设施园艺-环境及调控技术.ppt

,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,温棚小气候环境特性及调控技术,设施内的环境因子，包括,光,、,温,、,水,、,气,、,土壤,及,营养元素,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。,本章主要内容,光环境,温度环境,湿度环境,二氧化碳,土壤环境,光环境,光环境对温室作物的生长发育产生,光效应,、,热效应,和,形态效应,，,直接影响其,光合作用,，,光周期反应,和,器官形态,的建成，在设施园艺作物的生产中，尤其是对喜光园艺作物的优质高产栽培中，具有决定性的影响。,一、设施内的光环境特征,总辐射量低，光照强度弱,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,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。,一是改善设施园艺的透光能力，,增强,设施园艺的自然,光照强度,。,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,遮光,。,三是在冬季弱光期或光照时数较少的地区进行人工,补光,。,光环境的调控,改善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,建筑设施园艺时，要注意选择合理的方位。,充分利用反射光。如日光温室适当缩短后坡，并在后墙上涂白以及安装镀铝反光膜，地面覆盖地膜等。,2.,加强设施园艺的光照管理,建造设施园艺应选择粉尘、烟尘等污染较轻的地方。,应经常打扫和清洗设施园艺的透光覆盖面，增加透光率。,阴雪天过后应及时揭开保温覆盖物。,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,白炽灯,：,红光、远红光多，可见光所占比例少。,价格便宜，但发光效率低（10-26 光通量（,Lm,）,/,消耗电功率（,w,）,光色较差，目前只能作为一种辅助光源。,使用寿命大约1000小时。,荧光灯,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,光效高,（60-80,Lm/w,），,光色好（主要集中在可见光区域），功率大（200-400,W,），,是目前高强度人工补光的主要光源。缺点是寿命短，成本较高。,高压气体放电灯,水银灯,（,汞灯）,：主要是蓝绿光，紫外辐射高，发光效率高（达50-60,Lm/w,），,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。,氙灯,：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，故称“小太阳”。强度高，发光效率高（27-37,Lm/w,）,体积小，寿命长。,2,光照长度的调控,短日照处理,采用遮光率100%遮光幕覆盖，例如菊花遮光处理，可促进提早开花。,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，可阻止休眠或打破休眠，提早上市。,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,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。,内遮阳,外遮阳,缺点：操作较难，易损坏。,优点；降温效果好。,玻璃面涂白法,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,设施作物对温度的基本要求,设施的温度环境特点与热平衡,设施内温度环境调控,1.,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,最适,、,最高,、,最低,界限的“,温度三基点,”。当温度超过生长发育的最高、最低界限，则生育停止。如再超过维持生命的最高最低界限，就会死亡。,表5 几种果菜类蔬菜生育的适宜气温、地温及界限温度（）,（高桥等，1977）,表6 几种叶、根、花菜类蔬菜的生育适温及界限温度,气温（）,蔬菜种类,最高气温,最适温,最低界限,菠菜,25,2015,8,萝卜,25,2015,8,大白菜,23,1813,5,芹菜,23,1813,5,茼蒿,25,2015,8,莴,苣,25,2015,8,甘蓝,20,177,2,花椰菜,22,2010,2,韭菜,30,2412,2,温室韭黄,30,2717,10,温室的热平衡原理,温室是一个半封闭系统，它不断地与外界进行能量与物质交换，根据能量守恒原理，,蓄积于温室内的热量,Q=,进入温室内的热量,（,Qi,）,-,散失的热量,（,Qo,）。,当,QiQo,时，温室蓄热升温；,当,Qi80,炭疽病、疫病、细菌,性病害等,95,早疫病,60,枯萎病,土壤潮湿,枯萎病、黑星病、灰,霉病、细菌性角斑病,等,90,番,茄,病毒性花叶病、病毒,性蕨叶病,干燥（旱）,霜霉病,85,褐纹病,80,白粉病,2585,枯萎病、黄萎病,土壤潮湿,病毒性花叶病,干燥（旱）,茄,子,红蜘蛛,干燥（旱）,黄,瓜,瓜蚜,干燥（旱）,疫病、炭疽病,95,细菌性疮痂病,95,绵疫病、软腐病等,95,辣,椒,病毒病,干燥（旱）,疫病,95,炭疽病、灰霉病等,90,韭,菜,灰霉病,90,番,茄,晚疫病,85,芹菜,斑点病、斑枯病,高温,除湿措施,（,1,）被动除湿,（,2,）主动除湿,减少灌水,地膜覆盖,增大通风量和透光量,采用透湿性和吸湿性良好的保温幕材料,强制通风换气,加温除湿,强制空气流动,除湿机或除湿型热交换 通风装置,被动除湿,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,通过改良灌水方法提高水分的利用率,被动除湿,地膜覆盖,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。,被动除湿,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。,主动除湿,通风换气,自然通风,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。,除湿机或除湿型热交换通风装置,园艺设施的加湿措施,喷雾加湿,湿帘加湿,温室内屋顶安装喷雾系统,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,二氧化碳施肥技术,大气中,CO,2,浓度约为330350,l/L,，,由于受气候、生物等因素影响而具有：,季节变化：,一年之中，11月2月较高，46月较低。,日变化：,一天中，日出之前最高，1014时最低。,设施内二氧化碳环境,日光温室,CO,2,浓度日变化,二氧化碳浓度与作物光合作用,图19 不同光强下黄瓜光合强度与,CO,2,浓度的关系,（伊东，1980）,浓度,率速合光净,补偿点,饱和点,二氧化碳施肥技术,CO,2,施肥浓度,通常，,8001500,l.L,-1,作为,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。,CO,2,施肥时间,施肥时期：苗期和产品器官形成期,施肥时间：日出,0.5h,或草苫卷起,0.5h,后，每次施肥时间不少于,2h,。一般不在下午施肥。,2,施肥过程中的环境调节,光照,温度,肥水,CO,2,肥源,液态,CO,2,燃料燃烧,CO,2,颗粒气肥,化学反应,液态,CO,2,燃烧法-燃烧白煤油,释放,CO,2,化学法,CO,2,发生器,NH,4,HCO,3,H,2,SO,4,其他提高设施,CO,2,浓度的方法,通风换气,增加土壤有机质,生物生态法,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。,土壤淋溶作用小，养分残留量高，易发生,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,“,氮过剩、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。,土壤次生盐渍化,（土壤盐分浓度危害）,由于设施中土壤水分是向上运动的，加之栽培中施肥量较大，残存的养分离子大量聚集在表层土壤中，出现土壤盐分浓度过高，对园艺作物的生长发育造成不良影响。,克服土壤盐分浓度危害,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洗作用。,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。,一般地区土壤中阳离子主要为,Ca,2+,和,Na,+,，,阴离子以,NO,3,-,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,失衡,次生,盐渍化,物理性状变差,土壤理化性状恶化,土传病虫害加重,土壤中微生物变化,土壤生物学环境恶化,自毒作用,连作障碍,影响植物生长发育,降低产品器官的产量和品质,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,1.,轮作,2.,配方施肥,测土施肥,3.,嫁接,4.,土壤消毒,5.,无土栽培,1.,轮 作,采用不同科的作物进行一定年限的轮作。其作用在于：,调节土壤肥力,改变土壤病原菌的寄主,改变微生物群落,几种蔬菜作物,N,、,P,、,K,三要素施用量（,kg/hm,2,）,及比例,蔬菜种类,N,P,2,O,5,K,2,O,比例,N:P,2,O,5,:K,2,O,番茄,150-225,75-90,225-395,1,：,0.5,：,1.5,辣椒,120,60,150,1,：,0.5,：,1.3,茄子,240,120,600,1,：,0.5,：,2.5,黄瓜,450,180,720,1,：,0.4,：,1.6,西瓜,270,135,360,1,：,0.5,：,1.3,2.配方施肥,3.,嫁 接,采用抗病力强的野生种做砧木，与栽培品种进行嫁接，增强栽培品种的抗性。,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,茄子嫁接砧木研究,试验证明，托鲁巴姆抗黄萎病和根结线虫病的能力较强，是嫁接茄子适宜砧木材料。,土壤消毒,福尔马林（,40%,甲醛溶液）,溴甲烷（溴代甲烷、甲基溴）,氯化苦（三氯硝基甲烷、硝基氯仿,),（1）药剂消毒,药剂消毒主要用于床土消毒：,使用浓度：50100倍水溶液，,每亩用药液量100,kg,。,程序,：,翻松,床土,喷洒,药液,翻土,覆盖,地膜,57天,撤膜,翻土,12次,播种,（,2,）蒸汽消毒,利用高温蒸汽杀死土壤中病菌和虫卵,。,优点：无污染、无残毒,缺点：能耗较大，成本高,程序：,翻松,土壤,覆盖,密封,通入,蒸汽,冷却,定植,（,3,）太阳能消毒,在设施高温休闲季节，密闭设施，利用强日照产生高温杀死设施内环境、土壤中病原菌和虫卵。,优点：,无污染，节能。,缺点：有时温度不够高，消毒效果较差。,旋耕,疏松土壤,喷水,土壤潮湿,覆盖地膜,暴晒,1520天,适用于,大面积,机械化露地作业,密闭,棚室,土表洒碎稻草(1000,kg/,亩,3,cm),和生石灰(70,kg/,亩),旋耕,作畦,覆盖,地膜,畦沟,灌水,暴晒,15-20天,适用于,小面积,日光温室或塑料大棚,无土栽培的优点,产量高，品质优，效益大。,节省肥、水用量。,防止土壤连作病害及土壤盐分积累造成的生理障碍。,5.无土栽培,