44.6%第二代电光源。价格便宜，发光效率高（约为白炽灯的4倍）。可以改变荧光粉的成分，以获得所需的光谱。寿命长达3000小时左右。主要缺点是功率小。 金属卤化物灯光光光光效效效效高高高高（60-80 60-80 Lm/wLm/w），光光光光色色色色好好好好（主主主主要要要要集集集集中中中中在在在在可可可可见见见见光光光光区区区区域域域域），功功功功率率率率大大大大（200-400 200-400 WW），是是
7、是是目目目目前前前前高高高高强强强强度度度度人人人人工工工工补补补补光的主要光源。缺点是寿命短，成本较高。光的主要光源。缺点是寿命短，成本较高。光的主要光源。缺点是寿命短，成本较高。光的主要光源。缺点是寿命短，成本较高。 高压气体放电灯水银灯水银灯（汞灯）汞灯）：主要是蓝绿光，紫外辐射高，发光：主要是蓝绿光，紫外辐射高，发光效率高（达效率高（达50-60 Lm/w），），光色差。低压灯主要用作紫光色差。低压灯主要用作紫外光源，高压灯用于照明及人工补光。外光源，高压灯用于照明及人工补光。氙灯氙灯：分为长弧氙灯和短弧氙灯，两种氙灯辐射能量分：分为长弧氙灯和短弧氙灯，两种氙灯辐射能量分布与日光较接近
8、，故称布与日光较接近，故称“小太阳小太阳”。强度高，发光效率高。强度高，发光效率高（27-37 Lm/w）体积小，寿命长。体积小，寿命长。2光照长度的调控光照长度的调控 短日照处理短日照处理 采用遮光率采用遮光率100%遮光幕覆盖，例如菊花遮光处理，可遮光幕覆盖，例如菊花遮光处理，可促进提早开花。促进提早开花。 长日照处理长日照处理 通常补光处理，如菊花电照处理可延长秋菊开花期至冬通常补光处理，如菊花电照处理可延长秋菊开花期至冬季三大节日期间开花、实现反季节栽培，增加淡季菊花季三大节日期间开花、实现反季节栽培，增加淡季菊花供应，提高效益。而草莓电照栽培，可阻止休眠或打破供应，提高效益。而草莓电
9、照栽培，可阻止休眠或打破休眠，提早上市。休眠，提早上市。 补光强度、方法，依作物种类而异。补光强度、方法，依作物种类而异。 设施园艺的遮光遮光的目的 减弱设施园艺内的光照强度减弱设施园艺内的光照强度 降低设施园艺内的温度降低设施园艺内的温度 2.遮光的方法 覆盖各种遮荫物，如覆盖苇帘、竹帘、遮阳网、不织布等。 缺点：操作较难，易损坏。缺点：操作较难，易损坏。优点；降温效果好。优点；降温效果好。 玻璃面涂白法玻璃面涂白法 分全部涂白、部分涂白和斑状涂白分全部涂白、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。 温度环境温度环境 设施作物对温度的基本要求设施作物对温度
10、的基本要求 设施的温度环境特点与热平衡设施的温度环境特点与热平衡 设施内温度环境调控设施内温度环境调控1.园艺作物对温度的基本要求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，即所谓一定的温度范围，即所谓最适最适、最高最高、最低最低界界限的限的“温度三基点温度三基点”。当温度超过生长发育的。当温度超过生长发育的最高、最低界限，则生育停止。如再超过维持最高、最低界限，则生育停止。如再超过维持生命的最高最低界限，就会死亡。生命的最高最低界限，就会
11、死亡。 表表5 几种果菜类蔬菜生育的适宜气温、地温及界限温度（几种果菜类蔬菜生育的适宜气温、地温及界限温度（）（高桥等，（高桥等，1977）表表6 6 几种叶、根、花菜类蔬菜的生育适温及界限温度几种叶、根、花菜类蔬菜的生育适温及界限温度 气温（气温（） 蔬菜种类蔬菜种类 最高气温最高气温 最适温最适温 最低界限最低界限 菠菜菠菜 25 2015 8 萝卜萝卜 25 2015 8 大白菜大白菜 23 1813 5 芹菜芹菜 23 1813 5 茼蒿茼蒿 25 2015 8 莴莴苣苣 25 2015 8 甘蓝甘蓝 20 177 2 花椰菜花椰菜 22 2010 2 韭菜韭菜 30 2412 2 温
12、室韭黄温室韭黄 30 2717 10 温室的热平衡原理温室的热平衡原理 温温室室是是一一个个半半封封闭闭系系统统，它它不不断断地地与与外外界界进进行行能能量量与与物物质质交交换换，根根据据能能量量守守恒恒原原理理，蓄蓄积积于于温温室室内内的的热热量量Q=进进入入温室内的热量温室内的热量（Qi）-散失的热量散失的热量（Qo）。）。当当QiQo时，温室蓄热升温；时，温室蓄热升温；当当Qi80 炭疽病、疫病、细菌炭疽病、疫病、细菌性病害等性病害等 95 早疫病早疫病 60 枯萎病枯萎病 土壤潮湿土壤潮湿 枯萎病、黑星病、灰枯萎病、黑星病、灰霉病、细菌性角斑病霉病、细菌性角斑病等等 90 番番 茄茄
13、病毒性花叶病、病毒病毒性花叶病、病毒性蕨叶病性蕨叶病 干燥（旱）干燥（旱） 霜霉病霜霉病 85 褐纹病褐纹病 80 白粉病白粉病 2585 枯萎病、黄萎病枯萎病、黄萎病 土壤潮湿土壤潮湿 病毒性花叶病病毒性花叶病 干燥（旱）干燥（旱） 茄茄 子子 红蜘蛛红蜘蛛 干燥（旱）干燥（旱） 黄黄 瓜瓜 瓜蚜瓜蚜 干燥（旱）干燥（旱） 疫病、炭疽病疫病、炭疽病 95 细菌性疮痂病细菌性疮痂病 95 绵疫病、软腐病等绵疫病、软腐病等 95 辣辣 椒椒 病毒病病毒病 干燥（旱）干燥（旱） 疫病疫病 95 炭疽病、灰霉病等炭疽病、灰霉病等 90 韭韭 菜菜 灰霉病灰霉病 90 番番 茄茄 晚疫病晚疫病 85
14、芹菜芹菜 斑点病、斑枯病斑点病、斑枯病 高温高温 除湿措施除湿措施（1 1）被动除湿）被动除湿（2 2）主动除湿）主动除湿 减少灌水减少灌水 地膜覆盖地膜覆盖 增大通风量和透光量增大通风量和透光量 采用透湿性和吸湿性良采用透湿性和吸湿性良好的保温幕材料好的保温幕材料 强制通风换气强制通风换气 加温除湿加温除湿 强制空气流动强制空气流动 除湿机或除湿型热交换除湿机或除湿型热交换 通风装置通风装置 不用人工动力（电力等），不靠水蒸气或雾等的自然流动，使园艺设施内保持适宜湿度环境。 减少灌水减少灌水 通过改良通过改良灌水方法灌水方法提高水分提高水分的利用率的利用率 地膜覆盖地膜覆盖 地膜覆盖也能抑制
15、土壤表面水分蒸发，提高室地膜覆盖也能抑制土壤表面水分蒸发，提高室地膜覆盖也能抑制土壤表面水分蒸发，提高室地膜覆盖也能抑制土壤表面水分蒸发，提高室温和空气湿度饱和差，从而降低空气相对湿度。温和空气湿度饱和差，从而降低空气相对湿度。温和空气湿度饱和差，从而降低空气相对湿度。温和空气湿度饱和差，从而降低空气相对湿度。 用人工动力，依靠水蒸气或雾等的自然流动，使园艺设施内保持适宜湿度环境。 通风换气 自然通风自然通风强制通风强制通风加温除湿强制空气流动可促进水蒸气扩散，防止作物沾湿。可促进水蒸气扩散，防止作物沾湿。 除湿机或除湿型除湿机或除湿型热交换通风装置热交换通风装置 园艺设施的加湿措施园艺设施的
16、加湿措施 喷雾加湿喷雾加湿湿帘加湿湿帘加湿温温温温室室室室内内内内屋屋屋屋顶顶顶顶安安安安装装装装喷喷喷喷雾雾雾雾系系系系统统统统二氧化碳环境二氧化碳环境 设施内的二氧化碳环境设施内的二氧化碳环境 二氧化碳浓度与作物光合作用二氧化碳浓度与作物光合作用 二氧化碳施肥技术二氧化碳施肥技术大气中大气中CO2浓度约为浓度约为330350l/L，由于受气候、生物等由于受气候、生物等因素影响而具有：因素影响而具有：季节变化：季节变化：一年之中，一年之中， 11月月2月较高，月较高，46月较低。月较低。日变化：日变化： 一天中，日出之前最高，一天中，日出之前最高，1014时最低。时最低。设施内二氧化碳环境设
17、施内二氧化碳环境日光温室日光温室COCO2 2浓度日变化浓度日变化二氧化碳浓度与作物光合作用二氧化碳浓度与作物光合作用图图19 19 不同光强下黄瓜光合强度与不同光强下黄瓜光合强度与COCO2 2浓度的关系浓度的关系（伊东，（伊东，19801980）浓度浓度率率速速合合光光净净补偿点补偿点饱和点饱和点二氧化碳施肥技术二氧化碳施肥技术 CO2施肥浓度施肥浓度 通常，通常，8001500l.L-1作为作为多数作物的推荐施肥浓度，具多数作物的推荐施肥浓度，具体依作物种类、生育时期、光照及温度等条件而定。体依作物种类、生育时期、光照及温度等条件而定。 CO2施肥时间施肥时间 施肥时期：苗期和产品器官形
18、成期施肥时期：苗期和产品器官形成期施肥时间：日出施肥时间：日出0.5h0.5h或草苫卷起或草苫卷起0.5h0.5h后，每次施肥时间不少后，每次施肥时间不少于于2h2h。一般不在下午施肥。一般不在下午施肥。2施肥过程中的环境调节施肥过程中的环境调节 光照光照 温度温度 肥水肥水 CO2肥源肥源 液态液态CO2 燃料燃烧燃料燃烧 CO2 颗粒气肥颗粒气肥 化学反应化学反应 液态液态CO2燃烧法燃烧法-燃烧白煤油燃烧白煤油释放释放CO2化化学学法法CO2发发生生器器NH4HCO3H2SO4其他提高设施其他提高设施 CO2浓度的方法浓度的方法 通风换气通风换气 增加土壤有机质增加土壤有机质 生物生态法
19、生物生态法 作物与食用菌间套作；设施种养一体化作物与食用菌间套作；设施种养一体化园艺设施内的土壤特点 土壤微生物活动旺盛，有机质含量高且分解较快。土壤微生物活动旺盛，有机质含量高且分解较快。 土壤淋溶作用小，养分残留量高，易发生土壤淋溶作用小，养分残留量高，易发生土壤次生盐渍化土壤次生盐渍化。 大多数设施土壤养分供应不平衡，普遍表现为大多数设施土壤养分供应不平衡，普遍表现为“氮过剩、氮过剩、磷富积、钾缺乏磷富积、钾缺乏” 。 土壤连作栽培现象普遍，易发生土壤连作障碍。土壤连作栽培现象普遍，易发生土壤连作障碍。 土壤酸化。土壤酸化。 适宜的环境条件有利于病原菌和害虫的繁殖，很难根治。适宜的环境条
20、件有利于病原菌和害虫的繁殖，很难根治。土壤次生盐渍化（土壤盐分浓度危害）（土壤盐分浓度危害） 由由于于设设施施中中土土壤壤水水分分是是向向上上运运动动的的，加加之之栽栽培培中中施施肥肥量量较较大大，残残存存的的养养分分离离子子大大量量聚聚集集在在表表层层土土壤壤中中，出出现现土土壤壤盐盐分分浓浓度度过过高高，对对园园艺艺作作物物的的生生长长发发育育造造成成不不良良影响。影响。 克服土壤盐分浓度危害1.土壤盐类聚集的原因 园艺设施的半封闭条件减弱了土壤水分的淋园艺设施的半封闭条件减弱了土壤水分的淋洗作用。洗作用。 过量施肥增加了土壤盐分含量。过量施肥增加了土壤盐分含量。 地下水位高和灌溉水质量差
21、。地下水位高和灌溉水质量差。一般地区土壤中阳离子主要为Ca2+和Na+，阴离子以NO3-为主。因此，园艺设施土壤的盐积化不仅与土壤和地下水的盐分组成有关，氮肥用量大是主要影响因素。2. 土壤盐分浓度危害的防止途径避免在盐碱土地区发展园艺设施生产。平衡施肥，减少土壤中的盐分积累。覆盖地膜、秸秆，降低土壤水分蒸发量。灌水洗盐客土、轮作和无土栽培。养分养分失衡失衡次生次生盐渍化盐渍化物理性物理性状变差状变差土土壤壤理理化化性性状状恶恶化化土传病虫土传病虫害加重害加重土壤中微土壤中微生物变化生物变化土土壤壤生生物物学学环环境境恶恶化化自毒自毒作用作用连作连作障碍障碍影响植物影响植物生长发育生长发育降低
22、产品器官的产量和品质降低产品器官的产量和品质设施连作障碍的成因及表现设施连作障碍的成因及表现土壤连作障碍防止的具体措施土壤连作障碍防止的具体措施1. 轮作轮作2. 配方施肥配方施肥测土施肥测土施肥3. 嫁接嫁接4. 土壤消毒土壤消毒5. 无土栽培无土栽培 1. 轮轮 作作 采用不同科的作采用不同科的作物进行一定年限的轮物进行一定年限的轮作。其作用在于：作。其作用在于： 调节土壤肥力调节土壤肥力 改变土壤病原菌改变土壤病原菌的寄主的寄主 改变微生物群落改变微生物群落几种蔬菜作物几种蔬菜作物 N、P、K三要素三要素施用量（施用量（kg/hm2）及比例及比例蔬菜种类蔬菜种类NP2O5K2O比例比例N
23、: P2O5 : K2O番茄番茄150-22575-90225-3951：0.5：1.5辣椒辣椒120601501：0.5：1.3茄子茄子2401206001：0.5：2.5黄瓜黄瓜4501807201：0.4：1.6西瓜西瓜2701353601：0.5：1.32. 配方施肥配方施肥3. 嫁嫁 接接 采采用用抗抗病病力力强强的的野野生生种种做做砧砧木木，与与栽栽培培品品种种进进行行嫁嫁接接，增增强强栽栽培培品品种种的抗性。的抗性。 黑籽南瓜砧木对根结线虫侵染具有较好的耐受能力，同时其嫁接苗对枯萎病的抗性较好，因此是较理想的嫁接黄瓜砧木。黄瓜抗病砧木的筛选黄瓜抗病砧木的筛选茄子嫁接砧木研究茄子嫁
24、接砧木研究 试验证明，托试验证明，托鲁巴姆抗黄萎鲁巴姆抗黄萎病和根结线虫病和根结线虫病的能力较强，病的能力较强，是嫁接茄子适是嫁接茄子适宜砧木材料。宜砧木材料。土壤消毒土壤消毒福尔马林（福尔马林（40% 甲醛溶液）甲醛溶液）溴甲烷（溴代甲烷、甲基溴）溴甲烷（溴代甲烷、甲基溴）氯化苦（三氯硝基甲烷、硝基氯仿氯化苦（三氯硝基甲烷、硝基氯仿)（1）药剂消毒）药剂消毒药剂消毒主要用于床土消毒：药剂消毒主要用于床土消毒：使用浓度：使用浓度：50100倍水溶液，倍水溶液， 每亩用药液量每亩用药液量100 kg。程序程序：翻松翻松床土床土喷洒喷洒药液药液翻土翻土覆盖覆盖地膜地膜5757天天天天撤膜撤膜翻土翻
25、土1212次次次次播种播种（2） 蒸汽消毒蒸汽消毒 利用高温蒸汽杀死土壤中病菌和虫卵利用高温蒸汽杀死土壤中病菌和虫卵。优点：无污染、无残毒优点：无污染、无残毒缺点：能耗较大，成本高缺点：能耗较大，成本高程序：程序：翻松翻松土壤土壤覆盖覆盖密封密封通入通入蒸汽蒸汽冷却冷却冷却冷却定植定植定植定植（3） 太阳能消毒太阳能消毒 在在设设施施高高温温休休闲闲季季节节，密密闭闭设设施施，利利用用强强日日照照产产生生高高温温杀杀死死设设施施内内环环境境、土土壤壤中病原菌和虫卵。中病原菌和虫卵。 优点：优点：无污染，节能。无污染，节能。 缺点：有时温度不够高，消毒效果较差。缺点：有时温度不够高，消毒效果较差
26、。旋耕旋耕疏松土壤疏松土壤喷水喷水土壤潮湿土壤潮湿覆盖地膜覆盖地膜暴晒暴晒1520天天 适用于适用于大面积大面积机械化露地作业机械化露地作业密闭密闭棚室棚室土表洒碎稻草土表洒碎稻草(1000(1000kg/kg/亩亩, ,3 3cm)cm)和生石灰和生石灰(70(70kg/kg/亩亩) )旋耕旋耕作畦作畦覆盖覆盖地膜地膜畦沟畦沟灌水灌水暴晒暴晒15-2015-20天天 适用于适用于小面积小面积日光温室或塑料大棚日光温室或塑料大棚无土栽培的优点无土栽培的优点 产产量量高高，品品质质优优，效效益大。益大。 节省肥、水用量。节省肥、水用量。 防防止止土土壤壤连连作作病病害害及及土土壤壤盐盐分分积积累累造造成成的的生理障碍。生理障碍。 5.无土栽培无土栽培
