园艺植物设施栽培研究

第八章

园艺植物设施栽培研究

园艺植物设施栽培指在不适宜园艺植物生长发育的寒冷或炎热季节，利用专门的保温防寒或者降温放热设备，人为地创造适宜园艺植物生长发育的小气候条件进行的生产。园艺植物生产设施包括：风障、荫障、荫棚、薄膜覆盖、阳畦、温床、塑料拱棚、温室、软化室（窖）或其他遮光设施等。生产方式有早熟栽培、延后栽培、越冬及冬季促成栽培、地膜及简易覆盖栽培、软化栽培、假植栽培、炎夏降温、防雨措施栽培及其他如无土栽培（水培、砂培、雾培、岩棉培）等。设施栽培研究主要包括：不同地区不同类型的温室、大棚等园艺设施的结构和性能研究，研制良好保温、节能、采光、降温的温室，逐步使结构标准化、设备现代化、管理自动化。培育适于设施栽培的果树、蔬菜、花卉新品种并探索其配套栽培技术，尤其是安全生产和质量控制技术。研究连作条件下解决土壤盐渍化及病虫害防治方法等。主要内容设施栽培试验设计的特点*小气候的测定#二氧化碳施用的研究设施栽培土壤盐渍化的研究第一节设施栽培试验设计特点一、试验特点由于受设施自身结构的限制，在不同部位其温度的水平和垂直分布、光照强度、光照时间和分布等很难均匀一致，甚至局部产生的差异很大。这种局部差异增加了设施试验的复杂性。温室、温床等设施面积小，试验小区面积、重复次数都受到一定限制。二、设施试验设计要点及注意事项1、增加地端保护行：冷床、温床及大棚温室四周由于遮光、热量的散失，气温较低，光照不足，对大棚的通道温度影响更大，一般不宜安排试验小区，而只能作为保护行。2、小区的形状：以长方形为好，小区长边与温度、光照的变化方向相一致。长宽比一般为1:5或2:5.3、注意散热器位置4、重复的安排：同一个试验最好安排在同一个设施内

：同一个试验最好安排在同一座温床或温室，以避免气候条件的差别，在不得已的情况下可以安排在几座温床或温室，每一座温室或大棚安排1-2个重复，但不允许把一个重复的不同处理安排在不同的温床或温室中。5、小区面积和重复次数：一般比大田面积小，长边与温度或光照的变化相一致。一般重复3-4次。6、提高试验田间管理的一致性：确保试验的精确度

加热系统热水管道预备试验可以不设重复，每隔2-3个小区设置1个对照，正式试验则要设置3-4次重复。因设施面积较小，每个试验中的处理数目不宜过多。蔬菜名称育苗（温床、温室）栽培（温室、大棚）面积（m2）重复次数面积（m2）重复次数番茄、茄子、辣椒1.0-2.03-46.6-13.03-4黄瓜2.0-3.03-413.0-20.03-4莴苣2.0-3.03-46.6-13.03-4芹菜1.0-2.03-46.6-13.03-4设施试验小区面积及重复次数设计参考数值第二节小气候的测定一、设施方位和屋面倾斜角度的测定方位用指北针测定，屋面角度可以用测斜仪测定，拱圆式温室屋面角度可以通过测定不同部位曲线切线与地面的夹角确定。二、温度测定不同结构和覆盖物的保温效果和降温效果温度的水平和垂直变化不同季节或不同天气的增温效应设施内温度的日变化和季节变化地表和土壤温度的变化酒精温度计、电子感应温度计、温度传感器多点测量，测定时感温部位应在测定点上，而且要用挡板覆盖。季节变化可以间隔10d或一个节气测定1次，如规定的测定时间没有代表性，可以推迟补测1次。日变化观测时间要能显示出温度的变化，包括最高和最低温度，最好与气候观测的时间相同，以便比较，一般在每天2时、8时、14时、20时测定。三、光照测定光照强度、光照时间、光分布和光质照度计测定光照强度和透光率，测定时感光部位应在植株叶层分布最多的地方，有时也可叶层和植株表面测定两次，同时测定室外光照，以计算不同结构和覆盖物的透光百分率。季节变化和日变化测定方法参照温度测定方法。四、通风量及二氧化碳测定通风量用热线微风仪测定，也可用阿斯曼风速仪测定目前要迅速、准确的测定空气中CO2浓度还比较困难

化学反应法

光折射法

导电率法：NaOH与CO2反应是导电率发生变化红外线CO2分析仪：所有气体在波长1.5-2.5μm的红外线光谱范围内都有固定的吸收光谱，且红外线部分的吸收量与吸收气体的浓度成正比。第三节二氧化碳施肥研究设施内的CO2的来源：空气固有的、作物呼吸作用、有机物分解发酵、煤炭柴草燃烧等放出的设施中夜间CO2浓度比外界高，白天日出后果树的光合作用逐渐加强，二氧化碳浓度降低，由于室内气体交换受到了限制，使植物处于饥饿状态，影响了果树正常的光合作用；同时，由于棚室内的光照强度大大低于外界，光合同化能力也有所下降。目前大气中CO2的浓度通常为0.030％-O.034％，该含量虽能基本满足园艺植物正常生长发育的需要，但并不能使果树达到最大光合效率，获得最佳产量。增施CO2气肥不仅可提高产量，而且还能提高品质，增强抗性。试验证明。在密闭条件下，通过提高CO2的浓度，可以弥补因光照不足而导致的光合能力下降。当棚室内CO2浓度达到自然条件下的3倍时。光合强度则提高到原来的2倍以上，而且在弱光条件下效果更明显。温室、大棚的密闭条件好，为二氧化碳施肥创造了条件，又由于可以补偿冬季弱光的作用，世界上普遍使用，提高二氧化碳浓度可以增强同化效能，促进根系的发育，植株生长旺盛。莴苣等叶菜类可增产３０－５０％，果菜类表现提前生育，多花、坐果率高，一般可增产１５－３０％。一、设施内二氧化碳浓度的变化

设施类型、面积及空间大小、通风换气窗开关状况以及所栽培的作物种类、生育阶段和栽培条件等不同，设施内CO2浓度日变化差异很大。栽培床的有机物对设施内CO2浓度变化影响很大。

1吨有机物完全分解后能释放l.5吨二氧化碳二、二氧化碳的施用浓度和技术1500-3000mg/L为作物适宜的CO2浓度。CO2施用量=设施容积（m3）/设施床面（m2）×换气率(n/nr)×[CO2设定浓度(g/m3)-外界大气中CO2浓度(g/m3)]+[作物CO2浓度吸收量(g/m3)-床面CO2发生量(g/m3)]1、CO2主要来源酒精酿造副产品：气态、液体、固体（干冰）空气分离：液体化学分解：强酸和碳酸盐反应放出CO2。碳素或碳氢化物（煤、炭、煤油、液化石油气、沼气等）充分燃烧产生CO2利用有机物分解发酵放CO2：施用有机肥、在温室内在冬季利用秸秆发酵一方面产生热量，另一方面产生大量CO2

2、CO2施用时期作物种类、栽培方式、栽培床状况以及天气变化等而异。根据果树的生理特点，在光照强度达到1000～3000Lx后，才能开始吸收二氧化碳进行光合作用，因此，日出后0.5～1.0h(小时)可以开始施用二氧化碳气肥。由于上午的同化量占全天的6O～7O％，因此，为节约气肥用量，在上午施用2～3h(小时)即可。就果树的生长时期而言，在开花坐果后开始施用，直到产品收获前几天停止施用。果菜作物，在开花坐果后开始施用，直到产品收获前几天停止施用。叶菜作物在幼苗定植后开始施用。若肥水充足，温度高，可在开花前施用。

温室中的CO2浓度在一天中的变化是夜间的浓度高，日出后蔬菜开始光合作用时CO2浓度急剧下降，光的强度为5000Lx时浓度最低，随着升温、通风与外界持平。合理的方法是在密闭条件下进行，换气通风前２－３小时使用效果最好。合理使用CO2可以提高光合作用的效率，增加生长和结果，施用不当会造成徒长等不良后果，如何根据蔬菜的种类、肥水条件、植株的生长状况来灵活掌握很重要。试验表明，在育苗期和坐果后使用效果好。在肥水充足、温度高，开花前使用，由于同化产物以淀粉形式积累在叶片中而造成徒长。3、施肥方法增施有机肥通风换气施固体二氧化碳气肥:干冰化学反应法燃烧法：白煤油高压钢瓶供气法

4、注意事项施用CO2要考虑作物生长发育时期，效果更好。补充CO2肥，必须连续使用，否则效果不明显。作物不同发育期施用的CO2浓度不同，不宜过高。否则会出现裂果卷叶、植株衰老等生理障碍，甚至导致作物死亡，所以施放浓度宁可低些，也不要过高。同时要充分考虑经济效益问题。CO2施肥只有在密闭设施条件下进行，如经常通风换气，CO2浓度不会提高。增施CO2之后，作物的叶片肥大，植株生长茂盛，必须采取相应的栽培技术措施，适当控制生长，促进发育，防止植株早衰。增施CO2之后根系吸收磷、钙、锰减弱，可采用根外追肥以补充根系吸肥不足。第四节土壤盐渍化研究设施内土壤盐类积累原因：栽培中大量施肥，其中硫酸根和经土壤硝化作用产生的硝酸盐积累在土壤中。设施内土壤不能淋到雨水，经土壤毛细管作用，土壤中水分从下而上移动，使残留和积累的盐类不仅很少流失，反而随着水分向上移动，反而随着水分向上移动，积累在土壤表层。土壤中盐类浓度对园艺植物的影响依其种类和土壤类型而不同。砂土生育障碍临界点最低，腐殖质壤土最高。一、设施内土壤盐类浓度

设施内土壤盐类浓度与设施使用年限成正比，与化学肥料的种类有关土壤胶体粒子带负电荷，可吸收阳离子不能吸收阴离子，阴离子溶于土壤溶液中。硫酸盐、磷酸盐分别与土壤中钙、铁、铝等结合后所形成的化合物溶解度低，对土壤溶液浓度影响较小。硝酸盐、氯化物易溶于水，对土壤溶液浓度影响较大。测定方法：电传导仪测定土壤浸出夜的电传导度，以毫欧（mΩ）。1份干土加2-5份水搅拌，数小时后测定提取液电传导度。原理：水溶解的电解质越多，越容易通过电流，则电传导度也越大。（一）不同种类和品种园艺作物的耐盐性观察不同土壤盐分条件对不同作物（不同生育期）生长的影响及作物产量的降低程度，同时测定土壤浸出液的电传导度，确定园艺作物（不同生育期）正常生长的电传导度界限。耐盐性强的作物，其电传导度值范围为1.2-2.4mΩ，耐盐性中等的为1.0-1.2mΩ，耐盐性弱的为0.4-0.6mΩ（二）不同土壤类型的盐渍化土壤对盐类的吸收因土壤种类而异。砂土的吸收量少，容易发生盐类积累，黏土和腐殖质土壤吸收量较多不易发生盐类积累。研究不同作物在不同土壤条件下的电传导度的临界值。（三）栽培技术与土壤盐渍化温室或大棚的茬口位置、灌溉水的质量、灌