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1、设施花卉的装备及设施花卉的装备及环境调控技术环境调控技术2010年年1月月1;.一、世界设施花卉的发展现状及趋势一、世界设施花卉的发展现状及趋势n加图2;.n花卉产业是世界各国唯一不受农产品配额限制的农业产业，被称为21 世纪最有希望的农业 “朝阳产业”。n近年来世界花卉产业以前所未有的速度增长, 世界花卉贸易总额从1990 年的65 亿美元，猛增到2007年的近2500 亿美元，目前以每年的速度增长。n花卉产业已经成为许多国家和地区农业创汇的支柱, 显示出了巨大的发展潜力。3;.n设施花卉为主体。设施花卉为主体。设施档次高，主要是大型连栋温室n环环境境控控制制程程度度高高。温室中配有温度、湿
2、度、二氧化碳、光照、水分和养分等的控制装备n相应的品种及管理技术品种及管理技术相配套n专业化、集约化专业化、集约化程度高 不受气候和土壤条件的影响，在有限的土地上周年供应鲜花已成为可能。不受气候和土壤条件的影响，在有限的土地上周年供应鲜花已成为可能。发达国家花卉产业的特点：发达国家花卉产业的特点：4;.（1 1）荷兰）荷兰n荷兰的国土在北纬5254之间，但冬季最低温为-2-6，最高温30。n土地地势低洼， 60%以上土地海拔不超过1m，38%低于海平面，近1/4国土是几代人围海造田形成的。大田种植粮食作物经济效益很低，所以发展温室产业的要求迫切。n花卉业历史悠久，从20世纪70年代起发展迅速,
3、 至今在世界花卉产业中形成霸主地位。为世界第一大花卉出口国。5;.n荷兰的温室以玻璃温室为主，透光率可达90%。因为冬季日照时间短，光照不充足。n现有温室面积10000hm2以上，占世界的14。温室从业人员约15万，占总人口的1%，消耗天然气42亿m3，占全国总能耗的6.1%。n花卉生产面积约9000 ha, 其中温室栽培占总面积的70%。人字型连栋玻璃温室6;.n荷兰花卉产品的70%销往国外, 其出口额占荷兰花卉总收入的80%。n每天向全世界各国出口1700万枝鲜花和170万盆花，鲜切花占出口总额的一半，其鲜花出口占世界鲜花市场的60以上。 n花卉年收入高达110多亿美元，占全国农业总产值的
4、35。7;.（2）以色列）以色列n以色列国土狭小，只有2.78万km2，其中23为丘陵和沙漠。年降水量约300mm，淡水资源不到全世界人均占有量的130。n以色列的可耕地仅43.7万公顷，农业劳动力占3.4%，提供了10%的GNP，7.5%的出口产值。n由于水资源短缺，水资源管理方面形成了近于完美的科学体系。塑料连栋温室及节水灌溉产品亨誉全球。8;.n现有3000hm2自控温室和3000 hm2的塑料大棚，骨架多为镀锌钢和铝合金。温室约60种植蔬菜，40%种植花卉，生产水平较高。n花卉产业的发展定位在国际市场。由于荷兰花卉生产的气候优势在夏季，以色列抓住冬季远比荷兰等国温暖，虽然阴雨天较多，但
5、是毕竟是沙漠气候阳光充足的气候优势，主要利用塑料温室进行冬春花卉生产。n 准确的市场定位、因地制宜的花卉布局，使得以色列的花卉产业快速起步并获得飞速发展。9;.（3）日本）日本n日本全国年花卉的种植面积4.76 万ha，占 农业总面积的农业总面积的 1% 农业总户数的农业总户数的4.3 % 农业总产值的农业总产值的 6 % n1996年考察，有温室近5万ha，其中塑料温室占95。 塑料温室主要种菜，玻璃温室以种花居多。n爱知县：爱知县：玻璃（花卉）温室近700ha，塑料温室2300多ha。 温室中2/3种植蔬菜，1/3种植花卉。 10;.n花卉温室的环境控制程度高：花卉温室的环境控制程度高：补
6、光、遮光、暖风机加温、湿帘降温、自动加水设施、底面灌水装置、防虫网、移动床等被普遍应用。11;.市场态势 花卉生产不断扩大, 市场竞争日益激烈, 花卉市 场也随之出现了新的问题n 全球花卉价格持续下降n 花卉生产成本普遍提高n 能源支出越来越大n 消费者对花卉品质要求越来越高, 产品的品种多样化和质量提高显得更加重要 因此，花卉产业的技术创新也日趋迫切12;.发展趋势n向大型设施化发展，向大型设施化发展，许多蔬菜温室被花卉取代n向高度机械化和自动化发展向高度机械化和自动化发展n向栽培基质化发展向栽培基质化发展n新技术的广泛研制和采用：新技术的广泛研制和采用：研制保温性和通风性都好的温室结构，如
7、全开顶温室选用隔热性能好、透光率强、坚韧耐久的新建筑材料研究太阳能加温和沼气等生物发酵加温措施13;.二、我国设施花卉的现状14;.n我国花卉业于20世纪80年代开始起步，但发展迅速，并保持稳定发展态势。 n农业部：2008年全国花卉面积1163万亩，产业规模世界第一。全国花卉销售额达到666.9亿元，同比增长8.7%；花卉出口3.99亿美元，同比增长21.8%。n盆栽植物、鲜切花、鲜切叶、种苗是主要的花卉出口产品。 文心兰文心兰15;.存在问题存在问题n家庭作坊式生产占多数，总体生产水平不高n花卉设施种植面积所占比重过小 （2000不足 10 % ）n设施较简陋，现代化温室装备很少n 缺乏质
8、量标准，出口受到影响 因此，要缩小花卉生产与发达国家之间差距，因此，要缩小花卉生产与发达国家之间差距，因此，要缩小花卉生产与发达国家之间差距，因此，要缩小花卉生产与发达国家之间差距， 必须大力发展现代化、标准必须大力发展现代化、标准必须大力发展现代化、标准必须大力发展现代化、标准化的设施花卉。化的设施花卉。化的设施花卉。化的设施花卉。16;.花卉园艺设施的类型 根据结构和使用材料不同，可以分为：塑料拱棚：大棚、 中小棚温室：普通温室、 日光温室、现代化温室覆盖设施：防雨棚、 遮阳网、 防虫网17;.1、塑料中、小拱棚、塑料中、小拱棚 n塑料小棚：主要用竹片、竹竿、荆条或细钢筋作为架材，按801
9、00间距插一拱架，纵向相连。高80左右，宽130左右，上面覆盖塑料薄膜而做成的低矮的拱棚，人不能进入棚内操作 。n塑料中棚：是指用竹木或薄壁钢管作骨架，外面用全塑料覆盖的高1.51.8米左右，跨度在3米以上的拱棚。18;.n中小拱棚具有一定的保温作用，尤其是晴天白天增温快，能提前育苗和定植，提早或延迟花卉的供应期，提高产量。n小拱棚是一种临时性的设施，建造和拆除方便，成本低廉，所以生产上推广使用较多。19;.2、塑料大棚塑料大棚n跨度在5米以上、中间高2.63米的塑料薄膜覆盖的拱型棚室，棚内无立柱，人能在里面进行操作。n塑料大棚最初的骨架材料大都是竹木结构，成本低，见效快。 90年代以来，骨架
10、逐渐为镀锌钢管所代替。20;.各类塑料大棚连片大棚竹木结构大棚泡沫板外覆盖拱棚21;.n塑料大棚在晴天白天升温很快，塑料大棚在晴天白天升温很快，但是夜间保温效果较差，昼夜但是夜间保温效果较差，昼夜温差可达温差可达2525以上。晴天还会以上。晴天还会出现出现“逆温逆温”现象。现象。n阴雨天的增温效果较差，但是阴雨天的增温效果较差，但是没有逆温现象。没有逆温现象。时 刻气温()图5.1晴天温室内外气温比较时 刻气温()图5.2阴天温室内外气温比较22;.二、日光温室日光温室n带有侧墙、后墙、后坡，夜间有防寒保温设施的半拱圆型棚，其跨度58m，高度2.83.4m，坐北朝南，大多以塑料薄膜为透明覆盖物
11、 。23;.农家自行建造的日光温室农家自行建造的日光温室n泥墙n后坡盖秫秸加抹草泥n骨架为竹木结构n保温材料为草帘新一代日光温室新一代日光温室n后墙为砖砌墙加上保温层n后坡用混凝土预制板n骨架用钢筋焊合或镀锌管装配n多种多样的保温幕，并且由机械传动外观改善，劳动生产率提高24;.日光温室温度变化特点n由于东、西、北墙有3堵墙，且墙体厚，前、后屋面有保温材料覆盖， 所以冬季夜间保温效果好。 n白天日出后，随着保温幕揭开，温度逐步升高，中午12时到下午2点前后，室内温度可达30左右。3点以后温度又逐步下降，遮盖保温幕。n由于墙体遮挡，上午西屋面受光好，下午东屋面受光好。阴天，因为光照不足，室内升温
12、幅度小。 适合北方地区应用，已推广到北纬45 。25;.3、连栋温室、连栋温室 n几跨温室合成一体的大型温室几跨温室合成一体的大型温室。具有立柱、天沟、天窗、侧窗、山墙等部分组成。温室采光条件好，构件规格化，土地利用率高，产量高。n根据覆盖材料不同根据覆盖材料不同：有玻璃温室、塑料温室或PC板材温室等 n根据控制程度不同：根据控制程度不同：有普通温室、自动控制温室等26;.1)玻璃温室和PC板温室n以双屋面为主n多为南北延长，上午东屋面受光，下午西屋面受光，光照均匀，受光良好YAZ4.9 PC板温室板温室27;. 2)塑料温室 多为圆拱型或锯齿型，单层覆盖居多 双层覆盖结构：双层充气膜或不充气
13、GLZW7.5拱形温室拱形温室SSR5.2锯齿形温室锯齿形温室SDD4.8双膜温室双膜温室28;.n70年代末以来，我国从荷兰、美国和以色列等国引进了几十座大中型智能温室, 对于消化、吸收国外先进经验起到了积极作用。n80年代以后，我国也具备自行生产这类现代化温室的能力。 江苏大学2009国家科技进步二等奖“温室关键装备及有机基质的开发应用”29;.4、防虫网覆盖、防虫网覆盖 n防虫网是形似窗纱的一种新型的覆盖材料，采用聚乙烯(EP)为原料，经拉丝织造而成。n镇江市1995引进，主要用于无公害蔬菜，也在花卉温室用30;.n覆盖在拱棚的骨架上、温室的侧墙和天窗处，可以防止害虫入侵。n也可在成片的
14、农田中专门树立柱、搭架子来覆盖防虫网。31;.5、 遮阳网覆盖遮阳网覆盖 n遮阳网是塑料编织成的通风透雨的有色网。n 80年代中后期，国内研制出高强度、耐老化遮阳网，代替传统的覆盖材料芦帘和草苫。 32;.内遮阳GLZW7.5智能温室智能温室外遮阳遮阳网可以覆盖在塑料大中棚的骨架上，或温室上方，以减少棚内太阳辐射、降低室内温度。银灰色网的遮阳率为40%，黑色网为60%。遮阳网也常常用于现代化连栋温室内，夏季遮阳，冬季夜间作为二道幕内保温,是调节温度和光照的一种常用措施。 33;.6、 防雨棚防雨棚 n防雨棚是利用塑料大中棚的骨架，夏天在顶部覆盖塑料薄膜，以防止暴雨袭击的设施。 n大棚型防雨棚可
15、用于各种花卉的夏季栽培 。n小拱棚型防雨棚，主要用于促成栽培。 n温室型防雨棚主要在多台风、 暴雨的南方地区应用 。34;.三、园艺设施的环境调控技术35;.1、大棚环境调控n多层覆盖保温：多层覆盖保温：塑料大棚中，再套以中棚、小棚，再加顶帘覆盖（无纺被、草帘），地表覆盖地膜，形成三棚五膜的栽培模式。每一层膜都可以提高气温和低温12，有效避免夜间逆温的产生。n简易加温：简易加温：酿热加温、电热线加温、 照明加温、火炉加温等n降温：降温：自然通风，适时揭膜。 多层覆盖的从小棚往外揭 ：36;. 2、现代化连栋温室的环境控制 37;.温度控制技术 四段变温管理n上午，作物光合作用效率较高，需要较高
16、的温度配合，以使作物光合作用充分进行；n午后，作物需转化上午的光合产物， 出现光合效率下降趋势，此时需适当降低温度，抑制呼吸；n前半夜，需转移同化产物，如温度太低，转移速率较慢，需适当加温；n后半夜，降低温度，抑制呼吸消耗。38;.加温n锅炉热水采暖系统：由锅炉和散热管道组成，适合于大型的温室，一次性投入设备成本高。n暖风机：为燃油炉和送风的软管所组成，适合于比较小型的温室。39;. 保温保温n多层覆盖、悬挂反光幕等节能措施40;.n遮阳网覆盖遮阳网覆盖 降温24。要协调好光温矛盾n微喷微喷 可 使 温 室 内 的 气 温 降 低24，但湿度随之提高。对观叶花卉生长较合适降温41;.n湿帘风机
17、降温系统湿帘风机降温系统 北面的墙上安装蜂窝状的纸帘，南面安装轴流风机的系统。一般能降低34。空气湿度越低，则降温效果越明显42;.湿度控制技术n除湿：通风透气，以降低空气湿度。在温度条件许可的条件下，要尽可能多开窗、揭膜通风。地膜覆盖，可降低土壤蒸发湿度。n增湿：夏天增加湿度的最基本方法是微喷，或通过灌溉增加土壤湿度来提高空气湿度。 43;.光照控制技术 遮光n光合作用遮光：光合作用遮光：晴天遮阳网覆盖 兼具降温作用，可以部分张开n光周期遮光：光周期遮光：需要遮光严密 补光n光光合合作作用用补补光光：高压钠灯、镝灯、 LED、LD（激光）等用于高档花卉栽培，光通量大。可采用移动式装置 育苗苗
18、床补光：育苗苗床补光：可用日光灯等普通灯具 n光周期补光：需要的光通量小，白炽灯等44;.LED补光激光（LD）补光补光灯补光灯补光灯补光灯45;.CO2气体控制技术 在温室和大棚密闭的条件下，夜间的棚内CO2浓度高于大气。白天随着植物光合作用的进行，CO2浓度逐渐降到大气浓度以下，补充CO2可以提高光合作用和作物产量。04:00 8:00 12:00 16:00 20:00 0:00150300450600时 刻图5.5 温室内外CO2浓度日变化曲线CO2浓度 (ppm)750温室内温室外0:00测定日 24/12/2000 晴46;.n火焰燃烧式CO2发生器，燃料为白煤油，1kg白煤油可以
19、产生3kg CO2气体。n钢瓶二氧化碳气体，需要特制耐压的钢瓶n化学反应式施肥，将化学药品分别放入水中，产生碳酸，然后分解成二氧化碳和水。CO2施肥的主要方法47;.基质调配技术物理性状：要求粒径、容重和孔隙度等指标适中，以协调通气、透水和持水之间的关系。化学性状：要求pH为弱酸性至中性，不含有毒物质，不含对植物有害的特殊气味。无机基质：无机基质：有砂、砾石、岩棉、蛭石、珍珠岩、炉渣等。养分较少, 但成分也较稳定。有机基质：有机基质：主要有草炭、碳化稻壳、锯木屑、菇渣、牛粪等。含有较多的植物能够利用的养分。混合基质：混合基质：以珍珠岩、草炭和炉渣的混合物为主。48;.本课题组根据镇江的废弃物资
20、源，开发了醋糟、芦苇末基质，广泛用于蔬菜、花卉和园林绿化中。醋糟基质生产基地醋糟基质生产基地基质肥料产品基质肥料产品49;.n大量试验表明，基质与营养土结合或与菇渣混合，栽培花卉的效果好虎刺梅、君子兰虎刺梅、君子兰瓜叶菊、三色堇瓜叶菊、三色堇基质栽培基质栽培50;. 四、设施花卉的装备发展趋势四、设施花卉的装备发展趋势51;.1、 温室结构优化设计和标准化生产温室结构优化设计和标准化生产n结构上，既要提高夏季的降温、除湿、抗台风暴雨，又要考虑冬季保温和抗雪载。 加大屋顶及四周通风面积加大屋顶及四周通风面积 冬季加保温层，减少加热空间冬季加保温层，减少加热空间n 温室制造生产标准农业部已在制订5
21、2;. 2、 环境监控设施环境监控设施n加快研究价格低、稳定性好、使用寿命长，适合于温室连续使用的环境监测和控制的仪器和设备。53;.加快研制温度、湿度、光强、CO2浓度、水肥调控等综合环境自动监测和控制硬件系统。3、 温室环境调控技术温室环境调控技术54;. 新的节能环境控制技术n日本、荷兰等已研制成功温室用的太阳能蓄热器和热泵n本校研制了用于温室加温的太阳能热水器装置、太阳房等55;.温室环境优化控制技术温室环境优化控制技术n从花卉生长和控制成本兼顾的角度，以经济效益最大化或以成本最小化为目标，寻求最合理的环境控制管理参数值。n研制相应的环境控制专家系统，根据所采集的气象环境实时信息，实现
22、对温室的动态控制。56;.5、地下部环境的控制技术、地下部环境的控制技术n研研究究标标准准化化基基质质，替替代代进进口口基基质质 研发来源广、价格低、理化性状合适的系列化、标准化基质及其配套栽培技术n研研发发灌灌溉溉设设施施，推推广广精精确确施施肥肥 开发营养液滴灌系统，水肥一体化。结合花卉的需肥个性，定时定量施肥灌溉。 57;.营营养养液液控控制制设设备备58;.移动喷灌设备59;.6、温室农机装备研发n加紧研发温室花卉栽培需要的农业机械装备，提高劳动生产率穴穴盘盘播播种种机机60;.移栽系统61;. 自动传输系统自动传输系统62;. 灰尘往往影响透光灰尘往往影响透光10%10%，清洗机械得到广泛使，清洗机械得到广泛使用用覆盖表面清洗机器覆盖表面清洗机器63;.谢谢各位！64;.
