园艺设施 园艺设施学

第一章绪论

一、阐明园艺设施在园艺生产和国民经济发展中的意义作用。

1、克服了栽培季节和环境条件限制，实现了园艺作物全天候、周年生产目标。

2、在不适宜园艺作物生育的季节或环境条件下，生产出多样化、高品质产品，满足了人们的生活需求。（蔬菜市场80年代“吃啥没啥”；90年代初期“有啥吃啥”;现在“吃啥有啥”。）

3、提高了水、土、光、热资源的利用率和生产效率及单位土地的生产能力，成为现代农业的重要标志（发展设施农业是实现农业现代化的必由之路，设施园艺是设施农业的重要组成部分。以色列的番茄栽培，每生产1kg鲜重产品，露地用水量60L，温室30L。）

4、高产优质园艺产品提高了市场占有率，增加了产值和效益，促进了农民增收致富。（设施农业成为我国农业产业结构调整的重要内容和部分地区的支柱产业。设施园艺平均亩产值比露地蔬菜高3-5倍。据2008年资料，我国设施蔬菜生产面积占蔬菜总生产面积22%，产量占%，产值占%。）

5、设施园艺产业带动了相关产业的发展。（设施园艺：化肥、种苗、农药、加工、运销--- 作为观光休闲和生态农业的重要内容，带动了第三产业发展）

三、我国园艺设施生产现状、特点及存在问题。

现状及特点：

（一）设施面积继续扩大，但已进入稳定发展阶段，设施类型和结构不断优化，逐渐向大型化发展。

（二）类型结构设计与区域布局更加合理，发展体现中国特色，单栋、多样、经济、节能。（三）设施园艺领域的科学研究方兴未艾，水平不断提升，产业体系、技术规程和行业标准逐步形成，对产业的支撑作用更加明显。

（四）以家庭经营为主体，种植作物种类和茬口多，栽培管理技术和产业化经营水平不断提升。

存在问题：

（一）结构材料不标准，建造参数不规范，结构简易，操作不便，性能较差，抵御自然灾害能力低，生产安全隐患大

（二）设施装备水平低下，机械化、自动化程度低，环境调控能力较弱，人工管理粗放，劳动强度大，效率低

（三）经营分散，组织化、规模化、专业化程度差，管理凭经验，标准化、规范化水平低，产量和效益相差悬殊，连作障碍等因素严重制约可持续发展

第二章

园艺设施的类型、结构、性能及应用

第一节简易覆盖风障、阳畦、温床

一、风障的作用原理及其性能特点？

作用原理：风障是设置在栽培畦北面的防风屏障物，用于阻挡季候风，提高栽培畦温度。增温原因：能量来源于太阳辐射和障面反射，辐射强度越大，畦温和地温越高；障前局部气流稳定，防止水蒸气扩散，减少地面辐射热损失。

性能特点：

1.防风：风障可以减弱风速，稳定畦面气流，一般可减弱风速10%~50%。风速越大，防风效果越好；风障排数越多，风速越小。

2.增温：利用太阳光热提高畦内气温和地温，改善风障前的小气候条件。有风的晴天效果最显着；距风障越近，温度越高。随距离地面高度增加，障内外温度差异减小，50cm以上的高度无明显差异；障内外地温差异比气温稍大。

3.减少冻土层厚度：风障的防风、增温作用使障前冻土层厚度比露地浅，但障后比露地要深。

二、阳畦的结构由哪些部分组成？

普通阳畦结构：

（1）风障：直立、倾斜

（2）畦框：土打或其它

（3）透明覆盖物：玻璃、薄膜

（4）不透明覆盖物：稻草、蒲席、苇毛

（热盖阳畦—透明、不透明覆盖物均有的抢阳畦）

改良阳畦结构：

（1）土墙（后墙、山墙）

（2）棚架：柱、檩、柁

（3）后屋顶：秸秆、土等

（4）透明覆盖物：玻璃或塑料薄膜

（5）不透明覆盖物：草苫等保温覆盖物

三、阳畦内温度分布不均匀的原因是什么？（空间、时间均不均匀）

以太阳为热源，温度分布受到太阳高度角影响，同时受天气和季节影响大。

四、温床的类型及其各自特点？

酿热温床——酿热材料

水暖温床——余热、温泉等

火热温床——燃料燃烧

电热温床——电（电热线）

五、电热温床铺设和使用过程中要注意哪些？

电热线铺设注意事项：

（1）多根电热线使用时只能并联，不能串联；

（2）严禁成卷在空气中通电试验或使用，布线时不得交叉、重叠或扎结；

（3）电热线不得任意接长或剪短使用，铺设时中间稀、两边密，均匀升温；

（4）布线行数为偶数，使用地热线时应把整根线（包括接头）全部均匀埋入土中，线两头应在苗床同侧；

（5）收地热线时不要硬拔，以免损坏绝缘层，用后擦净晾干,妥善存放；

（6）土壤加温线（电热线）和空气加温线不要混用；

(7) 接线后先通电试验再覆土，使用控温仪，探头应距东西2-3m，距南边30-40cm。

使用电热温床注意事项：

尽量利用阳光，节能降耗；管理操作时先切断电源；水分消耗多，注意浇水；秧苗移栽前注意锻炼幼苗

六、电热温床的铺设（自加）

（1）电热温床的功率确定（总功率＝苗床总面积×功率密度（单位面积需要的功率（w/m2））（2）电热线的选择：电热线根数＝总功率/电热线的额定功率。

注意：电热线不能截断使用，只能取整数。

（3）电热线的布线计算：布线条数＝(线长-苗床宽度)/（苗床长度）

为方便接线，应使电热线两端的导线在苗床同一侧，故布线条数应取偶数。假如最后一趟线不够长，可中途折回。布线平均间距＝苗床宽度/(布线条数±1) 实际布线间距可根据苗床中温度分布状况作适当调整。一般中间稀些，两边密些。（4）电热线的铺设。铺好隔热层、细土；按事先计算好的布线间距在床两端插竹棍；把电热线来回绕在竹棍上，使紧贴地面并拉直；布线完成，通电试验，覆土，然后拔出竹棍。

第二节地膜覆盖

一、地膜覆盖的方式有几种？

根据种植方法、方式的不同可分为：1.平畦覆盖；2.高垄覆盖；3.高畦覆盖；4.沟畦覆盖

二、地膜覆盖对环境条件有什么影响？

1、提高土壤温度改变土壤热交换；增温效果与种类、方式、季节、天气、行向等有关。春季低温期，透明地膜可使0~10 cm地温增高2~6℃，有时可达10℃以上。

2、改善光照条件，增强作物的光能利用率。增光效应以作物中部、近地面30~35 cm处最明显，反射率增加12~14%；银灰反光膜效果优。

3、保持土壤湿度，降低空气相对湿度（1）改变了土壤水分的运动规律；（2）为节水灌溉、经济用水开辟了新的途径。一般节水30~40%，可达60%；（3）可降低温室大棚内的湿度，防止病害发生。

4、提高土壤肥力及肥料利用率。（1）加速有机质矿化分解；（2）减少淋溶蒸发

5、改良土壤性状，防止硬化板结。（1）避免风吹日晒；（2）减少降雨和灌水冲击

6、防止地表盐分聚集。（1）减少水分蒸发；（2）水分凝聚回流

7、具有除草作用。（1）膜下高温密闭；（2）有色膜和特制膜抑草

8、减少病虫害。（1）提高抗性；（2）改变环境；（3）特制膜、功能膜

三、地膜覆盖对植物生长发育有什么影响？

1、促进种子发芽出土及加速营养生长。早出苗2~7 d；“护根栽培”

2、促进作物早熟。蔬菜提早5~15 d采收

3、促进植株发育和提高产量。早期增产20~60%

4、提高产品质量（中国农科院苹果银灰膜）

5、增强作物抗逆性

四、地膜覆盖的技术要点有哪些？

（一）根据生产目的（栽培季节、覆盖方式、杂草多少）。选用合适地膜。

（二）提高覆膜质量（垄畦平整、松紧适度、覆盖严密）

（三）施足底肥，浇足底水（四）防止烧苗和冻苗

（五）防止后期脱水脱肥（底肥、追肥、灌溉）

（六）防止后期草荒（除草剂、人工、压土）

（七）栽培密度适当减少（5-10%）

（八）注意防治病虫害；（九）清除废膜

第三节塑料拱棚

一、中小拱棚的类型与结构特点

1、类型：(1)拱圆形；(2)半拱圆形；(3)单斜面形；(4)双斜面形；(5)柱支拱形（图）

2、结构：拱杆、拉杆、压杆（绳）、立柱、（风障）

3、规格：小拱棚通常宽1~3 m，高~ m，长10~30 m，骨架上覆盖塑料薄膜。

中拱棚一般跨度~6 m，长度以30~40 m为宜。跨度6 m时，以高度~ m、肩高~ m；跨度m时，高度~ m、肩高m为宜。

二、大棚的类型与结构特点

塑料大棚的类型：

按棚顶形状可分为：

（1）拱圆型（落地拱、柱支拱）

（2）屋脊型（单屋面、双屋面）

按骨架材料可分为：

（1）竹木混合结构

（2）竹、石、水泥柱混合结构

（3）钢管、钢筋水泥结构

（4）钢架结构（镀锌装配—标准化）

（5）其它成型材料（水泥预制件、玻璃钢、磷镁土、陶土烧等）

按连接方式可分为：

（1）单栋大棚

（2）双连栋大棚

（3）多连栋大棚

结构：

(基本骨架：俗称“三杆一柱”)

立柱；拱杆（架）；拉杆（纵梁）；压杆（压膜线）；卡槽；薄膜；棚门；通风窗；天沟（连栋棚）；卷膜机械

竹木结构单栋大棚特点：投资少，易建造，多立柱增加牢固性，但遮光，操作不便，架材易腐烂。钢竹混合结构大棚特点：用钢少，棚内无柱，既可降低建造成本，又可改善作业条件，避免结构遮光，较实用。钢架结构单栋大棚（焊接式）特点：坚固耐用，空间大，见光好，易作业；投资大，生锈破膜。镀锌钢管装配式大棚特点：造价高。重量轻、坚固耐用、易于安装拆卸、中间无柱、采光好、作业方便；结构规范合理，可工厂化、标准化生产。

三、各种塑料棚的应用

塑料大棚的应用：

（1）早春育苗：主要是采取多重覆盖的方式来进行，为露地早熟栽培提供秧苗。保温幕、小拱棚、地膜等覆盖物保温，苗床安装电热线加温。

（2）蔬菜栽培：①春季早熟栽培；②秋季延后栽培（提早、延后20~30天）；③春到秋长季节(越夏)栽培；④越冬耐寒菜（加茬）栽培

（3）花卉、瓜果和果树栽培：①栽培各种草花、盆花、切花；②栽培西瓜、甜瓜；③栽培草莓、葡萄、樱桃、柑橘、桃等果树。

第四节温室

一、日光温室和加温温室的结构和性能比较？

二、日光温室优型结构与性能特点及其主要参数？

结构：

墙体（后墙、山墙）

骨架（立柱（或无）、横梁、檩（柁）、拱杆、拉杆、压杆（或压膜线））

覆盖材料（薄膜、保温帘（被））

卷帘、通风系统等

优型结构特点：

具有良好采光屋面，能最大限度透过阳光；

保温和蓄热能力强，能最大限度减少散热；

温室结构、规格尺寸及规模适当；

抗风压、雪载能力强，坚固耐用，遮荫少；

易于通风换气、排湿降温；

充分利用土地，减少非生产占地面积；

有利作物生长和人工作业；

因地制宜，就地取材，成本较低。

主要参数：

①温室跨度

从温室北墙内侧到透明屋面南底脚的距离。跨度6～12米为宜，其中北纬40°以北地区6-8米最宜，以南可加宽。

②温室高度。温室屋脊到地面的垂直距离。跨度6-7米日光温室，北纬40°以北地区高度～米为宜；以南～米为宜；跨度7米以上的日光温室，高度相应增加。

③温室前、后屋面角度。

前屋面角:指屋脊与前屋面底角的连线与地平面的夹角。北纬32～43°地区应保证～以上。前屋面形状：前底角向后至采光屋面2/3处采用圆拱形屋面，后部1/3部分采用抛物线形屋面为宜。冬季温室大部分光线靠距前底角2m范围内进入。

④温室墙体和后屋面厚度（温室墙体和后屋面的作用：承重、保温、蓄热。）

墙体厚度：土墙、石头或砖墙，一般应为当地冻土层厚度+50厘米：江淮平原、华北南部，华北北部、辽宁南部，辽宁中部以北。

有夹心保温层的异质复合墙体，厚度一般50-60厘米（37-48cm砖墙+10-15cm聚苯板)。

异质墙体要求内层蓄热系数大，外层导热系数小

⑤后屋面水平投影长度

北纬38-43o地区，温室高度米范围内，投影米为宜。（后屋面越长，晚间保温越好，但过长会造成春夏秋温室北部地面阴影过长，还会减小前屋面采光面积，白天升温过慢。）

三、现代化温室的生产系统构成？

A、框架结构——基础、骨架（柱、梁、拱架、门、窗等）、排水槽(天沟)

B、覆盖材料——玻璃、薄膜、塑料板材

C、自然通风系统——侧、顶窗

D、强制通风降温系统——排风扇

E、加温系统——热水、热风

F、强制降温系统——水帘、水幕

G、帘幕系统——保温、遮荫等

H、光照调节系统

I、灌溉施肥系统

J、CO2施肥系统

K、计算机测控系统

L. 温室内常用作业机具

第五节夏季保护措施

一、夏季保护设施的类型及结构

根据作用分为遮荫棚、防雨棚、防虫棚、防风墙。

材料结构：

遮荫棚。临时：竹木、苇帘等。永久：水泥柱、钢管、钢丝、苇帘、遮阳网等（自动卷帘式：光强探测）

防雨棚。大、中拱棚其上部覆盖塑料薄膜，中下部通风，棚间土壤可渗水。

防虫棚。大、中拱棚其上覆盖防虫网（或称寒冷纱）。

防风墙。水泥柱、钢管、钢丝、挡风网带等。

二、遮阳网的性能与作用

1.削弱光强、改变光质。遮光率：黑色＞绿色＞银灰色；散射光透过率高；中午前后遮光最重。

黑色和银灰色网基本上不影响光质，绿色网红橙光（600~700nm）吸收量较大。

2.降低地温、气温和叶温。一般降低地温4~6 ℃，最大12 ℃，地上30 cm处气温下降1℃，地中5 cm地温下降6~10℃。叶温平均降低2~3 ℃。

3.减少田间蒸散量。与遮光率一致，比露地减少1/3（遮光率33~45%）-2/3（60~70%）。

4.减弱暴雨冲击、台风袭击。冲击力仅为露地1/50，减弱风速2/3。

5.保温、防霜。晚秋、早春浮面覆盖提高气温1~℃。

6.防虫、防病。银灰色遮阳网避蚜效果88~100%。

应用：主要用于夏季蔬菜、花卉育苗及降温栽培；食用菌、制种等。

缓解夏淡季，使早熟果菜延长收获30~50天，早秋叶菜提前10~30天。

三、防虫网的性能与作用

性能：防虫：20~24目可防止蚜虫、小菜蛾等

防暴雨冰雹

遮光、增湿、降温（夏），对光质无影响

应用：大棚覆盖、立柱支撑--防虫

与遮阳网（防雨棚）结合，降温防虫

注意：选择适宜网目，覆盖前土壤消毒，切断传播途径

第七节设施覆盖材料种类及特性

1.覆盖材料分为哪三大类？

（一）透明覆盖材料——玻璃、塑料板材、塑料薄膜--

（二）外保温覆盖材料——草苫、草帘、保温被--

（三）调光调温覆盖材料——遮阳网、反光膜、薄型无纺布

2.比较PVC、EV A、PE三种塑料薄膜的透光和保温性能。

A.透光性

紫外线区域（＜300 nm）PVC＜EV A＜PE

光合有效辐射区域（400～700 nm）PVC≈EV A＞PE

长波热辐射区域（＞700 nm）PVC＜EV A＜PE

保温性PVC﹥EV A ﹥PE

由于EV A树脂红外阻隔率高于PE，低于PVC，成膜过程中又加入保温剂，所以保温性能好。白天EV A比PE膜高~℃。夜间EV A比PE膜高~℃。

同样结构的温室，覆盖PVC膜和PE膜。白天温度：PVC高于PE 3℃。夜间温度：PVC 高于PE 1~2℃。

3.硬质塑料板材有几种？其特点是什么？

种类：（1）玻璃纤维增强聚酯树脂板（FRP板)

，使用寿命10年以上

（2）玻璃纤维增强聚丙烯树脂板（FRA板)

，抗紫外线，使用寿命15年

（3）丙烯酸树脂板（MMA 板)

，透光率高、衰减慢，保温性强，污染少，寿命10-15年。

（4）聚碳酸酯树脂板（PC板)

种类：单层平板3-6mm，双层中空平板6-10mm厚；波纹板厚。

（FRP、FRA、MMA又称玻璃钢。）

特点：

①对紫外区域透过率FRA>MMA>玻璃>FRP（不透过）

②在可见光区域，透光与玻璃相当，90%以上

③红外线区域几乎都不透过，保温性与玻璃相当，散光性好于玻璃

④重量轻，耐冲击，耐雪压

⑤有一定卷曲性能，可弯成曲面

⑥耐侯性、阻燃性和亲水性不如玻璃

⑦一般价格昂贵

PC板特点：

使用寿命15年以上。强度高（抗冲击力是玻璃的40倍、玻璃钢的20倍）。

透光率90%，衰减慢（10年减弱2%）。保温性好（玻璃的2倍）。

重量轻（玻璃的1/5）。不易结露。阻燃。防尘性差。

热膨胀系数较大（玻璃的倍）