设施环境特性与调控

设施（日光温室）湿度特点及调控管理水是万物之源，没有水就没有生命，地球上最早的生命就是在海洋中孕育的。

设施条件下生产的蔬菜产品大都是柔嫩多汁，含水量达到90%以上。

蔬菜产品的形成过程离不开水，蔬菜作物进行光合作用累积光合产物的过程的离不开水，根系吸收矿质营养也必须在土壤水分充足的环境下才能进行。

一、设施（日光温室）湿度的特性（一）相对湿度较高气流比较稳定，与外界交流量小，因此相对湿度较高。

温室内的土壤水分来自人工的灌溉，由于温室密封性好，水气不易外散，生产中又为了保温通风量又小，水气在温室内积累，形成了一种比较稳定的高湿环境，空气相对湿度比室外大得多，且随外界条件的变化改变不明显。

（二）设施内相对湿度变化与温度变化呈负相关随着温度的升高，相对湿度下降，所以，晴天白天随着温度的升高相对湿度降低，室温越高相对湿度越低。

最低值出现在13～14时；夜间和阴雪天气随着室内温度的降低而升高。

最高值出现在凌晨。

加温或通风换气后，相对湿度下降。

灌水后相对湿度升高。

温室内的土壤湿度取决于灌水量、灌水次数及作物的耗水量。

由于温室灌水多，又受棚膜封闭和室内高湿条件的抑制，温室内土壤湿度高于露地。

棚膜内面凝结的水滴不断向地面滴落，造成浅层土壤湿度偏高，而且由于滴水位置固定，局部地区特别潮湿甚至泥泞。

当空气、土壤的湿度过高时，还会出现“作物沾湿”。

高湿的环境，易引起蔬菜作物病害的发生和蔓延。

所以设施蔬菜栽培，调控湿度环境问题也是成功的关键。

设施内对湿度的调控除了考虑设施内湿度环境特征外，还要同时考虑蔬菜作物生长发育适宜的湿度。

蔬菜作物种类不同，对湿度的要求不同。

比如，芹菜等叶菜类适宜的湿度为85～90%，马铃薯为70～80%，茄果类、豆类是55～65%，而西瓜、甜瓜、南瓜、葱蒜等适宜的湿度为45～55%。

同一种蔬菜作物，不同的生长发育时期湿度要求也有差异。

不同种蔬菜作物对湿度需求二、设施（日光温室）湿度的调控措施设施内湿度的调控措施，主要是围绕除湿与加湿两方面展开的。

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。

而设施农业，就是实现后一目标的有效途径。

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，是根据作物遗传特性和生物特性对环境的要求，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、水果、花卉等作物设施栽培的优质、高产、高效。

制定作物设施栽培的环境调节调控标准和栽培技术规范，必须研究以下几个问题：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。

2.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。

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。

在摸清农业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。

一、温室光照环境及其调节控制植物的生命活动，都与光照密不可分，因为其赖以生存的物质基础，是通过光合作用制造出来的。

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（日光温室）温度特点及调控管理一、设施内温度特点1.温室效应人们越来越关注生态环境问题，地球的“温室效应”，它是由环境污染引起的地球表面变热，温度升高的现象。

其实这个过程，与设施栽培这个密闭环境中，温度变化类似，所以科学家用温室效应来形象的比喻全球的“温室效应”。

设施栽培条件下的温室效应，是指在没有人工加温的情况下，设施内获得或积累太阳辐射能，从而使设施内的气温高于外界环境气温的一种能力。

温室效应是由两个原因引起的，一是塑料薄膜等透明覆盖物能让短波辐射透进设施内，又能阻止设施内长波辐射透出设施而散失于大气中。

二是设施为半封闭空间，设施内外空气交换微弱，从而使蓄积热量不易失散。

2.气温的变化特点（1）季节变化：在高纬度的北方地区，设施内的气温，受外界气温的影响，存在着明显的四季变化。

温室内外温差最大值出现在12月至1月；冬季晴天温室内气温日变化显著，晴天室内平均气温增加较多，阴天尤其是连阴天增加较少；（2）日变化：日平均气温受具体天气条件的影响。

在早春晚秋及冬季的日光温室中，晴天最低气温出现在早晨揭草苫后半小时左右。

此后温度则开始上升，每小时平均升温5-6℃，到13-14时，温度达到最高值。

以后温度开始下降，14-16时，平均每小时降温4-5℃，盖草苫后下降缓慢，从16时到翌日8时前，大约降温5-7℃。

阴天室内昼夜温差很小，只有3-5℃。

（3）气温的分布特点是气温的分布不均匀。

日光温室白天，上部温度高于下部温度，中部温度高于四周，夜间北侧的温度高于南侧。

在寒冷季节，无外面保温覆盖时，靠近透明覆盖物内表层的温度较低。

设施面积赿小，低温区域所占的比例赿大，温度分布赿不均匀。

除了气温，地温的管理也是蔬菜设施栽培能否成功的关键因子，地温对蔬菜的影响也是多方面的，在栽培中，稳定地温同等重要。

3.地温的变化特点设施内地温也存在明显的日变化和季节变化。

（1）日变化：与气温相比，地温比较稳定，且地温的变化滞后于气温。

幻灯片1第二单元：总论---设施园艺的基本理论与技术第四章作物的生理生态、设施环境及其调控技术幻灯片2主要内容一、作物生理生态二、设施调控技术●光环境性及其调控●二氧化碳环境及其调控●温度环境及其调控●湿度环境及其调控●土壤环境及其调控●根际环境及其调控●综合调控●概述●光合与呼吸生理●蒸腾作用●生长发育生理●群体生理生态幻灯片3一、作物生理生态（一）概述1. 设施内环境特点●遮风挡雨，可以调节土壤水分●调节气温或地温●调节光照环境●创造特定的通气环境●提高二氧化碳浓度●提高设施内湿度幻灯片4(二）光合与呼吸生理●几个重要概念●光合作用：绿叶利用光能将CO2和H2O转变成碳水化合物并释放出氧气的过程。

●●CO2 + H20——→（CH2O） + O2呼吸作用：植物吸收O2将体内的碳水化合物分解成二氧化碳和水，同时释放能量的过程.（有氧呼吸）光照叶绿素C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O +能量无氧呼吸C6H12O6→ 2C2H5OH + 2CO2 + 能量C6H12O6 → 2CH3CHOHCOOH + 能量幻灯片5●光强●定义：在单位时间内照射到单位面积上的光●能量或光量子摩尔数单位：w/m2，或mol/m2/s幻灯片6●光补偿点：光合速率与呼吸速率相同时的光强●光饱和点：CO2交换速率变化稳定时的光强●二氧化碳补偿点：在一定条件下，作物对CO2的●同化吸收量与呼吸释放量相等，表观●光合速率为0，此时的CO2浓度即为二●氧化碳补偿点●二氧化碳饱和点：在一定条件下， CO2浓度升●高，光合作用增强，当CO2浓度升高●到一定程度，光合速率不再增加时的CO2浓度即为二氧化碳饱和点幻灯片7（三）生长发育生理●1、概念●生长：细胞数量增加、体积增大（量变）●发育：细胞功能分化（质变）●生长发育过程：●一年生植物●二年生植物多年生植物幻灯片82、生长生理生长规律：“S”形曲线运输：碳水化合物的转移(水分、温度影响）生长（营养与生殖）：鲜重高度直径色泽幻灯片9●3、发育生理●光周期型（光周期现象）●低温春化长日类型●春化作用：指一段时间的低温对植物由营养生长转为生殖生长的诱导作用。

第三章设施的环境特性及其调控技术（4学时）第一节光环境特点及其调控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、设施的太阳辐射温室内的光照来源，除少数地区和温室进行补光育苗或栽培时利用人工光源外，主要依靠自然光源，即太阳光能。

对绿色植物的吸收而言，用光量子通量密度来反映光能对植物的生理作用，同时温室作物生产中光环境功能的表达，也不仅依赖占太阳总辐射能量50%的可见光部分，还包括分别占太阳总辐射能量43%和7%的红外线辐射和紫外线辐射。

二、设施内的光环境特征首先是总辐射量低，光照强度弱。

温室内的光合有效辐射能量、光量和太阳辐射量受透明覆盖材料的种类、老化程度、洁净度的影响，仅为室外的50%－80%，这种现象在冬季往往成为喜光果菜类作物生产的主要限制因子。

其次是辐射波长组成与室外有很大差异。

由于透光覆盖材料对光辐射不同波长的透过率不同，一般紫外光的透过率低。

但当太阳短波辐射进入设施内并被作物和土壤等吸收后，又以长波的形式向外辐射时，多被覆盖的玻璃或薄膜所阻隔，很少透过覆盖物，从而使整个设施内的红外光长波辐射增多，这也是设施具有保温作用的重要原因。

第三是光照分布在时间和空间上极不均匀。

温室内的太阳辐射量，特别是直射光日总量，在温室的不同部位、不同方位、不同时间和季节，分布都极不均匀，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。

三、影响设施光环境的主要因素1．散射光的透光率太阳光通过大气层时，因气体分子、尘埃、水滴等发生散射并吸收后到达地表的光线称为散射光。

散射光是太阳辐射的重要组成部分，在温室设计和管理上要考虑充分利用散射光的问题。

2．直射光的透光率依纬度、季节、时间、温室建造方位、单栋或连栋别、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。