第八章 无土栽培环境调控1

1、第八章 无土栽培的环境调控环境保护设施类型环境保护设施类型光照条件及调控光照条件及调控温度条件及调控温度条件及调控CO2及其调控及其调控空气湿度及其调控空气湿度及其调控环境的综合调控技术环境的综合调控技术第一节第一节 环境保护设施类型环境保护设施类型环境设施依据覆盖材料的不同分为环境设施依据覆盖材料的不同分为玻璃温室玻璃温室塑料温室：硬质（塑料温室：硬质（PCPC板、板、FRAFRA板、板、FRPFRP板。板。复合板等）塑料温室和软质塑料（复合板等）塑料温室和软质塑料（PVCPVC、PEPE、EVAEVA膜等）温室。膜等）温室。依据形状可分为：依据形状可分为：单栋单栋连栋连栋依据屋顶的形式则分

2、为：依据屋顶的形式则分为：双屋面双屋面单屋面单屋面不等式屋面不等式屋面拱圆屋面拱圆屋面一、塑料大棚一、塑料大棚通常把不用砖石结构围护，只以竹、木、通常把不用砖石结构围护，只以竹、木、水泥或钢材等作为骨架，在表面覆盖塑料水泥或钢材等作为骨架，在表面覆盖塑料薄膜的大型保护栽培设施称为塑料大棚。薄膜的大型保护栽培设施称为塑料大棚。一般由拱桥、纵梁、立柱、山墙立柱、骨一般由拱桥、纵梁、立柱、山墙立柱、骨架连接卡具和门构成。架连接卡具和门构成。二、日光温室二、日光温室 日光温室是我国淮河以北地区面积最大的日光温室是我国淮河以北地区面积最大的保护生产设施，由后墙、后坡、前屋面和保护生产设施，由后墙、后坡、

3、前屋面和两面墙构成，脊高两面墙构成，脊高2m2m以上，跨度以上，跨度6-8m6-8m，一，一般坐北面南，东西延长向建造，大多以塑般坐北面南，东西延长向建造，大多以塑料薄膜为采光覆盖材料，以太阳能为热源，料薄膜为采光覆盖材料，以太阳能为热源，靠最大限度地采光、加厚的墙体和后坡，靠最大限度地采光、加厚的墙体和后坡，以及防寒沟、纸被、草苫等细一些的保温以及防寒沟、纸被、草苫等细一些的保温御寒设备。御寒设备。三、现代化温室三、现代化温室 多用热镀锌钢材或铝型材作结构材料，用多用热镀锌钢材或铝型材作结构材料，用混凝土作基础材料，采用桁架结构，一般混凝土作基础材料，采用桁架结构，一般南北向东西延长，见光面

4、积大，冬季经光南北向东西延长，见光面积大，冬季经光量较多。量较多。四、植物工厂四、植物工厂根据光源的不同分为：根据光源的不同分为：人工光照型植物工厂：人工光照型植物工厂： 采用阳光不能直接透入的高绝热材料建成，采用阳光不能直接透入的高绝热材料建成，室内以高压钠灯、荧光灯、生物灯等作为室内以高压钠灯、荧光灯、生物灯等作为光合作用光源。光合作用光源。自然光造型植物工厂：自然光造型植物工厂：以太阳光作为光合作用光源的植物工厂。以太阳光作为光合作用光源的植物工厂。人工光照与自然光照合用型人工光照与自然光照合用型利用自然光源和补充人工光源的植物工厂。利用自然光源和补充人工光源的植物工厂。五、夏季保护设施

5、五、夏季保护设施遮阳棚遮阳棚防雨棚防雨棚防虫棚防虫棚第二节第二节 光照条件及其调控光照条件及其调控一、设施的光照条件与影响因素一、设施的光照条件与影响因素（一）保护设施的光照条件（一）保护设施的光照条件1 1、总辐射量低，光照强度弱、总辐射量低，光照强度弱2 2、光质变化大、光质变化大3 3、光照分布不均匀、光照分布不均匀（二）影响设施内光照条件的因素（二）影响设施内光照条件的因素屋面角度和屋面形状屋面角度和屋面形状温室方位温室方位透明覆盖材料透明覆盖材料塑料薄膜根据制作母料分为：塑料薄膜根据制作母料分为：聚乙烯（聚乙烯（PEPE）聚氯乙烯（聚氯乙烯（PVCPVC）乙烯乙烯- -醋酸乙烯（醋酸

6、乙烯（EVAEVA）4 4、骨架材料、骨架材料5 5、温室的连栋数目、温室的连栋数目6 6、相邻温室或塑料大棚间的间距、相邻温室或塑料大棚间的间距7 7、作物群体结构的影响、作物群体结构的影响二、设施内光照条件的调控二、设施内光照条件的调控1 1、设计结构建造合理、设计结构建造合理温室采用坐北面南、东西延长的方位设计；温室采用坐北面南、东西延长的方位设计；从采光的角度考虑，除现代化连栋温室外，从采光的角度考虑，除现代化连栋温室外，尽量选用单栋式的温室，选择适宜的棚室跨尽量选用单栋式的温室，选择适宜的棚室跨度、高度、屋角面，保持邻栋温室合理间距；度、高度、屋角面，保持邻栋温室合理间距；选用防尘、

7、防滴、防老化、透光性强的透明选用防尘、防滴、防老化、透光性强的透明覆盖材料；覆盖材料；尽可能选用细而坚固的骨架材料。尽可能选用细而坚固的骨架材料。（2）加强设施管理）加强设施管理保持屋面透明覆盖材料的高透光率；保持屋面透明覆盖材料的高透光率；不透明内外覆盖物尽量早揭晚盖；不透明内外覆盖物尽量早揭晚盖；在温室张挂聚酯镀铝镜面反光幕或玻璃温在温室张挂聚酯镀铝镜面反光幕或玻璃温面涂白。面涂白。（3）加强栽培管理）加强栽培管理 作物合理密植，注意行向，扩大行距，缩作物合理密植，注意行向，扩大行距，缩小株距，摘除秧苗基部的侧枝和老叶，增小株距，摘除秧苗基部的侧枝和老叶，增加群体的光透过率。加群体的光透过

8、率。（4）适时补光）适时补光作为人工补光的电光源有作为人工补光的电光源有3 3种要求：种要求： 要求有一定的强度；要求有一定的强度； 要求光照强度具有一定的可调性；要求光照强度具有一定的可调性； 要求有一定的光谱能量分布。要求有一定的光谱能量分布。（5）根据需要遮光或遮黑）根据需要遮光或遮黑 生产上一般根据光照情况选用生产上一般根据光照情况选用25-85%25-85%的遮的遮阳网或铝箔复合材料，要求具有一定的透阳网或铝箔复合材料，要求具有一定的透光性，较高的反射率和较低的吸收率，而光性，较高的反射率和较低的吸收率，而且最好是活动式。且最好是活动式。第三节第三节 温度条件及其调控温度条件及其调控

9、一、设施内温度变化的特征一、设施内温度变化的特征季节性变化与日变化季节性变化与日变化设施内设施内“逆温逆温”现象现象气温与地温分布不均匀气温与地温分布不均匀二、设施内温度条件的调控二、设施内温度条件的调控 任何作物的生长发育和维持生命活动都要任何作物的生长发育和维持生命活动都要求一定的温度范围，即温度的求一定的温度范围，即温度的“三基点三基点”； 温度高低和昼夜温度变化会影响作物的生温度高低和昼夜温度变化会影响作物的生长发育、指着胡形态、产量和品质。长发育、指着胡形态、产量和品质。（一）保温措施（一）保温措施1 1、日光温室保温、日光温室保温（1 1）采用多层覆盖）采用多层覆盖（2 2）提高温

10、室透光率）提高温室透光率（3 3）增大保温比）增大保温比（4 4）设置保温墙体）设置保温墙体（5 5）设置防寒沟）设置防寒沟（6 6）保持温度相对封闭）保持温度相对封闭2、大型温室保温、大型温室保温（1 1）采用双层充气膜或双层聚乙烯板）采用双层充气膜或双层聚乙烯板（2 2）设置两层保温幕）设置两层保温幕永久幕和半固定幕系统永久幕和半固定幕系统可移动幕系统可移动幕系统（3 3）设置垂直幕保温）设置垂直幕保温（二）加温措施（二）加温措施1 1、空气加温、空气加温热水加温热水加温蒸汽加温蒸汽加温火道加温火道加温热风加温热风加温2、基质加温、基质加温酿热物加温酿热物加温电热加温电热加温水暖加温水暖加

11、温3、营养液加温、营养液加温冬季冬季NFTNFT水培时，在贮液池内可以安装不锈水培时，在贮液池内可以安装不锈钢螺旋管，或用电热管加热。钢螺旋管，或用电热管加热。还可以利用地热、工厂余热、地下潜热、还可以利用地热、工厂余热、地下潜热、城市垃圾酿热、太阳能等加温方式也可以城市垃圾酿热、太阳能等加温方式也可以进行设施内加温；进行设施内加温；有时采用临时性加温，如燃烧木炭、锯木、有时采用临时性加温，如燃烧木炭、锯木、熏烟等。熏烟等。（三）降温措施（三）降温措施1 1、遮光降温法、遮光降温法外遮法：在温室、大棚屋顶外部相距外遮法：在温室、大棚屋顶外部相距40cm40cm左右的距离处张挂遮光幕；左右的距离

12、处张挂遮光幕；内遮法：温室内安装遮阳网来降温。内遮法：温室内安装遮阳网来降温。2 2、屋顶面流水降温法、屋顶面流水降温法 屋顶面形成的流水层可吸收投射到屋顶的屋顶面形成的流水层可吸收投射到屋顶的太阳辐射太阳辐射8%8%左右。左右。3、蒸发冷却法、蒸发冷却法 使空气先经过水的蒸发冷却降温后再送入使空气先经过水的蒸发冷却降温后再送入室内，达到降温目的。室内，达到降温目的。（1 1）湿热排风法）湿热排风法 在温室进风口内设在温室进风口内设10cm10cm厚的纸垫窗或鬃厚的纸垫窗或鬃毛垫窗，不断将其淋湿，温室另一端用排毛垫窗，不断将其淋湿，温室另一端用排风扇抽风，使进入室内的空气先通过湿垫风扇抽风，使

13、进入室内的空气先通过湿垫窗被冷却再进入室内。窗被冷却再进入室内。（2 2）细雾降温法）细雾降温法 在室内高处喷以直径小于在室内高处喷以直径小于0.05mm0.05mm的浮游性的浮游性细雾，用强制通风气流使细雾蒸发达到全细雾，用强制通风气流使细雾蒸发达到全室降温。室降温。（3 3）屋顶喷雾法）屋顶喷雾法 在整个屋顶外面不断喷雾湿润，使屋面降在整个屋顶外面不断喷雾湿润，使屋面降温接近室外湿球温度，在屋面下使冷却了温接近室外湿球温度，在屋面下使冷却了的空气向下对流。的空气向下对流。4 4、通风、通风自然通风的原则为由小渐大、先中、再顶、自然通风的原则为由小渐大、先中、再顶、最后底部通风，关闭通风口的

14、顺序则相反；最后底部通风，关闭通风口的顺序则相反；强制通风的原则是空气应远离植株；强制通风的原则是空气应远离植株；夏季可用带孔管道将冷风均匀送到植株附夏季可用带孔管道将冷风均匀送到植株附近。近。5 5、营养液降温、营养液降温 在贮液池内可以安装不锈钢螺旋管，通过在贮液池内可以安装不锈钢螺旋管，通过循环地下水降温。循环地下水降温。第四节第四节 CO2及其调控及其调控一、设施内一、设施内COCO2 2的特点和影响因素的特点和影响因素（一）设施内（一）设施内COCO2 2体积分数变化的特点体积分数变化的特点1 1、设施内、设施内COCO2 2的日变化的日变化2 2、设施内不同部位的、设施内不同部位的

15、CO2CO2体积分数分布情况体积分数分布情况（二）影响设施内（二）影响设施内COCO2 2体积分数的因素体积分数的因素 设施类型、空间面积大小、通风状况以及设施类型、空间面积大小、通风状况以及栽培的作物种类、生育阶段和栽培床条件栽培的作物种类、生育阶段和栽培床条件等不同，设施内部等不同，设施内部COCO2 2体积分数会有很大差体积分数会有很大差异。异。二、设施二、设施CO2体积分数的调控体积分数的调控一般黄瓜、番茄、辣椒等果菜类一般黄瓜、番茄、辣椒等果菜类COCO2 2施肥平施肥平均增产均增产20-30%20-30%；鲜切花施鲜切花施COCO2 2可增加花数开花，增加和增粗可增加花数开花，增加

16、和增粗测枝，提高花的品质。测枝，提高花的品质。（一）（一）CO2来源与施用方法来源与施用方法1 1、液态、液态COCO2 22 2、干冰埋放法、干冰埋放法3 3、燃料燃烧、燃料燃烧4 4、COCO2 2颗粒气肥颗粒气肥5 5、化学反应、化学反应6 6、其他方法、其他方法（二）（二）CO2施用体积分数施用体积分数 CO CO2 2施用的最适浓度和施用量与作物特性和施用的最适浓度和施用量与作物特性和环境有关。一般随光照强度的增加相应提环境有关。一般随光照强度的增加相应提高高COCO2 2体积分数。体积分数。（二）（二）CO2施用时期施用时期COCO2 2施肥应在作物一生中光合作用最旺盛的施肥应在作

17、物一生中光合作用最旺盛的时期和一天中光照条件最好的时间进行。时期和一天中光照条件最好的时间进行。每天的每天的COCO2 2施肥时间应根据设施施肥时间应根据设施COCO2 2变化规律变化规律和植物的光合特点进行。和植物的光合特点进行。（四）（四）COCO2 2施肥过程中的环境调节施肥过程中的环境调节（1 1）光照）光照（2 2）温度）温度（3 3）肥水）肥水第五节第五节 空气湿度及其调控空气湿度及其调控一、设施内空气湿度的特点和影响因素一、设施内空气湿度的特点和影响因素（一）设施内空气湿度特点（一）设施内空气湿度特点湿度大湿度大季节性变化和日变化明显季节性变化和日变化明显1.1. 湿度分布不均匀

18、湿度分布不均匀（二）设施内空气湿度的影响因素（二）设施内空气湿度的影响因素（1 1）设施的密闭性）设施的密闭性 在相同条件下，设施环境密闭性好，空气在相同条件下，设施环境密闭性好，空气中的水分不易排出，内部空气湿度越高。中的水分不易排出，内部空气湿度越高。（2 2）设施内温度）设施内温度 在空气水汽质量相同的情况下，温度升高，在空气水汽质量相同的情况下，温度升高，空气湿度下降。空气湿度下降。二、空气湿度的调控二、空气湿度的调控 空气湿度主要影响园艺作物的气孔开闭和空气湿度主要影响园艺作物的气孔开闭和叶片蒸腾作用，直接影响作物生长发育。叶片蒸腾作用，直接影响作物生长发育。另外，许多病害的发生与空

19、气湿度密切有另外，许多病害的发生与空气湿度密切有关。关。湿度调节的途径主要有控制水分来源、温湿度调节的途径主要有控制水分来源、温度、通风、使用吸湿机等。度、通风、使用吸湿机等。（一）除湿（一）除湿1 1、主动除湿、主动除湿主要靠加热升温和通风换气来降低室内湿主要靠加热升温和通风换气来降低室内湿度。度。工作原理是通过热交换中的吸气和排气两工作原理是通过热交换中的吸气和排气两台换气扇，从室外吸入低温低湿空气，进台换气扇，从室外吸入低温低湿空气，进入温室后先变成高温低湿空气，进而吸湿入温室后先变成高温低湿空气，进而吸湿形成高温高湿空气，然后排出温室外变成形成高温高湿空气，然后排出温室外变成低温高湿空气。低温高湿空气。2 2、被动除湿、被动除湿（1 1）自然通风）自然通风（