设施园艺学_第四章_园艺设施的环境特征及其调节控制6-1

设施园艺学Protected Horticulture

第四章 园艺设施的环境特征 及其调节控制Environment Characteristics and Adjust Control of Horticultural Facilities

园艺设施环境调控

要达到园艺作物的高产高效设施栽培，必须摸清园艺 作物对环境条件的要求，要对园艺设施的结构特征进 行优化，根据作物需求对环境进行调控。 农业生产技术的改进主要沿两个方向进行：一是创造 适合环境条件的作物新品种和栽培技术，二是创造出 使作物本身特性充分发挥的环境。设施园艺的环境条 件调节就是实现后一目标的重要途径。

设施栽培环境调控研究的问题

1. 掌握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。 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，生产者必须了解。 光照、温度、湿度、气体、土壤是作物生长发育必不 可少的 5 个环境因子，每个环境因子对各种作物生育 都有直接地影响，作物与环境因子之间存在着定性和 定量的关系，这是从事设施农业生产所必须掌握的。

设施栽培环境调控研究的问题

2. 应研究各种农业设施的建筑结构、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。

设施栽培环境调控研究的问题

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。

园艺栽培设施的环境因子

光照 温度 湿度 气体 土壤 综合环境控制

本章主要内容一.光照环境及其调节控制 二.温度环境及其调节控制 三.湿度环境及其调节控制 四.气体环境及其调节控制 五.土壤环境及其调节控制 六.设施园艺的综合环境管理

本章目标 教学目标：掌握园艺设施内光照、温度、

湿度、气体、土壤环境的变化规律及其调 控技术，了解设施内环境的综合管理技术。 教学重点：园艺设施内光照、温度、气体 环境的变化规律及其调控技术。 教学难点：园艺设施内光照、温度、气体 环境的变化规律及其调控技术。 教学课时：12学时

第一节 光照环 境及其 调节控 制

园艺设施内的光照条件有别于露地栽培。 设施内的光照条件受建筑方位、设施结构、 透光屋面大小、覆盖材料的特性等多种因 素的影响，导致设施内的

光照强度、光照 时数、光质、光的分布状况与外界环境有 较大差异。

一、园艺设施内的光环境☆光照强度 ☆光质 ☆光照时数 ☆光分布

与露地相比,设施内光环境有哪些特点? 光照强度弱(与透光率有关，普遍较低，若采用薄膜覆盖， 光强只有露地的50-70%) 光照时数短(与设施类型有关)

光质不同于露地(有别于自然光，取决于覆盖材料的种类 和特性) 光分布不均匀(与设施结构有关)

二 、园艺设施内作物对光照的要求1、园艺作物对光照时数的要求光照时数：即光周期,指一天中受光时间长短,受季节、 天气、地理位置影响

长光性 在12-14小时日长以上的条件下能促进开花结实 的园艺植物，多数绿叶蔬菜，甘蓝类和葱蒜类蔬菜；唐菖 蒲、八仙花等花卉都属于此类。 短光性 当光照时数少于 12-14 小时下能促进开花结实的 园艺植物，如豇豆、苋菜、蕹菜等蔬菜；一品红、秋菊等 花卉。 中光性 对光照时数要求不严格，如黄瓜、茄果类等蔬菜； 月季、香石竹等花卉。

2、园艺作物对光照强度的需求

不同的园艺作物种类对光照的需求程度不一。 阳性植物：蔬菜中的西瓜，甜瓜，番茄，茄子；花卉中的 多数一二年生花卉、宿根花卉、球根花卉、木本花卉及仙 人掌类植物等；果树设施栽培较多的葡萄、桃、樱桃等也 都是喜光作物。光饱和点在6万-7万Lx。 阴性植物：花卉的兰科植物、观叶类植物，凤梨科、姜科 植物、天南星科及秋海棠科植物等；多数绿叶蔬菜和葱蒜 类蔬菜。光饱和点在2.5-4万Lx。 中性植物：蔬菜中的黄瓜，甜椒，甘蓝类，白菜、萝卜等； 花卉中的萱草、耧斗菜、麦冬草、玉竹等；果树中的李、 草莓等。光饱和点在4-6万Lx之间。

3、光质对园艺作物影响各种光谱成分对植物的影响 光谱/纳 米(nm) >1000 1000~ 720 植物生理效应 被植物吸收后转变为热能，影响有机体的温度和蒸腾情况， 可促进干物质的积累，但不参加光合作用。 对植物伸长起作用，其中700~800nm辐射称为远红光，对光 周期及种子形成有重要作用，并控制开花及果实的颜色。 (红、橙光)被叶绿色强烈吸收，光合作用最强，某种情况 下表现为强的光周期作用。 (主要为绿光)叶绿素吸收不多，光合效率也较低。 (主要为蓝、紫光)叶绿素吸收最多，表现为强的光合作用 与成形作用。 起成形和着色作用。 对大多数植物有害，可能导致植物气孔关闭，影响光合作用， 促进病菌感染。

720~610610~510 510~400 400~320 <320

光质的变化还会影响园艺作物的产量和品质

★ Vc合成 ★ 果实着色 ★ 风味等

4、光分布对园艺作物

影响

园艺设施内光分布不如露地均匀，使得作物生长发育不 能整齐一致。 同一种类品种、同一生育阶段的园艺作物长得不整齐， 既影响产量、成熟期也不一致。 弱光区的产品品质差，且商品合格率降低，种种不利影 响最终导致经济效益降低，因此设施栽培必须通过各种 措施，尽量减轻光分布不均匀的负面效应。

三、园艺设施光照环境的调节与控制(一) 影响园艺设施光照环境的因素 自然光可见光(390~760nm)占50% 紫外线(290~390nm)占1%~2% 红外线(>760nm)占48%~49%

光照强度

辐射能通量密度W/m2 KJ/m2h 光照强度(Lx或KLx)

绿色植物吸收的波长与人眼所感觉的波长范围并不一致， 故用辐射能通量密度能更客观地反映“光”对植物的作用 。

1、园艺设施的透光率设施内太阳辐射能(光照强度)与外界太阳辐射能(光照强 度)之比 τ= I/I0×100% 太阳光由直射光和散射光组成，故设施内透光率又分为对直 射光透过率(τz)和对散射光透光率(τs) τ=τzM+(1-M)τs M—自然光中直射光所占百分率

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