第三章 园艺设施的环境特征及其调节控制 精品课件
设施园艺学-甘肃农业大学第三章 设施的环境特性及其调控技术.
1．遮光
外覆盖的遮量降温效果好，但易受 风害；内覆盖不易受风吹，但易吸 热再放出，抑制升温的效果不如外 覆盖的。
遮光目的是降温或抑制升温，遮光 率愈大，抑制升温效果也越大，在 内覆盖方式下，银灰色较黑色网抑 制升温的效果好。
屋面角和覆盖材料的种类等而异。
(1)构架率
温室由透明覆盖材料和不透 明的构架材料组成。温室全 表面积内，直射光照射到结 构骨架(或框架)材料的面积 与全表面积之比。
构架率愈大，说明构架的遮光面积愈大，直射 光透光率愈小，简易管棚(大棚)的构架率约为4 ％，普通钢架玻璃温室约为20％，Venlo型玻璃 温室约为12％。
上升幅度大，即日温差大。 节能型日光温室，冬季日温差高达15～30C，不加温或
基本不加温下能生产出黄瓜等喜温果菜。
3．设施内“逆温”现象
在无多重覆盖的塑料拱棚或玻璃温室中，日落后的降 温速度往往比露地快，如再遇冷空气入侵，特别是有 较大北风后的第一个晴朗微风夜晚，温室大棚夜晚通 过覆盖物向外辐射放热更剧烈。室内因覆盖物阻挡得 不到热量补充，常常出现室内气温反而低于室外气温 1—2℃的逆温现象。
从我国温室分布的中高纬度地区看，冬季以东西单栋温 室的透过率最高，其次是东西连栋温室，南北向温室光 透过率在冬季不及东西向，但到夏季，这种关系发生了 逆转。南北向优于东西向。
(4)温室的结构方位的影响 因此从光透过率的角度
看，东西向优于南北向， 但从室内光分布状况来 看，南北向较东西向均 匀。 我国北方日光温室的实 际建造方位，在黄淮地
二氧化碳施肥技术效果十分显著，平均增产20％～30 ％，并能促进开花，增加果数和果重，提高品质。
设施栽培的环境特点及调节控制技术培训课件
设施栽培的环境特点及调节控制技术培训课件一、引言：设施栽培是一种利用人工控制的环境条件进行农作物种植的方法。
它可以在室内或保护性结构中创造出适宜的生长条件，使作物能够在不受气候限制的情况下高效产出。
本文将探讨设施栽培的环境特点以及调节控制技术，为您提供一份完备的培训课件。
二、设施栽培的环境特点：1. 温度控制：设施栽培可以实现恒温或变温的优势，让作物在不同的生长阶段获得适宜的温度条件。
比如，年轻的幼苗需要较高的温度促进根系的发育，而成熟的植株则需要较低的温度促进果实的生长。
2. 光照控制：设施栽培可以通过人工照明系统提供光照能量，使作物获得连续的照明时间。
此外，可调控灯光的颜色和强度，以满足不同作物的生长需求。
例如，蔬菜类作物通常需要较强的光照以促进光合作用和快速生长。
3. 湿度控制：设施栽培可以有效地控制空气的湿度。
适宜的湿度有助于植物的光合作用和水分蒸发，同时减少病虫害的发生。
对于一些热带植物来说，高湿度的环境更为适宜。
4. CO2浓度控制：通过人工注入二氧化碳（CO2），设施栽培可以提供更高的CO2浓度，以促进作物的光合作用和生长速度。
此外，CO2浓度的控制还可以影响作物的品质和产量。
5. 营养控制：设施栽培可以通过灌溉和施肥系统控制植物的营养供应。
根据不同作物的需求，可以提供适宜的水分、氮、磷、钾等营养元素，从而满足作物对营养的需求。
三、调节控制技术：1. 温度控制技术：a. 温室通风系统：通过自然通风或机械通风系统，调节温室内的温度，保持适宜的生长环境。
b. 加温设备：使用暖气机、地热系统等设备，增加温室内的温度。
c. 遮阳网：使用遮阳网来调节光照和温度，防止过热和高温对作物的影响。
2. 光照控制技术：a. LED照明系统：利用LED灯提供适宜的光照，可以调节光照的强度和颜色，满足不同作物的光照需求。
b. 光照时序控制：通过控制光照的时间和间隔，模拟自然日照周期，促进作物的生长和发育。
第三章 园艺设施的环境特征及其调节控制
第三章园艺设施的环境特征及其调节控制园艺作物设施栽培是在一定的空间范围内进行的，因此生产者对环境的干预、控制和调节能力与影响，比露地栽培要大得多。
管理的重点，是根据园艺作物遗传特性和生物学特性对环境的要求，通过人为地调节控制，尽可能使作物与环境间协调、统一、平衡，人工创造出作物生育所需的最佳的综合环境条件，从而实现蔬菜、花卉、水果设施栽培的优质、高产、高效。
制定园艺作物设施栽培的环境调控标准和栽培技术规范，必须研究以下几个问题：(1)掌握园艺作物的遗传特性和生物学特性，及其对各个环境因子的要求。
园艺作物种类繁多，同一种类又有许多品种，每一个品种在生长发育过程中又有不同的生育阶段(发芽、出苗、营养生长、开花、结果等)，上述种种对周围环境的要求均不相同，栽培者必须了解。
光照、温度、湿度、气体、土壤是园艺作物生长发育必不可少的5个环境因子，每个环境因子对各种园艺作物生育都有直接地影响，园艺作物与环境因子之间存在着定性和定量的关系，这是从事设施园艺生产所必须掌握的。
(2)应研究各种园艺设施的建筑结构、设备以及环境工程技术所创造的环境状况特点，阐明形成各种环境特征的机理。
摸清各个环境因子的分布规律，对设施内不同作物或同一作物不同生育阶段有何影响，为确立环境调控的理论和基本方法、改进保护设施、建立标准环境等提供科学依据。
(3)通过环境调控与栽培管理技术措施，使园艺作物与设施的小气候环境达到最和谐、最完美的统一。
在摸清园艺设施内的环境特征及掌握各种园艺作物生育对环境要求的基础上，生产者就有了生产管理的依据，才可能有主动权。
环境调控及栽培管理技术的关键，就是千方百计使各个环境因子尽量满足某种作物的某一生育阶段，对光、温、湿、气、土的要求。
作物与环境越和谐统一，其生长发育也越加健壮，必然高产、优质、高效。
农业生产技术的改进，主要沿着两个方向在进行：一是创造出适合环境条件的作物品种及其栽培技术；二是创造出使作物本身特性得以充分发挥的环境。
设施栽培的环境特点及调节控制技术培训课件ppt
（二）设施光照环境的调节控制
设计布局 选择材料 栽培管理 遮光
前屋面
设计
布局
后屋面
后屋面仰角
前屋面采光角
设计合理的前屋面采光角和后屋面仰角
设施规模建筑时，要 考虑设施合理搭配， 间距适宜，有利于采 光，防止遮阳。
濮阳县职业技术学校
（二）设施光照环境的调节控制
设计布局 选择材料 栽培管理 遮光
设计 布局
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（一）设施光照环境特点
光照度 光照时数 光质
紫外线 减少
设施栽培中，由于 透明覆盖材料的光 学特性，促使进入 设施内的光质发生 变化。例如：玻璃 能阻隔紫外线透过 ，利用玻璃温室培 育番茄幼苗，易发 生徒长现象；紫色 薄膜能够透过更多 的红外线，较无色 棚膜温度增加3℃ 左右。
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选择材料 栽培管理 遮光
选择适宜的建筑材 料 设施使用材料 可归纳三类：墙体 材料，骨架材料， 覆盖材料。材料选 择的原则是：坚固 耐用，采光保温有 利，成本低和取材 方便等。例如：选 用钢架结构设施， 比竹木结构设施承 重强度高，遮阴面 积小；
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（二）设施光照环境的调节控制
1
设计布局 2
• 这些国家由于政府重视设施栽培的发展，在资金和政策上都给予了大力支持，因此现代设施 栽培的研究起步早，发展快，综合环境控制技术水平高。总的来说，设施分布情况是：西北 欧国家由于常年天气较冷，夏季短，故以建造玻璃设施为主；其它地区及南欧塑料设施的比 重较大。
• 国外几个设施栽培综合环境控制技术最先进的国家，由于其地理位置、自然环境和经济基础 不同，其发展的侧重点也不同
生物圈
广义：包括所有的作物栽培、 家畜家禽的饲养驯化、人工森 林、草地以及一些人工的保护 区等
设施的环境特点及调节控制概述(ppt28张)
改善土壤的气体环境
施入大量的有机肥，合理灌水防板结。
土壤消毒，改善生物环境 改进栽培措施，防止土壤次生盐渍化
合理施肥 洗 盐 地面覆盖 生物除盐 土壤耕作
五、气
体
（一）设施气体环境特点
（二）设施气体 环境的调节控制
（一）设施气体环境特点
有害气体
CO2
（二）设施气体环境的调节控制
夜间垂 直温度 变化
高 低
白天垂 直温度 变化 夜间水平 温度变化 白天水平 温度变化
24（时）
气
相关因素
日变化 空间分布
温
微风
温度低于外界
逆温现象
地温变化
水平温度分布 晴天的白天，在温室内南北方向上，中部地 温最高，向南向北均递减；夜间后屋面下地温最 高，向南递减。东西方向上差异不大。塑料大棚 的地温，中部均高于四周。 垂直分布
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1、想要体面生活，又觉得打拼辛苦；想要健康身体，又无法坚持运动。人最失败的，莫过于对自己不负责任，连答应自己的事都办不到，又何必抱怨这个世界都和你作对？人生的道理很简单，你想要什么，就去付出足够的努力。 2、时间是最公平的，活一天就拥有24小时，差别只是珍惜。你若不相信努力和时光，时光一定第一个辜负你。有梦想就立刻行动，因为现在过的每一天，都是余生中最年轻的一天。 3、无论正在经历什么，都请不要轻言放弃，因为从来没有一种坚持会被辜负。谁的人生不是荆棘前行，生活从来不会一蹴而就，也不会永远安稳，只要努力，就能做独一无二平凡可贵的自己。 4、努力本就是年轻人应有的状态，是件充实且美好的事，可一旦有了表演的成分，就会显得廉价，努力，不该是为了朋友圈多获得几个赞，不该是每次长篇赘述后的自我感动，它是一件平凡而自然而然的事，最佳的努力不过是：但行好事，莫问前程。愿努力，成就更好的你！ 5、付出努力却没能实现的梦想，爱了很久却没能在一起的人，活得用力却平淡寂寞的青春，遗憾是每一次小的挫折，它磨去最初柔软的心智、让我们懂得累积时间的力量；那些孤独沉寂的时光，让我们学会守候内心的平和与坚定。那些脆弱的不完美，都会在努力和坚持下，改变模样。 6、人生中总会有一段艰难的路，需要自己独自走完，没人帮助，没人陪伴，不必畏惧，昂头走过去就是了，经历所有的挫折与磨难，你会发现，自己远比想象中要强大得多。多走弯路，才会找到捷径，经历也是人生，修炼一颗强大的内心，做更好的自己！ 7、“一定要成功”这种内在的推动力是我们生命中最神奇最有趣的东西。一个人要做成大事，绝不能缺少这种力量，因为这种力量能够驱动人不停地提高自己的能力。一个人只有先在心里肯定自己，相信自己，才能成就自己！ 8、人生的旅途中，最清晰的脚印，往往印在最泥泞的路上，所以，别畏惧暂时的困顿，即使无人鼓掌，也要全情投入，优雅坚持。真正改变命运的，并不是等来的机遇，而是我们的态度。 9、这世上没有所谓的天才，也没有不劳而获的回报，你所看到的每个光鲜人物，其背后都付出了令人震惊的努力。请相信，你的潜力还远远没有爆发出来，不要给自己的人生设限，你自以为的极限，只是别人的起点。写给渴望突破瓶颈、实现快速跨越的你。 10、生活中，有人给予帮助，那是幸运，没人给予帮助，那是命运。我们要学会在幸运青睐自己的时候学会感恩，在命运磨练自己的时候学会坚韧。这既是对自己的尊重，也是对自己的负责。 11、失败不可怕，可怕的是从来没有努力过，还怡然自得地安慰自己，连一点点的懊悔都被麻木所掩盖下去。不能怕，没什么比自己背叛自己更可怕。 12、跌倒了，一定要爬起来。不爬起来，别人会看不起你，你自己也会失去机会。在人前微笑，在人后落泪，可这是每个人都要学会的成长。 13、要相信，这个世界上永远能够依靠的只有你自己。所以，管别人怎么看，坚持自己的坚持，直到坚持不下去为止。 14、也许你想要的未来在别人眼里不值一提，也许你已经很努力了可还是有人不满意，也许你的理想离你的距离从来没有拉近过......但请你继续向前走，因为别人看不到你的努力，你却始终看得见自己。 15、所有的辉煌和伟大，一定伴随着挫折和跌倒；所有的风光背后，一定都是一串串揉和着泪水和汗水的脚印。 16、成功的反义词不是失败，而是从未行动。有一天你总会明白，遗憾比失败更让你难以面对。 17、没有一件事情可以一下子把你打垮，也不会有一件事情可以让你一步登天，慢慢走，慢慢看，生命是一个慢慢累积的过程。 18、努力也许不等于成功，可是那段追逐梦想的努力，会让你找到一个更好的自己，一个沉默努力充实安静的自己。 19、你相信梦想，梦想才会相信你。有一种落差是，你配不上自己的野心，也辜负了所受的苦难。 20、生活不会按你想要的方式进行，它会给你一段时间，让你孤独、迷茫又沉默忧郁。但如果靠这段时间跟自己独处，多看一本书，去做可以做的事，放下过去的人，等你度过低潮，那些独处的时光必定能照亮你的路，也是这些不堪陪你成熟。所以，现在没那么糟，看似生活对你的亏欠，其 实都是祝愿。
园艺设施光照环境的调控
三、从栽培技术角度考虑，改善透光率。
（一）栽培畦向—以南北行向受光均匀
（二）合理密植 （三）植株调整 （四）设施专用品种 （五）地膜覆盖、张挂反光幕、墙内表面涂白
小 结 §1 园艺设施光照环境 的调控
一、从设施本身及农业工程的角度，提高透光 率。
二、从管理的角度，改善透光率。 三、从栽培技术的角度，改善透光率。
单屋面温室
一、从设施本身及农业工程的角度，提高透光率。 （一）选择适宜的建筑场地、合理的建造方位 （二）屋面坡度 （三）透明屋面形状
（四）骨架材料
（五）选用透光率高且透光保持率高的透明覆盖材料
二、从管理角度考虑，改善透光率。
（一）冬季内外覆盖材料尽量早揭晚盖 （二）保持透明屋面干洁 （三）高温季节遮阳 内遮阳、外遮阳、玻璃面涂白、屋面流水等。 （四）人工补光----调节光周期，补充光合作用能源。 对电光源的三点要求： 有一定的强度； 光强有一定的可调性； 有一定的光谱能量分布。 电光源的种类：白炽灯、荧光灯、生物效应灯。
设 施 园 艺控
第一节 园艺设施光照环境 的调控
“万物生长靠太阳”
一、从设施本身及农业工程的角度，提高透光 率。
二、从管理的角度，改善透光率。
三、从栽培技术的角度，改善透光率。
一、从设施本身及农业工程的角度，提高透光率。 （一）选择适宜的建筑场地、合理的建造方位
1. 南面开阔、无遮荫的平坦地块。 2. 建造方位 日光温室 东西延长坐北朝南 塑料棚 冬季生产为主 东西延长 春、秋为主或全年栽培 南北延长 连栋温室 冬至 南北延长 分布均匀 东西延长 总量大 春分 南北延长光量比东西延长的多 夏至 差异不大
一、从设施本身及农业工程的角度，提高透光率。 （一）选择适宜的建筑场地、合理的建造方位 （二）屋面坡度
园艺设施的环境特征及其调节控制(4)PPT课件
Thank You
在别人的演说中思考，在自己的故事里成长
Thinking In Other People‘S Speeches，Growing Up In Your Own Story
讲师：XXXXXX XX年XX月XX日
u2
箱
（对象） 内
实
际
温
热电偶
度
图7-2 温度自动控制系统方框图
计算机 控制器 D/A
给定值
执行机构
被控参数
被控对象
A/D
图7-4 计算机自动控制系统基本框图
c（t） c（∞)
O
t
图7-13 稳定系统的响应
c（∞)
c（∞)
2Δ
cmax
c（tp)
O
tτ tp
ts
t
图7-14 单位阶跃响应曲线
稳态误差
综合环境管理（控制）
利用生物学和环境控制理论与技术， 把影响作物生长的各种环境因子（如气温、 光照、湿度、二氧化碳浓度、气流速度、 土壤温度等等）都控制在适于作物生长的 水平，从而实现作物高产优质
图4-35 设施内环境和作物生理相互关系模式图
计算机复合环境控制系统
气候 配套设备 控制
室外:温度、光照、风速、风向、雨量
❖ HMP45C温湿度传感器包括一个铂电阻温度 探头和一个湿敏电容分别测量温度和湿度。
二.土壤类型传感器
1.CS616 土壤含水量传感器 2.HFP01 热 通 量 板
3.STP01 土壤温度廓线探头 4.TCAV 平均土壤温度探头
四.辐射传感器
1.
CNR1净辐射
第三章 设施内环境条件与调节
Ⅰ课程第三章设施内环境条件与调节第一节光照条件及其调节Ⅱ教学目的与要求1. 掌握影响设施内光照环境的因素2. 光照调控的措施Ⅲ重点和难点1.光照的调控Ⅳ基本内容一、园艺设施的光照环境特点园艺设施内的光照环境不同于露地，由于是人工建造的保护设施，其设施内的光照条件受建筑方位、设施结构、透光屋面大小、形状、覆盖材料特性、清洁程度等多因素的影响。
（一）光照强度园艺设施内的光照强度，一般均比露地自然光弱，因为设施内的光是自然光通过覆盖材料后才进入设施内的，由于覆盖材料的吸收、反射、覆盖材料内水珠折射、吸收等而降低了透光率。
（二）光照时数园艺设施内的光照时数，是指受光时间的长短，因设施类型而异。
塑料大棚和连栋温室与露地基本一致，但单屋面温室内的光照时数一般比露地短，因有防寒保温覆盖。
（三）光质园艺设施内的光质组成与露地不同，主要与透明覆盖材料的性质有关。
以塑料薄膜为覆盖材料，透过的光质与薄膜的成分、颜色等有直接关系。
玻璃温室与硬质塑料板的特性，也影响设施内的光质。
（四）光的分布露地光照与自然光一致，光的分布是均匀的，而园艺设施，例如单屋面温室，除南面是透明屋面外其它三面均为不透明屋面，在其附近或下部会有不同程度的遮荫。
南部光照好于北部。
二、园艺设施光照的调节与控制（一）影响设施内光照条件的因素；1、地理纬度与季节2、天气状况对光照条件的影响3、屋面角度对光照的影响吸收率+反射率+透射率=1吸收率，即光线照射在透明覆盖物吸收的百分率。
反射率，即光线照射在透明覆盖物上被透明覆盖物反射的百分率。
透射率，即光线照射在透明覆盖物上透入设施内的百分率。
4、骨架遮阴和透明覆盖物表面清洁度对光照的影响（二）光照的调节1．改进园艺设施结构，提高透光率⑴选择好适宜的建筑场地及合理建筑方位⑵设计合理的屋面坡度⑶合理的透明屋面形状从生产实践证明，拱圆形屋面采光效果好。
⑷骨架材料在保证温室结构强度的前提下尽量用细材，以减少骨架遮荫，梁柱等材料也应尽可能少用，如果是钢材骨架，可取消立柱，对改善光合环境有利。