园艺植物栽培学
第7章 设施园艺 第2节 设施环境与调控
设施的环境特点及调节控制
二、温度 三、湿度
四、土壤 五、气体
一、光 照
（一）设施光照环境特点
（二）设施光 照环境调控
光照强度
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
• 大棚内的光照强度与 薄膜透光率、太阳高 度、天气状况、大棚 方位和结构等均有一 定关系。
优 质 棚 膜
（二）设施光照环境的调节控制
设计布局
选择材料
栽培管理
遮
光
薄后膜墙清涂洁白 或反光幕
（二）设施光照环境的调节控制
设计布局
选择材料
栽培管理
遮
光
及时揭盖
（二）设施光照环境的调节控制
设计布局
选择材料
栽培管理
遮
光
薄膜清洁
（二）设施光照环境的调节控制
合理密植和支架
设计布局 选择材料 栽培管理
• 主要缺点是功率小。
金属卤化物灯
光效高，光色好，功率大，是目前高强度人工补光的 主要光源。缺点是寿命短。
植物生效灯
可发出连续光谱，紫外光、蓝紫光和近红外光低于自然 光，而绿、红、黄光比自然光强。
二、温 度
（一）设施温度环境特点 （二）设施温度环 境的调节控制
（一）设施温度环境特点
• 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。
栽培补光对电光源的要求
•
光照强度在3000lux以上。
•
光照强度具有一定的可调性。
•
有一定的光谱组成，最好具有太阳光的连续光
谱。
人工补光的光源
白炽灯 价格便易，但光效低，光色较差，目
前只能作为一种辅助光源。 • 使用寿命大约1000小时。
荧光灯
• 第二代电光源。价格便易，发光效率高。可以改变荧光 粉的成分，以获得所需的光谱。寿命长达3000小时左 右。
• 夜间由于作物呼吸作用放出二氧化碳，土壤微生物活 动出会放出大量二氧化碳，棚室又处于密闭状态，所 以夜间二氧化碳含量最高，比一般空气中的含量能提 高5倍以上。
增施CO2气肥
化学分解法：NH4HCO3＋H2SO4 → (NH4)2SO4 + H2O + CO2 ↑
漏斗
盛酸桶
阀门
塑料管
散气管 散气孔
变化
白天垂 直温度
变化
6
12
18
气温日变化高走势
低 24（时）
日光温室气温在空间上的分布
夜间水平温 度变化
白天水平 温度变化
相关因素 日变化 空间分布 逆温现象
气温
温度低于外界
微风
地温变化 热岛效应
地温
❖水平温度分布
晴天的白天，在温室内南北方向上，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。
大型设施空气湿度及其日变化小，但局部湿差大。
湿度
（一）设施湿 度环境特点 （二）设施湿度环 境的调节控制
（一） 设施湿度环境特点
1.空气相对湿度较高，且随着湿度的升高而降低。
2.土壤湿度较高且存 在着局部湿差。
蒸腾
蒸发
水分
（二）设施湿度环境的调节控制
除湿 加湿
通风 加温
除湿
温室除湿的最终目的： 防止作物沾湿，抑制病害发生。
① 光照的季节性变化
70
绝对照度（kLux)
60
透光率（%）
50
40
30
20
10
0
清明(5/4)
谷雨(20/4)
立夏(6/5)
小满(21/5)
芒种(6/6)
大棚内地表光照的季节变化
大棚方位对光照的影响
• 东西延长的大棚比南北延长的大棚透光率高，但光照分布的均匀度要低些。
大棚结构对光照的影响
120
• 土壤微生物活动旺盛，有机质有机质含量高且分解较快。 • 土壤淋溶作用小，养分残留量高，易发生土壤次生盐渍化。 • 大多数设施土壤养分供应不平衡，普遍表现为“氮过剩、磷富积、
钾缺乏” 。 • 土壤连作栽培现象普遍，易发生土壤连作障碍。 • 土壤酸化。 • 适宜的环境条件有利于病原菌和害虫的繁殖，很难根治。
被动除湿
不用人工动力（电力等），不靠水蒸气或雾等的自然 流动，使园艺设施内保持适宜湿度环境。
被动除湿
减少灌水
通过改良灌 水方法提高 水分的利用 率
被动除湿
地膜覆盖
地膜覆盖也能抑制土壤表面水分蒸发，提高室温和空气湿度饱和差，从而降低空气相对湿度
被动除湿
采用透湿性和吸湿性良好的保温幕材料 增大透光量 自然吸湿
100
80
60
钢竹露
40
架木地 结结对
20
构构照
0 光照强度(klx)
钢竹露 架木地 结结对 构构照
透光率(%)
透明覆盖材料对大棚透光率的影响
• 一般因薄膜老化可减少 透光20～40%，因污染 又可减少透光15～20%, 因太阳光的反射还可损 失10～20%，因水滴附 着可损失20%，这样透 光率约为入射光强的 50%左右。
遮
• 减弱保护地内的光照强度 • 降低保护地内的温度
光
遮阳网 无纺布
竹帘
缺点：操作较难，易损坏。 优点；降温效果好。
• 涂白原 料一般 为石灰 水，或 温室涂 白专用 的涂白 剂。
保护地的人工补光
• 日长补光:周期的需要为目的。 • 栽培补光:促进作物光合作用，促进作物生长，
补充自然光照的不足为目的。
• 减少土壤蒸发和作物蒸腾 • 全面地膜覆盖、膜下暗灌、滴灌
加温
1. 增加园艺设施进光量。
热 风 加 温
炉 火 加 温
1. 通风换气
降温措施
自然通风
强制通风
2.遮光,减少进入园艺设施内的热量。
外内遮遮阳阳网网
园艺设施内的空气湿度
㈠ 园艺设施内空气湿度的特点 • 空气的绝对湿度和相对湿度一般都大于露地。 • 空气相对湿度的日变化大。 • 空气湿度依园艺设施的大小而变化。
光照时数
• 塑料大棚和连栋温室，因全面透光，无外覆盖，设施内的光照时数与露地 基本相同。
• 单屋面温室内、北方冬、春季的塑料小棚、改良阳畦，因有防寒保温覆盖 的光照时数一般比露地短。
草苫
光质
• 园艺设施内的光质 成份与露地不同， 主要与透明覆盖材 料的性质有关。
• 以塑料薄膜为覆盖 材料，透过的光质 与薄膜的成分、颜 色等有直接关系。
紫外线 减少
设施光照环境的调节控制
• 一是改善保护地的透光能力，增强保护地的自然光照强 度。
• 二是在光强的夏季栽培或进行软化栽培等特殊条件下进 行遮光。
• 三是在冬季弱光期或光照时数较少的地区进行人工补光。
改善保护地的透光能力
设计布局
选择材料
栽培管理
遮
光
合理间距
设计布局
选择材料
栽培管理
遮
光
选择材料
• 幼苗期施用二氧化碳多是在幼苗出土后至20～30天；生产田施 用二氧化碳多从果实膨大期开始，施用过早可能会出现徒长。
施用二氧化碳的原则
睛天多施（1000ppm），阴天不施。 施用CO2的温室白天要适当增温1～2℃。 适当提高湿度（包括土壤湿度），以利于提高光合作用和加 快作物生育。 防止施用CO2后出现的早衰。在停止施用CO2的方法上，应逐 渐降低使用浓度，逐渐停止施用，避免突然停止施用。
• 避免在盐碱土地区发展园艺设施生产。 • 平衡施肥，减少土壤中的盐分积累。 • 合理灌溉，降低土壤水分蒸发量。 • 施用秸秆，降低土壤盐分含量。 • 换土、轮作和无土栽培。
（二）设施土壤环境调节控制
改善土壤的气体环境
施入大量的有机肥，合理灌水防板结。
土壤消毒，改善生物环境 改进栽培措施，防止土壤次生盐渍化
（一）设施土壤环境特点
气体条件
CO2 浓度高
土壤板结
生物条件
营养条件
病菌虫卵多
聚积各种成分
土壤次生盐渍化
（土壤盐分浓度危害）
由于设施中土壤水分是向上 运动的，加之栽培中施肥量 较大，残存的养分离子大量 聚集在表层土壤中，出现土 壤盐分浓度过高，对园艺作 物的生长发育造成不良影响。
土壤盐分浓度危害的防止途径
碳酸氢铵
水
反应桶
过滤桶
酸的浓度以96%为宜，本法适合于试验或小面积应用
增施CO2气肥
燃烧法
• 燃烧甲烷、白煤油释放CO2
• 释放纯二氧化碳
定量施放钢瓶中 的压缩气体。
增施CO2气肥
二氧化碳的使用适期
• 施用时间多是在每天日出或日出后半小时开始，持续使用30分 钟或3～4小时。原则上达到要求的浓度后就停止施用。但是， 如果放风，一般在放风前半小时停止施用。
夹心墙 苯板
防寒土
(一）保 温
①减少放热：最有效的办法是多层覆盖。
室内扣小拱棚
② 加强防风措施 ③ 尽量减少园艺设施缝隙
数量。 ④ 使用保温性能好的材料
作墙体和后坡的材料， 并尽量加厚。
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。
设置防寒沟
• 减少温室南底角土壤 热量散失。
• 气温日变化大，晴天昼夜温差明显大于外界。 • 气温分布严重不均。
上高下低，中部高四周低，单屋面温室夜间北高南低。 • 土温较气温稳定。
中部高于四周，30cm以下土温变化很小。