《设施园艺学论文》word版.doc

设施园艺是指露地不适于园艺作物生长的季节或地区，利用温室等特定设施，人为创造适于作物生长的环境，根据人们的需要，有计划地生产优质、高产、稳产的蔬菜、花卉、水果等园艺产品的一种环境调控农业。又称设施栽培，这是与露地栽培相对应的一种生产方式。设施栽培是一种可控农业，也叫环境调控农业，它能不同程度地减轻或防止露地生产条件下灾害性气候和不利环境条件对农业生产的危害，使人类的食物生产与供应得到安全保障。以设施蔬菜栽培为主体的设施园艺业在客服我国长期存在的冬夏两大淡季缺菜、实现蔬菜周年供应方面发挥了关键性作用，尤其是对那些无霜期短、光热资源不足的高纬度地区的蔬菜生产，具有特别重要的意义。1 园艺设施的类型与特点园艺设施包括塑料小棚、塑料中棚、塑料大棚、日光温室、现代化温室等多种类型。1.1 塑料小棚一般采用毛竹等材料按80100cm 的间距插一拱架，棚高5080cm ，棚宽100130cm ，用竹竿纵向连接拱杆形成拱棚，在其上覆盖塑料薄膜即为塑料小棚。这种设施的特点是生产成本低，晴天时升温迅速；缺点是夜晚降温快，加上棚比较矮小，不利于农事操作；在蔬菜生产上主要适用于早春瓜类、茄果类、豆类及速生绿叶蔬菜类的提早栽培，通常与地膜覆盖相结合，可以达到提早上市的目的。1.2 塑料中棚棚高一般1.51.8m ，跨度46m ，可在棚内进行农事操作，多为竹木结构，性能介于塑料小棚和塑料大棚之间。除用于春季提早栽培外，还可用于秋季延后栽培和育苗。1.3 塑料大棚一般长3050 m ，跨度68m ，北方地区因雨水少，大棚跨度可达1012m ，高度2.53.5m ，拱间距0.60.8 m 。与中小棚相比，塑料大棚具有坚固耐用，使用寿命长，作业方便的优点，是长江流域蔬菜设施栽培的主流类型。按照骨架结构可以分为竹木、混凝土和钢架结构3 大类型。竹木结构塑料大棚造价低，一般667m 2 地投资30005000 元，建造方便，在竹资源比较丰富的地区是设施栽培的首选，其结构特点是具有“三杆一柱”(拱杆、拉杆、压杆和立柱)，一般使用23 年就需更换骨架材料，其次设施内部由于立柱较多，存在较多阴影，现在推广使用的“悬梁吊柱式竹木大棚”，可有效改善设施内部的光照。钢架结构大棚的优点是大棚比较规范，使用寿命长，现在普遍采用的装配式镀锌薄壁钢管大棚管径一般为25m m ，管壁厚1.21.5m m ，使用寿命1015 年，采用卡具和套管组装成棚体，覆盖材料也采用卡槽固定，拆卸比较方便。由于长江流域雨水较多，夏季高温，生产上采用的塑料大棚跨度以68m 为宜，高度33.5m ，其缺点是成本相对较高，一般667m 2 地投入1.51.8 万元。塑料大棚在建造时一般采用南北朝向。1.4 日光温室日光温室是我国特有的园艺设施类型，由后墙、后屋面、前屋面和保温覆盖物四部分组成。根据结构又可分为普通日光温室和节能日光温室两大类型，普通日光温室包括长后坡矮后墙日光温室、短后坡高后墙日光温室、琴弦式日光温室等多种结构类型，由于这类日光温室的保温性较差，冬季需要进行加温才能进行蔬菜生产，能耗较大，近年来已经被新一代节能型日光温室所代替。节能型日光温室的主要特点是保温性好，主要适合冬季寒冷的北方地区，缺点是设施土地利用率不高，夏季通风比较困难，仅在长江流域的部分地区可以使用。 1.5 现代化温室这类温室的特点是内部空间高大，温室顶高45.5m ，设施的环境调控能力强，加温、降温、遮阳、灌溉、施肥等配套设施齐全，可以实现蔬菜的周年生产，缺点是设施昂贵，667m 2 地投资至少在10 万元以上，多用于高档果菜类的栽培、技术示范、旅游观光等目的，主要分布于大中城市的现代农业园区，如武汉现代蔬菜园、上海孙桥现代农业园区等地。 2 园艺设施的覆盖材料2.1 覆盖材料的类型一般将园艺设施的覆盖材料分为3 大类型:透明覆盖材料、半透明覆盖材料和不透明覆盖材料。透明覆盖材料包括玻璃、塑料薄膜和硬质塑料板材，主要起透光作用，塑料中小棚、塑料大棚和日光温室由于采用拱圆型结构或半拱圆型结构，覆盖材料采用塑料薄膜;现代化温室一般采用玻璃、塑料薄膜和硬质塑料板材。半透明覆盖材料包括遮阳网、防虫网和无纺布等，起遮阳、防虫的作用;不透明覆盖材料包括草苫、草帘、保温被等，起冬季保温作用。覆盖材料对光线的透过率越高，越有利于蔬菜的生长;覆盖材料夜晚对长波辐射的阻隔率越高，热量越容易蓄积在设施内，设施的保温性越好。除了透光性和保温性外，覆盖材料的强度、耐候性、防雾防滴性也是常用的评价指标，强度和耐候性决定了覆盖材料的寿命，防雾防滴性会影响覆盖材料的透光率。2.2 塑料薄膜的种类与特性园艺设施生产用的塑料薄膜都属于农用塑料薄膜，一般将其分为塑料地膜和塑料棚膜(农膜)2 大类型。地膜覆盖土壤可以起到增加土壤温度、保墒、防除杂草、改善土壤理化性状的作用，已被广泛应用于蔬菜生产。地膜的种类很多，主要包括无色透明塑料地膜、黑色塑料地膜、双色塑料地膜、银灰色薄膜等类型。无色透明塑料地膜又称普通塑料地膜，是蔬菜生产上最常用的地膜类型。黑色塑料地膜是在聚乙烯中添加2% 3%炭黑色或黑色母料制成，这种地膜不透光，可抑制杂草生长。双色塑料地膜通常为黑、白两色，铺设时白色在上，黑色在下，白色可以起到反光的作用，改善植株下部的光照，黑色可以抑制杂草生长。银灰反光膜具有较强的反射作用，对于防治蚜虫有特效。塑料棚膜主要作为塑料中小棚、塑料大棚和塑料温室的表面覆盖材料， 厚度一般为0.080.15m m ，耐候性和强度较地膜好。我国塑料棚膜主要分为聚氯乙烯(PV C),聚乙烯(PE)和乙烯一醋酸乙烯(EV A )三大类型，由于这三种材料的透光性、耐候性和使用寿命等尚不能满足蔬菜生产的需要，以此为基础又开发出PV C 双防膜、PE多功能薄膜、EV A 多功能薄膜，主要是在原基础母料中加入了防老化剂、保温剂、防雾滴剂等多种助剂，大大提高了薄膜的保温性、耐候性和使用寿命，近年来又开发出一种新型的聚乙烯/EV A三层共挤复合薄膜(又称PEP 三层共挤薄膜)，在生产上应用取得了良好效果。 3 园艺设施内环境的特点及调控技术3.1光照条件及其调控光照度不仅直接影响植物的光合速率同时也间接影响室内的温湿度变化，对于我国大部分温室来说都不具备降温和加温条件。仍依靠自然的温光条件夏天$当自然光照超过60000lx时，室内光照也将达到40000lx以上，温度很容易升高。冬季自然光照低于30000lx时，温室内的光照也往往低于20000lx，此时由于太阳的入射角度低，日照时间短，室内温度的提高就很困难。外界气候条件、栽培季节、当地地理纬度、设施结构、栽培管理技术等因素极大地影响着设施园艺内的光照，尤其取决于温室的走向和坡面角度。日光温室以东西走向为宜，连栋温室以南北走向为宜。尽管如此，在设施园艺内寒冷季节易出现弱光而炎热季节则出现强光都对蔬菜生育不利3.1.1光照弱的调控措施选择透光率高的透明覆盖物!温室的覆盖材料中以玻璃的透光性为最好，单层膜的透光性也很好。双层中空阳光板和双层充气膜的透光性最差。如果作为蔬菜和果树的生产温室中空阳光板和双层充气膜都不宜采用。实践证明，这两种覆盖材料的温室不仅由于光的折射损失很高，而且由于使用过程中水蒸气和灰尘进入夹层不易排除而使透光率迅速下降。冬季室内光照即使在晴天中午，也达不到作物正常的光照需求。利用反射光!温室内墙采用反光性强的建筑材料，如刷白石灰。设施内加设反光幕膜，栽培床与走道上加铺透明薄膜等以增强反光性提高光强。3.1.2光照强的调控措施要避免夏季的强光高温的危害!从遮阳降温的设置来说!外遮阳的降温效果最好!内遮阳更多的用于夜间保温!防止红外辐射散热。无论温室用于生产何种园艺作物，都可考虑设置外遮阳。但必须以作物的喜光与否来选用不同遮阳网，并且以满足作物最高光照需求为前提，决定每天的遮阳网的覆盖率和开闭时间。大型温室遮阳网的启动和光照调节应以智能化控制为好。以确保温室内最佳光照条件，光照强则引起温度升高。对作物生长发育产生障碍!人工遮光可达减光之目的。其措施：覆盖各种遮荫物，如黑、白冷纱或遮阳网覆盖物；在透明屋面上喷水；在透明屋面涂白灰；使用变色玻璃。3.2温度条件及其调控设施园艺内的热量主要来自于光照而散失于其自身结构!因此太阳光的入射量与蔬菜园艺设施的保温性是影响设施内温度的两大主要因素。光照的变化也会引起温度的相应变化。因此，在设施内极易出现高、低温现象，使作物发生高温障碍或低温障碍。3.2.1防低温的调控防低气温的调控。每年12月至翌年2月份是一年中温、光条件最差的时间段。为了确保温室作物的正常生产，必须考虑增设加温设施。以防止长期雨雪天气过后突然降温转晴对作物的冻害。加温设施可根据当地的极端低温和温室的保温能力来选定，以保证在极端低温来临时温室作物不受冻害为准。防低地温的调控。地温高低直接关系到作物根系的生长和生理活性。冬天植株生长茂盛的温室地表温度又偏低。而刚定植的小苗阶段地表温度相对较高，早晨加盖地膜比不盖地膜的地表温度可高出23据测定。即使具有加温的温室，白天室内温度可达到2028，夜间1316，而地表1015cm处的地温只有1315，而作物根系生长和吸收养分的最佳温度是1825。所以，冬天要想保证作物的正常生长，必须考虑根部的加温和保温。具体调控措施如下：增加覆盖物，包括透明覆盖物、不透明覆盖物；设置防寒沟!在设施四周挖防寒沟；内填秸秆、枯草、炉渣等保温材料!防止地中传热；密闭蔬菜园艺设施门窗、薄膜接口；及时修补薄膜漏洞、破缝、裂口，防止换气传热；冻前灌封冻水，降低和减少冬季设施内的灌水量或次数，防止冷水吸热；临时加温，根据实际条件选用炉火或热风、热水、蒸汽、酿热、电热加温等方式。防高温的调控。温室的降温设施，除了顶窗、侧窗的自然通风降温以外，还有风机强制排风降温和配套水帘或喷雾的物理降温措施以及遮阳降温等。另外，透明屋面流水或喷水，既可以遮光，又可以吸热。3.3气体条件及其调控由于园艺设施内常呈密闭状态，因此其内部的气体组成与大气不同。主要表现两个方面：一是与作物光合作用有关的二氧化碳；再者就是设施、设备、物料与肥料分解所产生的有害气体。现分述如下：二氧化碳。园艺设施内CO2来自有机肥料的发酵，土壤微生物活动及植物呼吸作用。主要消耗于作物光合作用。园艺设施内CO2变化为：凌晨CO2浓度为0.45，日出后降低，中午CO2浓度0.0750.1，下午过后逐渐升高。而露地一般保持在0.03%，因此设施内CO2浓度极度缺乏，需补充到满足作物生长发育需求为宜。CO2施肥浓度。施肥的适宜浓度取决于蔬菜种类、栽培季节、生长环境和施肥方法等因素。Mortensen综合前人的研究结果认为，CO2浓度超过900l/L时进一步增加收益很小，并且浓度过高易对作物造成伤害和增加渗漏损失。因此适宜施肥浓度应为600900l/L。尤其以碳氢化合物作为CO2肥源时，在产生高浓度CO2的同时往往伴随高浓度有害气体的积累。这也是北欧诸国提倡温室CO2施肥浓度在700900l/L的原因。CO2施肥时期与时间。苗期CO2施肥利于缩短苗龄，培育壮苗，提高早期产量。苗期开始施肥的时期宜早，因为前期生物量的微小差异即对后期生长产生较大影响。定植后CO2施肥时期取决于蔬菜种类、栽培季节和肥源类型。氨气（NH3）主要是由碳酸氢铵、尿素、硫酸铵氮素化肥及未腐熟的有机肥料发酵分解产生。浓度超过0.005可致作物茎叶坏死至死亡。一般发生在氮肥后37天内。调控措施：保护地内禁用碳铵类化肥作追肥；氮肥一次施用量要少。通风换气；采用水冲施尿素法为保护地追肥，但量不能过大，每666.7m 一般施810kg为宜；氮肥与过磷酸钙肥料同施。亚硝酸气NO2。也由氮素肥料使用后产生，浓度超过0.02，作物受害，一般发生在施氮肥后30天左右。其调控措施：一是同上述的前三条措施，二是施石灰防止NO2产生。一氧化碳CO及亚硫酸SO2气由炉火加温道漏气及使用含硫量较高的煤炭产生，0.003浓度足以使作物受害，其调控措施：选用含硫量低燃料；经常检查烟道；炉火使燃烧完全；通风换气。乙烯C2H4及氯气Cl2。主要来源于性能不稳定的有毒农用塑料制品。如薄膜、塑管、当空气中有0.001的乙烯或0.001的氯气时，作物就会受害。其调控措施是使用性能稳定、安全无毒的农用塑料制品通风换气。3.4湿度条件及其调控通常情况下，温室的湿度是偏高的，特别是冬季和雨季，当相对湿度超过85%时，对温室作物生长是不利的，一方面容易抑制作物的正常蒸腾和诱发真菌病害，另一方面易引起温室结露，降低温室的透光率。但在北方的春夏季和南方的夏秋季节，则会出现相对湿度偏低的问题。温室内的相对湿度有时低于30%对温室作物的正常生长造成障碍。3.4.1湿度高的调控措施通风换气，效果最好，但受季节影响，冬季一般不采用或冬季中午短时间采用。可采用暖气、火炉等加温设备进行加热增温降湿。设施内覆盖地膜，减少土壤水分蒸发达到目的。控制灌水量及次数。按各种蔬菜不同生育期需水特性进行合理灌溉。3.4.2湿度低的调控措施主要是灌溉，具体包括：滴灌、喷灌、喷壶洒水、空中喷雾等方法。需注意的是灌溉的水温必须与园艺设施内温度尽量一致。3.5土壤条件及其调控由于园艺设施内土壤水分运动大多是上移水，加之土壤肥料多，盐类向地表移动并积聚，形成盐分大量积累。也由于偏施、重施无机肥料，使土壤团粒结构破坏，造成土壤恶化，或由于连年连茬栽培病菌、虫卵积累，发生病虫害严重。3.5.1土壤盐分积累的调控土壤休闲，大量灌水洗盐；地面覆盖!改变土壤水分移动方向；改良土壤!深翻、晒垡，提高土壤缓冲性；换土更新或园艺设施移址。3.5.2土壤恶化的调控措施避免盲目施肥，少用无机肥，确定正确施肥量、施肥方式及施肥位置；客土掺沙或更换新土；施用充分腐熟有机肥。4现以大棚芦荟栽培技术为例进行详细说明。芦荟性喜温暖和湿润的气候条件，不耐寒，冬季室温不得低于5，休眠期宜干。喜排水良好、肥沃的沙质壤土。对土壤要求不严，耐干旱和盐碱，不需大水大肥管理。但喜阳光，不耐荫，在蔽荫环境下，多不开花。4.1大棚芦荟栽培要点4.1.1整地施肥一般要选地势高、地下水位低、排水畅、土壤疏松、透气、肥沃的土地。整地深翻并施有机肥，亩施腐熟有机肥20003000kg加叶菜类复混肥100kg。畦宽要考虑能架设大棚和覆盖遮阳网。一般畦宽单行0.5m，双行0.60.8m。 4.1.2繁殖方法 （1）种子播种法 种子于春天播种，需砂盘育苗，然后再移植。（2） 分株法 在早春结合换盆，将母株四周分蘖的新株与母株地下茎切断，作为种株栽培。但此法因