设施园艺栽培学讲义

1、设施园艺栽培学讲义江汉大学医学与生命科学学院陈禅友 教授2002年9月设施园艺栽培学目录绪论 设施园艺栽培的意义和作用；发展概况；设施园艺栽培的特点第一章     园艺设施的类型、结构、性能及应用 1.1 风障畦 结构、性能；设置及应用 1.2 阳畦 阳畦及改良阳畦 1.3 软化设施 地上式及地下式软化设施 1.4 温床 酿热温床和电热加温温床 1.5 遮阳网 1.6 塑料薄膜覆盖 塑料薄膜的选择；地膜覆盖；小棚；中棚；大棚 1.7 温室 玻璃温室；日光温室；现代化大温室 第二章   设施园艺的环境及其调控 2.1 光照条件及其调控 2.2 温

2、度条件及其调控 2.3 湿度条件及其调控 2.4 气体条件及其调控 2.5 土壤条件及其调控 2.6 综合环境的调控 第三章    园艺设施的设计原则与施工要求 3.1 园艺设施设计的基本知识 3.2温室和大棚的建造规划 3.3 温室和大棚的结构设计 3.4 温室和大棚的施工与管理 3.5 采暖设备的设计 3.6 换气制冷设备的设计 3.7 排灌设备的设计3.8 电气设备的设计 第四章    设施园艺栽培制度、育苗和栽培技术简介 4.1 设施园艺栽培制度简介 4.2 设施园艺育苗技术简介 4.3 设施园艺栽培技术简介 实验、实习大纲

3、1. 设施园艺类型调查 2. 设施园艺小气候观测 3. 普通温室的设计 4. 大棚设计与安装 5. 设施园艺育苗技术与生产管理 6. 设施园艺栽培制度调查 学时分配 本课程共40学时，其中讲授26学时，实验14学时，具体分配如下： 顺序 课程内容 学时数 1 绪论 2 2 园艺设施的类型、结构、性能及应用 6 3 设施园艺的环境及其调控 6 4 园艺设施的设计原则与施工要求 6 5 设施园艺栽培制度、育苗和栽培技术简介 6 6 实验、实习 14 绪论设施园艺栽培的意义和作用；发展概况；设施园艺栽培的特点· 设施园艺栽培也称保护地栽培。是相对露地而言的一种栽培方式。是在不适宜园艺作物生

4、长发育的寒冷或炎热季节，利用专门的保温防寒或降温防热设备，人为地创造适宜园艺作物生长发育的小气候条件进行生产。其栽培季节主要在冬、春、秋以及夏、秋淡季供应大量的新鲜园艺产品或调剂种类、品种。 · 生产设施包括：风障、荫障、荫棚、薄膜覆盖、阳畦、温床、塑料薄膜大棚及中、小棚，温室、软化室（窖）或其他遮光设施。 · 生产方式有：早熟栽培、延后栽培、越冬或冬季促成栽培，地膜及简易覆盖栽培、软化栽培、假植栽培以及炎热降温、防雨措施的炎夏栽培等。 · 生产作用有：蔬菜或其他园艺作物育苗；越冬栽培；早熟栽培；延后栽培；炎夏栽培；促成栽培；软化栽培；假植栽培（贮藏）；无公害栽培

5、（无土培养）；种株越冬贮藏或采种。 · 设施园艺栽培的历史 · 设施园艺栽培的特点 1. 选择必要的保护设备 2. 充分发挥保护设备的效应 3. 人工创造小气候条件 4. 要求较高的栽培管理技术 5. 因地制宜，充分利用当地资源 6. 实现生产专业化 7. 多样化生产 · 设施园艺栽培学的任务是在学习露地园艺作物栽培的基础上进一步掌握保护地的环境条件的调控，学习研究保护地的建筑结构、性能变化规律，掌握一般的设计原理及施工要求。要求在学习植物学、植物生理生化、农业气象、土壤及农业化学、植物保护、园艺机械、电子计算机等课程的基础上进一步研究园艺植物的形态特征和生物学特

6、性等，以便掌握保护地的栽培原理和技术措施。并学会应用主要保护地设施及其操作管理技术，从而进一步研究保护地的设施结构、机械化和自动化，为实现设施园艺栽培现代化而奋斗。 第一章        园艺设施的类型、结构、性能及应用 1.1 风障畦 结构、性能；设置及应用 1.  风障畦的结构  类型有大风障畦和小风障畦；结构简单（篱笆，北面）；山体等为天然 风障。 2. 风障畦的性能  挡风，削弱风速，提高 风障畦的地温和气温，减少蒸发量和相对湿度，造成良好的小气候环境。冬、春多用。 3.  风障畦的应用 

7、; 早熟栽培；防冻；园艺植物育苗；幼苗越冬等。 1.2 阳畦 阳畦及改良阳畦 ·  阳畦的结构   冷床的一种；由 风障畦发展而来，提高加厚畦埂为畦框，并在畦框顶加盖覆盖物而成。 阳畦由风障、畦框、覆盖物三部分组成。有槽子畦、抢 阳畦（南低北高）和改良 阳畦三大形式。畦框是垒土围绕夯实而成；覆盖物一般有玻璃、塑料薄膜和草毡、蒲席等。改良 阳畦由风障、土墙（后墙、两山墙等）、棚顶、玻璃窗（南窗角小于450、蒲席等组成。 · 阳畦的性能  阳畦的风障有削弱风速，稳定气流的作用，使阳畦内白天可以充分吸收太阳光能，夜间在畦框覆盖物的严密保护下

8、，能够持久防寒保温。阳畦是由各个结构所组成的一个整体，它们各有特性，又相互影响，综合表现某种小气候环境条件。即其性能一方面随着外界气候不断变化；另一方面也随着改变阳畦某一部分结构而产生新的功能。故阳畦的应用时期和日常管理工作需要考虑两个方面问题，才能创造某种园艺植物的某种栽培方式所需要的良好环境条件。（如温度季节性变化、温度湿度昼夜变化和天气变化对其内温度的影响以及阳畦内的局部温差等）  改良阳畦性能优于阳畦。但外界温度高时内部也产生高温，容易发生窝风现象，需及时在后墙挖洞通风换气。 · 阳畦的应用  早熟栽培；延后栽培；采种栽培；育苗；假植等。 1.3 软化设施

9、     地上式及地下式软化设施 1. 软化场地是温暖潮湿和密闭、黑暗或半黑暗的保护场地。可使蔬菜等营养植株软化生长，获得黄白色的柔软鲜嫩的产品。如青韭、韭黄、蒜黄、白芹、油菜心等。 2. 地上式软化设施  在蔬菜等植物生长前期，在光照条件下，栽培健壮的营养植株，并在根部或鳞茎内贮藏大量养分。到了生长后期，植株大都在原地不动，就地利用扣瓦盆、稻草垄、阳畦等遮光保护设备，进行软化栽培。 3. 地下式软化设施  将露地培养的根株掘起加以整理，囤集于井窖、地窖或土温室等内，利用地中温暖，保温良好或有补充加温设备，在黑暗条件中进行软化栽培。 1.4 温

10、床 酿热温床和电热加温温床   1. 温床在结构上，除了具有冷床一样的防寒保温设备外，又增加了人工加温设备来补充日光加温的不足，以提高床内的气温和地温，满足低温季节进行园艺植物栽培或提早育苗的需要。 2. 温床由床框（包括床坑）、加温设备和覆盖物所构成。床框依材料不同有土框、砖框、木框和简易的草框等。 3. 人工加热的热源有酿热加温、电热、火热、废汽热等。 4. 5. 温床的性能    温床在阳畦的基础上，增加了人工加温的设备，改善了温床的温度条件，故温床性能的季节性、昼夜和不同天气条件下的变化规律，以及结构对温床性能的影响基本和阳畦

11、相同。 6. 酿热加温的原理：利用有机物酿热是保护地中最简单而廉价的人工加温方法。其利用微生物分解有机物时产生的热量进行加温。酿热物分解的方程如下式： 7.       （c6h10o5）+6o26co2+6h2o+热量  8. 酿热加温的调节：酿热物的类型和填装数量、含水量和松紧程度（与好气性微生物活动有关）      高酿热物如新鲜马粪、新鲜厩肥、各种油饼、纺织屑等；低酿热物如牛粪、猪粪、稻草、麦秸、垃圾等。 9. 电热加温温床   电热加温的原理是利

12、用电流通过阻力大的导体时将电能转变为热能进行土壤加温的。一般1千瓦·时的电能可产生860千卡的热量。电热代替酿热，可以补充酿热材料的不足和大大节省劳动力；发热快、地温高和温度均匀、调节灵敏、使用时间可不受季节限制；能根据不同蔬菜幼苗不同天气控制加温时间，或用电子继电器自动控制温度；苗床管理可早揭晚盖，改善床内光照条件，缩短苗龄等。 10. 电热线的计算和排布。 11. 温床的水平温差 12. 温床的应用     育苗；早熟栽培等。 1.5 遮阳网   ·    属降温设备。也称无纺布。

13、一般为黑色，网眼大小不一，通过遮阳网覆盖可减少透光量、降低光强，也可防止暴雨袭击。达到防曝、降温和防暴之作用。 1.6 塑料薄膜覆盖 塑料薄膜的选择；地膜覆盖；小棚；中棚；大棚   · 塑料薄膜覆盖是保护地栽培的主要方式。由于覆盖的方式和所产生的效果不同，大体可分为：地膜覆盖（地表）、近地面覆盖，小棚、中棚、大棚，单栋棚及连栋大棚等多种方式的大面积覆盖。 地膜覆盖 ·   塑料薄膜地面覆盖的简称。是利用厚度为0.01-0.02mm的聚乙烯或聚氯乙烯薄膜覆盖于地表面或近地面表层的一种栽培方式。是当代农业生产中比较简单有效的增产措施。日本在20世纪50年代开

14、始，法国、意大利、美国、前苏联在60年代开始，我国在70年代开始，在蔬菜、农作物、经济作物及果林苗木等上应用。称为“白色革命” 。应用范围宽、时间长、地域广、效果著。现已形成多种覆盖方式。 覆盖方式1. 平畦栽培      在原菜田栽培畦的基础上利用地膜在畦面上覆盖。可作临时覆盖或长期覆盖。单畦或联畦覆盖。畦宽1.2-1.65m。  2.  高垄栽培      菜田经施肥平整后，进行起垄。垄宽45-60cm，高10cm，垄面上覆盖地膜，每垄栽培1-2行作物。其增温效果一般比平畦高1-2

15、0c。 3.  高畦栽培      与高垄栽培相同，唯畦面成平形。有窄畦与宽畦2种。窄畦宽0.6-1.0m，宽畦宽1.2-1.65m。用地膜覆盖成单畦或双畦。 4.  沟畦栽培      俗称天膜、改良覆盖。把栽培畦做成沟，将幼苗定植于沟内，然后覆盖上地膜。幼苗在地膜下生长，待植株长高碰到地膜后，在顶端割成十字孔，到植株长出膜外时再把地膜划破，落地成为地膜。即所谓“先盖天后盖地”。如此覆盖可比地膜覆盖者提早3-5天定植，有利于幼苗生长。如南方瓜类栽培，西北地区较多。覆盖应用的

16、地膜种类           · 地面覆盖应用的薄膜以透明的聚乙烯为主，一般厚度0.015mm-0.02mm，超薄膜为0.003-0.006mm。要求薄膜具有一定的强度，以适应覆膜时的拉力并耐风吹日晒，在生育期间不容易破损。常见的地膜种类。   覆盖应用的地膜种类1. 无色透明膜    常用。多为聚乙烯膜。透明率高，土壤增温效果好，早春可使耕层土温提高2-40c，高温时期600c，幅宽45-140cm。亩用膜量约7.5-10kg。透光性好，覆盖膜

17、下易生杂草。       2. 黑色膜        在聚乙烯树脂中加入2-3%的碳黑。这种膜的透光率低，覆盖下的杂草不生。增温效果较差，一般可增温1-30c。黑色膜吸热，易使本身老化。适宜于夏季覆盖。   3. 绿色膜       不透紫外线，能减少可见光的红橙光区的透过率。绿色光不被植物吸收利用，因而能抑制杂草的生长。增温效果强，1-10cm土层可增温1.5-100c，甚至160c。由于绿颜料

18、对聚乙烯有破坏作用，因而薄膜使用的耐久性较差。同时绿色素在光照下极易分解，故绿色膜极易褪色。 4. 银灰色反光膜  将铝粉薄薄地粘接在聚乙烯膜的两面，制成夹层膜，或在聚乙烯树脂中掺入2-3%的铝粉，制成含铝膜。具有隔热和较强的反光作用。透光率15%，反光率35%，对紫外线的反射率高达90%，并能增加植株下部叶片的光照强度。增温效果差，覆盖后比透明膜土温低0.5-30c，最高达50c（1-10cm土层）。有避蚜作用，减轻病毒病。在高温季节覆盖进行降温栽培。 5. 双色及双面膜 为了克服黑色膜的缺点，而制成双色膜。即采用一条宽10-15cm的透明膜，相接一条同样宽度的黑色膜、或银色反光膜

19、。如此两条相间成为双色条膜。它既可以透光增温，又不影响根系生长，并能抑制杂草生长。双面膜是一面为乳白色或银灰色，另一面为黑色的复合膜。覆盖时乳白色或银灰色向上，黑色面向下。其增温值较低，可降低土温，一般0.5-5.00c，可应用于夏季覆盖。即有利于反光、降温、避蚜，也可抑制杂草生长，效果较好。     6. 特制薄膜 · 杀草膜         在薄膜制作过程中掺入除草剂，在地面覆盖后，薄膜凝结的水滴溶解膜内的除草剂，而后滴入土壤，或在杂草触及薄膜后被除草剂杀死，起到除草作用

20、。但专用性很强。，因此给生产和使用带来很大困难。 · 有孔膜及且口膜 为了方便覆盖薄膜和播种、定植，在工厂生产薄膜时按照栽培的要求，在薄膜上打出3.5-4.5cm直径的播种孔，或打出10-15cm间距的定植孔。难以统一。 · 红外膜         在聚乙烯树脂中加入透过红外线的助剂，使薄膜能透过更多的红外线，可使增温效果提高20%。 · 保温膜         醋酸乙烯树脂薄膜，能降低长波光的透过率8%，

21、有较好的保温效果。 · 光解膜         在覆盖一定时间后，因长期受光而自行降解，能避免造成土壤污染。 · 杀菌膜         薄膜内含高效杀菌剂，可防止园艺植物感染一些病害。 · 无滴膜         透明度高，薄膜表面不形成水滴。多做棚膜。 地膜覆盖的效应     

22、;     a.地膜覆盖对环境条件的影响  ·   地膜覆盖对土壤温度的影响     覆盖后太阳光透沟薄膜使土层积蓄辐射热，土温升高，并通过传导使下层土壤增温。 ·                           &

23、#160;     塑料小棚加地膜覆盖增温效果 ·              处 理晴 天阴 天雨 天旬平均地膜覆盖+5.9+1.9+4.9+3.3塑料小棚+3.7+0.7+3.2+2.8小棚加地膜+10.3+3.4+4.0+5.6· 注：增温值是指覆盖地表与不覆盖地表的温度差值 · 地膜覆盖对土壤水分的影响    覆盖后阻碍了土壤达到水分蒸发，使土壤含水量比较稳定，可以长时间

24、地保持湿润。但由于园艺植物的蒸腾、薄膜缝隙或破损处的蒸发以及向土壤下层的渗透，也会使土壤失掉水分造成干旱。  水分来源：灌溉、自然降水和土壤毛细管的水分上升。        地膜阻隔减少了土壤表层的蒸发，也阻碍了灌水和自然降水的渗透。         地膜覆盖下的水分动态是由下向上移动和由外向内渗透，如果整地质量好、土壤疏松，则有利于土壤水分的移动。      地膜覆盖在多雨季节，由于地

25、膜的阻碍渗透较慢，便于排水，在一定程度上具有防涝作用。长期干旱时，虽能减少水分蒸发，具有保墒作用，但由于植物生长茂盛，叶面积大，蒸腾量大的缘故，尤其在生长后期，往往呈现干旱缺水，需要补充。 · 地膜覆盖对土壤养分及理化性状的影响  养分不易流失，转化加快，有利于根系吸收，试验表明覆盖区的速效养分都高于对照区，减少板结，使土壤疏松，通透性好，能增加总孔隙度1-10%，减少容重0.02-0.20g/cm3。可协调肥、水气、热条件，增强土壤肥力。     地膜覆盖后总盐量变化不大，so4=，cl-，mg+略有增加，使土壤向微酸性变化，但盐渍

26、化的问题还是存在。 · 覆盖对增加光效的作用  塑料薄膜对光照具有透射、反射、吸收和改变光质的作用。薄膜的种类及颜色不同，对光的选择性及透过量不同，薄膜的颜色越深透光量越少，含有金属的薄膜透光量更少，使长波或极短波辐射不能透过，引起光质的变化。各种薄膜都具有反射光的能力。覆盖后，在晴天中午可使植物中下部叶片多得到12-14%的反射光，比露地增加3-4倍的光量。入番茄光合作用强度可增加13.5-46.5%，叶绿素含量可增加5%左右，还可延缓中下部叶片衰老，提高产量。但后期植株长大而遮光，反射光减少，且水滴积聚、灰尘和泥土的污染使透光量大幅度减少，故栽培期间要防止污染，使用旧薄

27、膜时要洗刷干净。 · 地膜覆盖对霜冻及防除杂草的作用  露地使用地膜覆盖并不能完全避免霜冻的危害。白天晴天时覆盖畦上的表面气温要高于露地，夜间或阴天时，由于辐射作用，覆盖畦表面上的气温往往低于露地。当春、秋突然降温时，有覆盖的比不覆盖的更早地形成霜，遇到低温霜冻时更容易遭受冻害。需引起注意，不可无限期提早定植或播种，需根据当地霜期情况，确定安全的定植期。保护地栽培时，有地膜覆盖的畦可以减轻危害。地膜覆盖改善了畦内环境，对杂草生长夜有利，透明地膜容易导致杂草丛生，黑色膜、绿色膜、含铝膜也不能完全防止杂草生长，故除草很重要。可用除草膜，但比较现实的是提高覆膜质量，抑制杂草生长，

28、也可以在覆盖前使用适合的除草剂。 b. 地膜覆盖对园艺植物生长发育的影响 · 地膜覆盖对植物生长的影响  因增温、保湿、改善透气性，可促进种子发芽出土和加速营养生长。有时需控制营养生长。 · 地膜覆盖对植物发育及产量的影响  开花普遍提早。植物不同效果不尽一致。如瓜类、茄果类都可提早开花，且瓜类多开雌花。覆盖季节、时期、气候条件、地膜种类、管理水平等不同效果亦异。 地膜覆盖的技术要求    · 质量整地   整地、施肥、作畦、灌水、盖膜连续作业。有先盖膜后定植或先定植后盖膜。 · 作畦

29、要求  土壤疏松，无坷垃，畦平膜紧，防透风漏风，高畦增温效果较好。 · 施肥特点  作畦是施足有机肥及矿质肥，平衡施肥。栽培后期追肥。 · 灌水条件  有滴灌和小喷灌的条件畦面可稍高而宽，沟灌则适中。三沟配套，以利排灌。 · 后期破膜  正常情况覆盖可到拉秧，但后期高温或土壤干旱地膜会产生破坏作用，破膜，以利灌溉、追肥等。 · 清除旧膜  需及时清除残膜的污染。 小棚   小棚的结构、类型     用塑料薄膜覆盖于支架上，搭成小棚是蔬菜

30、生产的最初棚型。 结构简单、体形较小，负载轻、取材方便。多用轻型材料建成，如细竹竿、毛竹片、荆条等，直径6-8mm的钢筋等能弯成弓形的材料作骨架，上面覆盖薄膜，成为一种塑料小棚。一般高1m左右，宽1.5-3m，长10-15m，单棚面积15-45m2。骨架上覆盖单幅或双幅薄膜，外用压杆或压膜线 （聚乙烯绳）等固定薄膜。依其覆盖方式的不同，大体可分为： · 拱圆棚 · 半拱圆棚 · 双斜面棚 小棚的性能及应用   · 温度  热源为阳光，故棚内的温度也随外界温度变化而改变，并受薄膜特性的影响，使棚温

31、的高低具有局限性。一般增温能力3-60c ，最大增温能力15-200c 。棚内温度变化很大，忽高忽低，易造成高温危害或产生霜冻，需加强管理。棚内温度季节变化；日变化；位置的局部温差；土壤变化相对较平稳。 · 光照  薄膜透光性好，但薄膜的透光率与薄膜的质量、被污染或老化的程度、膜面上吸附水滴的情况有关。如新薄膜的透光率应不少于80%。据测，覆盖初期无滴膜的透光率为76.1%，普通膜为55.4%。15天后，前者的透光率为60%，污染使然。薄膜宜选择防尘、无滴膜，使用新膜，同时应该注意防尘、除尘、排除水滴。小棚的受光状态与棚型、结构、栽培及管理因素有关。不同层次、南北、覆盖与否

32、等对受光均有较大影响。 · 湿度  薄膜的气密性强，棚内由于地面蒸发和植株蒸腾往往高湿。r.h一般为70-100%，白天通风时可保持在40-60%，平均比外界高20%左右。棚内r.h的变化，随气温的升高而降低。阴天湿度升高。高温高湿都是发病的有利条件，需加强通风，保持适宜生长的湿度。    南方的双斜面小棚主要用于早春育苗，也用于提早栽培。 中棚   就其面积和空间而言，比小棚稍大，人可以入棚内操作。是小棚和大棚的中间类型。一般宽3-6m，中高1.5-1.8m，长10m以上，面积30-60m2，根据棚的跨度可设立单排柱或双排

33、柱，用竹木或钢材支成拱圆架。横向每隔30-50cm插竹竿一根做拱杆，纵向加3-5根竹竿做拉杆，以固定棚架，覆盖薄膜即成中型拱棚。· 竹木（钢材）结构的中棚和半拱圆中棚。性能比小棚好，但次于大棚。可进行保护地蔬菜等的生产，提早栽培或延后栽培及采种等。   大棚   大棚的类型   又称“塑料大棚”，用竹木、钢材或钢管等材料支成拱形或屋脊骨架，覆盖薄膜而成。一般占地面积300m2以上，棚高2-2.5m，或3m左右，宽8-15m，长30-60m。依其覆盖形式可分为：单栋大棚和连栋大棚。· 单栋大棚 

34、以竹木、钢材、混凝土构件及薄壁管材料焊接组装而成。各地建造的形式不一，有拱圆形或屋脊形两种。单棚面积以一亩以下为好，不宜过大。棚向以南北延长者多，主要是在春、夏、秋三季生产。单棚又分有柱和无柱两种。除管式组装棚外，无统一标准。 · 连栋大棚  以两栋或两栋以上的拱圆形或屋脊形单栋大棚连接而成。单栋棚的跨度为4-12m，一般站地面积为2-10亩，最大者为30亩。连栋大棚覆盖的面积大，土地利用充分，棚温较高，温度比较稳定，但通风不良，易形成高温多湿。 多层覆盖的问题  为减少棚内夜间热辐射，加强防寒保温，提高大棚的夜间温度，而采用多层薄膜覆盖。即覆盖双层或几层薄膜。一

35、般两层膜间相隔30-50cm，以减弱冷热气流的传导、辐射对流现象，减低地面辐射。因此双层膜的保温效果较好。· 多层覆盖的形式是在单层棚的基础上于棚内吊挂一层薄膜（四边和棚顶），进行内防寒的措施，俗称二层幕。白天将二层幕拉开受光，夜间将其盖严保温。或采用大棚内加盖小棚，畦面用地膜覆盖，并加用二层幕等多层覆盖方式。 · 多层覆盖应用的薄膜种类很多，一般应用0.1mm的聚乙烯薄膜，或用厚度为0.06mm银灰色反光膜、或用地膜。早春在大棚内加盖小拱棚，可平均增温2-40c；用双层薄膜大棚可比单层膜最低气温提高50c左右。此外，还有覆盖草毡的中棚内加盖小棚等多种多层覆盖形式。 大棚覆

36、盖栽培的面积较大，空间大，棚内热效应较好；容易建造，且造价较低，便于多层覆盖，可种植高秧支架的瓜果、豆类等蔬菜，一般能比露地提早20-40天，或秋季延后栽培25天左右，故大量应用。随着工、农业生产的不断发展，新的类型和覆盖形式也不断出现。大棚的组成部分  其骨架由立柱（钢材或钢管大棚无）、拱杆（架）、拉杆（纵架）、压杆（压膜绳）等部件组成。俗称三杆一柱。此外，还有棚布、门窗、天沟（连栋大棚）等。大棚的结构  根据建棚所用材料不同，分：竹木结构、钢材结构、混合结构、装配式钢管结构等。 竹木结构的大棚可就地取材，容易建造，造价较低，但竹木容易腐朽，使用年限较短，立柱较

37、多，遮光较多，操作不便，更不便于机械化。钢材结构的大棚抗风雪能力强，坚固耐用，操作方便，可实现机械作业，也可采用自动或半自动开关风窗，但钢材易锈，易损薄膜，需进行放腐维修，费用较高。混合结构的棚型与竹木棚相同，但使用的材料是竹木、钢材、水泥构件等多种材料。装配式钢管结构大棚是采用薄壁镀锌钢管组装而成，工厂按标准规格，进行专业生产，配套供给给使用单位，主要有5.4m、6m、7.5m、8m、10m等跨度的大棚拱杆拉杆均为内外镀锌的薄壁管，所有部件用承插、螺钉、卡销、或弹簧卡具连接。用镀锌卡槽和钢丝弹簧压固薄膜，用卷帘器卷膜通风。其结构合理，耐锈蚀、安装拆卸方便，坚固耐用，但造价较高。现在大量应用。

38、 棚膜及其选择。大棚的性能    进入  大棚的性能1. 温度   影响栽培成功的关键。因为大棚的栽培时期是以春早熟、秋延后为主，所以温度条件更为突出。然而，园艺植物对温度条件的适应性还因其他条件改变而改变，如弱光下不适应高温。 ·     棚内温度变化的一般规律是：薄膜特性对温度变化影响大；外界日温及季节气温影响大，故有明显的季节温差和日较差。 旬、月平均值和外界气温变化的趋势基本相同，有些月份平均气温常常发生“温度逆转”现象。如5-6月份，把棚布四周揭起，覆盖成天棚时，棚内温度可比

39、棚外低1-20c。棚内昼夜气温变化比露地剧烈，特别是晴天，说明大棚内仍然存在有低温霜冻和高温危害的危险。 ·      大棚的地温   薄膜覆盖能提高土壤温度，其内土壤增温和保温性能优于中、小棚。但是，地温的变化同样具有季节和天气型变化。大棚内土壤温度日较差大，特别是白天和晴天，夜间和阴天比较平稳。大棚内土温的日较差比覆盖草毡的中、小棚变化大得多，故大棚春季早定植存在低地温的问题。故春季大棚要提早扣棚，深晒翻土，增施有机肥，制成高畦，加强中耕，减少灌水或采用地膜覆盖等措施提高地温。  2. 光照 

40、0;   大棚的光照条件受季节、天气状况、覆盖方式（大棚结构、方位、规模大小等）、   薄膜种类及使用情况的不同差异很大。· 不同部位及方向的光照强度 （南北延长） ·距棚顶距离（m）3060-70近地面照度（%）6134.724.5· 不同位置的水平照度  ·大棚方向东 （南）侧照度（%）中部照度（%）西（北）侧照度（%）南北延长29.12829东西延长503030· 可见南北延长的大棚内照度比较均匀。东西延长的大棚内不同位置的照度差异大。  · 不同棚型及结构对

41、棚内受光的影响 大棚类型透光量 lx（104）透光率（%）单栋钢材结构7.6772.0单栋竹木结构6.6562.5单栋硬塑结构7.6571.9连栋钢筋水泥5.9956.3露 地 对 照10.64100· 影响膜透光的因素    薄膜在使用中受太阳紫外线照射及受高温、低温的影响使薄膜产生老化现象，减弱透光性能。程度随薄膜成分、使用期、环境条件等不同。老化使透光率降低20-40%，甚至更多，使薄膜丧失使用价值。使用期间的尘染、水滴（其漫散作用使投射到水滴上的太阳光大约有50%被反射）等都会降低透光量。洗刷薄膜、防止尘染和吸附水滴，是增强大棚内受光和提高棚温、地温的重要

42、措施，特别是在早春低温期间。   3. 湿度 · 大棚内外空气湿度比较（24小时变化情况） ·棚别湿度24681012141618202224日均温露地绝对4.54.34.32.72.01.63.72.65.74.74.74.53.8r.h（%）8710010041151027195566717755.7大棚绝对8.27.56.78.818.522.319.819.013.711.110.58.812.9r.h（%）9910094998971909495961009693.7· 降低湿度的一般办法：适当通风；勤中耕松土；控制灌水量和次数；多次追肥；干土或

43、石灰；改变灌溉方式如采用滴灌或地膜覆盖等。 塑料大棚的应用   春季早熟栽培；秋延后栽培；春季为露地栽培育苗；秋冬耐寒蔬菜等加茬栽培或园艺植物越冬保护等。1.7 温室 玻璃温室；日光温室；现代化大温室 温室是比较完善的保护地生产设备，可人为创造、控制适合作物生长发育的环境条件，而在寒冷或炎热的季节进行园艺作物的生产。对淡季期间供应新鲜园艺产品，如蔬菜、草莓、花卉，调节花色品种具有重要意义。利用此类设备可达到周年生产，补充供应新鲜园艺产品，发挥其生产潜力。目前温室生产已经逐步使用仪器、仪表、电子设备和微机，控制调节温室的温、光、水、热、气、肥等单项条件，或综合的环境条件，以达

44、到早熟增产的目的。其发展将随着社会经济、科学技术和旅游事业的发展而发展。温室历史悠久，从低级、初级到高级，由小型、中型到大型，由简易到完善，由单栋温室到几公顷的连栋温室群。温室的类别    其演变和发展大体有以下几种类型：· 原始型   土洞子、暖洞子、火室、暖窖 · 土温室型 土温室、日光温室 · 改良型   北京改良式、鞍山式、哈尔滨式 · 发展型   北京拱圆，天津三折式，内蒙古无柱式 · 现代型   大型单栋及连栋温室 温室型式的分类依使

45、用的建筑材料不同区分为土木材料的土温室；钢材混凝土的钢架温室、管材温室；玻璃或塑料覆盖的玻璃温室或塑料温室等。依加温或不加温为条件，又区分为日光温室和加温温室（明火、暗火，暖气或热风加温）；依单栋或连栋分为单栋温室和连栋温室等。依温室的主要构件-透明屋面为准，划分为：单屋面、双屋面、拱圆屋面和连接屋面等。 温室的结构特点及性能   温室结构根据建材、设备、规模大小、形式等各有不同，其构成部分为： 结构名称中小型温室大型温室 地基、基础灰土地基、砖石基础、水泥墩灰土地基、地梁基础、水泥基础墩墙土、砖墙、夹皮墙矮墙、玻璃山墙构架木材、柱、框、铁木混合结构等钢材、合金钢、铝合金等覆盖物玻璃

46、、塑料膜、灰土、草席等玻璃、钢化玻璃、塑料加强板、不织布加温设备土炉灶、小锅炉、热风炉锅炉房集中采暖通风设备天地窗自然通风天地窗、风筒、自动强制通风给排水设备沟灌、滴灌、浇灌、排水沟喷灌、滴灌、沟灌、天沟、排水沟附属设备工具室兼工作间锅炉房、工作间、控制室等  日光温室的构造及其性能  · 利用30-380大角度的一面坡玻璃屋面，充分采光，利用太阳光热，严加防寒保温，造成温室内的高温潮湿条件。类型有：一面坡日光温室；立窗式日光温室；拱圆形日光温室；冬暖式大棚（近几年发展）。建造方位多为东西延长，由于玻璃屋面的倾斜角大，又因空间较小容易增温，同时屋顶及墙较厚，又有草

47、席，纸被或棉被防寒，故防寒保温条件好。日光温室内土地利用率高，可达70-80%，产量虽比加温温室低，但成本较低。使用比较广泛。近年来发展的是冬暖式大棚，其墙后达一米。温室前后挖沟防寒。 · 日光温室内冬季地温较低是影响生产的关键问题。且自南到北温差较大。 ·距离（m）00.511.522.533.54地温（0c）7.79.010.712.013.013.213.012.011.2·   日光温室内空气的相对湿度白天一般在50%左右，夜间90%以上，需注意通风，以防止病害发生。 · 应用：冬春季生产；早春早熟栽培；为塑料大棚或露地栽培育苗；秋冬季

48、延后栽培。      加温温室的构造及其功能     ·  二折式温室  是土木结构的中小型温室，具有墙、后屋面、前屋面、屋架、覆盖物、及加温设备等部分组成。后屋面为倾斜的不透明的屋顶；前屋面为天窗、地窗两种不同倾斜角度的透明屋面，形成两个折面式屋面，故称二折式温室（北京改良式）。其性能是借助充分采光，严密保温，适量通风和补充加温等措施，可在冬、春季调节、控制达到适宜园艺植物生长的小气候条件。冬季低温，少光 ，是温室加温管理的重要时期，也是最难管理的季节。温度存在季节变化、日变化，也存

49、在局部温差。光照条件：其天窗、地窗是两种角度（天窗面积大，角度小；地窗面积小，角度大），以适应不同季节的受光条件，自然产生光照的差异。季节和部位不同，受光差异大。透光量为露地的30-60%。冬季为春季的50%左右。地温也受季节和部位影响，冬季提高地温是亟待解决的问题。r.h随着天气变化，加温或通风灌水等措施而有变化。一般晴天白天50-60%，夜间90%以上；阴天白天70-80%，夜间可达饱和状态。其特点是温室较矮，空间及栽培面积较小，便于加温、保温，供热量少，热耗损小，可节省燃料。但操作不便，土地利用率低，局部温差大，冬茬地温低，各茬产量及不同部位的产量差异大。 · 三折式温室

50、60; 可克服二折式温室的缺点。 · 双屋面连栋温室   20世纪60-70年代发展的现代化温室。温室使用钢材，钢化玻璃，普通玻璃，丙烯酸树脂玻璃纤维加强板（fra）等建成。使用的钢材有普通钢材；镀锌钢材和铝合金轻型钢材。有我国设计的温室和从荷兰引进的温室。温室总荷重能力50kg/m2，抗雪压25kg/m2，抗风能力33m/s。温室的管理及附属设备。管理设备如加温、通风、灌水（施肥）co2发生器、保温幕、蒸气消毒、电控操作及监控装置等。各种装置的的电控系统都集中在一个室内或一个操作台上或控制柜内，成为温室的管理中心。主要有： o 加温系统  采用集中供暖

51、，分区控制及监测的加温设备。一般采用暖水锅炉，进行水暖加温，为了进行蒸气消毒，而采用蒸气、暖水两用炉。燃料为石油液化气、重油及煤等。锅炉的点燃装置可全部自动化，室内温度设有自动调节器。 o 通风装置   通风窗的开关分为软传动，以钢丝绳用电动机卷，放升降玻璃窗；硬传动，以螺旋拉杆带动“v”型支架或用单轴双臂式自动旋转开窗机，开关玻璃窗。开窗的电力为电子自控，电动或手动三套装置。全室可有两套自动通风装置，分别控制天窗的半个侧面。风窗上设有开窗角度（位置）感应器，可根据需要确定开关窗的位置大小。根据植物的要求在电控通风仪表盘上调整好昼夜适温信号，可在24小时内自动开关风窗。 o

52、 灌水设备  可进行滴灌、喷灌、浇灌，喷药、施肥和喷雾降温，调湿等作业。排水系统除天沟落水槽外，主柱为排水管，室内应设暗沟、暗井，如此可以充分利用温室的栽培面积，并可降低室内湿度，减轻病害。 o 保温幕   又称二层幕，节能罩。可节能20%以上。幕布用合成纤维做成的无纺布，外观类似吸水纸，使用寿命可达5-6年。保温幕在单跨温室内移动，从一端拉向另一端。可提高室温6-70c，节省能耗14%。也可遮荫降温，可减弱光照强度50.3%，降低温度70c。 o co2施肥装置 co2发生器；化学反应法施肥。提高室内co2浓度。 o 土壤消毒   采用锅炉中

53、的蒸气，进行土壤蒸气消毒，土层深0-30cm，用90蒸气，保持30分钟，可以杀死病菌、虫卵  · 双屋面连栋温室的性能 o 气温  室内气温分布比较均匀，局部温差较小。温室内昼夜气温变化幅度大，在不加温的条件下高低相差24-310c。加温条件下，冬季温室内温度高温可保持在250c左右，低温100c左右，但耗热量较大。 o 地温  温室内地温变化比较稳定，变化幅度比气温小。 o 光照  由于玻璃屋面的角度（26034）和跨度较适合，光的反射率只有4.4%。温室内透光率春季为51%，夏季70%，秋季60-70%，冬季49%。夏季生产必须考虑玻璃屋面

54、的遮荫降温，平均日辐射总量为477.8-500.0cal/cm2*日。因为温室不影响受光，故冬季光照条件均好，积尘和污染会影响透光率。 o 湿度  连栋温室由于天窗面积占25%，侧窗面积为70%，故通风状况好，但受栽培管理条件影响很大，正常通风下，春季rh白天40-50%，有时10%，夜间80-90%，秋季白天40-60%，夜间85-90%。由于rh容易控制，故霜霉病危害较轻。 第二章 设施园艺环境及其调控    园艺植物生长发育是其与周围环境条件相互作用的结果。栽培管理技术就是经常不断地调节两者之间的矛盾，使其达到统一平衡。设施园艺栽培管理的重点是在人

55、为地调节控制的综合环境条件下，能够获得速生、优质、稳产高产、低消耗和最大经济效益的园艺产品。制订环境调控标准和栽培技术规范，须研究三个大的问题：1.研究影响设施条件下园艺植物生长发育的环境条件及其如何影响，求出定量关系，制订设施环境的标准参数和环境调控管理的依据。2.研究建筑结构、设备以及环境工程技术所创造的环境状况和阐明形成该状况的机理。为确立环境调控的基本方法，改进保护地设施、建立标准环境等提供科学根据。3.在上述研究的基础上，研究制订出最佳的综合环境调控标准，研究发展“设施园艺学”“农业生物环境控制学”，为实现农业现代化、工厂化服务，为改善人民生活服务。   保护地的

56、环境条件与露地的环境条件各有特点。一是在半封闭系统内，创造最佳的综合环境条件，保证作物优质稳产高产。一是在裸露的土地上确定适期栽培，容易受不良环境的影响，难以保证作物优质稳产高产。   在园艺作物正常生长发育过程中，需要光照、温度、水分、养分和空气等因素，这些因素共同产生影响，构成综合环境条件。在保护地栽培发展过程中，人们最初仅重视温度的调控。现在向综合调控发展。但是要实现工厂化生产还有难度，主要是由于部位综合环境条件的不均匀，因而不能仅仅满足于一般的定量或平均值的调控。目前，我国保护地生产受自然限制的传统经验已经不能满足人民生活日益增长的要求，必须采用先进的科研成果和先进

57、的工程技术。结合我国的国情国力，进一步研究以光照为基准的综合环境条件和采用电子计算机进行自动化调控技术。第一节  光照条件及其调节控制   保护地内的光照条件仍主要利用自然光，利用率仅外界环境的40-60%。利用阳光的波长范围为390-760nm的可见光部分。其能量占太阳辐射能总量的50%。还包括290-390nm的紫外线（1-2%）及760nm以上的红外线（48-49%），其也对作物生长发育有重要的影响。故采用“太阳辐射能”表征植物“光”环境，描述“光”对植物生长发育的影响最恰当。太阳辐射能大小的物理量是“辐射能通量密度”，单位是瓦特/平方米，或watt/m2，

58、或kcal/m2*min.        1w/m20.86kcal/m2*h.  “辐射能通量密度”与“辐射强度”的概念有别，后者考虑了辐射能通量的方向。表示物体被照明程度的物理量是光强度或光照强度，单位是勒克斯（lux，lx）或klux，klx。辐射能通量密度与光照强度换算关系复杂，通常波长为400-700nm的太阳光，换算系数为250lx/w*m-2。光照强度只表示可见光部分的能量，不包括紫外线和红外线部分的能量。同时绿色植物吸收的波长与正常人眼所感觉的波长范围并不完全一致，故用lx表示的光照强度不如用w/m

59、2或kcal/m2*h表示的辐射能通量密度更能客观地反映“光”对植物的作用。由于各种植物对光照强度要求不同，这在栽培上很有意义，强光型植物如番茄、黄瓜等要求光最大限度地透入温室内。而弱光型植物如鸭儿芹、茼蒿等在光强的季节，还需用遮阳网进行遮光栽培。光照时数影响园艺植物的花芽分化。光照强度和光照时数对园艺植物开花和产量影响很大。一、保护地内的光照条件     包括光照时数、光照强度、光质和光照分布等几个方面。既相互联系又相互影响，构成了保护地内复杂的光照条件。光质主要受透明覆盖材料光学特性影响，变化比较简单，其余各项不断变化，情况比较复杂。 · 保护地的透

60、光率-其内的太阳辐射能或光照强度与室外太阳辐射能或自然光强之比。保护地的散射光的透光率一般取决于透明覆盖材料、保护地的结构、形式及覆盖物的污染程度。保护地的散射光的透光率与投射光的入射角（光线与覆盖物法线形成的角度）有关。即与温室方位、屋顶坡度和太阳高度有密切关系。 · 覆盖材料的透光特性-投射到保护地覆盖物上的太阳辐射能，一部分被覆盖材料吸收，一部分被反射，一部分透过覆盖材料射入保护地内。其关系为：吸收率+反射率+透射率=1。玻璃与塑料薄膜的透光性质大致相同。毛玻璃和纤维玻璃，随着阳光入射角的增大，透光率几呈直线下降。波状纤维玻璃，由于能对阳光进行多次反射，而且能在某一方向上，使阳

61、光入射角减小，因而透光性能比玻璃好。覆盖材料还能使保护地内光质发生改变。 · 污染和老化对透明覆盖材料透光性的影响-灰尘、烟粒污染以及薄膜表面附着的一层水滴或水膜，使保护地内的光照强度大为削弱，光质也有所改变。灰尘主要削弱红外线部分，水滴或水膜主要削弱900-1000nm和1100nm的红外线部分。两者共同影响使塑料薄膜大棚内的光照强度仅为露地的50%，此外，水膜的消光作用与水膜厚度有关，不超过0.1-1.0mm时，影响很小。老化的削光作用主要在紫外线部分。覆盖材料不同，老化程度不同。如钢化玻璃比普通玻璃容易老化，聚氯乙烯比聚乙烯易老化。 ·   

62、60;      聚氯乙烯与聚乙烯防尘农膜的透光率比较 ·类    别原始透光率使用两个月后一年后聚氯乙烯905515聚乙烯防尘农膜908258· 保护地结构与透光率的关系-保护地结构包括建筑方位，结构形状（如屋面坡度、单栋或连栋等）和长度等。 建筑方位一般坐北朝南，东西延长（特别是在北纬350以上地区）。单栋温室或塑料棚其透光率比南北延长可高5-20%。保护地内建材骨架遮光面积与阳光入射角有关，入射角越小，建材骨架遮光面积越小，太阳高度越低，建材骨架遮光面积越大。东西屋面对称的南北延长塑料棚比

63、南北屋面对称的东西延长塑料棚，床面光照强度分布较均匀。·                东西延长棚内各部位透光率（南北向对称屋面） ·项     目棚外棚南部棚北部太阳辐射能cal/cm2*min0.3500.1690.083透光率（%）10048.325.1·           

64、60;    南北延长棚内各部位透光率（东西向对称屋面） ·项     目棚外棚西部棚中部棚东部棚外棚南部棚北部太阳辐射能cal/cm2*min0.8150.4290.4450.4310.7470.2470.247透光率（%）10052.654.652.910033.033.0     总之，对单栋的温室、塑料棚而言，如是单屋面的，则以东西延长、坐北朝南为优。如是双屋面的，以冬季生产为主时，东西延长比南北延长的光强。而且可以通过调整屋面坡度、减少水平构架材料、减少床面上的弱光

65、带，克服床，面光照分布不均的缺点；如以春、秋栽培为主时，或全年栽培时，则应以南北延长为优。连栋温室或连栋塑料棚  冬至时东西延长的连栋温室透光率优于南北延长的。栋越长、越少、纬度越高差异越明显。夏至时，两种方位的温室内直射光日总量的分布都较均匀，透光率差异不大。东西延长的连栋温室或塑料大棚，冬季光照强，但床面上光量分布不均匀，尤其是双行栽培时，北侧遮光严重，且室内温度变化大，调节有困难，而南北延长的，虽然冬季光照差些，但受光均匀，室内温度变化缓慢，容易调节管理。故生产上连栋温室或连栋塑料大棚 一般是南北延长的。屋面倾斜角   单栋温室在一定范围内，倾斜角越大，温室的透光率越高，且具有最大透光率的倾斜角度，因季节而异；坐北朝南的温室，屋面倾斜角对透光率的影响更突出，故选择合理的屋面倾斜角是很重要的。实际建