设施光环境与其调控要求
合集下载
设施的环境特点及调节控制
2.土壤湿度较高且 存在着局部湿差。
蒸腾
蒸发
水分
（二）设施湿度环境的调节控制
除湿 加湿
通风 加温
（二）设施湿度环境的调节控制
除湿 加湿
减少通风、扣小拱棚
灌水加湿
四、土 壤
（一）设施土 壤环境特点
（二）设施土 壤环境的调节 控制
（一）设施土壤环境特点
气体条件
营养条件
CO2 浓度高
土壤板结
生物条件
塑料大棚 日光温室 东西方向上
南北方向上
（一）设施光照环境特点
光照度
草苫
光照时数
光质
（一）设施光照环境特点
光照度 光照时数 光质
紫外线 减少
（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
合理间距
优质棚膜
（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
（二）设施光照环境的调节控制
等待是失败的源头，行动是成功的开 始。21.1.1021.1.10Sunday, January 10, 2021
安全用电，节约用水，消防设施，定 期维护 。12:11:0912:11:0912:111/10/2021 12:11:09 PM
事故教训是镜子，安全经验是明灯。21.1.1012:11:0912:11J an-2110-Jan-21
❖垂直分布
晴天白天上层土壤温度高，下层土壤温度低； 夜间以10cm深处最高，向上向下均递减；阴天， 下层土温比上层高。
地温
地温变化
2
2
热岛效应
3 1.室内土温12 ℃以上
1 2.冻土层
3 3.热交换
（二）设施温度环境的调节控制
蒸腾
蒸发
水分
（二）设施湿度环境的调节控制
除湿 加湿
通风 加温
（二）设施湿度环境的调节控制
除湿 加湿
减少通风、扣小拱棚
灌水加湿
四、土 壤
（一）设施土 壤环境特点
（二）设施土 壤环境的调节 控制
（一）设施土壤环境特点
气体条件
营养条件
CO2 浓度高
土壤板结
生物条件
塑料大棚 日光温室 东西方向上
南北方向上
（一）设施光照环境特点
光照度
草苫
光照时数
光质
（一）设施光照环境特点
光照度 光照时数 光质
紫外线 减少
（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
合理间距
优质棚膜
（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
（二）设施光照环境的调节控制
等待是失败的源头，行动是成功的开 始。21.1.1021.1.10Sunday, January 10, 2021
安全用电，节约用水，消防设施，定 期维护 。12:11:0912:11:0912:111/10/2021 12:11:09 PM
事故教训是镜子，安全经验是明灯。21.1.1012:11:0912:11J an-2110-Jan-21
❖垂直分布
晴天白天上层土壤温度高，下层土壤温度低； 夜间以10cm深处最高，向上向下均递减；阴天， 下层土温比上层高。
地温
地温变化
2
2
热岛效应
3 1.室内土温12 ℃以上
1 2.冻土层
3 3.热交换
（二）设施温度环境的调节控制
第二章设施光环境控制精品文档
< 3780
< 1050
< 2.9
湖北省年太阳总辐射分布图 湖北省太阳能资源区划图
三联体光伏大棚侧立面图
光伏农业大棚项目单体(三联体棚)占地面积约2200m2 ，属于设 施农业示范项目。光伏高效种植大棚是利用太阳能光伏发电和 农业种植相结合，大棚内部设有植物补光灯、地源热泵、加温 和散热设备，实现农业种植的绿色、高产、高效。建筑结构为 框剪结构，结构设计使用年限为30年，建筑抗震设计类别为丙 类。屋顶太阳能组件方阵安装采用固定倾角安装形式，由于需 要保障屋顶的防水、保温，所以光伏组件采用插入式专用光伏 支架与屋面结合，缝隙处以橡胶条、密封胶填补。
我国全年太阳总辐射分布图
等级 最丰富带 很丰富带 较丰富带
一般
资源带号 I II III IV
年总辐射量（MJ/ m ） 年总辐射量（kWh/ m ）平均日辐射量（kWh/ m ）
≥6300
≥1750
≥4.8
5040-6300
1400-1750
3.8-4.8
3780-5040
1050-1400
2.9-3.8
——光照强度影响产品品质
• 根据作物对光照强度的要求可分为：
1. 阳生植物：光饱和点在6万-7万lx以上。
茄果类/瓜类的西瓜、甜瓜、番茄、茄子等均属此类。
2. 阴生植物：光饱和点在2.5-4万Lx。
-如菠菜、莴苣、茼蒿等绿叶菜类在光照充足时能良好 生长，但在较弱的光照下，生长快、品质柔嫩。
3. 中生植物：光饱和点在4-6万Lx之间。
东京地区直射光透过率的季节变化（藏田，1986）
下图表纬示度：越温大室影栋响向越对大直，射纬光度透越过低率影季响节越变小化。的我影国响北 方随地纬区度的的日不光同温而室变是化典型的单栋温室，采用东西栋向 有利于太阳光的聚集。
设施光环境控制
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
光照对人体生物钟、内分 泌等生理功能有重要影响， 不合理的光环境可能对健 康产生负面影响。
光环境控制技术的发展历程
手动控制阶段
最初的光环境控制主要依靠人工 调节，如窗帘、百叶窗等。
自动控制阶段
随着科技的发展，出现了自动控 制设备，如调光器、智能照明系 统等，可以根据室内外光线变化
自动调节光照强度。
重要性
良好的光环境可以提高工作效率、保 护视力、减轻视觉疲劳，同时还有助 于调节人体生物钟，促进身心健康。
光环境对设施的影响
01
02
03
影响视觉舒适度
光照不足或过强都会影响 人眼的舒适度，导致视觉 疲劳和不适。
影响工作效率
适宜的光环境可以提高工 作效率，反之则会影响工 作效率和准确性。
影响人体健康
突出展示
利用灯光突出展示商品的特点和优势，提高商品的销售效果。
节能环保
采用智能控制的照明系统，根据商业活动的需要调节光照强度和颜 色。
公共空间光环境控制
提高安全性
合理的照明设计可以提高公共空间的安全性，如道路照明、广场 照明等。
引导人流
通过灯光引导人流，使人们更加便捷地到达目的地。
美化城市
利用灯光美化城市建筑和景观，提升城市的形象和品质。
04 设施光环境控制的应用场 景
办公空间光环境控制
调节光照强度
根据工作需要，调节办公区域的光照强度，提高 工作效率和舒适度。
避免眩光
通过合理布置灯具和调整光照角度，避免眩光对 眼睛造成不适。
节能环保
采用高效节能的照明设备，降低能耗，同时减少 对环境的影响。
商业空间光环境控制
第二章设施光环境控制
如黄瓜，甜椒，甘蓝类，白菜、萝卜等
（二）光周期的生物学效应
设施栽培光照时数不足往往称为限制因子，因为 在高寒地区尽管光照度能达到，但一天的光照时 间太短，不能满足要求，一些果菜类或观花的花 卉若不进行补光难以栽培成功。
—长光性植物
—短光性植物
—中光性植物
（三）光质的生物学效应
• 光质即光的组成，对植物的生长发育有一定的影 响，但对园艺产品品质影响较大。
二、影响设施光环境的因素
（一）室外光照条件：温室内的自然光
照来自室外太阳辐射，因此在光照强度、 光谱分布以及光照周期等方面，室内光照 环境首先是受室外光照条件的影响。
（二）覆盖材料 （三）直射光入射角 （四）屋面倾斜角 （五）温室的方位角 （六）植株垄（行）向 （七）温室结构、设备的遮光
1. 室外光照强度
光质对作物产生的生理效应
紫外光 290-390nm
不同材质具有不同的特性：EVA有特别优异的耐低温性；其次是PE，含 有30%增塑剂的PVC农膜在0°C时硬化，抗拉力及耐冲击性极差。EVA 及PVC农膜不适于高温炎热的夏天应用。PVC与PE初始透光率均可达到 90%，PVC随着时间的推移，影响透光，使透光率很快下降。而PE透光 率下降速度较为缓慢。
θ=90°-β-α
北坡屋面的入射角为：
θ=90°+β-α
当温室纵向轴线沿南北向配置时，屋面的入射角为：
θ=90°-α
（四）屋面倾斜角
由前面内容可知，当温室纵向轴线沿东西向配置时， 南北坡屋面的入射角都与太阳高度角和屋面坡度有关， 为了保证有合理的透光率，入射角应在40°以下：
因此，南坡屋面的倾角β应为： θ =90°- β -α ≤40
玻璃纤维聚酯板（FRP板） 碳酸树脂板PC阳光板
（二）光周期的生物学效应
设施栽培光照时数不足往往称为限制因子，因为 在高寒地区尽管光照度能达到，但一天的光照时 间太短，不能满足要求，一些果菜类或观花的花 卉若不进行补光难以栽培成功。
—长光性植物
—短光性植物
—中光性植物
（三）光质的生物学效应
• 光质即光的组成，对植物的生长发育有一定的影 响，但对园艺产品品质影响较大。
二、影响设施光环境的因素
（一）室外光照条件：温室内的自然光
照来自室外太阳辐射，因此在光照强度、 光谱分布以及光照周期等方面，室内光照 环境首先是受室外光照条件的影响。
（二）覆盖材料 （三）直射光入射角 （四）屋面倾斜角 （五）温室的方位角 （六）植株垄（行）向 （七）温室结构、设备的遮光
1. 室外光照强度
光质对作物产生的生理效应
紫外光 290-390nm
不同材质具有不同的特性：EVA有特别优异的耐低温性；其次是PE，含 有30%增塑剂的PVC农膜在0°C时硬化，抗拉力及耐冲击性极差。EVA 及PVC农膜不适于高温炎热的夏天应用。PVC与PE初始透光率均可达到 90%，PVC随着时间的推移，影响透光，使透光率很快下降。而PE透光 率下降速度较为缓慢。
θ=90°-β-α
北坡屋面的入射角为：
θ=90°+β-α
当温室纵向轴线沿南北向配置时，屋面的入射角为：
θ=90°-α
（四）屋面倾斜角
由前面内容可知，当温室纵向轴线沿东西向配置时， 南北坡屋面的入射角都与太阳高度角和屋面坡度有关， 为了保证有合理的透光率，入射角应在40°以下：
因此，南坡屋面的倾角β应为： θ =90°- β -α ≤40
玻璃纤维聚酯板（FRP板） 碳酸树脂板PC阳光板
设施光特点与调控管理
设施（日光温室）光照特点及调控管理万物生长靠阳光，光能够影响蔬菜的产量与品质。
设施能够为蔬菜创造良好的生长发育条件，最终实现蔬菜全年均衡供应市场。
但是由于设施条件的限制，在许多情况下，设施内光照不能满足蔬菜生长发育的最佳要求，以日光温室为例，学习光照的特点与调控管理。
（一）设施光照特点1、设施光照强度光是设施环境中的主要因子。
光照条件好坏直接影响光合作用的强弱。
光照是设施的主要热源，光照条件好，设施温度才能提高。
设施内光照强度决定于室外自然光强与设施的透光能力。
由于拱架的遮阴，薄膜的吸收与反射作用，以及薄膜内面凝结水滴或尘埃污染等影响，设施内光强小于室外。
设施内主要利用自然光照条件，利用率只有外界环境的40～60%。
主要因为建筑覆盖材料反光，骨架材料遮光。
另一方面，受山墙、后坡、防寒覆盖物（草苫子或棉被）、高棵作物和入射光角度的影响，光照强度在空间上分布不均匀，日光温室内形成东西山墙及后墙内侧的弱光区。
2.光照时数设施内光照时数随着纬度，季节、天气变化而改变，如果设计方位不合理，或者冬季覆盖草苫保温防寒，都会人为地缩短光照时数。
另外人工补光措施，可以增加光照时数，满足蔬菜对光周期的需要3.设施内的光谱成分太阳辐射是由红外光谱区，可见光谱区，紫外光谱区等组成的连续光谱。
不同波长的光在蔬菜的生长发育中所起的作用不同。
紫外光可以杀死病菌孢子，抑制作物徒长，促进种子萌发和果实成熟，提高蛋白质和维生素的含量。
可见光是光合作用的能源。
红外光不能被叶绿素吸收，但可以被吸收转化为热能，提高环境温度。
直射光（以平行光的形式到达设施内的光线）是设施内的基本能量来源。
散射光（从不同方向投射到棚室上的光）对设施蔬菜生长的重要作用不容忽视。
散射光中蓝紫光线多，而蓝紫光具有强光合作用。
多云或阴天，早晨或傍晚，阳光被大量散射，利用这些散射光能对设施蔬菜生产十分重要。
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。
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
• • • • • • • • • • • • • • • • • • • •
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。
设施农业-光照及其调控措施
学习情境一光照环境及其调控措施知识要点:1. 学会设施光照环境的特点及其调控措施:2. 学会设施富度环境的特点及其调控措施:3. 学会设施湿度环境的特点及其调控措施:4. 学会设施气体环境的特点及其调控措施:5. 学会设施气体环境的特点及其调控措施:6. 了解常见的灾害性天气技能要点:1. 能对设施的各个环境特点进行检测：2. 会根据测出的环境特点进行合理地调控。
3. 能在灾吿性天气来临之前做好预防工作。
园艺设施是在人工控制下的半封闭状态的小环境，其环境条件主要包括光照、退度、水分.土壤、气体、肥料等。
园艺作物生长发育的好坏，产品产量和质量的高低，关键在于环境条件对作物生长发育的适宜程度。
日光盪室在建遗前要考虑结构的优化设计以创遗良好的环境条件，建成以后主要日常管理就是对环境条件进行调节控制，才能保证为园艺作物生长发育创造最佳环境条件，以达到早熟. 丰产.优质.高效的目的。
但溫室的环境条件调控十分复杂，一方面各环境条件之问相互彩响、制约, 不能忽视其中任何一方面：另一方面，又要考虑作物种类、生育阶段、栽培方式等方面的因素。
因此, 只有对环境条件进行综合调控，才能获得理想效果。
光照条件对日光温室的园艺作物生产起主导作用。
一方面光照是日光温室的唯一热源，光照条件好，透入盪室的多，温度就高，对作物的光合作用也越有利。
另一方面，光照是蔬菜作物光合作用的能源，光照条件的好坏直接彩响到作物光合作用的强弱，从而明显彩响到产呈的高低。
一、园艺作物对光环境的要求（一）园艺作物对光照强度的要求光照强度主要彩响园艺作物的光合作用强度，在一定国（光饱和点以下）•光照越强、光合速率越高，产量也越高。
温室蔬菜的产量与光照有密切关系，如番茄毎平方米褛受lOOmJ的产量为2・0「2・65kg/ni2,降低光照6.4%和23. 4%.其产量分别损失7.5%和19.5%,黄瓜也有类似的情况。
光照强弱除对植物生长有彩响外，对花色亦有彩响，这对花卉设施栽培尤为重要。
设施环境的特点及调控
2、人工补光 有调节花期的日长补光和栽培补光。 日长补光主要为调节花期（如草莓，一般只要求几十lx 的光照强度。 栽培补光要求2000~3000lx以上。 有两类补光灯，一类是发生完全的连续光谱的灯光如白 炽灯何弧光灯，红橙光占59.4%，紫光少，利于增温， 易徒长。另一类是发生间断直线光谱的如光灯和高压气 体发光灯，蓝紫光占16.1%，红橙光占44.6%，升温差， 但不易徒长。亮灯一起用好。
第二节 温度
一、设施内温度条件的特点 （一）设施内温度的形成 覆盖材料封闭气流和阻止长波辐射，形成“温室效 应”。 （二）设施内热量支出途径 1、贯流放热 通过覆盖物及墙体、屋面等放热 2、缝隙放热 通过通风口、门窗等对流放热。 3、地中传热 通过纵向和横向向四周传热
（三）设施内温度的变化特征 1、气温的日变化规律 与太阳辐射同步。最高温13~14时，最低 温在日出前或覆盖物揭起前。 设施越大，温度变化越缓慢，日较差越小。 2、气温的季节变化 与外界一致。冬季设施内月平均温约15℃， 应根据温度条件栽植作物。
二、设施内温度的调控
（一）保温 保持墙体的厚度和干燥 加厚屋顶，保持屋顶干燥 设置防寒沟 保证草毡的厚度、覆盖质量和覆盖时间 多层覆盖 减少缝隙放热 设施四周设置风障 多风地区
（二）增温
1、增加白天透光量 2、提高地温 高温烤地 上午28 ℃时放风，中午保持32 ℃,下 午28 ℃时关闭风口。 高垄栽培 科学浇水 晴天午前浇小水、温水，膜下浇水，浇 水后闷棚，等气温回升后再通风。 地面喷增温剂 可提高地温2~4℃ 增施有机肥
3、设施结构对透光率的影响 屋面角 当入射角在0~40°内，透光率变化不大，大 于60 °时透光率急剧减小。 设施类型 单栋竹木棚为61.4%，单栋钢管71.6%， 单栋塑料71.7%，连栋钢结构55.2%。 双层覆 盖为单层覆盖的50%。 设施方位 单屋面温室，坐北朝南透光好 单栋大棚，东西延长比南北延长高 5~20%。南北延长温室透光均匀。 相邻温室或塑料棚的间距 以冬季不遮光为度
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
5～50 mm 辐射能量 占总辐射能量95%
40 40000
60 60000
波长(mm)
80 80000
100
100000 (nm)
9
波长范围
不同波长的光热辐射对植物及环境的作用
(
紫 外 太光 阳 辐 射可 短见 波光 辐 射 ） 红 外 光
300nm以下
①对于多数植物，具有杀伤作用，可能导致植物气孔关闭， 影响光合作用，增加病菌感染。
教学重点及难点：
（1）教学重点是光环境的构成、影响因素、调节技术及变化规律。 （2）教学难点是设施光环境调节技术。
2020/11/25
2
第一节 设施光环境特征
一、太阳辐射的光谱能量分布 二、太阳辐射强度 三、设施光环境特点
（一）光照强度 （二）光照时数 （三）光质 （四）光分布
2020/11/25
4
Importance of light for plant life
Thermal effects Photosynthesis Photomorphogenesis (flower development,
etc.) Morphology (phototropism, heliotropism, etc.) Mutagenesis
duration of light period Morphology -- Light quality, Direction of light Mutagenesis --Light quality
2020/11/25
6
一、太阳辐射的光谱能量分布
g 射线
紫外线 可见光 红外线 X射线
无线电波
设施光环境和其调控要求
基本内容：
（1）设施光环境特征 （2）作物对光环境的要求 （3）设施光环境的调节技术及设备
基本要求：
（1）掌握设施光环境的构成、影响因素、调节技术及设备。 （2）理解不同设施环境光的变化规律及与其他因素的关系 （3）了解作物对光环境的要求、光环境调节设备的发展现状与趋势
植物生理辐射的光波长与人眼感受范围不同，同时不同 波长光的植物生理效应与人眼视觉不同，用光照度作为 植物光照的度量指标是不适宜的。
2020/11/25
12
②光合有效辐射照度 PAR（Photosynthetically Active Radiation） 单位时间、单位面积上到达或通过的光合有效辐
四、影响设施光环境的因素
（一）覆盖材料 （二）直射光入射角 （三）屋面倾斜角 （四）温室的方位角 （五）植株垄（行）向 （六）温室光环境季节的变化
2020/11/25
3
Keywords
Radiation: electromagnetic wave
Light： Radiation with wavelengths in a range of 1 nm to 1 mm. Visible radiation (380 - 780 nm, approximately) in a practical definition.
2020/11/25
11
（三）光照强度的度量
①光照度
受照平面上接受的光通量面密度（单位面积光通量）， 单位：lx
光通量 —— 是按照国际约定的人眼视觉特性评价的辐射 能通量（辐射功率）
人眼视觉对555nm黄绿光最敏感，以该波长光为基准， 对可见光380～760nm范围内的不同波长光按人眼的感觉 区别计算。
②加速塑料覆盖材料老化
300～400nm
有利植物的成形与花、果着色、维生素C形成
400～720nm 720～1000nm
①植物光合作用 400～510nm蓝紫光 植物吸收率高，光合作用强，有利植
物成形。 510～610nm绿光 植物吸收率及光合作用效率较低。 610～720nm红橙光 植物吸收率高，光合作用强，一些条
2020/11/25
7
2500 辐射能（W/m2.mm）
6000K黑体辐射
2000
大气层外缘
1500
地面
1000
500
植物光合有效辐射(生理辐射)
300～780nm —— 对植物生理 产生作用的光辐 射波长范围
400～720nm —— 产生植物光 合作用的光辐射 波长范围，一般 在 400 ～ 700nm 的 范围计量
10-8
10-6
10-4
10-2
1
102
104
106
电磁波谱
太阳辐射 热射线
波长( mm )
可见光：0.38～0.76 mm 太阳辐射：0.2～3 mm（占太阳辐射能总量99%） 常温物体的辐射：3～100 mm 热射线：0.1～100 mm
1mm（毫米）=1000mm（微米）＝1000000nm（纳米） 1mm （微米）=1000nm（纳米）
件下具有较强的光周期作用。 ②提供辐射热量
影响植物伸长，700～800nm辐射称为远红光，对光周期及种子形 成有重要作用，并控制开花及果实颜色。
1000～3000nm
提供太阳辐射热量。
3000～80000nm
常温物体的热辐射，散失温室内热量。
长波红外
辐202射0/11/25
10
光照环境的要素 光照对植物的二类作用 植物产物形成和生理活动的光合作用能量源 影响生长发育过程和形态形成的信息源 光照环境的要素 光合作用 —— 光照强度量 光周期现象 —— 光照时数 光合有效辐射，不同光谱对植物的作用 —— 光质
射（400～700nm）的能量。 单位：W / m2
2020/11/25
5
Importance of light for plant life
Thermal effects --Light intensity (quantity) Photosynthesis --Light intensity (quantity) Photomorphogenesis -- Light quality,
00
500
1000
1500
2000
380
7Байду номын сангаас0
紫外线 可见光
红外线
8.7% 43.0%
48.3
太阳辐射光谱
2020/11/25
波长（nm）
2500
3000
8
40 辐射力
(W/m2mm)
30
20
10
0 0 0
2020/11/25
20 20000
黑体常温下的热辐射波谱
300K ( 27℃ )
常温物体的热辐射约在 3～80 mm之间
40 40000
60 60000
波长(mm)
80 80000
100
100000 (nm)
9
波长范围
不同波长的光热辐射对植物及环境的作用
(
紫 外 太光 阳 辐 射可 短见 波光 辐 射 ） 红 外 光
300nm以下
①对于多数植物，具有杀伤作用，可能导致植物气孔关闭， 影响光合作用，增加病菌感染。
教学重点及难点：
（1）教学重点是光环境的构成、影响因素、调节技术及变化规律。 （2）教学难点是设施光环境调节技术。
2020/11/25
2
第一节 设施光环境特征
一、太阳辐射的光谱能量分布 二、太阳辐射强度 三、设施光环境特点
（一）光照强度 （二）光照时数 （三）光质 （四）光分布
2020/11/25
4
Importance of light for plant life
Thermal effects Photosynthesis Photomorphogenesis (flower development,
etc.) Morphology (phototropism, heliotropism, etc.) Mutagenesis
duration of light period Morphology -- Light quality, Direction of light Mutagenesis --Light quality
2020/11/25
6
一、太阳辐射的光谱能量分布
g 射线
紫外线 可见光 红外线 X射线
无线电波
设施光环境和其调控要求
基本内容：
（1）设施光环境特征 （2）作物对光环境的要求 （3）设施光环境的调节技术及设备
基本要求：
（1）掌握设施光环境的构成、影响因素、调节技术及设备。 （2）理解不同设施环境光的变化规律及与其他因素的关系 （3）了解作物对光环境的要求、光环境调节设备的发展现状与趋势
植物生理辐射的光波长与人眼感受范围不同，同时不同 波长光的植物生理效应与人眼视觉不同，用光照度作为 植物光照的度量指标是不适宜的。
2020/11/25
12
②光合有效辐射照度 PAR（Photosynthetically Active Radiation） 单位时间、单位面积上到达或通过的光合有效辐
四、影响设施光环境的因素
（一）覆盖材料 （二）直射光入射角 （三）屋面倾斜角 （四）温室的方位角 （五）植株垄（行）向 （六）温室光环境季节的变化
2020/11/25
3
Keywords
Radiation: electromagnetic wave
Light： Radiation with wavelengths in a range of 1 nm to 1 mm. Visible radiation (380 - 780 nm, approximately) in a practical definition.
2020/11/25
11
（三）光照强度的度量
①光照度
受照平面上接受的光通量面密度（单位面积光通量）， 单位：lx
光通量 —— 是按照国际约定的人眼视觉特性评价的辐射 能通量（辐射功率）
人眼视觉对555nm黄绿光最敏感，以该波长光为基准， 对可见光380～760nm范围内的不同波长光按人眼的感觉 区别计算。
②加速塑料覆盖材料老化
300～400nm
有利植物的成形与花、果着色、维生素C形成
400～720nm 720～1000nm
①植物光合作用 400～510nm蓝紫光 植物吸收率高，光合作用强，有利植
物成形。 510～610nm绿光 植物吸收率及光合作用效率较低。 610～720nm红橙光 植物吸收率高，光合作用强，一些条
2020/11/25
7
2500 辐射能（W/m2.mm）
6000K黑体辐射
2000
大气层外缘
1500
地面
1000
500
植物光合有效辐射(生理辐射)
300～780nm —— 对植物生理 产生作用的光辐 射波长范围
400～720nm —— 产生植物光 合作用的光辐射 波长范围，一般 在 400 ～ 700nm 的 范围计量
10-8
10-6
10-4
10-2
1
102
104
106
电磁波谱
太阳辐射 热射线
波长( mm )
可见光：0.38～0.76 mm 太阳辐射：0.2～3 mm（占太阳辐射能总量99%） 常温物体的辐射：3～100 mm 热射线：0.1～100 mm
1mm（毫米）=1000mm（微米）＝1000000nm（纳米） 1mm （微米）=1000nm（纳米）
件下具有较强的光周期作用。 ②提供辐射热量
影响植物伸长，700～800nm辐射称为远红光，对光周期及种子形 成有重要作用，并控制开花及果实颜色。
1000～3000nm
提供太阳辐射热量。
3000～80000nm
常温物体的热辐射，散失温室内热量。
长波红外
辐202射0/11/25
10
光照环境的要素 光照对植物的二类作用 植物产物形成和生理活动的光合作用能量源 影响生长发育过程和形态形成的信息源 光照环境的要素 光合作用 —— 光照强度量 光周期现象 —— 光照时数 光合有效辐射，不同光谱对植物的作用 —— 光质
射（400～700nm）的能量。 单位：W / m2
2020/11/25
5
Importance of light for plant life
Thermal effects --Light intensity (quantity) Photosynthesis --Light intensity (quantity) Photomorphogenesis -- Light quality,
00
500
1000
1500
2000
380
7Байду номын сангаас0
紫外线 可见光
红外线
8.7% 43.0%
48.3
太阳辐射光谱
2020/11/25
波长（nm）
2500
3000
8
40 辐射力
(W/m2mm)
30
20
10
0 0 0
2020/11/25
20 20000
黑体常温下的热辐射波谱
300K ( 27℃ )
常温物体的热辐射约在 3～80 mm之间