温室大棚的温湿度控制
塑料大棚
按棚顶形状可分为：拱圆形、屋脊形
按骨架材料可分为：竹木结构、钢筋混凝土结构、钢架结构、钢竹混合结构等。
按连接方式可分为：单栋大棚、双连栋大棚、多连栋大棚
课题背景：温湿度是影响农业生产的重要因素，采用STC89C52 单片机为控制中心，由AM2301温湿度传感器和LCD 液晶显示模块构成农业生产在线实时温湿度监控系统，实现对农业温湿度精
确测量与控制。实践表明，该系统电路简单、工作稳定、集成度高、调试方便、测试精度高，保证了农业生产产品的质量与合格率，具有一定的实用价值。
发展情况
设施建设日趋大型化。
向管理信息化、控制自动化、生产机械化方向发展。
存在的问题：重“硬件”设施建设，轻“软件”栽培管理
缺乏适宜良种
设施内环境调控能力差
覆盖材料落后
人才培养不到位
解决对策：加强工厂化设施栽培专用新品种的选育
研究开发用于环境调控具有我国自主知识产权的各种设施装置及探测头
研究开发新型覆盖材料
在设施生产中建立绿色蔬菜产品生产技术
始终将经济效益放在第一位
提高栽培管理水平，增加单产
发挥优势，补足空缺
规划和区划工厂化农业
（四）设施农业发展前景
1. 设施农业的类型结构与分区和布局更加合理。
2. 设施栽培的作物种类更加丰富，注重提高经济效益。
3. 新型覆盖材料的研制与开发进展迅速。
4. 设施农业工程的总体水平有了明显提高，设施逐步向大型化发展。
5. 农业全国各地兴建了一批农业高科技示范园区，有力地推动了农业现代化的发展。
6. 设施农业工程相关科研受到极大重视，得以迅速发展。
设施的环境控制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，从而实现作物设施栽培的优质、高产、高效。
第三章设施温度特点及调控
温度是影响作物生长发育的环境条件之一。在园艺设施生产中很多情况下，温度条件是生产成功与否的最关键因素。充分认识和了解园艺设施内的温度条件和调节技术，对于搞好设施园艺生产无疑是十分必要的。
一园艺作物与温度的关系
（一）园艺作物对温度的要求
1、蔬菜作物对温度的要求
耐寒性多年生宿根蔬菜：能耐-20 ～-30 ℃低温，冬季地上部茎叶枯死，地下部根不死，第二年春天温度达到5 ℃可解冻后重新发芽生长。金针菜、芦笋、韭菜等。
耐寒性蔬菜：能长时间耐-1～-2 ℃，能短时间耐-10 ～-12 ℃低温，最适生长温度12 ～
18 ℃。适合温室冬春季节栽种。葱、蒜、菠菜、油菜、香菜等。
半耐寒性蔬菜：能短时间耐-1～-2 ℃，最适生长温度17 ～20℃。适合温室和大棚早春和晚秋栽种。萝卜、胡萝卜、蚕豆、芹菜、莴苣、大白菜、花椰菜、甘蓝等。
喜温性蔬菜：不耐轻霜，0 ℃会冻死，最适生长温度20 ～30℃，10 ～15℃授粉不良，40 ℃以上停止生长。设施栽培注意防止低温冻害。番茄、茄子、辣椒、黄瓜、豆角等
耐热性蔬菜：最适生长温度25～35℃，15℃以下授粉不良，10 ℃以下停止生长，0 ～1℃会冻死。设施栽培适宜季节5~9月，早春和晚秋栽培要注意保温。西瓜、甜瓜、南瓜、豇豆、刀豆等。
2、果树作物对温度的要求
影响果树地理分布的温度是年平均温度、生长期积温和冬季极端低温。
3、花卉作物对温度的要求
不同种类的花卉开花所需的温度不同：25~30 ℃（牵牛、鸡冠花、凤仙花等）、15~25℃（虞美人、金鱼草、蜀葵等)、10~16 ℃（秋菊）、5~15 ℃（原产温带的二年生的秋播花卉）。
温度对花色的影响：开花所需温度高的种类，温度高时花色彩艳丽；而开花所需温度低的种类，温度高时花色淡。
（二）温度对园艺作物的影响
吸收能力：温度特别是地温过低，影响植物根系的生长和吸收能力。黄瓜在低于15℃的时候，发生“花打顶”现象。地温过低，影响植物对矿质元素的吸收。低温低于12 ℃影响植物对P的吸收。
光合作用、呼吸作用和蒸腾作用
花芽分化：低温需求量：许多越冬性植物和多年生木本植物，冬季必须满足一定的低温才能完成花芽分化和开花。（如何打破休眠，是果树设施栽培的首要问题，需要掌握不同果树解除休眠的低温需求量。) 番茄在花芽分化期遇到5~6 ℃的低温或30 ℃以上的高温，发生畸形果、空洞果等。
二设施温度环境特点及产生原因
1、气温
气温的特点
日变化大，晴天昼夜温差明显大于外界。
空间分布严重不均。白天上高下低，中部高四周低，夜间上低下高，南低北高。
太阳发出波长较短的高能辐射，凉爽的地球表面发出波长较长的低能辐射。温室允许波长较短的太阳辐射穿过，同时使波长较长的红外辐射热不易穿过，使温室保持着一种温暖的状态，这种现象被称为“温室效应”。
逆温现象
逆温及其形成原因
逆温：有风的晴朗夜间，温室大棚的表面辐射散热很强，出现棚室内气温反比外界气温低
1~2 ℃，此现象即逆温现象。
原因：白天设施内地表与作物吸收热量后，夜间通过覆盖物向外辐射放热，有风的晴天夜间放热更剧烈，室外的空气可从大气反辐射中吸收热量，而棚室内由于覆盖物的阻挡，不能从大气反辐射中吸收热量，因此，室内温度比室外低。
易发生的时期：早春2~3月凌晨4~5点。
对春提前设施栽培的植物在夜间一定要注意保温，通过多层覆盖可降低对植物的伤害。
2、地温
地温的特点
水平温度分布：晴天的白天，在日光温室内南北方向上，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：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。
（二）园艺设施热收支平衡
收支状况
热量来源＝太阳总辐射＋人工加热量
热量支出＝贯流放热＋换气放热＋地中传热
热量平衡方程：进入保护地的热量＝热量支出＋蓄热
收--------加热设施；肥料中微生物发酵释放热量；生物呼吸作用释放的热量。
支--------贯流放热：透过覆盖材料和围护结构的热量。（是农业设施放热的最主要途径，占总散热量的60～70%，高时可达90%左右。）
通风换气：自然通风、强制通风，建筑材料的缝隙导致的热量损失。（包括显热和潜热失热）
土壤传导：土壤上下层和土壤横向传热。（受土壤松紧度和含水量影响很大。）
贯流放热量表达式：Qt = A w ht (tr –to)
【A w 设施表面积、ht 热贯流率、(tr –to)内外温差】
换气失热-显热失热Qv = R ·V · F (tr-t0)
【Qv为整个设施单位时间的换气放热量、R为每小时换气次数、V为设施容积、F为空气比热=1.30kJ/(m3 ·℃) 、(tr-t0)为室内外温差】
换气失热-潜热失热
水汽蒸发而吸收的热量为潜热，经通风换气排出水汽而散失的水的汽化热，叫潜热失热。
三设施温度环境的调节控制
保温原理：保温比：是指热阻较大的温室围护结构覆盖面积同地面积之和与热阻较小的温室透光材料覆盖面积的比。保温比越大，说明温室的保温性能越好。适当减低农业设施的高度，缩小夜间保护设施的散热面积，有利提高设施内昼夜的气温和地温。
减少贯流放热；减少覆盖面的漏风而引起的换气传热；减少土壤的地中传热。
保温措施
1、多层覆盖：最有效的办法------室外覆盖草苫、纸被或保温被
2、减少缝隙-减少换气放热------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-减少地中传热，减少温室南底角土壤热量散失。
4、全面地膜覆盖、膜下暗灌、滴灌-------减少土壤蒸发和作物蒸腾
加温措施
1、环保加热：太阳能加热；酿热加温；利用能源加热：电热温床、热风炉、水暖；利用工业的余热。
2、水暖加热：用60~80℃的热水循环加热。预热时间长，在寒冷地区要注意管道的防冻。热稳定性好，室温均匀，余热多，停机后保温性好。
3、热风加热：直接加热空气。预热时间短，升温快，操作简单，便宜。停机后缺乏保温性。
4、电热温床的铺设——铺设的方法
例题在1m宽、5.5m长的畦子上铺总功率800W、100m长的电热线，如何铺设?
