第一章 温室环境原理.ppt

设施农业工程学 第一章 温室环境原理 第一节 作物与环境 第二节 温室光环境 第三节 温室温度环境 第四节 温室湿度环境 第五节 温室气体环境 第六节 温室土壤环境 第一节 作物与环境 一、作物生长的自然环境 大气圈 岩石圈和土壤圈 水圈 环境因子 光照 温度 水肥 土壤 大气因子 二、作物生产与环境的关系 （一）作物产量与环境因子 二、作物生产与环境的关系 （二）作物品质与环境因子 着色 维生素 糖分积累 第二节 温室光环境 一、太阳辐射原理 太阳辐射强度 日照时间长短 光谱成分 太阳高度角指地球表面某点和太阳之间的连线与地平面之间的夹角 太阳方位角指太阳与地面上某点的连线在地面上的投影与南向(当地子午线)的夹角。 2. 太阳辐射光谱 （二）地表光照条件的变化 光照强度 日照长度 光质光谱分布 光照强度 地理纬度 海拔 坡向 季节 一天中的时刻 二、温室内的光照条件 （一）光照强度及其分布 温室栽培床平面内单位面积的光通量即为温室的光照强度。 研究表明，无论是单栋温室还是连栋温室，东西走向的温室的透光率均好于南北走向的温室。 新的透明覆盖材料透过率一般为80％——90％，但覆盖过一段时间后，由于材料的污染和老化，透光率会有所下降。因此选用性能优良的透光覆盖材料和定期对其表面进行清洁是提高温空透光率的有效手段。 光照分布主要受温室方位、屋面角度、覆盖材料的散射特性及作物的群体结构决定。 据模型计算，中高纬度地区冬季温室平均透光率排序依次为；东西单栋＞东西连栋＞南北单栋＞南北连栋； 东西走向温室直射光日总量平均透过率较南北走向温室高5％一20％，且温室越长，纬度越高，差异越显著。春秋季这种差异减少。但东西走向温室屋脊、天沟等主要水平结构在温室内会造成阴影。 （二）光照时数 （三）光谱分布 玻璃对可见光部分及近红外和2500 nm以内的红外线透光率高，而对紫外线和4500 nm以上的长波红外线基本不透过。 FRP板与玻璃类似，紫外线透光率低。 FRA板对紫外线的透光率相当高，但对其他波段的透射性能与玻璃类似。 PVC膜和PE膜对可见光的透射率相近，均在90%左右，而对紫外线部分PE膜的透射率高一些。对2500——5000 nm的远红外线，PE膜远比PVC膜透射率高。 EVA膜的透光特性介于聚乙烯薄膜和聚氯乙烯薄膜之间。 三、光照的生物学效应 （一）光照强度的生物学效应 （二）光周期的生物学效应 白天与昼夜的长短作为一个信息传递给作物，诱导作物一系列生育期。如开花、结果、休眠、落叶等。把作物对昼夜长短的这些反应统称为光周期现象。 根据作物对光周期的反应，把作物分成以下三种类型：短日照作物 、长日照作物 、日中性作物 短日照作物 菜豆、茼蒿、苋菜等。 长日照作物 白菜、甘蓝、芥菜、萝卜等。 日中性作物 番茄、黄瓜、四季豆等。 （三）光质的生物学效应 红、橙光最具光合活性，加速长日照植物生长，抑制短日照植物生长，促进植物茎的生长 绿光在光合作用中吸收最少 蓝紫光加速短日照植物生长，抑制植物伸长使之形成矮小形态，促进花青素的形成 紫外线促进花青素的合成，抑制作物徒长 红外线不引发生化效应，只有增热效应 第三节 温室温度环境 一、地表附近温度及其变化 纬度 海拔 坡向 时间 二、温室内温度条件 （一）温室热交换的基本原理 （二）温室内温度环境 温室效应 温室蓄热的原因 温室密闭性（72%） 覆盖材料导致的辐射收支差（28%） （二）温室内温度环境 2. 温室内温度变化特征 不加温温室 加温温室 （二）温室内温度环境 3. 温室内温度的空间分布 不均匀 原因 （1）太阳辐射的不均匀性 （2）采暖系统和降温系统的设备布置位置 （3）室外气象 （二）温室内温度环境 4. 温室内地温变化的特点 自身的变化特点 与气温的比较 在作物栽培区 在日照不足的地区 三、温度的生物学效应 （一）作物生长的三基点温度 最低温度、最适温度、最高温度 耐寒性作物 半耐寒性作物 不耐寒性作物 三、温度的生物学效应 （二）作物的温周期现象 自然界的温度有昼夜周期性变化，一般，作物在夜间生长比白天快，这是由于白天光合作用制造的养料积累后供给夜间细胞伸长和新细胞的形成，这种因昼夜变化影响到生长反应的情况即温周期现象。 影响 种子萌发、花芽分化、作物产量品质 三、温度的生物学效应 （三）作物的差温现象 差温与温度日较差的区别 差温是指温室中白天平均温度和夜间平均温度的差值 温度日较差指环境中昼夜最高温度与最低温度的差值。 研究表明，