搜索
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㈠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。⒈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⒈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（60-80Lm/w），光色好（主要集中在可见光区域），功率大（200-400W），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50-60Lm/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（27-37Lm/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。㈡设施园艺的遮光⒈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①覆盖各种遮荫物，如覆盖苇帘、竹帘、遮阳网、不织布等。缺点：操作较难，易损坏。优点；降温效果好。②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）昼气温夜气温地温蔬菜种类最高界限最适温最适温最低界限最高界限最适温最低界限番茄3525~2013~852518~1513茄子3528~2318~13102520~1813青椒3530~2520~15122520~1813黄瓜3528~2315~1082520~1813西瓜3528~2318~13102520~1813温室甜瓜3530~2523~18152520~1813普通甜瓜3525~2015~1082518~1513南瓜3525~2015~1082518~1513草莓3023~1815~1032518~1513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2520~158萝卜2520~158大白菜2318~135芹菜2318~135茼蒿2520~158莴苣2520~158甘蓝2017~72花椰菜2220~102韭菜3024~122温室韭黄3027~1710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ΔQ=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QiQo时，室内失热而降温；当Qi=Qo时，室内热收支达到平衡，此时温度不发生变化。不过，平衡是相对、暂时和有条件的，不平衡是经常的绝对的。根据热平衡原理，人们采取增温、保温、和降温措施来调控温室内的温度。图11热贯流传热模式图保护地热支出的各种途径之一——贯流放热对流辐射内表面外表面辐射对流热传导材料导热率、内外温差风速、表面积种类规格（毫米）热贯流率种类规格（毫米）热贯流率玻璃2.520.92木条厚83.77玻璃3~3.520.08砖墙(面抹灰)厚385.77聚氯乙烯单层23.01钢管47.84~53.97聚氯乙烯双层12.55土墙厚504.18聚乙烯单层24.29草苫12.55合成树脂板FRP,FRA,MMA20.92钢筋混凝土518.41同上双层14.64钢筋混凝土1015.90表7各种材料的热贯流率（KJ/m2·h·℃）贯流放热是园艺设施放热的最主要途径，占总散热量的70-80%。保护地热支出的各种途径之二——通风换气放热温室内自然通风或强制通风，建筑材料的裂缝，覆盖物的破损，门、窗缝隙等，都会导致室内的热量流失。保护地热支出的各种途径之三——土壤传导失热土壤传导失热包括土壤上下层之间的传热和土壤横向传热。但无论是垂直方向还是在水平方向上传热，都比较复杂。㈠保温1.减少贯流放热。最有效的办法是多层覆盖。①室外覆盖草苫、纸被或保温被二层固定覆盖（双层充气膜）室内活动保温幕（活动天幕）室内扣小拱棚②加强防风措施③尽量减少园艺设施缝隙数量。④使用保温性能好的材料作墙体和后坡的材料，并尽量加厚。2.减少换气放热•尽可能减少园艺设施缝隙；•及时修补破损的棚膜；•在门外建造缓冲间，并随手关严房门。3.设置防寒沟•减少温室南底角土壤热量散失。4.减少土壤蒸发和作物蒸腾•全面地膜覆盖、膜下暗灌、滴灌加温1.增加设施内进光量—提高透明覆盖物的透光率2.人工加温明火加温电热加温热风加温气暖加温水暖加温辐射加温1.增加园艺设施进光量。暖气加温土壤加温炉火加温热风加温㈢降温措施1.通风换气自然通风强制通风2.遮光,减少进入园艺设施内的热量。外遮阳网内遮阳网3.增大潜热消耗大量灌水之后通风排湿。风机水帘设施湿度调节技术园艺设施内空气中的水汽从何而来？温室除湿的最终目的：防止作物沾湿，抑制病害发生。土壤蒸发作物蒸腾设施内空气湿度特点空气湿度大存在季节变化和日变化湿度分布不均匀1.设施内湿度环境特征设施内空气湿度的影响因素设施的密闭性设施内温度2.湿度对设施作物生长发育的影响土壤水分空气湿度土壤水分空气湿度园艺植物对水分的要求植物因素根系的强弱与吸水能力的大小叶片的组织和结构园艺植物的分类对水分的要求和吸收能力耐旱植物：可忍受长期空气和土壤干燥而继续生活。根系强大，叶片小、革质化或较厚，气孔少并下陷。湿生植物：生长期间要求大量的水分存在根、茎、叶内有大量水分存在。中生植物：既不耐旱，也不耐涝，要求经常保持土壤湿润类型蔬菜种类适宜相对湿度（%）高湿型黄瓜、白菜类、绿叶菜类、水生菜85~90中湿型马铃薯、豌豆、蚕豆、根菜类（胡萝卜除外）70~80低湿型茄果类、豆类（豌豆、蚕豆除外）55~65干型西瓜、甜瓜、胡萝卜、葱蒜类、南瓜45~55蔬菜作物对空气湿度的基本要求大多数花卉适宜的相对空气湿度为60%~90%3.设施内湿度环境与病虫害发生的关系蔬菜种类病虫害种类要求相对湿度（%）蔬菜种类病虫害种类要求相对湿度（%）叶霉病80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25~85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①减少灌水②地膜覆盖③增大通风量和透光量④采用透湿性和吸湿性良好的保温幕材料①强制通风换气②加温除湿③强制空气流动④除湿机或除湿型热交换通风装置不用人工动力（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。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。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㈡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CO2浓度约为330～350μl/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，4～6月较低。日变化：一天中，日出之前最高，10～14时最低。设施内二氧化碳环境日光温室CO2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CO2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CO2施肥浓度通常，800～1500μl.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CO2肥源液态CO2燃料燃烧CO2颗粒气肥化学反应液态CO2燃烧法--燃烧白煤油释放CO2化学法——CO2发生器NH4HCO3H2SO4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。㈠克服土壤盐分浓度危害1.土壤盐类聚集的原因①园艺设施的半封闭条件减弱了土壤水分的淋洗作用。②过量施肥增加了土壤盐分含量。③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Ca2+和Na+，阴离子以NO3-为主。因此，园艺设施土壤