第七节 综合环境调控
(2)亚硝酸气体
莴苣,番茄、茄子和芹菜等,当棚、室内亚硝酸气体含量达到 5~10ppm时,即开始受害。 亚硝酸气体先从叶子的气孔侵入,开始时气孔周围细胞受害,接 着破坏叶子里面的叶绿素,而使叶子上出现白斑,浓度再高时叶 脉变白色,致使季通气少,致使燃炉补充氧气不足而发生燃烧不充 分,废气混入室内空气中。 天然气在室外储气罐中渗露,在结冰的土层下扩散,通过未结冰的温 室土壤表层挥发到空气中。 通常天然气浓度达到10µL就会伤害植物,番茄和万寿菊只要1µL就受 害。
1、设施内CO2浓度特点
夜间富集,白天亏缺, 且分布不均匀
大气中的CO2浓度为330ul/L, 在设施密闭的环境条件下, 由于植物的光合作用,常会 出现CO2的亏缺,从而影响 植物的光合作用和产量, CO2的亏缺通常出现在日出 后1~2小时内,设施的通风 系统还未开启的情况下表现 最为明显。
2、CO2施用浓度 1000-1500mg/L
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2.加温装置的调控 通常有暖风机加温和热水加温两种。现在多以开关 调节,在加温符合小时,很易超调量,要缩小启动间隙
(关闭的设定值提高0.2~1.0摄氏度)。有效积分控制是
一种更有效的方法,均有配套软硬件组装设备。热水加 温装置有调控锅炉运行,从而能提高精确度调节水温。
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3、换气窗调控
以比例积分法控制,外界气温低时,即时开启度很小
一、综合环境调控与变温管理
例:
1、20世纪70年代北京郊区一些生产能手就善于把多种环境要素综合考虑,进行 温室大棚的环境调节和栽培管理,创造出日光温室和塑料大棚冬春黄瓜每667m2 产出1万~1.5万kg的水平。 2、番茄温室育苗或促成栽培,根据其光合特性,依白天太阳辐射(晴、阴)情 况,设定昼夜24h“五段变温”。
有害气体的预防
1. 有机肥充分腐熟 2. 改变加温方式 3. 选择符合标准的塑料薄膜 4. 通风换气 5. 防止农药残毒污染 6. 防止大气污染 7. 防止地热水的污染
思考题
• 园艺设施内施用二氧化碳时肥料的 来源有哪些? • 设施内有害气体的预防措施有哪些?
第七节 综合环境调控
主讲人:王冰璇 参与人:鲍婉青 程卜凡 甘承程 韩春苗 孙媛媛 (按姓氏排名 不分先后)
也会导致室温的很大变化,宜依季节不同调整设定值,
根据太阳辐射和室内外温差指令,自动调节窗的开闭度, 遇强风时,指令所有换气窗必须关闭,依风向感应器和 风速,也可仅关闭顶风侧的窗,仅调节下风侧的换气窗 的开闭,降雨时指令开窗关闭到雨水不侵入温室的程度。
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4.保温幕的调节
依辐射、温度和时间的不同而开闭,以保温为目的,通常根据 温室热收支计算结果,做出开闭指令,但存在需确保作物一定
3、施用时间
{
在一定光强和温度下,冬 季上午9时使用
合适的作物发育阶段。如黄 瓜在采收初期使用效果好, 过早易引起植株徒长。
4、CO2来源及应用
有机肥发酵 燃烧天然气 燃烧白煤油 液态CO2-肥源较多且以控制用 量 燃烧煤和焦炭
化学反应
秸秆生物反应堆
二、有害气体及其排除
第五节
设施内气流环境和有害气体
一、温室内的空气流动及其调控
设施内的气体环境与外界具有较大 的差异,是室内气体变化有两个突 出的特点,一是设施内CO2的浓度变 化,二是有毒有害气体的产生。
设的 施两 内个 气特 体点 环 境
{
CO2亏缺
有害气体:如 NH3、C2H4、CO、HF、O3等
CO2浓度及调节
的光照长度和湿度的矛盾,因此必须在不发生矛盾的原则下进
行调节。输入设定值还要根据幕的材料而异,反射性不透明的 铝箔材料则依辐射强度来设定。保温幕的调节与换气设备、加
温设备调控密切相关,如不可能发生开窗而保温幕关闭的状态。 又如日落后,加温设备开启前,关闭保温幕可以节省能耗,三
者需配合协调调节。
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5.湿度的调节 包括加湿与除湿调控。用绝对湿度作为设定值,除开启通气窗
(4)乙烯
乙烯主要来源于燃料的不完全燃烧和一些塑料薄膜、管道的挥发。 植物自身也会产生少量乙烯,促进果实成熟植株衰老。 通常室内空气中混入乙烯浓度达0.05µL/L时,经两天即出现叶下垂、 褪色、变黄、落叶甚至枯死。
(4)汞
现代温室中汞的主要来源主要是温度计、高压水银灯、自动通风机械 的开关设备等,这些设备破损,造成水银挥发而污染空气。 发现汞污染环境时要及时清除。 用铁和汞结合,可防止危害扩大。
3、下午 保持光合及 其光合产物运转所需 的适温 4、日落 后至前半夜 4~6小时维持光合产物 运转的适温
5、后半夜 依不同作 物的光合特性保持抑 制呼吸消耗的温度
二 计算机综合环境调控设备
(一)设备的组成与功能
自动报警 记录显示功能 通讯功能
(二)传感器
等
温度计 风向计 pH计 溶
NO2
乙烯和 Cl2 CO O3
NH3
SO2
HF
有毒有害气体的产生主要是由于使用未腐熟的有机肥、采用燃煤加温、 施用有毒的塑料薄膜散发出来的。 其中氨气和二氧化碳来自未腐熟的有机肥,二氧化硫和一氧化碳来自于 燃煤,乙烯和氯气来自于有毒的塑料薄膜。
有毒气体对植物的危害症状举例
(1)氨气
最易受氨气危害的蔬菜有黄瓜、辣椒、小白菜、油菜等。 氨气从叶子的气孔吸进去后,受害叶先像开水烫了似的,颜色变淡,叶子 镶黄边,接着变黄白色或变褐色,直至全株死亡。
来调节外,也有的利用除湿器开关控制即可,但除湿能力低。
加湿一般采用喷雾方式,但同时造成室温下降,相对湿度升高, 输入设定值时必须考虑温度指标,并根据绝对湿度和饱和差作 为湿度设定指标。
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6.CO2的调节
不论利用二氧化碳发生器或灌装二氧化碳均采用开关 简单调节电磁阀开关。按太阳辐射量定时定周期开放
3、自20世纪60年代开始,荷兰率先在温室环境管理中导入计算机技术
4、日本1996年在温室环境管理中应用中应用的计算机已突破25000台
5、我国自20世纪90年代开始,中国农业科学院气象所、江苏大学、南京农业大 学等也开始了计算机在温室管理中应用软硬件的研究与开发
1、早上 日出前预先 加温之接近光合适温 的水平 2、上午 维持光合适 温的水平
二氧化碳气阀,还有依二氧化碳浓度测定计送气和停
气,以防止换气窗开启时二氧化碳外溢浪费气源。
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7.环流风机的控制 使室内气温、二氧化碳浓度分布均匀而采用。即使换气窗 全封闭时,少量送风,也有防止叶面结露、促进光合与蒸 腾的效果。在温室关窗全封闭时或加热系统启动供暖时运 转十分有效。
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8.营养液栽培及灌水的调控 水培作物营养液采用循环式供液时,控制供液水泵运转间和 基质无土栽培营养液的滴灌,应根据日辐射量设定供液量和 供液间歇时间,通产采用前馈启动调节。营养液的调节通常 通过pH计,EC计测定值
氧计
(三)设定值
通过设定值与检测值的比较来调 控CO2浓度的方式虽是最优的调节方法,但目前应用还 不多。
三 计算机综合环境控制设备的调节
1.调控原理 (1)开关调控法 屋顶喷淋和暖风机的启动与关闭等采用ON、 OFF这种最简单的反馈调节法,为防止因计测值不稳定而开关 频繁,损伤装置,可在暖风机控制系统中只对停止加温(OFF) 加以设定。 (2)比例积分控制法 如换气窗的开闭,在调节室内温度时, 换气窗从全封闭到全部开启时一个连续动作,电脑指令换气窗 正转、逆转和停止,可调节换气窗成任意开启角度,采用比例 加积分控制法,是根据室温与设定温度之差来调节窗的开度大 小,是一种更加精确稳定的方式。 (3)前馈控制法 如灌溉水调控没有适宜的感应器,技术检 测不可能时,可根据经验依据辐射量和时间进行提前启动。
东北农业大学:
南京农业大学菊 花种苗研发基地
昆虫馆温室
西北农林科技大
华中农业大学
上海环境学校实验温室
温室装置讲解