農(nóng)業(yè)生物環(huán)境工程之--植物環(huán)境工程與設(shè)施園藝

1、2 22 2 植物環(huán)境工程與設(shè)施園藝植物環(huán)境工程與設(shè)施園藝 Plant Environment Engineering and Facility- Horticulture “ “使用人工設(shè)施、人工控制環(huán)境因素，使植物獲使用人工設(shè)施、人工控制環(huán)境因素，使植物獲得最適宜的生長條件，從而延長生產(chǎn)季節(jié)，獲得最佳得最適宜的生長條件，從而延長生產(chǎn)季節(jié)，獲得最佳產(chǎn)出產(chǎn)出”的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式稱為設(shè)施農(nóng)業(yè)栽培，園藝專家的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式稱為設(shè)施農(nóng)業(yè)栽培，園藝專家稱之為設(shè)施園藝。稱之為設(shè)施園藝。 1.1.什么是設(shè)施園藝什么是設(shè)施園藝一、設(shè)施園藝（一、設(shè)施園藝（Facility- Horticulture）的概念）的概念

2、（一）設(shè)施園藝的概念（一）設(shè)施園藝的概念 設(shè)施園藝涵蓋了建筑、材料、機(jī)械、自動控制、設(shè)施園藝涵蓋了建筑、材料、機(jī)械、自動控制、品種、栽培、管理等多種學(xué)科和多種系統(tǒng)，因而科技品種、栽培、管理等多種學(xué)科和多種系統(tǒng)，因而科技含量高，所以設(shè)施園藝的發(fā)達(dá)程度，往往是一個(gè)國家含量高，所以設(shè)施園藝的發(fā)達(dá)程度，往往是一個(gè)國家或地區(qū)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平的重要標(biāo)志之一?；虻貐^(qū)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平的重要標(biāo)志之一。 設(shè)施園藝生產(chǎn)涉及蔬菜、花卉、高檔水果、食用菌。設(shè)施園藝生產(chǎn)涉及蔬菜、花卉、高檔水果、食用菌。p一定的圍護(hù)結(jié)構(gòu)一定的圍護(hù)結(jié)構(gòu) 為了不受四季與地域的限制，設(shè)施農(nóng)為了不受四季與地域的限制，設(shè)施農(nóng)業(yè)首先必須利用一定的圍護(hù)結(jié)構(gòu)

3、（如溫室、大棚等）把一業(yè)首先必須利用一定的圍護(hù)結(jié)構(gòu)（如溫室、大棚等）把一定的空間與外界環(huán)境隔離起來，形成一個(gè)半封閉的系統(tǒng)。定的空間與外界環(huán)境隔離起來，形成一個(gè)半封閉的系統(tǒng)。這是區(qū)別于露地生產(chǎn)的先決條件；這是區(qū)別于露地生產(chǎn)的先決條件；p一定的環(huán)境工程措施一定的環(huán)境工程措施 在一定的建筑設(shè)施基礎(chǔ)上，通過在一定的建筑設(shè)施基礎(chǔ)上，通過對半封閉系統(tǒng)的物質(zhì)交換和能量調(diào)節(jié)來進(jìn)一步改善和創(chuàng)造對半封閉系統(tǒng)的物質(zhì)交換和能量調(diào)節(jié)來進(jìn)一步改善和創(chuàng)造作物適宜的生育環(huán)境，實(shí)現(xiàn)周年、反季節(jié)生產(chǎn)。作物適宜的生育環(huán)境，實(shí)現(xiàn)周年、反季節(jié)生產(chǎn)。p相應(yīng)的配套工程與工藝設(shè)備相應(yīng)的配套工程與工藝設(shè)備 滿足農(nóng)業(yè)生物從苗期到滿足農(nóng)業(yè)生物從苗

4、期到收獲全過程的配套技術(shù)裝備，如育苗設(shè)施、栽培設(shè)施、灌收獲全過程的配套技術(shù)裝備，如育苗設(shè)施、栽培設(shè)施、灌溉、施肥、植保等溉、施肥、植保等 。2.2.設(shè)施園藝的基本構(gòu)成設(shè)施園藝的基本構(gòu)成（二）國內(nèi)設(shè)施園藝現(xiàn)狀（二）國內(nèi)設(shè)施園藝現(xiàn)狀 1. 1. 我國的設(shè)施園藝產(chǎn)業(yè)在很短的時(shí)間里取得了顯著成我國的設(shè)施園藝產(chǎn)業(yè)在很短的時(shí)間里取得了顯著成就。主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：就。主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： 設(shè)施農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速；設(shè)施農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速； 種子、種苗技術(shù)創(chuàng)新顯著；種子、種苗技術(shù)創(chuàng)新顯著； 蔬菜設(shè)施栽培呈現(xiàn)優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)；蔬菜設(shè)施栽培呈現(xiàn)優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)； 設(shè)施環(huán)境綜合調(diào)控技術(shù)達(dá)到國際先進(jìn)水平；設(shè)施環(huán)境綜合調(diào)控技術(shù)達(dá)到

5、國際先進(jìn)水平； 產(chǎn)后處理水平不斷提高；產(chǎn)后處理水平不斷提高； 設(shè)施農(nóng)業(yè)主要支撐技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用加快；設(shè)施農(nóng)業(yè)主要支撐技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用加快； 初步構(gòu)建了設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)體系。初步構(gòu)建了設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)體系。1 1）改革開放以來，我國設(shè)施農(nóng)業(yè)面積得到快速增長。）改革開放以來，我國設(shè)施農(nóng)業(yè)面積得到快速增長。 l 1981 1981年為年為10.810.8萬畝（萬畝（0.720.72萬公頃）萬公頃）l 2003 2003年達(dá)（年達(dá)（720720萬公頃）萬公頃）2 22 2年增長了年增長了10001000倍倍 2 2）設(shè)施園藝的類型增多）設(shè)施園藝的類型增多 除日光溫室、塑料大棚外，一批由我國自行設(shè)計(jì)、制

6、除日光溫室、塑料大棚外，一批由我國自行設(shè)計(jì)、制造，具有中國特色的現(xiàn)代化溫室設(shè)施拔地而起，較國外產(chǎn)造，具有中國特色的現(xiàn)代化溫室設(shè)施拔地而起，較國外產(chǎn)品價(jià)格降低品價(jià)格降低30-4030-40，節(jié)能，節(jié)能30304545，設(shè)施農(nóng)業(yè)工程技術(shù)，設(shè)施農(nóng)業(yè)工程技術(shù)配套逐步完善，同時(shí)，也使我國溫室類型逐步齊全。配套逐步完善，同時(shí)，也使我國溫室類型逐步齊全。3 3）設(shè)施種植品種由單一的蔬菜逐漸向瓜果等眾多高）設(shè)施種植品種由單一的蔬菜逐漸向瓜果等眾多高附加值產(chǎn)品拓展附加值產(chǎn)品拓展4 4）種子種苗技術(shù)取得了較快發(fā)展）種子種苗技術(shù)取得了較快發(fā)展l在在“工廠化高效農(nóng)業(yè)示范工程工廠化高效農(nóng)業(yè)示范工程”實(shí)施過程中，自國實(shí)施

7、過程中，自國外引進(jìn)了大量種質(zhì)資源，同時(shí)篩選和培育了適合我國外引進(jìn)了大量種質(zhì)資源，同時(shí)篩選和培育了適合我國不同氣候區(qū)域的蔬菜良種達(dá)不同氣候區(qū)域的蔬菜良種達(dá)500500多個(gè)，使設(shè)施栽培專用多個(gè)，使設(shè)施栽培專用品種得到更新?lián)Q代，有的可以取代進(jìn)口種子。品種得到更新?lián)Q代，有的可以取代進(jìn)口種子。l建立了一批現(xiàn)代化育苗工廠，初步實(shí)現(xiàn)了蔬菜育苗建立了一批現(xiàn)代化育苗工廠，初步實(shí)現(xiàn)了蔬菜育苗規(guī)范化、良種化、標(biāo)準(zhǔn)化和商品化。規(guī)范化、良種化、標(biāo)準(zhǔn)化和商品化。 通過技術(shù)引進(jìn)，自主創(chuàng)新，我國大型連棟溫室的通過技術(shù)引進(jìn)，自主創(chuàng)新，我國大型連棟溫室的智能化、自動化環(huán)境調(diào)控系統(tǒng)及配套裝置技術(shù)的硬件智能化、自動化環(huán)境調(diào)控系統(tǒng)及配

8、套裝置技術(shù)的硬件水平基本已達(dá)到可與國際接軌，產(chǎn)品性能穩(wěn)定可靠，水平基本已達(dá)到可與國際接軌，產(chǎn)品性能穩(wěn)定可靠，并已在我國大型溫室中廣泛使用。但軟件水平尤其是并已在我國大型溫室中廣泛使用。但軟件水平尤其是管理模型的開發(fā)有待于進(jìn)一步完善。管理模型的開發(fā)有待于進(jìn)一步完善。6 6）設(shè)施環(huán)境綜合調(diào)控技術(shù)取得重大進(jìn)展）設(shè)施環(huán)境綜合調(diào)控技術(shù)取得重大進(jìn)展2. 2. 設(shè)施園藝對保障我國農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)、提高人民生活水平設(shè)施園藝對保障我國農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)、提高人民生活水平發(fā)揮了積極作用發(fā)揮了積極作用 設(shè)施園藝可實(shí)現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品全年生產(chǎn)或調(diào)整、延長生產(chǎn)周期，設(shè)施園藝可實(shí)現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品全年生產(chǎn)或調(diào)整、延長生產(chǎn)周期，有效彌補(bǔ)露地生產(chǎn)的不足，在可

9、控環(huán)境條件下可以生產(chǎn)出有效彌補(bǔ)露地生產(chǎn)的不足，在可控環(huán)境條件下可以生產(chǎn)出高品質(zhì)的園藝產(chǎn)品（也稱為可控農(nóng)業(yè)）；高品質(zhì)的園藝產(chǎn)品（也稱為可控農(nóng)業(yè)）； 我國通過設(shè)施生產(chǎn)蔬菜，只用我國通過設(shè)施生產(chǎn)蔬菜，只用20%20%的菜田面積，提供了的菜田面積，提供了4040% %的蔬菜產(chǎn)量和的蔬菜產(chǎn)量和60%60%的蔬菜產(chǎn)值。的蔬菜產(chǎn)值。4 4農(nóng)業(yè)設(shè)施生產(chǎn)行業(yè)發(fā)展迅速，近農(nóng)業(yè)設(shè)施生產(chǎn)行業(yè)發(fā)展迅速，近5 5年間，具有一定年間，具有一定生產(chǎn)規(guī)模的大型溫室生產(chǎn)廠家已達(dá)生產(chǎn)規(guī)模的大型溫室生產(chǎn)廠家已達(dá)5050余家，溫室余家，溫室制造業(yè)年銷售額超過制造業(yè)年銷售額超過1010億元。億元。 3.3.我國各類設(shè)施農(nóng)業(yè)栽培面積約占世

10、界設(shè)施栽培面我國各類設(shè)施農(nóng)業(yè)栽培面積約占世界設(shè)施栽培面積的積的7070。據(jù)測算，我國設(shè)施農(nóng)業(yè)栽培吸納勞動力。據(jù)測算，我國設(shè)施農(nóng)業(yè)栽培吸納勞動力8 8000000多萬人，加上產(chǎn)前、產(chǎn)后共吸納勞動力近多萬人，加上產(chǎn)前、產(chǎn)后共吸納勞動力近1 1億人。億人。設(shè)施農(nóng)業(yè)栽培已成為我國具有較大比較優(yōu)勢的勞動設(shè)施農(nóng)業(yè)栽培已成為我國具有較大比較優(yōu)勢的勞動密集型產(chǎn)業(yè)。密集型產(chǎn)業(yè)。 1. 1. 設(shè)施園藝作為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的重要組成部分，已經(jīng)受到世界各設(shè)施園藝作為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的重要組成部分，已經(jīng)受到世界各國的高度重視，尤其是經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家更是作為改善生活、提國的高度重視，尤其是經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家更是作為改善生活、提高生活質(zhì)量的重要農(nóng)業(yè)

11、生產(chǎn)方式而大力發(fā)展。上世紀(jì)高生活質(zhì)量的重要農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式而大力發(fā)展。上世紀(jì)7070年代年代后，園藝設(shè)施不斷向后，園藝設(shè)施不斷向大型化、固定化、裝備化大型化、固定化、裝備化發(fā)展，設(shè)施園發(fā)展，設(shè)施園藝生產(chǎn)過程向藝生產(chǎn)過程向機(jī)械化、規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化，環(huán)境控制自動化、機(jī)械化、規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化，環(huán)境控制自動化、綜合化綜合化發(fā)展，大大推動了設(shè)施園藝快速發(fā)展。發(fā)展，大大推動了設(shè)施園藝快速發(fā)展。（三）（三）國外設(shè)施園藝發(fā)展?fàn)顩r國外設(shè)施園藝發(fā)展?fàn)顩r發(fā)達(dá)國家發(fā)達(dá)國家 設(shè)施農(nóng)業(yè)設(shè)施農(nóng)業(yè) 已向已向 工廠化農(nóng)業(yè)工廠化農(nóng)業(yè) 過渡。過渡。 2. 2. 國外設(shè)施園藝發(fā)展特點(diǎn)主要表現(xiàn)在：國外設(shè)施園藝發(fā)展特點(diǎn)主要表現(xiàn)在：v 設(shè)施裝備的

12、現(xiàn)代化設(shè)施裝備的現(xiàn)代化，大幅度地提高了溫室性能和生產(chǎn)，大幅度地提高了溫室性能和生產(chǎn)能力，從而提高了勞動生產(chǎn)率；能力，從而提高了勞動生產(chǎn)率；v 生產(chǎn)技術(shù)的現(xiàn)代化生產(chǎn)技術(shù)的現(xiàn)代化，使生物生產(chǎn)潛能充分表達(dá)，大幅，使生物生產(chǎn)潛能充分表達(dá)，大幅度提高了產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量，年總產(chǎn)量是露地的數(shù)十倍；度提高了產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量，年總產(chǎn)量是露地的數(shù)十倍；v 設(shè)施園藝產(chǎn)品產(chǎn)后處理現(xiàn)代化設(shè)施園藝產(chǎn)品產(chǎn)后處理現(xiàn)代化，大幅度提高了產(chǎn)品的，大幅度提高了產(chǎn)品的商品價(jià)值；商品價(jià)值；v 經(jīng)營管理的現(xiàn)代化經(jīng)營管理的現(xiàn)代化，大幅度提高了生產(chǎn)效益。，大幅度提高了生產(chǎn)效益。世界上設(shè)施農(nóng)業(yè)搞得最好的國家是荷蘭、日本、法國、世界上設(shè)施農(nóng)業(yè)搞得最好

13、的國家是荷蘭、日本、法國、西班牙、以色列、美國、韓國等。西班牙、以色列、美國、韓國等。1 1）育種與種苗業(yè)非常發(fā)達(dá)）育種與種苗業(yè)非常發(fā)達(dá) 荷蘭、日本、以色列、韓國等非常重視溫室專用品荷蘭、日本、以色列、韓國等非常重視溫室專用品種的選育，能為溫室提供專用的耐低溫、寡照，耐高溫、種的選育，能為溫室提供專用的耐低溫、寡照，耐高溫、高濕，具有多種抗性、優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的種苗。同時(shí)，種苗的高濕，具有多種抗性、優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的種苗。同時(shí)，種苗的工廠化生產(chǎn)水平也得到了較快發(fā)展。荷蘭境內(nèi)有工廠化生產(chǎn)水平也得到了較快發(fā)展。荷蘭境內(nèi)有130130個(gè)個(gè)專營種苗公司，有專營種苗公司，有49004900個(gè)品種，個(gè)品種，1200120

14、0公頃生產(chǎn)面積，是公頃生產(chǎn)面積，是世界四大種子出口國之一，種子出口達(dá)世界四大種子出口國之一，種子出口達(dá)100100多個(gè)國家。多個(gè)國家。日本、韓國、以色列的蔬菜種子在我國也有較大面積種日本、韓國、以色列的蔬菜種子在我國也有較大面積種植，有良好的表現(xiàn)。植，有良好的表現(xiàn)。2 2）單產(chǎn)水平和經(jīng)濟(jì)效益較高單產(chǎn)水平和經(jīng)濟(jì)效益較高 設(shè)施園藝是資金、技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)，同時(shí)也是相對設(shè)施園藝是資金、技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)，同時(shí)也是相對高效的產(chǎn)業(yè)。荷蘭溫室番茄年產(chǎn)量達(dá)到高效的產(chǎn)業(yè)。荷蘭溫室番茄年產(chǎn)量達(dá)到404050 50 Kg/m2,Kg/m2,黃瓜年產(chǎn)黃瓜年產(chǎn)50-70 50-70 Kg/m2Kg/m2，商品率高達(dá)商品率高

15、達(dá)9090以上，以上，8686產(chǎn)產(chǎn)品出口銷往世界各地。日本、以色列、韓國、西班牙等品出口銷往世界各地。日本、以色列、韓國、西班牙等國單位面積優(yōu)質(zhì)蔬菜的產(chǎn)出率亦相當(dāng)高。因而，能獲得國單位面積優(yōu)質(zhì)蔬菜的產(chǎn)出率亦相當(dāng)高。因而，能獲得較高的經(jīng)濟(jì)效益。如荷蘭，較高的經(jīng)濟(jì)效益。如荷蘭，42004200公頃溫室蔬菜，以番茄、公頃溫室蔬菜，以番茄、黃瓜、甜椒為主，產(chǎn)值高達(dá)黃瓜、甜椒為主，產(chǎn)值高達(dá)12121414億美元。億美元。3 3）溫室日趨大型化）溫室日趨大型化 大型溫室設(shè)施具有投資省、土地利用率高、室內(nèi)大型溫室設(shè)施具有投資省、土地利用率高、室內(nèi)環(huán)境相對穩(wěn)定、節(jié)能、便于機(jī)械化作業(yè)和產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)環(huán)境相對穩(wěn)定、節(jié)

16、能、便于機(jī)械化作業(yè)和產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)等優(yōu)勢，隨著世界設(shè)施農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展，溫室大型化等優(yōu)勢，隨著世界設(shè)施農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展，溫室大型化趨勢日益明顯。如荷蘭自趨勢日益明顯。如荷蘭自19751975年至年至19951995年的二十年間，年的二十年間，經(jīng)營經(jīng)營0.010.010.50.5公頃溫室面積的農(nóng)戶由公頃溫室面積的農(nóng)戶由59005900戶降至戶降至16601660戶，而此期經(jīng)營大于戶，而此期經(jīng)營大于2 2公頃的農(nóng)戶由公頃的農(nóng)戶由101101戶增至戶增至442442戶；戶；經(jīng)營總戶數(shù)由經(jīng)營總戶數(shù)由97709770戶下降至戶下降至46904690戶；平均每戶經(jīng)營面戶；平均每戶經(jīng)營面積由積由0.480.48公頃

17、增至公頃增至0.940.94公頃。公頃。4 4）計(jì)算機(jī)智能化控制系統(tǒng)得到快速普及與應(yīng)用計(jì)算機(jī)智能化控制系統(tǒng)得到快速普及與應(yīng)用 設(shè)施農(nóng)業(yè)的核心是對設(shè)施內(nèi)環(huán)境能進(jìn)行有效的調(diào)設(shè)施農(nóng)業(yè)的核心是對設(shè)施內(nèi)環(huán)境能進(jìn)行有效的調(diào)控，以營造適宜于作物生長的最佳環(huán)境條件。通過選控，以營造適宜于作物生長的最佳環(huán)境條件。通過選用不同功能的傳感器，可以準(zhǔn)確采集設(shè)施內(nèi)的溫度、用不同功能的傳感器，可以準(zhǔn)確采集設(shè)施內(nèi)的溫度、濕度、光照、濕度、光照、 CO2CO2濃度、地溫、土壤含水量、溶液濃濃度、地溫、土壤含水量、溶液濃度以及作物生育狀況指標(biāo)等參數(shù)，由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)根據(jù)度以及作物生育狀況指標(biāo)等參數(shù)，由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)根據(jù)作物生長所需的最

18、佳條件，進(jìn)行自動控制，使室內(nèi)溫、作物生長所需的最佳條件，進(jìn)行自動控制，使室內(nèi)溫、光、水、肥、氣等諸因素綜合協(xié)調(diào)到最佳狀態(tài)。荷蘭光、水、肥、氣等諸因素綜合協(xié)調(diào)到最佳狀態(tài)。荷蘭1 150005000公頃溫室、以色列公頃溫室、以色列30003000公頃溫室基本全部由計(jì)算公頃溫室基本全部由計(jì)算機(jī)控制操作。機(jī)控制操作。5 5）無土栽培迅速發(fā)展為設(shè)施栽培的主要方式）無土栽培迅速發(fā)展為設(shè)施栽培的主要方式 目前，一些發(fā)達(dá)國家設(shè)施無土栽培技術(shù)發(fā)展十分迅目前，一些發(fā)達(dá)國家設(shè)施無土栽培技術(shù)發(fā)展十分迅速，荷蘭、英國、法國、意大利、西班牙、德國大部分速，荷蘭、英國、法國、意大利、西班牙、德國大部分設(shè)施采用無土栽培，荷蘭

19、在設(shè)施采用無土栽培，荷蘭在1500015000公頃溫室中，公頃溫室中，6464采用采用基質(zhì)培（巖棉培），果菜類全部采用基質(zhì)培，實(shí)施精確基質(zhì)培（巖棉培），果菜類全部采用基質(zhì)培，實(shí)施精確控制根際環(huán)境，克服連作障礙，產(chǎn)量得到了大幅度提高，控制根際環(huán)境，克服連作障礙，產(chǎn)量得到了大幅度提高，番茄平均產(chǎn)量番茄平均產(chǎn)量40405050Kg/m2Kg/m2，黃瓜黃瓜50507070Kg/m2Kg/m2。 歐共體明確規(guī)定，歐共體明確規(guī)定，2121世紀(jì)所有歐共體國家園藝作物世紀(jì)所有歐共體國家園藝作物要全部實(shí)現(xiàn)無土栽培。無土栽培不僅高產(chǎn)，而且可以向要全部實(shí)現(xiàn)無土栽培。無土栽培不僅高產(chǎn)，而且可以向人們提供健康、營養(yǎng)、

20、無污染的無公害食品。人們提供健康、營養(yǎng)、無污染的無公害食品。 日本日本5050以上的設(shè)施采用無土栽培，其中水氣耕也獲以上的設(shè)施采用無土栽培，其中水氣耕也獲得了巨大發(fā)展。得了巨大發(fā)展。6 6）植物工廠得到了應(yīng)用與發(fā)展）植物工廠得到了應(yīng)用與發(fā)展l植物工廠是通過設(shè)施內(nèi)高精度環(huán)境控制實(shí)現(xiàn)農(nóng)作物周植物工廠是通過設(shè)施內(nèi)高精度環(huán)境控制實(shí)現(xiàn)農(nóng)作物周年生產(chǎn)的系統(tǒng)。年生產(chǎn)的系統(tǒng)。植物工廠是以營養(yǎng)液栽培和自動化綜植物工廠是以營養(yǎng)液栽培和自動化綜合環(huán)境調(diào)控為重要標(biāo)志。合環(huán)境調(diào)控為重要標(biāo)志。能免受外界不良環(huán)境的影響，能免受外界不良環(huán)境的影響，實(shí)現(xiàn)一年多茬次栽培，生菜、菠菜栽培期較露地縮短實(shí)現(xiàn)一年多茬次栽培，生菜、菠菜栽

21、培期較露地縮短1 1/4/41/21/2時(shí)間。灌水、施肥以及溫、濕度管理全部采用時(shí)間。灌水、施肥以及溫、濕度管理全部采用自動化，播種、定植、采收作業(yè)全部是操作計(jì)算機(jī)，自動化，播種、定植、采收作業(yè)全部是操作計(jì)算機(jī)，作業(yè)變得輕松舒適。作業(yè)變得輕松舒適。l奧地利、丹麥、美國、英國、日本等國都先后建立一奧地利、丹麥、美國、英國、日本等國都先后建立一批植物工廠，用于試驗(yàn)研究和實(shí)際生產(chǎn)，為工廠化農(nóng)批植物工廠，用于試驗(yàn)研究和實(shí)際生產(chǎn)，為工廠化農(nóng)業(yè)的發(fā)展展現(xiàn)了美好前景。業(yè)的發(fā)展展現(xiàn)了美好前景。二、植物生物環(huán)境主要設(shè)施二、植物生物環(huán)境主要設(shè)施溫室溫室( (Green house ) ) （一）（一） 溫室效應(yīng)溫

22、室效應(yīng) 能讓絕大部分短波輻射進(jìn)入而阻止絕大部分長波輻射能讓絕大部分短波輻射進(jìn)入而阻止絕大部分長波輻射透出以蓄熱升溫的特點(diǎn)，稱為透出以蓄熱升溫的特點(diǎn)，稱為“溫室效應(yīng)溫室效應(yīng)”。 能產(chǎn)生溫室效應(yīng)的建筑，稱為能產(chǎn)生溫室效應(yīng)的建筑，稱為“溫室溫室”。 輻射收入大于支出使溫室升溫的貢獻(xiàn)約占輻射收入大于支出使溫室升溫的貢獻(xiàn)約占28%28%，而密閉，而密閉性使溫室蓄熱保溫的貢獻(xiàn)約占性使溫室蓄熱保溫的貢獻(xiàn)約占72%72%。 溫室建筑就是利用其溫室效應(yīng)，在寒冷的冬季利用太溫室建筑就是利用其溫室效應(yīng)，在寒冷的冬季利用太陽能蓄熱升溫，是提高作物環(huán)境溫度經(jīng)濟(jì)而有效的措施。陽能蓄熱升溫，是提高作物環(huán)境溫度經(jīng)濟(jì)而有效的措

23、施。 2 2按室內(nèi)的環(huán)境溫度分按室內(nèi)的環(huán)境溫度分高溫溫室：高溫溫室：冬季溫度保持在冬季溫度保持在18183333間，主要用于喜溫植物，間，主要用于喜溫植物，如熱帶植物；如熱帶植物； 中溫溫室：中溫溫室：冬季一般保持在冬季一般保持在15152525間，適于種植茄果類間，適于種植茄果類等作物；等作物；低溫溫室：低溫溫室：冬季一般保持在冬季一般保持在5 51818間，主要用于種植葉菜間，主要用于種植葉菜類植物；類植物；冷室：冷室：冬季一般保持在。冬季一般保持在。0 0一一55間，一般僅用于貯存暖溫間，一般僅用于貯存暖溫帶及盆栽植物越冬之用。帶及盆栽植物越冬之用。4 4按建筑分結(jié)構(gòu)形式。可分為按建筑分

24、結(jié)構(gòu)形式。可分為單坡面溫室、雙坡面溫室、連單坡面溫室、雙坡面溫室、連棟溫室、拱型溫室等。棟溫室、拱型溫室等。1 1）單坡面溫室）單坡面溫室 3 3按覆蓋材料分?？煞譃椋翰Ａ厥摇⒂操|(zhì)塑料或聚酯按覆蓋材料分?？煞譃椋翰Ａ厥?、硬質(zhì)塑料或聚酯板溫室、塑料薄膜溫室板溫室、塑料薄膜溫室( (又稱塑料大棚等又稱塑料大棚等) )。2 2）雙坡面溫室）雙坡面溫室 3）連棟溫室。 4）用塑料薄膜覆蓋的拱型簡易溫室稱為塑料大棚。 三、溫室環(huán)境因子控制設(shè)施與設(shè)備三、溫室環(huán)境因子控制設(shè)施與設(shè)備 每一種作物在其生育過程中都存在有最低、最高每一種作物在其生育過程中都存在有最低、最高和最適宜的溫度界限。在溫室栽培中，按作

25、物生理和最適宜的溫度界限。在溫室栽培中，按作物生理活動隨生育階段與晝夜間的不斷轉(zhuǎn)移而采用相應(yīng)的活動隨生育階段與晝夜間的不斷轉(zhuǎn)移而采用相應(yīng)的適溫管理，稱為變溫管理。適溫管理，稱為變溫管理。 （一）溫室采暖、保溫設(shè)施與設(shè)備（一）溫室采暖、保溫設(shè)施與設(shè)備1 1生育階段的變溫管理生育階段的變溫管理在生育前期在生育前期，偏高溫度有助長葉面積的擴(kuò)展。葉面積擴(kuò)偏高溫度有助長葉面積的擴(kuò)展。葉面積擴(kuò)展速度越快，物質(zhì)再生產(chǎn)也就越旺盛。展速度越快，物質(zhì)再生產(chǎn)也就越旺盛。生育中后期，生育中后期，葉面積指數(shù)已達(dá)相當(dāng)程度，采用適當(dāng)?shù)钠~面積指數(shù)已達(dá)相當(dāng)程度，采用適當(dāng)?shù)钠蜏囟?，可增加凈光合產(chǎn)物的積累和貯藏。低溫度，可增加

26、凈光合產(chǎn)物的積累和貯藏。 2 2晝夜間的變溫管理晝夜間的變溫管理3 3采暖與保溫采暖與保溫 一般有熱水采暖、熱風(fēng)采暖和電熱采暖幾種采暖方式。一般有熱水采暖、熱風(fēng)采暖和電熱采暖幾種采暖方式。 再好的采暖也需要良好的保溫，因此溫室一般會采用各再好的采暖也需要良好的保溫，因此溫室一般會采用各種保溫方式。種保溫方式。（二）溫室通風(fēng)換氣、降溫設(shè)施與設(shè)施（二）溫室通風(fēng)換氣、降溫設(shè)施與設(shè)施1 1自然通風(fēng)換氣自然通風(fēng)換氣 利用溫室內(nèi)外溫差造成內(nèi)外空氣壓差的換氣，稱利用溫室內(nèi)外溫差造成內(nèi)外空氣壓差的換氣，稱為熱壓換氣；利用風(fēng)力作用造成內(nèi)外壓差的換氣，稱為熱壓換氣；利用風(fēng)力作用造成內(nèi)外壓差的換氣，稱為風(fēng)壓換氣。熱

27、壓換氣與風(fēng)壓換氣統(tǒng)稱為自然換氣。為風(fēng)壓換氣。熱壓換氣與風(fēng)壓換氣統(tǒng)稱為自然換氣。 2 2強(qiáng)制換氣。溫室安置風(fēng)機(jī)后進(jìn)行強(qiáng)制換氣強(qiáng)制換氣。溫室安置風(fēng)機(jī)后進(jìn)行強(qiáng)制換氣 3 3濕簾風(fēng)機(jī)降溫濕簾風(fēng)機(jī)降溫 由濕簾、風(fēng)機(jī)組成的降溫系由濕簾、風(fēng)機(jī)組成的降溫系統(tǒng)是一項(xiàng)經(jīng)濟(jì)有效的降溫技術(shù)。統(tǒng)是一項(xiàng)經(jīng)濟(jì)有效的降溫技術(shù)。濕簾風(fēng)機(jī)安裝在密閉房舍的兩端濕簾風(fēng)機(jī)安裝在密閉房舍的兩端相對的墻上，可將室內(nèi)溫度降到相對的墻上，可將室內(nèi)溫度降到室外溫度以下，而設(shè)備安裝與運(yùn)室外溫度以下，而設(shè)備安裝與運(yùn)行費(fèi)僅為空調(diào)機(jī)組制冷降溫的十行費(fèi)僅為空調(diào)機(jī)組制冷降溫的十分之一。分之一。（三）溫室的光照與光能應(yīng)用（三）溫室的光照與光能應(yīng)用 （四）溫室

28、施肥與給水設(shè)備（四）溫室施肥與給水設(shè)備（五）其它設(shè)施農(nóng)業(yè)裝備（五）其它設(shè)施農(nóng)業(yè)裝備特點(diǎn)：特點(diǎn)：（1 1）集采光、保溫、蓄熱于一體，最大限度地利用太陽）集采光、保溫、蓄熱于一體，最大限度地利用太陽能進(jìn)行設(shè)施生產(chǎn)；能進(jìn)行設(shè)施生產(chǎn)；（2 2）適宜于進(jìn)行蔬菜、瓜果、花卉、食用菌等多種作物）適宜于進(jìn)行蔬菜、瓜果、花卉、食用菌等多種作物的反季節(jié)栽培；的反季節(jié)栽培；（3 3）跨度）跨度6.0-9.06.0-9.0m m，長度長度40-12040-120m m，墻體厚度墻體厚度0.6-1.50.6-1.5m m；（4 4）適宜區(qū)域主要為華北東北西北等地區(qū)適宜區(qū)域主要為華北東北西北等地區(qū)1.1.高效節(jié)能日光溫室

29、高效節(jié)能日光溫室四、我國主要溫室的特點(diǎn)四、我國主要溫室的特點(diǎn)2.2.塑料大棚塑料大棚 以塑料薄膜為覆蓋材料的以塑料薄膜為覆蓋材料的不加溫單拱屋面結(jié)構(gòu)溫室。不加溫單拱屋面結(jié)構(gòu)溫室。 特點(diǎn)：特點(diǎn)：（1 1）主要用于春提前、秋）主要用于春提前、秋延后作物的栽培，冬季葉菜延后作物的栽培，冬季葉菜類作物（南方）；類作物（南方）；（2 2）跨度）跨度6-126-12m m，長度長度30-630-60 0m m，脊高脊高1.8-3.01.8-3.0m m；（3 3）適宜于南方地區(qū)，北適宜于南方地區(qū)，北方春秋季節(jié)的設(shè)施栽培。方春秋季節(jié)的設(shè)施栽培。3.連棟溫室特點(diǎn)：特點(diǎn)：（1 1）環(huán)境調(diào)控能力強(qiáng)，通風(fēng)、）環(huán)境調(diào)

30、控能力強(qiáng)，通風(fēng)、降溫、遮陽、保溫、加熱、降溫、遮陽、保溫、加熱、灌溉、補(bǔ)光、植保設(shè)施等均灌溉、補(bǔ)光、植保設(shè)施等均可配置；可配置；（2 2）土地利用率高，達(dá)）土地利用率高，達(dá)90%90%以上；以上；（3 3）自動化程度較高，可實(shí)）自動化程度較高，可實(shí)現(xiàn)周年生產(chǎn)；現(xiàn)周年生產(chǎn)；（4 4）投入大、運(yùn)行成本高。）投入大、運(yùn)行成本高。五、溫室的發(fā)展趨勢五、溫室的發(fā)展趨勢 當(dāng)前國際上溫室植物生產(chǎn)有三個(gè)明顯的發(fā)展趨勢，當(dāng)前國際上溫室植物生產(chǎn)有三個(gè)明顯的發(fā)展趨勢，即大型化、現(xiàn)代化和工廠化：即大型化、現(xiàn)代化和工廠化： 1 1溫室的大型化溫室的大型化 由于有室內(nèi)溫度穩(wěn)定，日溫差較小，由于有室內(nèi)溫度穩(wěn)定，日溫差較小，

31、便于機(jī)械化操作，造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)，溫室建筑有向大型化、便于機(jī)械化操作，造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)，溫室建筑有向大型化、超大型化發(fā)展的趨勢，小則一幢一公頃，大則一幢幾公超大型化發(fā)展的趨勢，小則一幢一公頃，大則一幢幾公頃以上。但是大型溫室常有日照較差、空氣流通不暢等頃以上。但是大型溫室常有日照較差、空氣流通不暢等缺點(diǎn)。缺點(diǎn)。 2 2溫室的現(xiàn)代化溫室的現(xiàn)代化 溫室結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化溫室結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化 根據(jù)當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件，栽培制度、根據(jù)當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件，栽培制度、資源情況等因素，設(shè)計(jì)適合當(dāng)?shù)貤l件，能充分利用太資源情況等因素，設(shè)計(jì)適合當(dāng)?shù)貤l件，能充分利用太陽輻射能的一種至數(shù)種標(biāo)準(zhǔn)型溫室，構(gòu)件由工廠進(jìn)行陽輻射能的一種至數(shù)種標(biāo)準(zhǔn)型溫室，構(gòu)件由工廠進(jìn)行專業(yè)化配套生產(chǎn)。專業(yè)化配套生產(chǎn)。 溫室環(huán)境調(diào)節(jié)自動化溫室環(huán)境調(diào)節(jié)自動化 根據(jù)植物種類在一天中不同時(shí)根據(jù)植物種類在一天中不同時(shí)間或不同條件下的溫度、濕度及光照的要求，定時(shí)、間或不同條件下的溫度、濕度及光照的要求，定時(shí)、定量地進(jìn)行調(diào)節(jié)，保證職務(wù)有最適合的生長發(fā)育條件。定量地