温室环境调控技术PPT课件
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温室设施和管理28页PPT
• Venlo型温室开窗采用两台电机分别操作屋面两侧窗户，克服 了齿条开窗机构电机用量多、造价高、运行故障的弊端，但由于 其通风口净高度并不高，因此，在炎热的夏季，仍要通过湿帘降 温系统与之配套运行。
书山有路勤为径●▂●学海无涯苦
10
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(2)双层塑料薄膜充气温室
• 双层塑料薄膜充气温室的骨架一般采用
• 单坡面温室的主要特点是保温比大，保温好，因此，
主要用于北方地区作物的反季节越冬生产。鞍山一面
坡温室是我国单坡面温室的典型代表。鞍山温室用于
冬季不加温生产韭菜、芹菜等耐寒叶菜，这种温室由
于前屋面角度小，冬季不能充分利用阳光，所以不能
提早栽培果菜类蔬菜。如将温室的前立窗改为斜立窗，
并在温室内设立加温火道，在北京地区冬季白天温室
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2
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1．目前使用的主要温室类型及 性能
• 按照温室内的技术水平和设施条件，温 室可分为现代化大型温室和普通塑料温 室两种类型。
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3
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现代化大型温室
• 全世界有大型现代化玻璃温室3万公顷，主要集中在欧洲，仅荷兰就达 1.1万公顷。此外，采用聚碳酸脂中空板材或片材（PC）、聚氯乙烯片材 （PVC）、玻璃纤维聚脂片材（FRP）和超强长寿农膜等作覆盖材料的 现代化温室，面积也有1万多公顷。现代化温室设施先进，技术规范， 50%以上采用水培或基质培。从品种选择到栽培生产全过程建起了一套 优化的综合技术体系。如温室环境条件控制方面，温度、湿度、二氧化 碳浓度以及根际环境中的营养液温度、浓度配比、pH值等，实现了计算 机监控或智能化管理。例如，荷兰、英国等大型温室中生产的番茄、黄 瓜等果菜类实现了一年一大茬的长季栽培，采收期长达9~10个月，尽管 这些国家气温较低日照较短，但黄瓜平均每株采收80条瓜，番茄每株可 采35穗果，平均产量60kg/m2，创造了当今世界最高产量水平。现代化大 型温室仍具发展势头，特别是以塑料材质为覆盖材料的现代化温室，适
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(2)双层塑料薄膜充气温室
• 双层塑料薄膜充气温室的骨架一般采用
• 单坡面温室的主要特点是保温比大，保温好，因此，
主要用于北方地区作物的反季节越冬生产。鞍山一面
坡温室是我国单坡面温室的典型代表。鞍山温室用于
冬季不加温生产韭菜、芹菜等耐寒叶菜，这种温室由
于前屋面角度小，冬季不能充分利用阳光，所以不能
提早栽培果菜类蔬菜。如将温室的前立窗改为斜立窗，
并在温室内设立加温火道，在北京地区冬季白天温室
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1．目前使用的主要温室类型及 性能
• 按照温室内的技术水平和设施条件，温 室可分为现代化大型温室和普通塑料温 室两种类型。
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3
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现代化大型温室
• 全世界有大型现代化玻璃温室3万公顷，主要集中在欧洲，仅荷兰就达 1.1万公顷。此外，采用聚碳酸脂中空板材或片材（PC）、聚氯乙烯片材 （PVC）、玻璃纤维聚脂片材（FRP）和超强长寿农膜等作覆盖材料的 现代化温室，面积也有1万多公顷。现代化温室设施先进，技术规范， 50%以上采用水培或基质培。从品种选择到栽培生产全过程建起了一套 优化的综合技术体系。如温室环境条件控制方面，温度、湿度、二氧化 碳浓度以及根际环境中的营养液温度、浓度配比、pH值等，实现了计算 机监控或智能化管理。例如，荷兰、英国等大型温室中生产的番茄、黄 瓜等果菜类实现了一年一大茬的长季栽培，采收期长达9~10个月，尽管 这些国家气温较低日照较短，但黄瓜平均每株采收80条瓜，番茄每株可 采35穗果，平均产量60kg/m2，创造了当今世界最高产量水平。现代化大 型温室仍具发展势头，特别是以塑料材质为覆盖材料的现代化温室，适
温室环境调控技术与方法
温室环境调控技术与方法温室环境调控技术与方法是指通过一系列措施和手段，对温室内的温度、湿度、光照、通风等环境因素进行调节和控制，以创造最适宜植物生长的环境条件。
温室环境调控技术的应用，不仅可以提高作物的产量和质量，还可以延长作物的生长周期，提高经济效益。
本文将介绍温室环境调控的一些常用技术和方法。
温室内的温度调控是温室环境调控的重要内容之一。
温室内的温度受到外界气温、日照强度、风速等因素的影响。
为了保持温室内的适宜温度，可以采取以下措施。
一是安装温室遮阳网，降低温室内的日照强度，避免过度高温。
二是利用温室通风系统，通过开启温室侧窗或顶窗，调节温室内外的气流，降低温室内的温度。
三是利用温室散热系统，通过水蒸发、冷凝等原理，降低温室内的温度。
这些方法可以根据温室内外温度差异和作物的需求进行灵活调整，以达到最佳的温度控制效果。
温室内的湿度调控也是温室环境调控的重要内容之一。
温室内的湿度对作物的生长和发育有着重要的影响。
为了保持适宜的湿度，可以采取以下措施。
一是利用温室喷雾系统，通过喷洒水雾的方式增加温室内的湿度。
二是使用温室加湿器，通过加热蒸发水的方式增加温室内的湿度。
三是利用温室通风系统，通过调节温室内外的气流，降低温室内的湿度。
这些方法可以根据作物的生长阶段和需求进行合理调整，以保持温室内的适宜湿度。
温室内的光照调控也是温室环境调控的重要内容之一。
光照是植物进行光合作用的重要能源，对植物的生长和发育有着直接的影响。
为了保证适宜的光照条件，可以采取以下措施。
一是利用遮阳网调节温室内的光照强度，避免过强的光照对作物造成伤害。
二是合理安排温室内作物的布局，使得光照能够均匀地照射到每一株植物上。
三是利用温室内的人工照明系统，补充不足的自然光照。
这些方法可以根据作物的光合作用需求和生长阶段进行灵活调整，以创造最适宜的光照环境。
温室内的通风调控也是温室环境调控的重要内容之一。
温室内的通风可以有效地调节温室内的温度、湿度和CO2浓度，为作物提供良好的生长环境。
桃温室栽培中的环境调控
土 温 上升 慢 、 温 与气 温 变 化 不协 调 有 关 。 以 ， 土 所 在
扣 棚 前 ２ ～ ０天 ， 给 园地 充 分 灌 水 ， 后 覆 盖 地 ０３ 应 然 膜 提 高地 温 。覆 膜 时 间不 能 太 晚 ， 则 提 高地 温 效 否
果不明显。 另外 ， 扣棚至开花期不能浇水 ， 以免降低
栽 培技术
零地园艺
２１ １ ０２ ０
．
桃 温 室 栽 培 中 的环 境 调 控
孔繁 霞
１ 调 节 地 温
表 １ 设 施桃 树各 生 育期 温 、 度 管 理标 准 湿
桃 温 室栽 培 易 出现 加 温 后 萌 芽 开 花 迟 缓 等 现 象 ， 与 自然 休 眠 和 气 温 有 关 外 ， 与 覆 盖 加 温 后 除 还
完 全 通 过 自然 休 眠 期 ，会 导 致 树 体 生 长 发 育 不 正 常 ， 现 发 芽 晚 且 不 整 齐 ， 芽 不 开 放 或 芽枯 死 脱 出 花 落 、 长 不 良等 现 象 ， 宜 的ｌ 温 时 间应 根 据 当 地 生 适 升 气 候 条 件 和 需 冷 量 来 确 定 。温 室 桃 需 冷 量 一 般 为
６ ０ １０ ０小 时 ，北 方 地 区 大部 分 桃 品 种 １ ０ － ０ ２月 下 始 扣 棚升 温 。
４ 湿 度 管 理
整个 生长季湿度要求见表 １ 。湿度过大会造成
树 体生 长 发 育不 良， 发 病虫 害 ， 采 用 放 风 、 生 诱 应 撤 石 灰 、 地 膜 、 灌 等 方 法 降低 温 室 湿度 。 铺 滴 １优 化温 室 结 构 。 充分 考 虑 桃 树 生长 发 育 特 ） 在 性 基 础上 ， 量 降低 温 室 高度 ， 加 下 部 光 照 ； 少 尽 增 减
扣 棚 前 ２ ～ ０天 ， 给 园地 充 分 灌 水 ， 后 覆 盖 地 ０３ 应 然 膜 提 高地 温 。覆 膜 时 间不 能 太 晚 ， 则 提 高地 温 效 否
果不明显。 另外 ， 扣棚至开花期不能浇水 ， 以免降低
栽 培技术
零地园艺
２１ １ ０２ ０
．
桃 温 室 栽 培 中 的环 境 调 控
孔繁 霞
１ 调 节 地 温
表 １ 设 施桃 树各 生 育期 温 、 度 管 理标 准 湿
桃 温 室栽 培 易 出现 加 温 后 萌 芽 开 花 迟 缓 等 现 象 ， 与 自然 休 眠 和 气 温 有 关 外 ， 与 覆 盖 加 温 后 除 还
完 全 通 过 自然 休 眠 期 ，会 导 致 树 体 生 长 发 育 不 正 常 ， 现 发 芽 晚 且 不 整 齐 ， 芽 不 开 放 或 芽枯 死 脱 出 花 落 、 长 不 良等 现 象 ， 宜 的ｌ 温 时 间应 根 据 当 地 生 适 升 气 候 条 件 和 需 冷 量 来 确 定 。温 室 桃 需 冷 量 一 般 为
６ ０ １０ ０小 时 ，北 方 地 区 大部 分 桃 品 种 １ ０ － ０ ２月 下 始 扣 棚升 温 。
４ 湿 度 管 理
整个 生长季湿度要求见表 １ 。湿度过大会造成
树 体生 长 发 育不 良， 发 病虫 害 ， 采 用 放 风 、 生 诱 应 撤 石 灰 、 地 膜 、 灌 等 方 法 降低 温 室 湿度 。 铺 滴 １优 化温 室 结 构 。 充分 考 虑 桃 树 生长 发 育 特 ） 在 性 基 础上 ， 量 降低 温 室 高度 ， 加 下 部 光 照 ； 少 尽 增 减
设施环境的特点及调控PPT课件
强度大； • 塑料棚：东西走向小拱棚利于采光；南方双斜面拱棚多用南北走向，因其棚内
光照均匀；大棚内光照在垂直方向上由高往低逐渐减弱，在水平方向上，两侧 光照较强（上午东侧强西侧弱，下午相反），中部光照较弱。
第3页/共117页
一、设施内光照条件的特点
• 1、光照强度 • 2、光照分布 • 3、光照时数
减小贯流放热的有效途径是：降低覆盖物及 围护结构的导热系数。（P79表）
第44页/共117页
2、换气放热（缝隙放热）
• 设施内的热量通过放风口、覆盖物及维护结构的缝隙、 门窗等，以对流的方式将热量传至室外，这种放热称 为缝隙放热。
• 由于园艺设施内外空气交换而导致的热量损失。 • 在设施密闭的条件下，缝隙放热只有贯流放热的
进入保护地的热量＝热量支出＋蓄热
第38页/共117页
Qin
Q
Qou
t
Q=0
Qin Qout
Qout
Q
Qin
Qin＞Qout 室内蓄热
升温
Qin＝Qout 热量收支平衡
恒温
第39页/共117页
Qin＜Qout 室内失热
降温
㈡ 园艺设施热支出途径
•1、贯流放热 •2、缝隙放热 •3、地中传热
第40页/共117页
第50页/共117页
夜间不加温 的热平衡
第51页/共117页
三种热支出方式总结P80
贯流放热（占75-80%）>地中传热（占13-15%)>缝隙放热（占5-6%）
第52页/共117页
（三） 设施内温度的变化特征
• 气温日变化大，晴天昼夜温差明显低于外界。
• 气温季节性变化明显。
冬天天数明显缩短，夏天天数明显增长，保温性 能好的日光温室几乎不存在冬季。
光照均匀；大棚内光照在垂直方向上由高往低逐渐减弱，在水平方向上，两侧 光照较强（上午东侧强西侧弱，下午相反），中部光照较弱。
第3页/共117页
一、设施内光照条件的特点
• 1、光照强度 • 2、光照分布 • 3、光照时数
减小贯流放热的有效途径是：降低覆盖物及 围护结构的导热系数。（P79表）
第44页/共117页
2、换气放热（缝隙放热）
• 设施内的热量通过放风口、覆盖物及维护结构的缝隙、 门窗等，以对流的方式将热量传至室外，这种放热称 为缝隙放热。
• 由于园艺设施内外空气交换而导致的热量损失。 • 在设施密闭的条件下，缝隙放热只有贯流放热的
进入保护地的热量＝热量支出＋蓄热
第38页/共117页
Qin
Q
Qou
t
Q=0
Qin Qout
Qout
Q
Qin
Qin＞Qout 室内蓄热
升温
Qin＝Qout 热量收支平衡
恒温
第39页/共117页
Qin＜Qout 室内失热
降温
㈡ 园艺设施热支出途径
•1、贯流放热 •2、缝隙放热 •3、地中传热
第40页/共117页
第50页/共117页
夜间不加温 的热平衡
第51页/共117页
三种热支出方式总结P80
贯流放热（占75-80%）>地中传热（占13-15%)>缝隙放热（占5-6%）
第52页/共117页
（三） 设施内温度的变化特征
• 气温日变化大，晴天昼夜温差明显低于外界。
• 气温季节性变化明显。
冬天天数明显缩短，夏天天数明显增长，保温性 能好的日光温室几乎不存在冬季。
温室的组成与温室环境调控
一般情况下造成烧瓦的原因应有以下几方面： 一是连杆瓦与连杆轴颈的配合间隙及接触面积不 符合要求；二是润滑油的质量问题；三是配件的质 量问题；四是润滑油路有故障。在维修中，间隙及接 触面都达到标准，润滑油及配件质量合格，润滑油 路通畅，那么到底是什么原因导致连续几次的烧瓦
发动机 为何
连续烧瓦
□大理市农机管理站 671000 李 凯
控制)三种方式。后两种属智能化
5）气体环境：温室气体环境包
控制范畴。
括 O2、CO2 及有害气体等。通风换
2 温室环境Байду номын сангаас控
气和 CO2 施肥技术是目前温室气
作物在露地自然环境中生长， 体环境控制最有效的方法。
经常会遇到各种气象灾害的危害，
实际上，影响作物生长的众多
如冻害、冰雹、高温高湿、大风等， 环境因子之间是相互制约、相互配
通过对以上的故障实例的分析，使我们特别是 修理部门在维修、保养及更换配件时，应检查同组 配件的质量、间隙等是否达到要求，重量差是否规 定在范围内，如更换活塞、连杆、活塞销最好同时更 换，且应检查各方面技术要求是否达到标准，重量 差是否在规定范围内，只有严格按有关的技术要求 进行维修保养，才能保证机车的正常工作。
这些极端天气往往会给作物生长 合的，当某一环境要素发生变化
带来严重的危害。采用温室则可以 时，相关的其他要素也要相应改变
对温室室内环境的光照、温度、湿 才能达到环境要素的优化组合。
度环境，土壤环境、气体环境等及
了解以上这些内容，再结合自
各种栽培设施进行有效控制，避免 己的需要，你就可以自己动手完成
极端天气的危害，创造作物生长的 一个简单的温室组成方案的设计
温和防雨的功能。比如，我们常说 长创造了基本的温度条件。此外，
发动机 为何
连续烧瓦
□大理市农机管理站 671000 李 凯
控制)三种方式。后两种属智能化
5）气体环境：温室气体环境包
控制范畴。
括 O2、CO2 及有害气体等。通风换
2 温室环境Байду номын сангаас控
气和 CO2 施肥技术是目前温室气
作物在露地自然环境中生长， 体环境控制最有效的方法。
经常会遇到各种气象灾害的危害，
实际上，影响作物生长的众多
如冻害、冰雹、高温高湿、大风等， 环境因子之间是相互制约、相互配
通过对以上的故障实例的分析，使我们特别是 修理部门在维修、保养及更换配件时，应检查同组 配件的质量、间隙等是否达到要求，重量差是否规 定在范围内，如更换活塞、连杆、活塞销最好同时更 换，且应检查各方面技术要求是否达到标准，重量 差是否在规定范围内，只有严格按有关的技术要求 进行维修保养，才能保证机车的正常工作。
这些极端天气往往会给作物生长 合的，当某一环境要素发生变化
带来严重的危害。采用温室则可以 时，相关的其他要素也要相应改变
对温室室内环境的光照、温度、湿 才能达到环境要素的优化组合。
度环境，土壤环境、气体环境等及
了解以上这些内容，再结合自
各种栽培设施进行有效控制，避免 己的需要，你就可以自己动手完成
极端天气的危害，创造作物生长的 一个简单的温室组成方案的设计
温和防雨的功能。比如，我们常说 长创造了基本的温度条件。此外，
温室光环境调节(大学课件)
2.光合有效辐射照度 PAR • 单位时间、单位面积上到达或通过的光合有效辐 射（400～700nm）的能量。单位：W/m2 3.光合有效光量子流密度 PPFD或PPF 光化学定律指出： • 吸收一个量子，只能激活一个分子或原子，故在 研究光电效应或光化学反应如光合作用与光照关 系时，应以量子流密度作为计量光辐射的单位更 为合理。 • 光合有效光量子流密度即为单位时间、单位面积 上到达或通过的光合有效辐射的光量子数。 • 单位：mmol/(m2· s)
作
用
太 阳 辐 射 （ 短 波 辐 射 ）
紫 外 光
300nm以下 300～400nm
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。 ②加速塑料覆盖材料老化 有利植物成形、抑制徒长,促进花果着色和维生素C、D形成 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 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。 提供太阳辐射热量。 常温物体的热辐射，散失温室内热量。
可 见 光
400～720nm
720～1000nm
3000～ 100000nm 长波红外 （3～100mm）
红 外 光
1000～3000nm
辐射
光辐射强度的度量
1.光照度 Ev 照度Ev —— 受照平面上接受的光通量面密度（ 单位面积光通量），lx； 光通量Fv—— 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)， 单位：流明（lm），1流明是发光强度为1坎德拉 （cd）的均匀点光源在1球面度立体角内发出的光通 量。 1 lx = 1 lm / m2
温室环境条件的调控
温室环境条件的调控（一）光照1.增加室内自然光照（1）选择透光率高的无滴、防尘、耐老化新膜。
性能好的薄膜透光率高，如使用两个月后聚氯乙烯膜透光率仅为55%，而聚乙烯防尘农膜还高达85%，使用一年后二者透光率相差40%。
新无滴膜透光率90%左右，普通有滴膜透光率仅为60%～70%，而使用一年后的薄膜，透光率仅有55%～60%，最低的为12%，目前市售“明净化”牌PO涂层复合膜使用1年的透光率85%，使用3年的仍在81.8%。
另外扣膜时要拉平、拉紧，薄膜上皱折多也影响透光，在中午前后扣膜容易拉紧。
（2）充分利用反射光。
把后墙用白灰涂白，能增加温室内的反射光量。
在后墙张挂反光幕，地面反光膜等，温室后墙挂反光膜后可使膜前3米范围内光强增加7.8%～43%。
（3）加强对薄膜、草帘等的管理。
要经常打扫或清洗温室的透明覆盖物，保持表面清洁，干净膜可比污染膜增加透光率约20%。
草帘、二道幕等应在保证室内温度的前提下，尽量早揭晚盖，延长光照时间。
（4）调整作物布局，合理密植。
高秧和高架蔬菜对中下部遮光重，要适当稀植，并采用南北向大小行距栽植法。
最好进行高、矮间作或套作栽培，如番茄、茄子与草莓的间套作，番茄早、晚熟品种的间套作等。
（5）吊蔓栽培。
需搭架栽培的黄瓜、番茄等蔬菜使用无色透明尼龙绳吊蔓栽培。
2.人工补光人工补光所用电灯一般分为两类，一类是发生完全的连续光谱的灯光，如白炽灯和弧光灯。
这类灯发生的长波光较多，利于增温，但由于蓝紫光较少，长期使用时植株易徒长。
第二类是发出间断直线光谱的日光灯和高压气体发光灯。
这类灯发生的光中短波光比例较大，蓝紫光约占16.1%，红橙光约占44.6%，升温作用较差，但植物不易徒长。
两类灯如安装在一起使用，综合效果好。
栽培补光，可在光弱时用日光灯或高压气体发光灯或日光灯加10%～30%的白炽灯，采用每平方米100～400瓦的密度，一般补光时间每天不宜超过8小时。
3.遮光温室遮光可起到减弱光照和降低温度两个作用。
基于PLC的温室大棚PPT课件
地生长的季节栽培植物，从而达到对农作物调节产期、
促进生长发育、防治病虫害及提高产量的目的。现代
化温室中具有控制温湿度、光照等条件的设备，并采
用电脑进行自动控制，以此创造植物生长所需的最佳
环境条9年美国数字设备公司成功研制世界第一台可编程序控制
器PDP-14，并在GM公司的汽车自动装配线上首次使用获得成
15
控制系统的硬件设计
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控制系统的硬件设计
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控制系统的硬件设计
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控制系统的硬件设计
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控制系统的软件设计
PLC控制系统的设计主要包括硬件设计和软件 设计两部分。本章节在硬件设计的基础上，详 细介绍本项目的软件设计，主要包括软件设计 的基本步骤、方法、编程软件STEP7Micro/WIN的介绍以及本项目的程序设计。
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控制系统的软件设计
一、准备工作 仿真软件不提供源程序的编辑功能，因此必须和
STEP7 Micro/Win程序编辑软件配合使用，即在 STEP7 Micro/Win中编辑好源程序后，然后加载到仿 真程序中执行。 1、在STEP7 Micro/Win中编辑好梯形图 2、利用File|Export命令将梯形图程序导出为扩展名 为awl的文件， 3、如果程序中需要数据块，需要将数据块导出为txt 文件。
该仿真软件可以仿真大量的s7200指令除部分指令如顺序控制指令循环指令高速计数器指令和通讯指令等尚无法支持外可支持常用的位触点指令定时器指令计数器指令比较指令逻辑运算指令和大部分的数学运算指令等
基于PLC的温室大棚制动控制设计
指导老师：李世彬 答辩人：丁超 专业：机电一体化
1
目录
1、绪论 2、PLC概述 3、控制系统的总体设计方案 4、控制系统的软件设计 5、控制体统的硬件设计
第四章 设施环境调控.ppt
第四章 设施环境调控
第一节 光照条件及其调控
2019-10-21
谢谢你的关注
1
一 设施光照环境特点
二 光照条件对作物生长发育的影响
三 设施光照 环境调控
2019-10-21
谢谢你的关注
2
一 设施光照环境特点
光照度 光照时数 光质
1．光照度低于外界 2．光照度随时间的变化与自然光照同步， 但变化较外界平缓。 3．光照度在空间上分布不均匀
光照强度 光照时数
光质
类别
阳性植物
阴性植物 中性植物
2019-10-21
涵义
代表植物
蔬菜
花卉
对光照强度要求高，光饱和点在6～7 万lx。必须在完全的光照下生长，不能 忍受长期荫蔽环境，一般原产于热带 或高原阳面。
西、甜瓜 茄果类
2年生花卉 宿根花卉 球根花卉 木本花卉 仙人掌类
多数起源于森林的下面或阴湿地带， 不能忍受强烈的直射光线，多产于热 带雨林或阴坡。。对光照要求弱光饱 和点在2.5～4万lx，光补偿点也很低。
以块茎、鳞茎等贮藏器官休眠的花卉，如水仙、仙客来、郁金香、 小苍兰等，其贮藏器官的形成受光周期的诱导与调节。
果树生长周期长，对光照时数要求主要是年积累量。
2019-10-21
谢谢你的关注
9
二、光照对作物生长发育的影响
光照强度
光照时数
光质
类别
涵义
代表植物
长日植物
要求光照在12～14h以 上才能开花结实
三 设施光照环境的调节控制
㈠、影响光照环境的因素
结构、形状 骨架结构
透明覆盖物
方
位
农事操作
2019-10-21
偏西：抢阴
第一节 光照条件及其调控
2019-10-21
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1
一 设施光照环境特点
二 光照条件对作物生长发育的影响
三 设施光照 环境调控
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一 设施光照环境特点
光照度 光照时数 光质
1．光照度低于外界 2．光照度随时间的变化与自然光照同步， 但变化较外界平缓。 3．光照度在空间上分布不均匀
光照强度 光照时数
光质
类别
阳性植物
阴性植物 中性植物
2019-10-21
涵义
代表植物
蔬菜
花卉
对光照强度要求高，光饱和点在6～7 万lx。必须在完全的光照下生长，不能 忍受长期荫蔽环境，一般原产于热带 或高原阳面。
西、甜瓜 茄果类
2年生花卉 宿根花卉 球根花卉 木本花卉 仙人掌类
多数起源于森林的下面或阴湿地带， 不能忍受强烈的直射光线，多产于热 带雨林或阴坡。。对光照要求弱光饱 和点在2.5～4万lx，光补偿点也很低。
以块茎、鳞茎等贮藏器官休眠的花卉，如水仙、仙客来、郁金香、 小苍兰等，其贮藏器官的形成受光周期的诱导与调节。
果树生长周期长，对光照时数要求主要是年积累量。
2019-10-21
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二、光照对作物生长发育的影响
光照强度
光照时数
光质
类别
涵义
代表植物
长日植物
要求光照在12～14h以 上才能开花结实
三 设施光照环境的调节控制
㈠、影响光照环境的因素
结构、形状 骨架结构
透明覆盖物
方
位
农事操作
2019-10-21
偏西：抢阴
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1. 2. 地源热泵系统由能量采集、提升和释放等三部分组成。
45 ℃ ~50 ℃
80m ~100m
14 ℃ ~16 ℃
(Beijing )
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② 针对地源热泵提供的热媒介质温度较低（45～50℃）的特点， 提出了地表－冠层换热方式取代传统连栋温室内的暖气布置 方式。
Replace
图1 传统采暖管道的布置
2 外界环境对农业生物生理活动的影响 3 农业生物对环境的影响 4 学习农业工厂周年生产问题
13
七、环境控制技术的发展现状
目前国外设施栽培技术比较先进的国家有：西 欧的荷兰、法国、英国、意大利、西班牙，北 美的美国、加拿大，非洲和中东的以色列、土 耳其，亚洲和大洋洲的日本、韩国、澳大利亚 等。
狭义：是指人工控制下的动植物 的环境 （温室环境是狭义的人工环境）
3
二、环境因子
环境因子：是指在生物居住空间中的
各自存在的条件。 这些条件是原来客观存在的，包括了生 物需要的，不需要的或者有害的条件
生态因子：在诸多的环境因子中，对
于某一个具体生物种类的生长发育有影 响的环境因子
4
三、生态因子的分类
我国设施栽培综合环境控制技 术的现状
总体上说，我国目前设施栽培综合环境 控制技术水平低，调控能力差，并且以 单个环境因子的调控设备为主，带有综 合环境自动控制的高科技温室主要靠从 国外引进 。
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(1) 浅层地能（地源热泵）在温室的应用研究
目的：减少化石燃料的使用 寻求有效的清洁能源 实现热泵在日光温室的应用
日本的农产品以生产水稻为主。塑料大棚和其 它设施在日本得到普遍的应用。被称为“第四 高技术农业”的植物工厂，已在日本普及。开 发了采用微机和专用设施栽培控制机组成的网 络系统，该网络可将多台计算机控制系统集中 管理
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美国有着发达的设施栽培技术，农业设施造商 有100多家，其综合环境控制技术水平非常高。
如“生物圈2号”就是一种特殊的保护设施， 它是相对于我们居住的被称为“生物圈1号” 的地球而言的，主要是研究将来人在宇宙空间 和其它星球，如何维持生活，进行生产和工作。 经过4年的研究，发现尽管出现不少问题，但 “生物圈2号”内作物的产量比常规种植高16 倍，“生物圈3号”和“生物圈4号”将分别建 在南极和北极，而“生物圈5号”将发射到月 球。
9
生态因子限制作用的定律
（1）李比希最小因子定律
植物的生长取决于那些处于最少量的因素
（2）谢尔福德耐受定律
生物的生存需要依赖环境中的多种条件，而且生 物有机体对环境因子的耐受性有一个上限和下限， 任何因子不足或过多，接近或超过了某种生物的 耐受限度，该种生物的生存就会受到影响，甚至 灭绝
10
五、课程学习的意义
生物和生物之间的相互关系：
捕食、寄生、竞争和互惠共生等
6
四、生态因子的特性
1、综和性
定义：每一个生态因子都不是独立存在的都是在与其他
因子的相互影响、相互制约中起作用的，任何因子的 变化都会在不同程度上引起其他因子的变化
因此生物环境的最佳单一生态因子，不等于最佳的 综合生态因子，而农业生物更需要的是后者。从而影 响这就是生态因子的综合作用
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以色列在设施栽培综合环境控制技术中， 对透光和降温的要求不高，而对灌溉系 统要求很高，其灌溉技术特别是滴灌技 术和设备发展很快，处于世界先进水平
荷兰建造了大量的现代农业设施荷兰由 于温度变化很小，故降温、通风问题考 虑很少，而采光问题考虑得较多，因此 主要是玻璃设施
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温室环境调控技术
1
一、什么是环境
自然环境
太阳 大气圈 对流层（厚度为11km的大气层） 水圈 岩石圈和土壤圈 生物圈
定义：指生物有机体生活空间的外界自然条件的总合
不仅包括对其有影响的非生物环境，而且还包括生物有机体彼此的影响有 作用
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人工环境
广义：包括所有的作物栽培、家畜 家禽的饲养驯化、人工森林、草地 以及一些人工的保护区等
环境调控技术
温度
土壤温度 加温、保温、可再生能源利用
空气温度
空气湿度
通风、降温
CO2环境 光照
--------------- CO2施肥 --------------- 光照调控
根圈环境(水份、养分) --------- 灌溉与施肥
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六、学习的主要内容
1 农业生物所处的环境性质及变化规律， 并熟悉各个环境因子的测定与控制方法
这些国家由于政府重视设施栽培的发展，在资 金和政策上都给予了大力支持，因此现代设施 栽培的研究起步早，发展快，综合环境控制技 术水平高。总的来说，
设施分布情况是：西北欧国家由于常年天气较 冷，夏季短，故以建造玻璃设施为主；其它地 区及南欧塑料设施的比重较大。
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国外几个设施栽培综合环境控制技术最先进的 国家，由于其地理位置、自然环境和经济基础 不同，其发展的侧重点也不同
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2、非等价性
定义：对生物起作用的诸多因子是非等价的，其中有1-
2个是起主要作用的主导因子
3、不可替代性和可调剂性
4、信号作用 （光周期）
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5、阶段性和限制性
阶段性：生物在生长发育的不同阶段往往需要不同的生
态因子或生态因子的不同强度
限制性：对生物的生长、发育、繁殖、数量和分布起限
制作用
限制因子 ：那些对生物的生长、发育、繁 殖、数量和分布起限制作用的关键性因 子
1、学习在施农业环境中，农业生物正 常生长发育与那些环境条件有关，各个 环境条件对农业生物有何影响，并求出 其定量关系
2、学习设施农业的建筑结构、设备以及 环境工程技术所创造的环境状况和阐明 形成这种状况的机理，为确立环境调控 的基本方法
3、研究制定最佳综合环境调控技术标准
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温室环境因素
生物因 子
非生物 因子
同种生物的其他有机体（种内关系 ）
异种生物的有机体（种间关系）
气候因子（包括光、温度、水分、空气等）
土壤因子（土壤结构、土壤的理化性质、土壤肥力 和土壤生物等 ） 地形因子 （地面的起伏、坡度、坡向、阴坡和阳坡 等）
5
生态因子的作用方式
生物和环境之间的相互关系：
作 用 —— 环境的非生物因子对有机 体的影响。 反作用 —— 有机体对环境的影响。
图2 地表－冠层换热方式
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③ 地表－冠层散热系统的布置与设备安装
1. 2. 地源热泵系统由能量采集、提升和释放等三部分组成。
45 ℃ ~50 ℃
80m ~100m
14 ℃ ~16 ℃
(Beijing )
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② 针对地源热泵提供的热媒介质温度较低（45～50℃）的特点， 提出了地表－冠层换热方式取代传统连栋温室内的暖气布置 方式。
Replace
图1 传统采暖管道的布置
2 外界环境对农业生物生理活动的影响 3 农业生物对环境的影响 4 学习农业工厂周年生产问题
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七、环境控制技术的发展现状
目前国外设施栽培技术比较先进的国家有：西 欧的荷兰、法国、英国、意大利、西班牙，北 美的美国、加拿大，非洲和中东的以色列、土 耳其，亚洲和大洋洲的日本、韩国、澳大利亚 等。
狭义：是指人工控制下的动植物 的环境 （温室环境是狭义的人工环境）
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二、环境因子
环境因子：是指在生物居住空间中的
各自存在的条件。 这些条件是原来客观存在的，包括了生 物需要的，不需要的或者有害的条件
生态因子：在诸多的环境因子中，对
于某一个具体生物种类的生长发育有影 响的环境因子
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三、生态因子的分类
我国设施栽培综合环境控制技 术的现状
总体上说，我国目前设施栽培综合环境 控制技术水平低，调控能力差，并且以 单个环境因子的调控设备为主，带有综 合环境自动控制的高科技温室主要靠从 国外引进 。
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(1) 浅层地能（地源热泵）在温室的应用研究
目的：减少化石燃料的使用 寻求有效的清洁能源 实现热泵在日光温室的应用
日本的农产品以生产水稻为主。塑料大棚和其 它设施在日本得到普遍的应用。被称为“第四 高技术农业”的植物工厂，已在日本普及。开 发了采用微机和专用设施栽培控制机组成的网 络系统，该网络可将多台计算机控制系统集中 管理
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美国有着发达的设施栽培技术，农业设施造商 有100多家，其综合环境控制技术水平非常高。
如“生物圈2号”就是一种特殊的保护设施， 它是相对于我们居住的被称为“生物圈1号” 的地球而言的，主要是研究将来人在宇宙空间 和其它星球，如何维持生活，进行生产和工作。 经过4年的研究，发现尽管出现不少问题，但 “生物圈2号”内作物的产量比常规种植高16 倍，“生物圈3号”和“生物圈4号”将分别建 在南极和北极，而“生物圈5号”将发射到月 球。
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生态因子限制作用的定律
（1）李比希最小因子定律
植物的生长取决于那些处于最少量的因素
（2）谢尔福德耐受定律
生物的生存需要依赖环境中的多种条件，而且生 物有机体对环境因子的耐受性有一个上限和下限， 任何因子不足或过多，接近或超过了某种生物的 耐受限度，该种生物的生存就会受到影响，甚至 灭绝
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五、课程学习的意义
生物和生物之间的相互关系：
捕食、寄生、竞争和互惠共生等
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四、生态因子的特性
1、综和性
定义：每一个生态因子都不是独立存在的都是在与其他
因子的相互影响、相互制约中起作用的，任何因子的 变化都会在不同程度上引起其他因子的变化
因此生物环境的最佳单一生态因子，不等于最佳的 综合生态因子，而农业生物更需要的是后者。从而影 响这就是生态因子的综合作用
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以色列在设施栽培综合环境控制技术中， 对透光和降温的要求不高，而对灌溉系 统要求很高，其灌溉技术特别是滴灌技 术和设备发展很快，处于世界先进水平
荷兰建造了大量的现代农业设施荷兰由 于温度变化很小，故降温、通风问题考 虑很少，而采光问题考虑得较多，因此 主要是玻璃设施
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温室环境调控技术
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一、什么是环境
自然环境
太阳 大气圈 对流层（厚度为11km的大气层） 水圈 岩石圈和土壤圈 生物圈
定义：指生物有机体生活空间的外界自然条件的总合
不仅包括对其有影响的非生物环境，而且还包括生物有机体彼此的影响有 作用
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人工环境
广义：包括所有的作物栽培、家畜 家禽的饲养驯化、人工森林、草地 以及一些人工的保护区等
环境调控技术
温度
土壤温度 加温、保温、可再生能源利用
空气温度
空气湿度
通风、降温
CO2环境 光照
--------------- CO2施肥 --------------- 光照调控
根圈环境(水份、养分) --------- 灌溉与施肥
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六、学习的主要内容
1 农业生物所处的环境性质及变化规律， 并熟悉各个环境因子的测定与控制方法
这些国家由于政府重视设施栽培的发展，在资 金和政策上都给予了大力支持，因此现代设施 栽培的研究起步早，发展快，综合环境控制技 术水平高。总的来说，
设施分布情况是：西北欧国家由于常年天气较 冷，夏季短，故以建造玻璃设施为主；其它地 区及南欧塑料设施的比重较大。
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国外几个设施栽培综合环境控制技术最先进的 国家，由于其地理位置、自然环境和经济基础 不同，其发展的侧重点也不同
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2、非等价性
定义：对生物起作用的诸多因子是非等价的，其中有1-
2个是起主要作用的主导因子
3、不可替代性和可调剂性
4、信号作用 （光周期）
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5、阶段性和限制性
阶段性：生物在生长发育的不同阶段往往需要不同的生
态因子或生态因子的不同强度
限制性：对生物的生长、发育、繁殖、数量和分布起限
制作用
限制因子 ：那些对生物的生长、发育、繁 殖、数量和分布起限制作用的关键性因 子
1、学习在施农业环境中，农业生物正 常生长发育与那些环境条件有关，各个 环境条件对农业生物有何影响，并求出 其定量关系
2、学习设施农业的建筑结构、设备以及 环境工程技术所创造的环境状况和阐明 形成这种状况的机理，为确立环境调控 的基本方法
3、研究制定最佳综合环境调控技术标准
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温室环境因素
生物因 子
非生物 因子
同种生物的其他有机体（种内关系 ）
异种生物的有机体（种间关系）
气候因子（包括光、温度、水分、空气等）
土壤因子（土壤结构、土壤的理化性质、土壤肥力 和土壤生物等 ） 地形因子 （地面的起伏、坡度、坡向、阴坡和阳坡 等）
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生态因子的作用方式
生物和环境之间的相互关系：
作 用 —— 环境的非生物因子对有机 体的影响。 反作用 —— 有机体对环境的影响。
图2 地表－冠层换热方式
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③ 地表－冠层散热系统的布置与设备安装