7设施园艺-环境及调控技术.ppt

公共管理学公共管理学 2121世纪通识教育系列教材世纪通识教育系列教材温棚小气候环境特性及调控技术公共管理学公共管理学 2121世纪通识教育系列教材世纪通识教育系列教材l 高级农艺师 冯国志 l l 15939438168公共管理学公共管理学 2121世纪通识教育系列教材世纪通识教育系列教材 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。公共管理学公共管理学 2121世纪通识教育系列教材世纪通识教育系列教材本章主要内容v 光环境v 温度环境v 湿度环境v 二氧化碳v 土壤环境公共管理学公共管理学 2121世纪通识教育系列教材世纪通识教育系列教材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。公共管理学公共管理学 2121世纪通识教育系列教材世纪通识教育系列教材一、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。公共管理学公共管理学 2121世纪通识教育系列教材世纪通识教育系列教材l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，增强增强增强增强设施园艺设施园艺的自然的自然光照强度光照强度光照强度光照强度。l二是在光强的夏季栽培或进行软化栽培等特殊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条件下进行遮光遮光遮光遮光。l三是在冬季弱光期或光照时数较少的地区进行三是在冬季弱光期或光照时数较少的地区进行人工人工补光补光补光补光。光环境的调控 公共管理学公共管理学 2121世纪通识教育系列教材世纪通识教育系列教材 改善设施园艺的透光能力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。（PE、PVC、EVA、PO等膜的比较）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 公共管理学公共管理学 2121世纪通识教育系列教材世纪通识教育系列教材建筑设施园艺时，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。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。公共管理学公共管理学 2121世纪通识教育系列教材世纪通识教育系列教材2.2.加强设施园艺的光照管理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。公共管理学公共管理学 2121世纪通识教育系列教材世纪通识教育系列教材 要注意作物的合理密植，注意垄向。公共管理学公共管理学 2121世纪通识教育系列教材世纪通识教育系列教材设施园艺的人工补光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。公共管理学公共管理学 2121世纪通识教育系列教材世纪通识教育系列教材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。公共管理学公共管理学 2121世纪通识教育系列教材世纪通识教育系列教材荧光灯荧光灯 光谱主要集中在可见光区光谱主要集中在可见光区 蓝紫光蓝紫光 黄绿光黄绿光 红橙光红橙光 16.1%39.3%44.6%l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。l主要缺点是功率小。公共管理学公共管理学 2121世纪通识教育系列教材世纪通识教育系列教材金属卤化物灯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光的主要光源。缺点是寿命短，成本较高。补光的主要光源。缺点是寿命短，成本较高。补光的主要光源。缺点是寿命短，成本较高。补光的主要光源。缺点是寿命短，成本较高。公共管理学公共管理学 2121世纪通识教育系列教材世纪通识教育系列教材高压气体放电灯高压气体放电灯l l水银灯水银灯水银灯水银灯（汞灯）：主要是蓝绿光，紫外辐射高，发光效汞灯）：主要是蓝绿光，紫外辐射高，发光效率高（达率高（达50-60 Lm/w），光色差。低压灯主要用作紫外），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。光源，高压灯用于照明及人工补光。l l氙灯氙灯氙灯氙灯：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，故称布与日光较接近，故称“小太阳小太阳”。强度高，发光效率。强度高，发光效率高（高（27-37 Lm/w）体积小，寿命长。）体积小，寿命长。公共管理学公共管理学 2121世纪通识教育系列教材世纪通识教育系列教材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。公共管理学公共管理学 2121世纪通识教育系列教材世纪通识教育系列教材 设施园艺的遮光设施园艺的遮光遮光的目的 l减弱设施园艺内的光照强度减弱设施园艺内的光照强度 l降低设施园艺内的温度降低设施园艺内的温度 公共管理学公共管理学 2121世纪通识教育系列教材世纪通识教育系列教材2.2.遮光的方法遮光的方法 覆盖各种遮荫物，如覆盖苇帘、竹帘、遮阳网、不织布等。公共管理学公共管理学 2121世纪通识教育系列教材世纪通识教育系列教材公共管理学公共管理学 2121世纪通识教育系列教材世纪通识教育系列教材缺点：操作较难，易损坏。优点；降温效果好。公共管理学公共管理学 2121世纪通识教育系列教材世纪通识教育系列教材 玻璃面涂白法 分全部涂白、部分涂白和斑状涂白 公共管理学公共管理学 2121世纪通识教育系列教材世纪通识教育系列教材 涂白原料一般为石灰水，在国外也有用温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。室涂白专用的涂白剂。公共管理学公共管理学 2121世纪通识教育系列教材世纪通识教育系列教材 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公共管理学公共管理学 2121世纪通识教育系列教材世纪通识教育系列教材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。公共管理学公共管理学 2121世纪通识教育系列教材世纪通识教育系列教材表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）公共管理学公共管理学 2121世纪通识教育系列教材世纪通识教育系列教材表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 公共管理学公共管理学 2121世纪通识教育系列教材世纪通识教育系列教材 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 公共管理学公共管理学 2121世纪通识教育系列教材世纪通识教育系列教材除湿措施除湿措施（1 1）被动除湿）被动除湿（2 2）主动除湿）主动除湿 减少灌水 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 公共管理学公共管理学 2121世纪通识教育系列教材世纪通识教育系列教材 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。公共管理学公共管理学 2121世纪通识教育系列教材世纪通识教育系列教材 减少灌水 通过改良灌水方法提高水分的利用率 公共管理学公共管理学 2121世纪通识教育系列教材世纪通识教育系列教材公共管理学公共管理学 2121世纪通识教育系列教材世纪通识教育系列教材公共管理学公共管理学 2121世纪通识教育系列教材世纪通识教育系列教材 地膜覆盖 地膜覆盖也能抑制土壤表面水分蒸发，提高室温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。和空气湿度饱和差，从而降低空气相对湿度。公共管理学公共管理学 2121世纪通识教育系列教材世纪通识教育系列教材 用人工动力，依靠水蒸气或用人工动力，依靠水蒸气或雾等的自然流动，使园艺设施内雾等的自然流动，使园艺设施内保持适宜湿度环境。保持适宜湿度环境。公共管理学公共管理学 2121世纪通识教育系列教材世纪通识教育系列教材 通风换气通风换气 自然通风强制通风公共管理学公共管理学 2121世纪通识教育系列教材世纪通识教育系列教材加加温温除除湿湿公共管理学公共管理学 2121世纪通识教育系列教材世纪通识教育系列教材强制空气流动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。公共管理学公共管理学 2121世纪通识教育系列教材世纪通识教育系列教材 除湿机或除湿型热交换通风装置 公共管理学公共管理学 2121世纪通识教育系列教材世纪通识教育系列教材 园艺设施的加湿措施 喷雾加湿湿帘加湿温温室室内内屋屋顶顶安安装装喷喷雾雾系系统统公共管理学公共管理学 2121世纪通识教育系列教材世纪通识教育系列教材二氧化碳环境 设施内的二氧化碳环境 二氧化碳浓度与作物光合作用 二氧化碳施肥技术公共管理学公共管理学 2121世纪通识教育系列教材世纪通识教育系列教材大气中CO2浓度约为330350l/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公共管理学公共管理学 2121世纪通识教育系列教材世纪通识教育系列教材日光温室CO2浓度日变化公共管理学公共管理学 2121世纪通识教育系列教材世纪通识教育系列教材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CO2浓度的关系（伊东，1980）浓度率速合光净补偿点饱和点公共管理学公共管理学 2121世纪通识教育系列教材世纪通识教育系列教材二氧化碳施肥技术 CO2施肥浓度 通常，8001500l.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。CO2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 公共管理学公共管理学 2121世纪通识教育系列教材世纪通识教育系列教材CO2肥源 液态CO2 燃料燃烧 CO2 颗粒气肥 化学反应 公共管理学公共管理学 2121世纪通识教育系列教材世纪通识教育系列教材液态CO2公共管理学公共管理学 2121世纪通识教育系列教材世纪通识教育系列教材燃烧法-燃烧白煤油释放CO2公共管理学公共管理学 2121世纪通识教育系列教材世纪通识教育系列教材化学法CO2发生器NH4HCO3H2SO4公共管理学公共管理学 2121世纪通识教育系列教材世纪通识教育系列教材其他提高设施 CO2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；设施种养一体化公共管理学公共管理学 2121世纪通识教育系列教材世纪通识教育系列教材园艺设施内的土壤特点园艺设施内的土壤特点l l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。l l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。l l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”。l l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。l l土壤酸化。土壤酸化。l l适宜的环境条件有利于病原菌和害虫的繁殖，很难根治。适宜的环境条件有利于病原菌和害虫的繁殖，很难根治。公共管理学公共管理学 2121世纪通识教育系列教材世纪通识教育系列教材土壤次生盐渍化土壤次生盐渍化（土壤盐分浓度危害）（土壤盐分浓度危害）（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。公共管理学公共管理学 2121世纪通识教育系列教材世纪通识教育系列教材 克服土壤盐分浓度危害克服土壤盐分浓度危害1.1.土壤盐类聚集的原因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园艺设施的半封闭条件减弱了土壤水分的淋洗作用。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。地下水位高和灌溉水质量差。公共管理学公共管理学 2121世纪通识教育系列教材世纪通识教育系列教材l l一一般般地地区区土土壤壤中中阳阳离离子子主主要要为为CaCa2+2+和和NaNa+，阴离子以阴离子以NONO3 3-为主。为主。l l因因此此，园园艺艺设设施施土土壤壤的的盐盐积积化化不不仅仅与与土土壤壤和和地地下下水水的的盐盐分分组组成成有有关关，氮氮肥肥用用量量大大是是主主要要影响因素。影响因素。公共管理学公共管理学 2121世纪通识教育系列教材世纪通识教育系列教材2.土壤盐分浓度危害的防止途径土壤盐分浓度危害的防止途径l l避免在盐碱土地区发展园艺设施生产。避免在盐碱土地区发展园艺设施生产。l l平衡施肥，减少土壤中的盐分积累。平衡施肥，减少土壤中的盐分积累。l l覆盖地膜、秸秆，降低土壤水分蒸发量。覆盖地膜、秸秆，降低土壤水分蒸发量。l l灌水洗盐灌水洗盐l l客土、轮作和无土栽培。客土、轮作和无土栽培。公共管理学公共管理学 2121世纪通识教育系列教材世纪通识教育系列教材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公共管理学公共管理学 2121世纪通识教育系列教材世纪通识教育系列教材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.无土栽培无土栽培公共管理学公共管理学 2121世纪通识教育系列教材世纪通识教育系列教材 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公共管理学公共管理学 2121世纪通识教育系列教材世纪通识教育系列教材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: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.配方施肥公共管理学公共管理学 2121世纪通识教育系列教材世纪通识教育系列教材3.嫁嫁 接接 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。公共管理学公共管理学 2121世纪通识教育系列教材世纪通识教育系列教材 黑籽南瓜砧木对根黑籽南瓜砧木对根结线虫侵染具有较好结线虫侵染具有较好的耐受能力，同时其的耐受能力，同时其嫁接苗对枯萎病的抗嫁接苗对枯萎病的抗性较好，因此是较理性较好，因此是较理想的嫁接黄瓜砧木。想的嫁接黄瓜砧木。黄瓜抗病砧木的筛选公共管理学公共管理学 2121世纪通识教育系列教材世纪通识教育系列教材茄子嫁接砧木研究茄子嫁接砧木研究 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。公共管理学公共管理学 2121世纪通识教育系列教材世纪通识教育系列教材土壤消毒土壤消毒l福尔马林（福尔马林（40%甲醛溶液）甲醛溶液）l溴甲烷（溴代甲烷、甲基溴）溴甲烷（溴代甲烷、甲基溴）l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）药剂消毒公共管理学公共管理学 2121世纪通识教育系列教材世纪通识教育系列教材药剂消毒主要用于床土消毒：药剂消毒主要用于床土消毒：l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。l程序：程序：翻松床土喷洒药液翻土覆盖地膜5757天天撤膜翻土1212次次播种公共管理学公共管理学 2121世纪通识教育系列教材世纪通识教育系列教材（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。l优点：无污染、无残毒优点：无污染、无残毒l缺点：能耗较大，成本高缺点：能耗较大，成本高l程序：程序：翻松土壤覆盖密封通入蒸汽冷却冷却定植定植公共管理学公共管理学 2121世纪通识教育系列教材世纪通识教育系列教材（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、土土壤壤中中病病原原菌菌和和虫虫卵卵。（灌灌水水后后消消毒毒效效果果更更好）好）l 优点：优点：无污染，节能。无污染，节能。l 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。公共管理学公共管理学 2121世纪通识教育系列教材世纪通识教育系列教材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(1000kg/亩,3cm)和生石灰(70kg/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公共管理学公共管理学 2121世纪通识教育系列教材世纪通识教育系列教材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，效效益益大。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生理理障碍。障碍。5.无土栽培