设施农业 光照及其调控措施
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大棚设施光照的变化规律及补光遮光技术一、大棚内光照特点在蔬菜的生产栽培过程中,许多菜农往往只注意大棚的保温作用,而常常忽视了光照的作用。
大棚内的温度条件一般用人工较易控制,但光照条件至今依靠自然光照,而其利用率只有自然环境的40%~60%,大棚内光照条件不仅影响蔬菜的生育,而且还直接影响大棚内的温度、湿度和二氧化碳浓度等,大棚内对光照的要求,一是要最大限度地透过光线,二是受光面积大,光照分布均匀。
蔬菜需要光照,而大棚内的光照有它的特点。
1. 光照强度弱由于大棚骨架、覆盖材料挡光,棚内光强度明显低于露地。
一般在距地面1米高处,大棚内的光照强度只有露地的70%左右。
影响大棚光照强度的因素主要有大棚类型和结构,农膜的种类和新旧。
据测定,装配式镀锌钢管大棚采用透明薄膜覆盖的第一年,其透光率为70%~80%,第二年为65%左右,被尘泥污染的旧薄膜,其透光率仅40%;同样的覆盖方式,若采用毛竹大棚,其透光率又将下降10%。
一天中不同时间,大棚内的透光率差异较大。
一般三连栋大棚用新膜覆盖7天后的晴天,在日出后到9时左右,棚内雾气较大,透光率只有55%~60%,9时以后逐渐提高,到12~13时可达70%~72%,15时前后的透光率又降到55%左右。
2. 光照分布不均匀大棚内的光照强度是上面强、下面弱;棚架越高,近地面的光照强度越弱。
棚内光照强度的这种垂直分布还受棚内湿度、蔬菜种类、高度、密度和叶片形态等的影响。
棚内水平方向的光强,南北延伸的大棚,上午大棚东侧的光照强度大于大棚西侧,下午相反,但全天大棚两侧光照强度的差异不大;东西延长的大棚,全天大棚两侧的光照强度差异达20%以上。
大棚内光强度的水平分布在不同季节、不同天气情况下有相似之处。
3. 光照时间短大棚由于采用覆盖保温,而且常常是下午提早覆盖,上午延迟揭开,故大棚内的光照时间比露地要少得多。
日照时间的减少又受天气情况、大棚内操作管理的影响。
大棚内光照时间的缩短明显影响蔬菜的生长发育,如光合作用时间,花芽分化的早晚或雌雄花的发生规律等。
设施农业中的环境调控技术设施农业是一种通过采用现代化的农业工程和机械技术,改变自然环境,为动植物生长提供相对可控制甚至最适宜的温度、湿度、光照、水肥等环境条件,而进行有效生产的农业。
在设施农业中,环境调控技术至关重要,它直接关系到农作物的产量、品质以及整个设施农业的效益。
一、温度调控技术温度是影响作物生长发育的关键因素之一。
在设施农业中,温度调控的手段多种多样。
首先是保温技术。
设施的建造材料本身就对保温有着重要影响,例如采用保温性能良好的塑料薄膜或者玻璃等覆盖材料。
这些材料能够减少热量的散失,使设施内部在寒冷的天气下也能保持相对较高的温度。
还可以通过在设施内部设置保温幕来进一步增强保温效果。
保温幕可以在夜间放下,减少热量通过辐射的方式散发出去。
加热技术也是温度调控的重要组成部分。
常见的加热方式有热风炉加热和水暖加热。
热风炉加热是通过燃烧燃料产生热风,然后将热风输送到设施内部,迅速提高温度。
这种方式升温快,适合在气温骤降时紧急升温。
水暖加热则是通过热水管道在设施内循环散热,温度比较均匀,而且相对稳定,适合长时间的低温天气下的温度维持。
当然,在温度过高的时候,也需要降温。
通风是一种简单而有效的降温方法。
通过设施上的通风口,可以将设施内部的热空气排出,引入外界的冷空气。
除了自然通风,还有机械通风,例如使用排风扇等设备,可以更精确地控制通风量和通风时间。
遮阳网的使用也能够有效地降低温度,遮阳网可以阻挡部分阳光的直射,减少热量的传入。
二、湿度调控技术湿度对作物的生长同样有着不可忽视的影响。
在设施农业中,湿度调控的主要目标是保持适宜的空气湿度和土壤湿度。
对于空气湿度的调控,当湿度过高时,通风是首要的调节方法。
通过通风,可以将设施内的潮湿空气排出,降低空气湿度。
除湿设备也可以用于降低空气湿度,例如除湿机可以吸收空气中的水分,使空气变得干燥。
在土壤湿度方面,灌溉系统起着关键的调控作用。
滴灌系统是一种比较先进的灌溉方式,它能够将水缓慢而精准地滴灌到作物根部,既满足作物对水分的需求,又能避免水分过多造成土壤湿度过高。
设施果树栽培的环境调控设施果树栽培要为植株生长创造特殊的、可控的小区环境,而不是对自然环境的简单模仿和移植。
因此,不同地域、不同树种、品种的最适环境模型不尽相同,应根据当地条件区别对待,灵活调控。
影响果树设施环境的因素主要是光、温度、湿度。
一、光的调控针对棚内光照强度弱、光谱质量差、光照时间短的特点,在光的调控上有以下具体措施:(一)选择透光率高的覆盖材料。
常用的有普通、无滴、漫反射、复合功能棚膜等,可根据经济状况选用。
(二)棚室结构要合理。
棚室结构在保证环境条件便于调控、坚固耐用、抗性较强的基础上,要适当降低棚体高度,以增加果树下部光照,尽量避免支柱、立架、墙体等附属物遮光。
(三)铺设反光膜。
在棚内地面铺设镀铝膜,利用其反射光增强光照。
(四)人工补光。
常用光源有荧光灯(4~100瓦)、水银灯(350瓦)、齿化金属灯(400瓦)、钠蒸气灯(350瓦)。
(五)选择适宜的树体结构。
(六)加强对树体的综合管理。
二、温度的调控棚内升温初期一定要逐步进行,忌升温过猛、过快,并注意在扣棚前10~15天先覆盖地膜,增加地温,保证根系提早活动,向上供应水分。
温度升降主要是靠揭放草苫、通风来控制。
棚内夜间温度主要与保温措施有关。
在保温措施较为完善的情况下,夜间气温一般可保持在7℃~12℃。
如果保温措施不当,棚内散失的热量不能及时得到补充,温度会变得很低,有时甚至低于外界自然气温,这就是设施栽培中常见的“棚温逆转”现象,即在冬春季节的夜间尤其是日出之前的黎明时刻,棚内温度会低于棚外气温。
棚温逆转,对果树造成的危害很大,尤其在花期和幼果发育期,会导致花器、幼果冻伤,严重影响产量,以致设施栽培失败。
冬季气温低,以后随物候期推进气温逐渐升高。
一天当中的气温变化,晴天时较有规律,午夜至凌晨日出前,气温最低;日出后随着太阳的辐射,温室效应加强,气温上升,最高气温发生在上午11时至下午1时;下午2时以后气温又开始下降。
棚内温度变化,晴天时变化非常明显、剧烈,设施栽培应根据需要及时进行降温、保温的调节。
设施农业中的光温调控技术设施农业是现代农业发展的一个重要方向,它通过采用各种人工设施来改变或控制农业生产环境,从而实现农作物的高效、优质生产。
在设施农业众多的环境调控因素中,光和温度是极为关键的两个因素,光温调控技术也就成为了设施农业技术体系中的核心内容。
一、光调控技术(一)光照强度调控补光技术在设施农业中,很多时候自然光照无法满足作物生长需求,尤其是在冬季日照时间短、光照强度弱的地区或者在温室等设施内多层种植的情况下。
补光技术就显得尤为重要。
常用的补光设备有荧光灯、高压钠灯和LED灯等。
荧光灯具有发光效率较高、价格相对便宜等优点,但也存在使用寿命有限等不足。
高压钠灯的发光效率高,光照强度大,但其光谱特性与植物光合作用需求不完全匹配。
LED灯则是近年来备受关注的补光设备,它具有可调节光谱、低功耗、长寿命等诸多优势。
通过调整LED灯的光谱组合,可以针对不同作物在不同生长阶段的需求提供精准的光照。
例如,在植物的育苗期,可以提高蓝光比例促进幼苗的生长和发育;在开花结果期,则可以适当增加红光比例以提高果实的产量和品质。
遮光技术与补光相反,在某些情况下,如夏季光照过强时,需要对设施内的光照强度进行降低,这就用到了遮光技术。
遮光可以采用遮光网、遮阳布等材料。
遮光网根据遮光率有不同的规格,如遮光率30%、50%、70%等。
在实际应用中,根据作物对光照的耐受程度和季节特点选择合适的遮光材料和遮光率。
例如,对于一些喜阴作物,如兰花,可能需要较高遮光率的遮光网来保护其免受强光直射;而对于一些喜光作物在夏季高温强光时,可能采用50%左右遮光率的遮光材料即可。
(二)光照时长调控光照时长对植物的生长发育有着重要影响,很多植物具有光周期现象,即它们的开花、结果等生理过程受到光照时长的调控。
在设施农业中,可以通过人工手段来控制光照时长。
1.延长光照时长在冬季日照时间短的情况下,为了满足长日照植物的生长需求,可以通过补光来延长光照时长。
设施农业大棚管理对于确保农作物健康生长和提高产量至关重要。
以下是一些关于设施农业大棚管理的建议:1. 温度控制:保持大棚内的温度适宜是关键。
在冬季和初春,要关注夜间和早晨的温度,确保它们不低于农作物生长的最低温度。
在夏季和秋季,要关注中午的高温,采取适当的措施降低温度。
2. 光照控制:优化光照是设施农业的关键。
要确保大棚上的覆盖物清洁,以允许更多的阳光进入。
同时,可以根据农作物的需求调整光照时间。
3. 湿度控制:湿度对设施农业大棚内的农作物生长有重要影响。
要定期检查土壤湿度并适度浇水,同时保持空气流通以防止湿度过高。
4. 病虫害防治:定期检查农作物是否有病虫害,一旦发现立即采取措施防治。
同时,保持大棚的清洁和卫生,定期清理和消毒。
5. 土壤管理:良好的土壤质量是农作物生长的基础。
要定期翻耕土壤,保持其疏松,并根据需要施肥。
6. 记录管理:建立详细的农作物生长记录,包括温度、湿度、光照、土壤湿度、病虫害等信息。
这有助于发现问题并及时采取措施。
7. 人员培训:对设施农业大棚管理人员进行培训,确保他们了解最佳的种植技术和设施管理方法。
8. 设备维护:定期检查和维护大棚设备,如通风fans, lights, temperature controls等,确保其正常运行。
9. 智能化管理:尽可能采用智能化设备,如环境监测设备、智能灌溉系统等,以提高管理效率和准确性。
10. 持续改进:根据实际生产和市场需求,不断优化大棚管理策略,例如调整种植品种、改进灌溉方式等。
通过遵循这些建议,可以更有效地管理设施农业大棚,提高农作物产量和质量,同时降低生产成本。
设施(日光温室)光照特点及调控管理万物生长靠阳光,光能够影响蔬菜的产量与品质。
设施能够为蔬菜创造良好的生长发育条件,最终实现蔬菜全年均衡供应市场。
但是由于设施条件的限制,在许多情况下,设施内光照不能满足蔬菜生长发育的最佳要求,以日光温室为例,学习光照的特点与调控管理。
(一)设施光照特点1、设施光照强度光是设施环境中的主要因子。
光照条件好坏直接影响光合作用的强弱。
光照是设施的主要热源,光照条件好,设施温度才能提高。
设施内光照强度决定于室外自然光强与设施的透光能力。
由于拱架的遮阴,薄膜的吸收与反射作用,以及薄膜内面凝结水滴或尘埃污染等影响,设施内光强小于室外。
设施内主要利用自然光照条件,利用率只有外界环境的40~60%。
主要因为建筑覆盖材料反光,骨架材料遮光。
另一方面,受山墙、后坡、防寒覆盖物(草苫子或棉被)、高棵作物和入射光角度的影响,光照强度在空间上分布不均匀,日光温室内形成东西山墙及后墙内侧的弱光区。
2.光照时数设施内光照时数随着纬度,季节、天气变化而改变,如果设计方位不合理,或者冬季覆盖草苫保温防寒,都会人为地缩短光照时数。
另外人工补光措施,可以增加光照时数,满足蔬菜对光周期的需要3.设施内的光谱成分太阳辐射是由红外光谱区,可见光谱区,紫外光谱区等组成的连续光谱。
不同波长的光在蔬菜的生长发育中所起的作用不同。
紫外光可以杀死病菌孢子,抑制作物徒长,促进种子萌发和果实成熟,提高蛋白质和维生素的含量。
可见光是光合作用的能源。
红外光不能被叶绿素吸收,但可以被吸收转化为热能,提高环境温度。
直射光(以平行光的形式到达设施内的光线)是设施内的基本能量来源。
散射光(从不同方向投射到棚室上的光)对设施蔬菜生长的重要作用不容忽视。
散射光中蓝紫光线多,而蓝紫光具有强光合作用。
多云或阴天,早晨或傍晚,阳光被大量散射,利用这些散射光能对设施蔬菜生产十分重要。
设施栽培中,由于透明覆盖材料的光学特性,促使进入设施内的光质发生变化。
光照管理技术优质高效栽培技术光照是植物生长过程中至关重要的环境因素之一。
合理的光照管理技术能够提高作物的产量和质量,实现优质高效栽培。
本文将介绍几种光照管理技术,帮助农民实现高效栽培。
一、温室光照管理技术温室是一种有效的光照管理工具,可以调节光照条件,为作物提供适宜的生长环境。
在温室中,可以通过增加或减少遮阳网的使用来控制光照强度。
遮阳网的使用可以有效地防止强光照射,减轻作物的光照应激反应,提高作物的光合作用效率。
此外,温室内还可以利用反光材料折射光线,提高光照利用率,达到优质高效栽培的效果。
二、人工补光技术在某些情况下,自然光照条件不足以满足作物的需求,需要采取人工补光技术。
人工光源的使用可以增加光照强度和光照时间,提供足够的光能量供作物进行光合作用。
常见的人工光源包括高压钠灯、金卤灯等。
在冬季或阴雨天气中,通过合理的人工补光技术,可以保证作物正常生长发育,提高产量和品质。
三、光周期控制技术植物对光周期的敏感性较高,不同作物在不同的生长阶段对光照需求也不同。
光周期控制技术可以通过调节光照时间和黑暗时间的长短来控制作物的生长发育。
例如,在提升设施蔬菜中,延长光照时间可以促进蔬菜生长速度,缩短光照时间可以提高蔬菜品质。
通过精确控制光周期,可以实现优质高效的栽培效果。
四、光照均匀性控制技术作物在生长过程中,光照均匀性对生长发育有重要影响。
不均匀的光照会导致作物生长不平衡,产量减少。
因此,光照均匀性控制技术是实现优质高效栽培的关键之一。
现代温室设施中的光照均匀性控制技术包括调节灯具布置、适当的反光材料使用等。
通过合理的布置和利用反光材料,可以均匀地将光线照射到作物的各个部位,提高产量和质量。
五、光照强度监测与控制技术光照强度是影响作物生长的重要因素之一。
光照强度的监测与控制技术可以根据作物对光照要求的不同,及时调整光照强度,提供适宜的光照条件。
通过安装光照传感器和自动控制系统,可以实现对光照强度的监测和控制。
大棚栽培技术中的光照调控技术光照是植物生长和发育的重要环境因素之一,对于大棚栽培技术而言,光照的调控是非常关键的。
合理的光照调控技术可以促进植物的光合作用,提高产量和品质,同时也可以控制植物的生长进程,调整开花时间和生长节奏。
本文将介绍大棚栽培技术中的光照调控技术,包括光质调控、光照强度调控以及光照时间调控。
一、光质调控技术光质是指光线中不同波长的比例,不同的光质对植物生长和发育有着不同的影响。
在大棚栽培中,可以利用特定的光质来调节植物的生长过程。
1. 蓝光蓝光可以促进植物的光合作用和生长发育。
大棚种植中,适量增加蓝光的比例可以提高叶绿素含量,增加叶片的光合效率,促进植物的生长。
2. 红光红光是植物光合作用中最重要的光质之一。
适量增加红光的比例可以促进植物的光合作用,增加叶绿素含量,提高生长速度和产量。
3. 远红外光远红外光可以促进植物的休眠和生长进程的调节。
在大棚栽培中,适量增加远红外光的比例可以延缓植物的生长节奏,调整开花时间,提高品质。
二、光照强度调控技术光照强度是指单位面积上光的能量,对植物的生长和发育有着直接影响。
合理的光照强度调控技术可以提高光合作用强度,增加光能利用效率,进而提高植物的生长速度和产量。
1. 补光技术大棚栽培中,可以通过人工补光来增加光照强度,提供充足的光能供给植物进行光合作用。
有条件的种植者可以使用LED光源进行补光,因其光效高、功耗低、寿命长等优势。
2. 光幕控制技术光幕控制技术可以通过调整光幕的打开程度和关闭时间来控制大棚内的光照强度。
在阳光充足的时候,可以适当降低光照强度,以防止过强光线对植物造成伤害;而在天气阴沉的时候,可以打开光幕增加光照强度。
三、光照时间调控技术光照时间是指植物每天接受阳光照射的时间长度,对植物的生长和发育也有着重要影响。
合理的光照时间调控技术可以控制植物的生长进程,促进繁殖和开花。
1. 日短处理技术通过在夜间增加人工光源或者延长光照时间,可以使植物受到较长的光照时间,从而促进植物的生长进程,提高产量。
温室大棚初步设计方案的光照与遮光控制策略温室大棚是一种用于种植作物的设施,通过调控光照和温度等环境参数,可以实现对植物生长的精准控制。
在温室大棚的设计中,光照与遮光控制是至关重要的环节,可以影响到植物的生长发育和产量。
因此,设计一个有效的光照与遮光控制策略对于温室大棚的种植效果和经济效益具有重要意义。
一、光照控制策略在温室大棚的设计中,光照是植物生长的关键因素之一。
光照过强或过弱都会影响到植物的光合作用和生长发育。
因此,我们需要设计一个合理的光照控制策略,保证植物获得适当的光照量。
1. 合理布局透光面积在温室大棚的设计中,应根据不同作物对光照需求的不同,合理布局透光面积。
对于喜阳作物,应增加温室大棚顶部的透光面积,保证充足的阳光照射;对于喜阴作物,则可以适当减少透光面积,避免光照过强。
2. 定时智能光照控制系统为了更好地控制温室大棚内的光照强度,可以引入智能光照控制系统。
通过该系统,可以根据不同时间段和不同季节的光照变化,自动调节温室大棚内的遮阳板或透光膜,实现精准的光照控制。
二、遮光控制策略除了光照控制,遮光也是温室大棚设计中需要重点考虑的因素。
适当的遮光可以防止过强的光照对植物造成伤害,保护植物的生长。
1. 设计遮阳板在温室大棚的顶部设计遮阳板是一种常见的遮光控制策略。
遮阳板可以阻挡部分阳光的直射,减少光照强度,保护植物免受过强的光照影响。
2. 使用遮光网另一种遮光控制策略是使用遮光网。
遮光网具有透气性好、光透过率可调节等优点,可以根据需要调节光照强度,满足不同作物的生长需求。
总结:光照与遮光控制是温室大棚设计中至关重要的环节,直接影响着植物的生长和产量。
通过合理设计透光面积、引入智能光照控制系统、设置遮阳板和使用遮光网等策略,可以实现对温室大棚内光照与遮光的精准控制,提高作物的生长质量和产量,为农业生产带来更好的效益。
希望以上控制策略能够对温室大棚设计者和农业生产者提供一些参考和借鉴,促进农业生产的可持续发展。
设施农业-光照及其调控措施学习情境一光照环境及其调控措施知识要点:1. 学会设施内光照环境的特点及其调控措施;2. 学会设施内温度环境的特点及其调控措施;3. 学会设施内湿度环境的特点及其调控措施;4. 学会设施内气体环境的特点及其调控措施;5. 学会设施内气体环境的特点及其调控措施;6. 了解常见的灾害性天气技能要点:1. 能对设施内的各个环境特点进行检测;2. 会根据测出的环境特点进行合理地调控。
3. 能在灾害性天气来临之前做好预防工作。
园艺设施是在人工控制下的半封闭状态的小环境,其环境条件主要包括光照、温度、水分、土壤、气体、肥料等。
园艺作物生长发育的好坏,产品产量和质量的高低,关键在于环境条件对作物生长发育的适宜程度。
日光温室在建造前要考虑结构的优化设计以创造良好的环境条件,建成以后主要日常管理就是对环境条件进行调节控制,才能保证为园艺作物生长发育创造最佳环境条件,以达到早熟、丰产、优质、高效的目的。
但温室内的环境条件调控十分复杂,一方面各环境条件之间相互影响、制约,不能忽视其中任何一方面;另一方面,又要考虑作物种类、生育阶段、栽培方式等方面的因素。
因此,只有对环境条件进行综合调控,才能获得理想效果。
光照条件对日光温室的园艺作物生产起主导作用。
一方面光照是日光温室的唯一热源,光照条件好,透入温室内的阳光多,温度就高,对作物的光合作用也越有利。
另一方面,光照是蔬菜作物光合作用的能源,光照条件的好坏直接影响到作物光合作用的强弱,从而明显影响到产量的高低。
一、园艺作物对光环境的要求(一)园艺作物对光照强度的要求光照强度主要影响园艺作物的光合作用强度,在一定范围内(光饱和点以下),光照越强、光合速率越高,产量也越高。
温室蔬菜的产量与光照有密切关系,如番茄每平方米接受100mJ的产量为2.01~2.65㎏/m2,降低光照6.4%和23.4%,其产量分别损失7.5%和19.5%,黄瓜也有类似的情况。
学习情境一光照环境及其调控措施知识要点:1. 学会设施内光照环境的特点及其调控措施;2. 学会设施内温度环境的特点及其调控措施;3. 学会设施内湿度环境的特点及其调控措施;4. 学会设施内气体环境的特点及其调控措施;5. 学会设施内气体环境的特点及其调控措施;6. 了解常见的灾害性天气技能要点:1. 能对设施内的各个环境特点进行检测;2. 会根据测出的环境特点进行合理地调控。
3. 能在灾害性天气来临之前做好预防工作。
园艺设施是在人工控制下的半封闭状态的小环境,其环境条件主要包括光照、温度、水分、土壤、气体、肥料等。
园艺作物生长发育的好坏,产品产量和质量的高低,关键在于环境条件对作物生长发育的适宜程度。
日光温室在建造前要考虑结构的优化设计以创造良好的环境条件,建成以后主要日常管理就是对环境条件进行调节控制,才能保证为园艺作物生长发育创造最佳环境条件,以达到早熟、丰产、优质、高效的目的。
但温室内的环境条件调控十分复杂,一方面各环境条件之间相互影响、制约,不能忽视其中任何一方面;另一方面,又要考虑作物种类、生育阶段、栽培方式等方面的因素。
因此,只有对环境条件进行综合调控,才能获得理想效果。
光照条件对日光温室的园艺作物生产起主导作用。
一方面光照是日光温室的唯一热源,光照条件好,透入温室内的阳光多,温度就高,对作物的光合作用也越有利。
另一方面,光照是蔬菜作物光合作用的能源,光照条件的好坏直接影响到作物光合作用的强弱,从而明显影响到产量的高低。
一、园艺作物对光环境的要求(一)园艺作物对光照强度的要求光照强度主要影响园艺作物的光合作用强度,在一定范围内(光饱和点以下),光照越强、光合速率越高,产量也越高。
温室蔬菜的产量与光照有密切关系,如番茄每平方米接受100mJ的产量为2.01~2.65㎏/m2,降低光照6.4%和23.4%,其产量分别损失7.5%和19.5%,黄瓜也有类似的情况。
光照强弱除对植物生长有影响外,对花色亦有影响,这对花卉设施栽培尤为重要。
如紫红色的花是由于花青素的存在而形成的,而花青素必须在强光下才能产生,散射光下不易产生。
因此,开花的观赏植物一般要求较强的光照。
园艺作物包括蔬菜、花卉(含观叶植物、观赏树木等)和果树3大种类,对光照强度的要求大致可分为阳性植物(又称喜光植物)、阴性植物和中性植物。
(二)园艺作物对光照时数的要求光照时数的长短影响蔬菜的生长发育,也就是通常所说的光周期现象。
光周期是指1天中受光时间长短,受季节、天气、地理纬度等的影响。
蔬菜对光周期的反应可分为3类:长光性蔬菜、、短光性蔬菜和中光性蔬菜。
光照时间的长短对花卉开花有影响,唐菖蒲是典型的长日照花卉,要求日照时数达13~14小时以上才能花芽分化;而一品红与菊花则相反,是典型的短日照花卉,光照时数<10~11小时才能花芽分化。
设施栽培可以利用此特性,通过调控光照时数达到调节开花期的目的。
一些以块茎、鳞茎等贮藏器官进行休眠的花卉如水仙、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。
果树因生长周期长,对光照时数要求主要是年积累量,如杏要求年光照时数2500~3000小时,樱桃2600~2800小时,葡萄2700小时以上,否则不能正常开花结实,说明光照时数对园艺作物花芽分化,即生殖生长(发育)影响较大。
设施栽培光照时数不足往往成为限制因子,因为在高寒地区尽管光照强度能满足要求,但1天内光照时间太短,不能满足要求,一些果菜类或观花的花卉若不进行补光就难以栽培成功。
(三)光质及光分布对园艺作物的影响一年四季中,光的组成由于气候的改变而有明显的变化。
如紫外光的成分以夏季的阳光中最多,秋季次之,春季较少,冬季则最少。
夏季阳光中紫外光的成分是冬季的20倍,而蓝紫光比冬季仅多4倍。
因此,这种光质的变化可以影响到同一种植物不同生产季节的产量及品质。
表4-1反映了光质对作物产生的生理效应。
光质还会影响蔬菜的品质,紫外光与维生素C的合成有关,玻璃温室栽培的番茄、黄瓜等其果实维生素C的含量往往没有露地栽培的高,就是因为玻璃阻隔紫外光的透过率,塑料薄膜温室的紫外光透过率就比较高。
光质对设施栽培的园艺作物的果实着色和风味品质有影响,如大棚温室生产出的茄子为淡紫色,而生产出的葡萄、桃、油桃等都比露地栽培的风味差,这与光质有密切关系。
由于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。
二、园艺设施内光照环境的特点温室内的光照条件包括光照强度、光照时数和光质等三个方面,这三个方面既相互联系又相互制约。
(一)光照强度1.光照强度低园艺设施内的光照强度只有自然光强的70%~80%,如采光设计不科学,透入的光量会更少,而薄膜用过一段时间后透光率降低,室内的光照强度将进一步减弱。
2.光照强度的时间变化设施内光照强度变化与自然光照是同步进行的。
自然光随季节、地理纬度和天气条件而变化,设施内的光照强度的变化随自然光强的变化而变化,季节变化和日变化都与自然光照强度的变化具有同步性。
晴天设施内光照强度的日变化与自然界变化规律是基本一致的。
午前随太阳高度角的增加而增强;中午光照度最高;午后随太阳高度角的减少而降低,其曲线是对称的。
但温室内的光照度变化较室外平缓。
如图4-1。
3.光照强度的空间变化(1)垂直方向越靠近薄膜光照强度越强,向下递减,递减速度比室外大,靠薄膜处相对光强为80%,距地面0.5~1.0m为60%,距地面20cm处只有55%。
(2)水平方向①.塑料大棚:南北延长的大棚,上午东侧光照度高,西侧低,下午相反,从全天来看,两侧差异不大。
东西延长的大棚,平均光照度比南北延长的棚高,升温快,但南部光照度明显高于北部,南北最大可相差20%,光照水平分布不均匀。
②.日光温室:南北方向上,从后屋水平投影以南是光照强度最高部位,在0.5m以下的空间里,各点的相对光强都在60%左右,在南北方向上差异很小。
后屋面下的光强,由南向北递减,后坡越长递减越明显,每向北1m,光强递减1万lx。
在东西方向上,由于山墙的遮荫作用,上午揭苫后东山墙内侧出现三角形阴影,由大到小,正午时阳光直射前屋面,阴影消失。
午后西山墙出现阴影,并不断扩大,直至盖苫。
东西山墙内侧大约各有2m左右温光条件较差。
温室越长影响越小。
(二)光照时数园艺设施内的光照时数主要受纬度、季节、天气情况及防寒保温等管理技术的影响。
大棚为全透明设施,无草苫等外保温设备,见光时间与露地相同,没有调节光照时间长短的功能。
而日光温室由于冬春季覆盖草苫保温防寒,人为地缩短了日照时数。
(三)光质(光谱组成)在到达地面的太阳辐射中,又可分为紫外线区(波长小于380nm)、可见光区(波长范围380~760nm)和红外区(波长大于760nm)。
紫外线具有很强的杀菌能力,对菌核病、灰霉病等多种病害的病原菌有很强的杀伤能力;对果实的着色和抑制植物徒长有明显作用。
可见光中的红橙光和蓝紫光促进光合能力最强,绿光则较弱。
红外线具有热效应,被作物吸收后转变为热能,主要作于维持作物的体温。
露地栽培太阳光直接照在作物上,光的成分一致,不存在光质差异。
而设施栽培中由于透明覆盖材料的光学特性,使进入设施内的光质发生变化。
由表4-2可以看出,玻璃对于300nm的紫外线完全不能透过,聚乙烯薄膜大部分能够透过,聚氯乙烯薄膜的透过率则介于玻璃与聚乙烯膜之间;对于可见光,这3种覆盖材料的初始透光率都很好,不过,玻璃最好,聚乙烯膜透过率最低;至于红外线,4500nm的太阳短波辐射,4种覆盖材料都能大量透过;而5000nm和9000nm的长波辐射,玻璃的透过率最低,远少于3种薄膜。
三、园艺设施光照条件的调控措施园艺设施内对光照条件的要求:一是光照充足;二是光照分布均匀。
从我国目前的国情出发,主要还依靠增强或减弱设施内的自然光照。
必要时适当进行补光,而发达国家人工补光已成为重要手段。
(一)增光补光措施1.合理规划布局选择四周无遮荫的场地建造温室大棚,并计算好棚室前后左右间距,避免相互遮光。
2.进行合理的采光设计确定合理的方位、前屋面采光角、后屋面仰角等与采光有关的设计参数。
3.减少建材遮光太阳光投射到骨架等不透明物体上,会在其相反方向上形成阴影。
阳光不停地移动,阴影也随着移动和变化。
如拱杆、立柱、横梁等,竹木结构日光温室遮荫面积约占15%~20%。
无柱钢架日光温室建材强度高,截面小,是最理想的骨架材料,但投资大。
竹木结构温室可利用加强桁架,取消前屋面立柱是发展方向。
4.加强管理(动画4-1-3-1)(1)清洗、更换薄膜阳光照射到前屋面上,被薄膜吸收掉一部分,反射掉一部分,特别是在薄膜变松、起皱时,反光量增大,透过率降低。
另外,薄膜在使用过程中,还会因静电、渗出物等原因吸附灰尘,附在外表面,对光线起到阻挡、吸收和反射的作用,平均光损失达4%以上。
使用过程中长时间受阳光(特别是紫外线)照射逐渐老化,透光率随之下降。
另外,如果薄膜内表面布满水珠,透光率更会严重下降。
因此,生产中应选用聚乙烯、聚氯乙烯长寿无滴膜,或乙烯-醋酸乙烯多功能复合膜。
覆膜时展平拉紧,压膜线压牢,防止出现褶皱。
保持薄膜清洁,每年更换新膜。
另外,薄膜的颜色能够改变光谱组成,蓝色膜透过蓝光较多,对光合作用有利。
紫光膜在番茄、茄子生产上应用效果较好。
(2)早揭晚盖草苫塑料大棚或日光温室春秋两季,不需盖草苫,温室内的见光时间和露地是一致的。
冬季需盖草苫保温,早晨太阳升起后揭开,晚上太阳未落就要放下,人为地延长了黑夜,缩短了光照时间,有时遇灾害性天气,连续几天揭不开草苫。
在室内温度不受影响的情况下,早揭晚盖草苫,延长光照时间。
遇阴天只要室内温度不下降,就应揭开草苫,争取见散射光。
(3)利用反射光后墙涂白或挂反光幕,增加温室光照。
利用地膜的反光作用,改善植株下部光照。
(4)改进栽培技术如采用扩大行距,缩小株距的配置形式,改善行间的透光条件;及时整枝打杈,改插架为吊蔓,减少遮荫。
(5)人工补光可利用高压水银灯、日光灯、白炽灯、荧光灯、钠灯等进行补光。
40W日光灯三根合在一起,可使离灯45cm远处的光照达到3000~3500lx;100W高压水银灯可使离灯80cm远处的光照保持在800~1000 lx范围内。
为使补充的光能够模拟太阳光谱,应将发出光谱的白炽灯和发出间断光谱的日光灯搭配使用。
按每3.3m2120W左右的用量确定灯泡的。
灯泡应离开蔬菜及棚膜各50cm左右远,避免烤伤蔬菜、烤化薄膜。
(二)遮光措施遮光主要有两个目的:一是减弱设施内的光照强度;二是降低设施内的温度。