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文檔簡介

1、溫室操作與管理復習提綱一、 緒論1. 溫室概念:溫室(greenhouse):以有透光能力的材料作為全部或部分圍護結構材料建成的一種保護性的特殊建筑,在自然環(huán)境不利于植物生長時,能夠提供植物生長發(fā)育的適宜環(huán)境條件。2. 溫室效應溫室效應(英文:Greenhouse Effect):又稱“花房效應”,是大氣保溫效應的俗稱。大氣能使太陽短波輻射到達地面,但地表受熱后向外放出的大量長波熱輻射線卻被大氣吸收,這樣就使地表與低層大氣溫作用類似于栽培農作物的溫室,故名溫室效應。溫室效應:太陽輻射通過溫室采光面進入溫室后,室內地溫和氣溫升高,短波輻射轉化為長波輻射,長波輻射被溫室覆蓋材料阻隔在溫室內,室內熱

2、量的積聚,使室內溫度提高。3. 三角關系4. 花卉溫室生產的作用和意義l 實現(xiàn)異地生產:在不適于花卉生態(tài)要求的區(qū)域栽培該類花卉,豐富某一地區(qū)的花卉種類。低緯度、高緯度l 實現(xiàn)反季節(jié)栽培:冷季l 實現(xiàn)規(guī)?;?、集約化、工廠化、周年生產,縮短生產周期、提高花卉品質,提高單位生產面積的經濟效益5. 花卉溫室生產的特點l 優(yōu)點:不受季節(jié)和地區(qū)限制,可周年進行生產產量成倍增加,集約化生產l 缺點:需要保護設施,固定投資高,生產費用高對栽培管理技術要求嚴格二、 溫室結構和溫室建造1. 幾類常見溫室及其特點性能(一)玻璃溫室18世紀以后,隨世界玻璃工業(yè)的發(fā)展而興起Floriculture, BF Univ.玻

3、璃溫室透光性能最好,透光率不隨時間而降低使用超過20年時,玻璃溫室造價低于其它材料的溫室。1.單坡面玻璃溫室僅一側為采光面的玻璃溫室稱為單坡面玻璃溫室l 優(yōu)點:保溫比大,保溫好,光線充足,結構簡單,建筑容易l 缺點:土地利用面積僅為50;不能栽植較高花卉;不便于機械化作業(yè);造成植物向光彎曲2. 雙坡面玻璃溫室 屋脊兩側均為采光面的玻璃溫室 屋面型式:對稱人字型、不對稱人字型或折線型;單棟溫室或連棟溫室;溫室結構有門式鋼架結構和桁架結構(格構化的一種梁式結構)等。 優(yōu)點:相比單坡面溫室操作空間大便于機械化作業(yè)面溫室采光面積大,室內光照均勻土地利用率高溫室內溫度和濕度有較大的穩(wěn)定性 缺點:相比單坡

4、面溫室保溫比小,散熱面積多,冬季運行采暖負荷大,嚴寒地區(qū)運行成本高;3. Venlo型溫室Venlo型溫室是一種小屋面雙坡面玻璃溫室。Venlo型玻璃溫室的結構特點l Venlo溫室的特點:構件截面小、安裝簡單、便于維護等,其有關參數如下:結構單元跨度6.40m、9.60m、12.80m等屋面單元跨度3.20m屋面標準高度0.80m常用溫室檐高3.00m、3.50m、4.00m、4.50m、6.00m等l Venlo型溫室的功能特點(1) 透光率高(2) 溫室密封性好(3) 通風面積大(4) 屋面排水效率高(5) 使用的靈活性強(6) 構件的通用性強(二)塑料大棚以塑料薄膜為覆蓋材料的不加溫、

5、單跨拱屋面結構設施我國從60年代初引進和生產塑料膜,開始用作小拱棚覆蓋材料。1985年,長春郊區(qū),我國第一棟竹木結構塑料大棚1 竹木結構大棚以竹木為結構材料,多柱,拱桿用竹竿或毛竹片,屋面縱向系梁和室內柱用竹竿或圓木,跨度在612,長度30m60m,脊高1.8m2.5m。特點:投資低,建造簡單,可就地取材;室內多柱,空間低矮,操作不便,機械化作業(yè)困難骨架遮蔭面積大結構抗風雪能力差。2 鋼筋焊接結構大棚 用鋼筋或鋼筋與鋼管焊接成大棚的骨架,形成鋼筋大棚。 跨度820,長度5080,脊高2.63.0,拱距1.01.2。 骨架強度高,室內無柱,空間大,透光性能好, 室內高濕對鋼材腐蝕作用強,需每年刷

6、漆保養(yǎng)。3 鋼筋混凝土骨架大棚 克服了鋼筋大棚耐腐蝕性差、造價高的缺點 跨度一般68,長度3060,脊高2.02.5 工廠生產,現(xiàn)場安裝,構件的質量比較穩(wěn)定 細長桿件易破損,運輸和安裝過程中骨架損壞率較高4 鍍鋅鋼管骨架大棚 大棚骨架由專用卡具連接形成整體。 塑料薄膜用卡膜槽和彈簧卡絲固定 桿件和卡具采用熱鍍鋅防腐處理 標準、規(guī)范的20多種系列產品特點: 組裝式結構,建造方便,可拆卸遷移; 棚內空間大,作業(yè)方便; 骨架截面小,遮蔭率低; 構件熱浸鍍鋅,抗腐蝕能力強; 材料強度高,承載能力強, 溫室整體穩(wěn)定性好,使用壽命可15年以上 能充分利用太陽能,有一定的保溫作用,通過卷膜在一定范圍內調節(jié)棚

7、內的溫度和濕度 大棚平面布局多為南北延長形式(三)塑料溫室塑料溫室主要指以塑料膜、片等作為覆蓋材料,檐高不低于2m的溫室形式,以區(qū)別于帶側壁的塑料大棚。包括塑料薄膜溫室和硬質塑料板溫室(PC、PVC)功能完善、構造相對簡單、經濟性好1943年,在日本北海道,塑料第一次被用于農業(yè)生產,最初的塑料溫室(塑料大棚)開始出現(xiàn) 與玻璃溫室相比,優(yōu)點:重量輕、骨架材料用量少、結構件遮光率小、造價低、使用壽命長環(huán)境調控能力基本上可達到玻璃溫室的相同水平為現(xiàn)代溫室發(fā)展的主流 塑料溫室的發(fā)展直接與透光塑料膜或塑料板的發(fā)展相關:各種各樣的溫室專用膜和高強度復合多功能膜1塑料溫室結構特點l 結構簡單:溫室的承重結構

8、、固膜系統(tǒng)、安裝要求等相對簡單,承重結構采用熱浸鍍鋅輕鋼或普通鋼結構;固膜系統(tǒng)采用固定式和可拆卸壓緊式兩種形式l 形式靈活多樣:形成不同形式、不同規(guī)格的塑料溫室產品,不同跨度、高度和屋面形狀的圓拱形溫室、雙圓拱尖屋面溫室、鋸齒形溫室、小圓拱多屋面溫室2 塑料溫室的功能特點(1) 經濟性好承重體系和固膜系統(tǒng)簡單,原材料成本和制造成本低覆蓋材料的成本低:除部分高強編織膜外,其他各種長壽無滴塑料薄膜的價格都較低。綜合成本相對同樣尺寸與規(guī)格的其他類型溫室低30一50。(2) 適用性強、使用范圍廣l 規(guī)格的多樣性使塑料溫室的適用范圍極廣,特別是在光資源較充足的地區(qū)l 可采用多層拉幕系統(tǒng)和側墻拉幕系統(tǒng)提高

9、保溫性能;炎熱的南方地區(qū),可利用卷膜和增加開窗面積等方式增加通風降溫的能力l 某些塑料膜可創(chuàng)造很好的散射光環(huán)境,使植物的生長更加有利(四)活動屋面溫室20世紀90年代中期發(fā)展起來 1.屋面采用高強度塑料薄膜或遮陽網,配自動控制拉幕系統(tǒng),能根據室外條件的變化適時啟動拉幕系統(tǒng),以達到充分利用自然能源降低成本提高效益的目的 2.在氣候溫和、無雪的地區(qū)使用較多單層活動屋面遮蔭棚單層活動屋面溫室兩者兼顧的雙層活動屋面溫室活動屋面溫室的特點: 最大限度地利用自然光照 最大限度地通風降溫高溫季節(jié)可完全敞開屋面,使溫室獲得與外界相同的自然環(huán)境,節(jié)省溫室的降溫費用 保溫和遮蔭合二為一高溫季節(jié),收起保溫幕,打開遮

10、蔭網,溫室即成了遮蔭棚;雨季拉上塑料膜變成了防雨棚;冬季寒冷季節(jié)白天打開遮蔭幕采光,夜間關閉遮蔭幕保溫,形成典型的塑料溫室。(五)日光溫室“以太陽能為主要能源,夜間采用活動保溫被對前屋面保溫,進行越冬生產的單屋面塑料薄膜溫室”中國溫室工程技術理論與實踐 日光溫室以塑料薄膜為覆蓋材料,以太陽輻射為熱源,靠最大限度采光、加厚的墻體后坡、保溫被等設備達到最大限度的保溫效果,是我國特有的保護地設施 日光溫室的“三要素”:圍護墻體:圍護墻體既是承力構件,又是保溫材料后屋面:主要起保溫作用,前屋面:是溫室的全部采光面1. 日光溫室的結構及其分類 按墻體材料分類:主要有干打壘土溫室、磚石結構溫室、復合結構溫

11、室; 按后坡長度分:有長后坡溫室和短后坡溫室; 按前屋面形狀分:有二折式、三折式、拱圓式、微拱式等; 按溫室結構材料:可分為竹木結構溫室、鋼木結構溫室、鋼筋混凝土板結構溫室、鋼結構溫室等。2. 日光溫室的性能 溫度高:室內外氣溫差可保持在2125以上 光照充足:透光率一般在60%80%以上,北京(40°N)地區(qū)冬季晴天時光照強度般可達2萬L 3萬L,一LxLx 光照時間短:根據保溫被覆蓋的時間而異,一般八小時左右u 影響上述指標的關鍵在于溫室的采光和保溫(1)采光性能采光材料、采光面的形狀和屋面角(2)保溫性能保溫圍護結構主要指墻體和后屋面,是溫室白天的蓄熱體和夜間的放熱體,圍護結構

12、設計既要有足夠的熱阻,還要有一定的熱惰性溫室改造主要涉及以下幾個方面:1)適當加大采光屋面角和溫室高度、跨度2)優(yōu)化墻體和后坡結構3)選用優(yōu)質覆蓋保溫材料4)強化室內外保溫措施5)張掛反光幕進一步改善采光6)改進防寒溝提高保溫性等。2. 溫室分類(依據透光覆蓋材料)透光覆蓋材料是溫室的關鍵材料,根據用途、資金、氣候條件及溫室的結構要求等進行選擇 1)塑料薄膜 單層、雙層塑料薄膜溫室 單棟、聯(lián)棟塑料薄膜溫室日光溫室等 2)硬質覆蓋材料玻璃溫室硬質塑料溫室:PC板(聚碳酸酯)、玻璃鋼(聚酯纖維玻璃,F(xiàn)RP)溫室、丙烯酸塑料板(Acrylic)溫室等u 常見透光覆蓋材料的特點一覽表3. 溫室的選擇與

13、應用1.選定溫室形式的原則 不存在“萬能的”和“最佳的”溫室形式 須根據溫室功能特點、計劃壽命、自然條件、投資規(guī)模、管理模式等綜合因素具體選擇確定u 選擇的原則:(1) 滿足溫室最終功能的要求,是選擇溫室形式的基本出發(fā)點(2) 力求簡潔、實用(3) 經濟性減少建設期的費用(4) 滿足上述條件的基礎上,力求美觀、大方(5) 使其適應溫室的管理和運行模式1從氣候特點和地理條件角度出發(fā)選擇溫室形式影響溫室結構形式的主要氣候因素為溫度、光照、風、雪等。u 北方寒冷地區(qū):l 保溫節(jié)能、防止雪害是溫室面臨的主要問題l 單坡面溫室和對稱雙坡面連棟溫室、雙層充氣膜、雙層玻璃或硬質中空板溫室較為適宜l 溫室北側

14、設擋風墻或其他土建結構以減少冬季西北風造成的熱量損失l 單坡面溫室多采用外覆蓋u 南方炎熱地區(qū):l 降溫和防暴雨通常是溫室解決的問題l 屋面坡度較大,設外遮陽設備的溫室形式為首選l 溫室的高度不低于3.5m,利于作物有效生長空間內的環(huán)境較為適宜和降低地溫l 設置屋面和側墻通風系統(tǒng),利于濕熱空氣的排出u 沿海等多風地區(qū):l 選用抗風能力強的溫室形式:圓弧形屋面溫室、小坡面山形屋面溫室等l 鋸齒形、哥特式尖頂型溫室盡量避免采用2從建造、運行的經濟性出發(fā)選擇,有三種方式:(1) 投資小、運行費用低北方:單坡面溫室和鋼骨架日光溫室缺點:土地利用率低、使用壽命短、操作有一定的限制等南方:簡易的拱形單層塑

15、料溫室(又稱塑料管棚)缺點:是控制能力差,維護較煩瑣,需要的勞動力也多(2) 投資小、運行費用較高北方采用的單層塑料溫室具有特殊優(yōu)勢的地區(qū),如地熱,或燃料、電力費用很低的地區(qū)(3) 投資較大、運行費用較低如現(xiàn)代化溫室4. 評價溫室的指標一、溫室的主要技術指標1.透光性能采光建筑,透光性能的好壞直接影響溫室內溫度的高低透光率:指透進溫室內的光照量占室外光照量的百分比2.保溫性能加溫是溫室冬季運行的主要損耗取決于溫室圍護結構的熱阻、溫室的保溫比一般溫室的保溫比小于1.0,日光溫室的保溫比可能會大于1.0溫室保溫比:熱阻大的溫室圍護結構的面積、土地面積之和與熱阻小的透光材料面積之比3.耐久性能與溫室

16、的使用壽命和生產折舊直接相關溫室材料的耐老化性能主體結構的承載能力透光材料使用壽命鋼結構溫室使用壽命在15年以上,竹木結構簡易溫室使用壽命510年二、溫室總體性能的評價1適用性溫室滿足功能、實現(xiàn)功能的能力,是評價溫室結構性能的最重要的方面(1)空間尺度(2)溫度指標(3)內部配套設施2經濟性(1)建造費用(2)運行費用(3)維修費用 3防災能力(1)小災小壞(2)中災可修(3)大災不倒4. 其他(1)溫室造型與周圍環(huán)境的協(xié)調性(2)構件的耐腐蝕性(3)構件的可替代性5. 溫室建造l 溫室荷載分為兩類:恒載和活載。一、恒載定義:又稱“永久荷載”,指在使用期間,其值不隨時間變化,或變化值與平均值相

17、比可以忽略不計的荷載。主要指溫室本身的重量,包括梁、柱、檁條等支撐結構、墻體、屋面、永久性設備等。分為4各方面:1支撐結構荷載主要指溫室梁柱結構、檁條及椽條結構等的自重2墻體荷載墻體覆蓋材料的質量,沿墻體垂直向下作用3屋面荷載屋面覆蓋材料的質量,沿屋面垂直向下作用,可簡化為投影面積上作用4永久性設備荷載作為溫室的一部分安裝于溫室結構上的設備質量,如加溫、通風和降溫系統(tǒng),電器、照明系統(tǒng),灌溉和除濕系統(tǒng)等二、活載定義:又稱為“可變荷載”,指在結構使用期間,其值隨時間變化而變化,且變化值與平均值相比不可忽略的荷載。雪載(Sk) 作用在溫室屋面上的雪壓風載(Wk) 作用在溫室表面上的風壓,作用方向垂直

18、于作用表面,可分為正壓和負壓作物荷載(Q1k) 直接懸掛在溫室結構上的作物的重力安裝檢修荷載(Q2k) 主要考慮在安裝施工和設備檢修維護過程中可能產生的荷載設備荷載(Q3k) 主要是運輸軌道,即經常移動、荷載值經常變化的荷載,作用方式隨設備的運行特點變化。l 太陽輻射光譜的波長范圍主要在1504000nm可見光(380760nm):主要被葉綠素和類胡蘿卜素強烈吸收,進行光合作用400700nm:作物光合作用的有效作用區(qū)紅外線(波長>760nm): 對植物的伸長有作用(7203000nm),還用于維持作物的體溫波長<350nm的紫外線對大部分植物有害·理想的透光光譜應該是:

19、波長<350nm的紫外區(qū)域和波長大于3000nm的紅外線區(qū)域透光率低,中間區(qū)域透光率高l 溫室節(jié)能三、 溫室中環(huán)境因素的調控(一) 光環(huán)境1. 溫室內的光照條件溫室內光照環(huán)境包括光照強度、光照時數、光質及光照分布 溫室內的光照來于室外太陽輻射(人工光照除外),變化規(guī)律與自然光照相同又明顯不同于室外光照2.1.1 溫室透光率 直接影響溫室透光率的因子主要有:溫室類型、溫室方位、屋面采光角、溫室結構、設備布置、覆蓋材料的類型及老化程度在北半球,無論是單棟溫室還是連棟溫室,東西走向的溫室的透光率均好于南北走向的溫室 覆蓋材料的污染和老化,會導致透光率下降 中高緯度地區(qū)溫室(全光)平均透光率排序

20、依次為東西單棟>東西連棟>南北單棟>南北連棟(冬季)南北單棟>南北連棟>東西連棟東西單棟(夏季) 東西走向溫室直射光總量平均透過率較南北走向溫室高5一20,溫室越長,緯度越高,差異越顯著。2.1.2 溫室內光照的分布特點光照分布較均勻的溫室內,作物群體漏光損失少,有利于溫室作物光能利用率的提高 水平方向和垂直方向都存在差異溫室的方位、屋面角度、覆蓋材料的散射特性及作物的群體結構決定。溫室屋脊、天溝等水平結構在溫室內造成陰影弱光帶,導致溫室內光環(huán)境不均勻 陰天,溫室內的光照分布比較均勻,晴天:隨時間和空間的變化均很大 有些覆蓋材料(如FRP)可形成散射輻射,可提高床

21、面光照分布的均勻性2.1.3 光照時數 氣象學:光照時數一般指日出至日落的時間。 植物栽培中,指一天中對植物產生光周期效應的時間(包括日出之前與日落之后的曙暮光時間):T光照T日照+T曙暮 (臨界光強一般為22Lux,最低為103Lux,T曙暮=3050分鐘或更長)。 大型連棟溫室光照時數與自然露地條件相同 單坡面日光溫室中的光照時數可能不包括T曙暮,甚至更短2.1.4 光譜分布(與透光覆蓋材料有關)溫室覆蓋材料的種類及表面清潔程度影響陽光透射量、輻射光譜成分 不同覆蓋材料對各個波段光的吸收、反射和透射能力存在差異 通過覆蓋不同的透光材料可達到改變室內光質、提高作物品質的要求3. 光照的計量單

22、位與測定 常采用三種測試手段來測量太陽輻射的強度,這三種測定儀器分別為:輻射表(Radiometers)測定輻射通量Floriculture, BF Univ.量子傳感器(Quantum meters)測定光量子通量照度計(光度計,Photometers)測定光通量第二節(jié)光照的生物效應一、光照強度的生物學效應太陽輻射是作物光合作用的能量基礎,光照強度對作物的生長發(fā)育及形態(tài)結構有重要影響1.光照強度影響作物生長發(fā)育 對光合作用的影響光生物化學反應。在一定范圍內,光合作用強度與光照強度呈正相關光飽和點和光補償點2.不同作物生長發(fā)育對光照強度要求不同陽性植物陰性植物中性植物3.光照強度影響作物的形態(tài)

23、結構光照強,同化量大,葉面積增大,葉肉厚,作物生長旺盛光照弱,莖葉質量減少,徒長;到極端情況,會出現(xiàn)黃化現(xiàn)象 光照強度影響作物花芽分化和果實產量二、光周期的生物學效應(Photoperiodism)1. 根據植物開花對光周期的反應分為三類: 長日照植物:荷花、唐菖蒲、滿天星、金盞菊 短日照植物:秋菊一品紅長壽花 日中性植物:香石竹、月季、非洲菊、天竺葵2.光周期影響貯藏器官的形成馬鈴薯、芋、荸薺等其食用器官的形成要求較短的日照蔥、蒜等要求較長日照才能形成鱗莖。三、光質的生物學效應不同光譜成分對作物的光合作用、色素形成及形態(tài)結構的影響作用不同1. 光合作用:紅光有利于碳水化合物合成日光照積累(

24、Daily Light Integral,DLI)是衡量一天內光照總量(光照積累)的參數。單位常用molm-2d-1藍光能促進蛋白質合成紫外線與維生素C的合成有關2.對植物形態(tài)結構及色素形成影響不同 紅光、橙光加速長日照植物生長,抑制短日照植物生長,促進植物莖的生長 紫外線促進花青素的形成,抑制作物徒長 紅外線不引發(fā)植物生化反應,只有增熱效應,為植物生長提供熱量l 藍光對葉綠素的合成和抑制節(jié)間伸長非常重要(1)抑制莖的伸長(2)促進種子苗變綠(3)加速短日照植物生長(4)促進花青素等色素的形成(5)很低的光強就會起作用l 紅光(667nm)/遠紅光(732nm)的生物學效應(1)紅光抑制莖伸長

25、,促進分枝(2)遠紅光促進莖伸長,抑制分枝(3)紅光和遠紅光的比例(R/FR)影響植物的形態(tài)學特征,而非R和FR的絕對值(4)植物冠層對紅光和遠紅光的過濾作用不同,導致冠層內R/FR比值發(fā)生變化。太陽光R/FR為1.11.2,透過植物葉片后,比R多1020倍的FR穿過葉片,一定程度上抑制了基部隱芽的萌發(fā)。(5)遮蔭會導致R/Fr降低。(6)不同光源的R/FR不同光源 R/FR太陽光 1.15高壓鈉燈(HPS) 5.9白熾燈(Incandescent Lamp) 0.7金屬鹵化物燈(MetalHalide Lamp) 3.3冷白熒光燈(Cool WhiteFluorescent Lamp) 8.

26、8l 在溫室花卉生產中控制R/FR的途徑:(1)選用高R/FR的光源作為補光燈可以促進分枝,抑制徒長;選用熒光燈、高壓鈉燈和金屬鹵化物燈抑制莖伸長;選用白熾燈促進莖伸長;(2)拉大盆距可以增加盆花整體受光性,提高R/FR,促進形成圓整的株型;(3)選用光選擇透過性膜作為溫室覆蓋或遮蔭材料(正在研發(fā))可以提高R/FR四.光照積累積光(Cumulative Amount of Light) 花卉的生長發(fā)育和產量取決于一定時間內光照的積累,而并非某一時刻的瞬時光照強度,即光照對花卉生長發(fā)育的影響。是一個時間段內光照積累的概念 光照總量的簡單計算公式為:光照積累光照強度×時間,常用的單位mo

27、l·h·m-2。日光照積累( Daily Light Integral,DLI)是衡量一天內光照總量(光照積累)的參數。單位常用molm-2d-1影響DLI的因素 地理位置 季節(jié)變換 氣象因子(云霧等) 溫室透光率一般露天的DLI為150molm-2d1,溫室中一般不超過25molm-2d1,植物生長一般需要10molm-2d1以上第三節(jié)溫室光照控制與調節(jié) 溫室自然光照隨季節(jié)和緯度有明顯差異 無論弱光、短日照,還是強光、長日照都有可能成為溫室作物生長的限制因素 光照調控:光周期調控光照強度調控l 相關的光環(huán)境調節(jié)相關的生產技術: 遮光:縮短光照時間(光周期遮光調節(jié))遮光(黑

28、)采用遮光幕將光照強度降至510lx以下降低光照強度(光合遮光)遮陰網、表面噴涂 補光:光周期補光:延長日照、暗期中斷增加光照強度:光合補光1. 遮光幕 完全不透光的材料鋪設在設施頂部和四周,或覆蓋在植物外圍,臨時創(chuàng)造一個完全黑暗的環(huán)境 常用的遮光幕有黑布、黑色塑料薄膜、白/黑膜 主要目的:創(chuàng)造短日照環(huán)境,延長暗期,誘導短日照花卉的提早開花,如菊花、一品紅、葉子花等 關鍵:不能漏光2.補光設備 補光方法:電光源(2)溫室常用電光源 園藝生產理想光源:光譜特性應與自然光的相似,或近似于植物光合有效輻射 補光強度:床面光強達到光補償點以上、光飽和點以下,一般在3050klx,最大達80klx,補光

29、量根據植物種類、生長發(fā)育階段以及補光目而定 用于溫室補光的光源主要有:白熾燈、熒光燈、高壓汞燈、金屬鹵化物燈、高壓鈉燈按產生光周期效應有效性的強弱,各種電光源可以排列如下:白熾燈>高壓鈉燈>金屬鹵化燈冷白色熒光燈低壓鈉燈>汞燈白熾燈照射70100Lx就可以起到長日效果(二) 溫環(huán)境影響溫室溫度環(huán)境的因子: 太陽輻射太陽輻射是溫室溫度環(huán)境的主要熱量來源之一 室外溫度 加溫設備一、溫度對溫室花卉的影響 同一作物在不同物候期對溫度三基點的要求不同 休眠期與生長期三基點溫度不同,呼吸作用與光合作用的三基點溫度也不同(2)花卉溫室生產的極限溫度 能夠進行商品生產的極限溫度,獲得商品產品

30、的最高、最低溫度不同的植物種類、品種,或不同的生產類型,生產極限溫度各不相同 溫度不適會導致延遲開花、品質降低等問題香石竹在低溫條件下會增加花萼開裂的比例芙蓉(Hibiscus)在低于11時就會產生冷害,低于5則不能成活菊花的最適花發(fā)育溫度為18,高于24花朵直徑縮小,低于0或高于30延遲開花l 溫室花卉生產需要一個溫度范圍 溫度范圍相對較窄,大多數一般在1030之間 最適溫度一般隨株齡的增長而降低,萌發(fā)的種子和幼苗最適溫度最高2.平均溫度(ADT)和積溫(活動積溫和有效積溫)(The Temperature Integral) 日平均溫度影響生長發(fā)育發(fā)育速度,氣溫高花芽形成快。生長期溫度在1

31、830范圍內,月季從修剪到開花的時間隨溫度升高呈線性縮短3.晝夜溫度(溫周期現(xiàn)象) 溫度的節(jié)律性變化對作物生長發(fā)育不可缺少 溫周期能促進種子萌發(fā) 作物在夜間生長比白天快白天光合作用制造的養(yǎng)料供給夜間細胞伸長和新細胞的形成 晝溫和夜溫的差值決定了莖干伸長、節(jié)間伸長以及葉片的夾角等生長指標4. 最佳生長溫度隨光照強度的變化而變化5. 在CO2施肥條件下,植物生長發(fā)育的最適溫度要提高 原理:高CO2濃度和較高溫度結合可顯著提高植物的生長發(fā)育 但在低光照強下,CO2的促進作用低,相應的最適溫度也降低6. 不同生長發(fā)育過程的最適溫度往往不同 同一植物體的不同部位(器官)的最適生長溫度也可能不同 不同生理

32、過程的最適溫度不相同最大光合作用vs最大產量同化物質運輸vs根系生長7.當前的溫度處理會影響到以后的生理生長過程二、溫室內溫度環(huán)境露地溫度日變化一般單峰曲線,先升高后降低(1)溫室效應(2)溫室內的溫度變化特征晴天:上午氣溫迅速提高最快每小時57 下午13:0014:00達到最高午后,每小時降低45日落后,氣溫繼續(xù)下降,速度明顯減慢日出前后,室內溫度最低“逆溫”現(xiàn)象(不加溫溫室,晴朗、微風,后半夜)(3)溫室內的溫度變化類型1)依附型:溫度波動趨勢趨于和外界氣溫一致,對室外溫度有很強的依附性,變化幅度比外界溫度的大如:不加溫溫室2)區(qū)間型:在節(jié)能溫室和溫度調控水平差的溫室內,室溫在設定的上下限

33、之間作無規(guī)則變動,存在“熱虧”和“熱溢”現(xiàn)象3)恒值型:具有很強的溫度環(huán)境控制能力的溫室,根據植物的需求設置恒定溫度(4)溫室內溫度的空間分布 空間分布不均勻,影響因子:太陽輻射的不均勻性采暖、降溫、設備布置位置室外氣象因子等 白天,溫室上部氣溫高于下部,在保溫條件下,室內垂直方向的溫差可達46(5)溫室內地溫變化特點 土壤是溫室的蓄熱體白天土壤吸收透射進來的太陽輻射地溫升高夜間,氣溫下降,土壤釋放熱量減緩氣溫的下降三、溫室溫度的調節(jié) 溫室保溫 溫室加溫 溫室降溫l 溫度控制的目的有:1.營養(yǎng)生長和生殖生長調控2.采收時間(生產周期)調控3.植物高度控制4.種子發(fā)芽5.插穗扦插生根生產中的最佳

34、溫度隨著生產目的和植物種類而變化l 溫室溫度的調控取決于以下三個方面:1.外界氣候條件與天氣情況2.可采用的加熱系統(tǒng)和燃料3.生產目標(一)保溫系統(tǒng)通過覆蓋材料散失的熱量占總散熱量70%左右通風換氣及冷風滲透熱量損失占20%左右地中傳熱損失占10%以下l 經常使用的保溫設備有:(1)室外覆蓋保溫設備:草苫、紙被、棉被及保溫被(2)室內保溫設備:遮陽保溫幕無紡布、聚乙烯薄膜、真空鍍鋁薄膜等材料(3)增加小拱棚:提高微環(huán)境溫度,光照一般減弱30左右(二)加溫系統(tǒng)多采用集中供熱、分區(qū)控制方式(1)熱水式采暖系統(tǒng)熱水鍋爐、供熱管道和散熱設備、連接附件及傳感器優(yōu)點:溫室內溫度穩(wěn)定、均勻,系統(tǒng)熱惰性大缺點

35、:室溫升高慢,設備材料多,系統(tǒng)復雜,造價高,污染環(huán)境,需另占土地(2) 熱風式采暖熱源、空氣換熱器、風機、送風管道、附件及傳感器組成熱源:燃油、燃氣、燃煤裝置或電加熱器、熱水或蒸汽優(yōu)點:熱惰性小,易于實現(xiàn)快速溫度調節(jié),設備投資少缺點:運行費用高,溫室過長時,風機單側送風壓力不夠,造成溫度分布不均勻(3) 電熱采暖用于熱風供暖系統(tǒng)另一種方式是電熱溫床(4) 紅外線加溫 燃燒效率高、用電量低,作為臨時輔助采暖 液化石油氣紅外燃燒爐,用鋁制反射器將能量反射到作物上,直接提高冠層溫度,預熱時間短,容易控制,使用方便,可節(jié)約能量(三)降溫系統(tǒng) 溫室降溫設備主要有:通風窗(側窗和頂窗)風扇(強制通風設備)

36、遮蔭網(內遮蔭和外遮蔭)濕簾風機降溫系統(tǒng)微霧降溫系統(tǒng)1. 自然通風和強制通風降溫 自然通風系統(tǒng)靠開窗實現(xiàn):利用“煙囪”原理,讓熱空氣從頂部散出,主要設備有:天窗、側窗、肩窗、谷間窗等適于高溫、高濕季節(jié)的通風及寒冷季節(jié)的微弱換氣 強制通風系統(tǒng)利用排風扇作為換氣動力,強制通風降溫,主要用于盛夏季節(jié)2 蒸發(fā)降溫系統(tǒng) 利用水蒸發(fā)吸熱來降溫 空氣中所含水分沒有達到飽和時,水蒸發(fā)變成水蒸氣進入空氣中,吸收空氣中的熱量,降低空氣的溫度,提高空氣的濕度2.1 濕簾風機降溫系統(tǒng) 濕簾通常安裝在溫室北墻,避免遮光 風扇安裝在南墻2.2 噴霧降溫 直接將水以霧狀噴在溫室的空中,霧粒直徑5090微米,直接汽化,吸收熱

37、量 降溫速度快,蒸發(fā)效率高,溫度分布均勻3.遮蔭網降溫 利用遮蔭網減少進入溫室內的太陽輻射,起到降溫效果3.1溫室外遮蔭系統(tǒng)在溫室外安裝遮蔭骨架,將遮陽網安裝在骨架上直接將太陽能阻隔在溫室外,降溫效果好3.2 溫室內遮蔭系統(tǒng) 遮蔭網安裝在溫室內的上部 降溫理論比室外遮蔭系統(tǒng)復雜,降溫效果較差 冬季夜晚拉開后起到保溫幕的作用,將從地面輻射的熱能反射回去,節(jié)約能耗20以上(四)溫度控制生產技術1 變溫管理技術夜間后半夜降溫*;夜間交替變溫;四段變溫*2 差溫技術3 早晨降溫法4 根際加溫法*差溫技術 差溫(DIF,Difference Between Day and NightTemperatur

38、e)指晝夜平均溫度之差值:差溫(DIF)晝溫夜溫- 正差、零差、負差 “正差” “零差” “負差”,對植株的高度有顯著的矮化作用 負差溫抑制作物的高生長,利于形成矮小、緊湊的株型原理 白天進行光合積累,通過提高白天的溫度促進植株高生長 晚上植物進行呼吸作用屬消耗過程溫度高有利于抑制生長 差溫只影響生長,不影響發(fā)育:日平均溫度相同的條件下,差溫只影響株高,不影響葉片數量利用DIF技術的優(yōu)點和缺點 優(yōu)點:1、減少化學藥劑的使用,符合環(huán)境保護的原則2、反應迅速,易于量化控制缺點:1、環(huán)境控制較為苛刻2、特殊發(fā)育階段對溫度的要求可能會與DIF需求相矛盾,需要慎重選擇DIF的合適時期對DIF敏感的花卉種

39、類 一品紅、麝香百合、菊花、一串紅、雞冠花、矮牽牛、鳳仙花、半枝蓮、金魚草、香石竹、播種繁殖的天竺葵、瞿麥、到掛金鐘、秋海棠、仙客來、大麗花、風鈴草、堇菜(Viola)(三) 濕環(huán)境(一)空氣濕度對植物的影響1.影響氣孔開閉和葉片蒸騰作用空氣濕度低,蒸騰速度提高,作物失水相應增加2.影響生長發(fā)育空氣濕度過低:植株葉片過小、過厚,機械組織增多,開花坐果差,果實膨大速度慢濕度過高:營養(yǎng)生長過旺,開花結實變差,抗性不強(二)土壤濕度對植物的影響土壤水分充足,根系吸水正常,維持水分平衡,有利于作物生長發(fā)育反之葉片氣孔開度減小蒸騰速率下降直接影響光合性能和水分吸收、運輸;植株失水萎蔫、干枯三、空氣濕度的

40、表示方法與測定1絕對濕度(Ha)單位體積空氣內水汽的含量,以每立方米空氣中水汽的克數(gm3)表示。2相對濕度(RH)在一定溫度條件下,空氣中水汽壓與該溫度下飽和水汽壓之比,用百分比表示。()空氣中絕對含水量不變時,溫度升高,飽和水汽壓增大,相對濕度下降。3.飽和差4.露點溫度四、溫室內濕度環(huán)境(一)溫室內空氣濕度特點1. 空氣濕度大一般在90左右,冬春季節(jié)少通風,RH經常達到1002. 存在季節(jié)變化和日變化低溫季節(jié)RH高,高溫季節(jié)RH低夜晚RH高,白天RH低,中午前后RH最低。溫室空間越小,變化越明顯。3. 濕度分布不均勻溫度分布的不均勻導致(二)溫室內空氣濕度的影響因素 在非灌溉條件下,溫

41、室內部空氣中水分來源主要有三個方面:土壤水分的蒸發(fā)葉面蒸騰結露 影響溫室內空氣濕度變化的主要因素:溫室的密閉性溫度蒸騰天氣(三) 空氣濕度的調控溫室栽培條件下,經常發(fā)生的是空氣濕度過高,空氣除濕是濕度調控的主要內容1. 除濕方法控制灌水,科學灌溉覆蓋地膜 加熱升溫 通風換氣(包括強制通風) 農業(yè)技術措施:中耕摘葉 采用吸濕材料:無紡布幕,氯化鋰2. 加濕 噴霧加濕 濕簾加濕 灌溉 地面潑水 密封溫室、雙層覆蓋(四) 二氧化碳Co2對花卉生長的影響 對花卉作物光合作用的影響降低光合光補償點,提高凈光合速率降低呼吸消耗同化物從葉片外運的速率提高 對作物葉片蒸騰作用的影響降低蒸騰速率,提高水分利用效

42、率 對光合器官解剖構造的影響葉片加厚三、溫室CO2環(huán)境 有明顯的日變化 空間變化:晴天,植物冠層內濃度低,走道處濃度高,l CO2中毒癥 CO2濃度過高會對植物造成毒害,影響生長發(fā)育和品質。癥狀表現(xiàn)為:產量降低下部葉片黃化(或葉脈間黃化)或壞死,葉片卷曲生長速度降低,但無明顯可見的傷害癥狀CO2施肥造成植物傷害的可能原因: 蒸騰速率降低,葉溫過高,在悶熱條件下尤甚 葉片淀粉積累過多,破壞葉綠素,高光和低溫可加速淀粉積累的進程 根系對營養(yǎng)元素的吸收降低,營養(yǎng)供應不足,尤其在空氣濕度高的條件下3 CO2施用的時間1. 整個白天。一般在冬季進行,溫室常全天密閉2. 根據溫度變化進行施肥。>30

43、時停止,通風降溫。春秋季節(jié)和晴朗的冬天的早晨和傍晚溫度較低時進行3. CAM植物,可晝夜進行CO2施肥4 CO2施肥對其它生產管理措施的影響CO2施肥的結果:加速生長,縮短生產周期,增加切花長度和盆花體量,物候規(guī)律不完全相同于常規(guī)條件因此,在安排生產時要具體考慮其他栽培措施(1)其它因素對CO2施肥效果的影響 光照強度:協(xié)同作用,提高光照強度,增加CO2施肥效果 溫度:協(xié)同作用,提高溫度會增加CO2施肥效果 營養(yǎng)供應:協(xié)同作用,保持較高的水平有利于CO2施肥效果 植株年齡或發(fā)育階段:幼苗期(快速生長期)最佳(2)CO2施肥條件下,其他管理措施的調整 提高溫度:降溫設定溫度提高24 增加肥水供應

44、:高CO2刺激作物的生長,需要大量營養(yǎng)根系施肥量應相應增大,相反就會影響生長 調整生產茬口: CO2施肥可縮短某些花卉的生產周期,需要重新安排生產計劃四、 根系環(huán)境的調整(一) 灌溉灌溉的重要性:The person at the end of the hose controls your profits !一、灌溉對植物的影響Effects of Watering on Plants缺水: 萎蔫 降低光合作用 生長減慢,葉片變小,節(jié)間縮短 極度缺水時,葉緣燒焦 落葉水分過多: 徒長 晴朗或干旱天氣易萎蔫 根際缺氧傷根 生長停滯 缺素癥狀 不易運輸,貨架壽命短二、灌溉的規(guī)則Rules of W

45、atering1. 選用排水良好的基質Use a Well-Drained Substrate要求質地粗糙,物理結構穩(wěn)定選用不同的基質進行適當的配比,不選純園土2. 每次澆水要澆透Water Thoroughly Each Time避免上部基質濕透而下部基質仍然干著多余水分15-20,淋洗基質中積累的鹽分3. 見干見濕Water Just Before Moisture Stress Occurs呈現(xiàn)輕微水分脅迫:關鍵:能迅速辨別植物受到水分脅迫的臨界癥狀基質顏色、觸摸基質菊花葉色深;秋海棠葉色灰綠;常綠杜鵑無癥狀泥炭色難辨三、水質Water Quality 進行溫室生產時,了解灌溉水品質非常

46、重要 生產前,先化驗, 生產過程中要定期化驗水質參數 可溶性鹽含量(Soluble Salt, EC):盡量降低,可溶性鹽含量過高等于施肥。影響對水分的吸收,會造成植物生理性傷害??扇苄喳}的含量越高,電導度越高,但不能反映溶液中可溶性鹽的成分。單位: mS/cm種苗生產用水的上限EC為0.75mS/ cm成品盆花生產用水的上限EC約為1.5 mS /cm 堿度(Alkalinity)定義為水能中和酸的(H+)能力。由溶解在水中的HCO3-、CO32-、OH-的總量決定。 理解:是衡量水提高基質pH值的難易程度的標準,是衡量水中碳酸鹽和碳酸氫鹽總量的一個指標一般,灌溉水沒有確切的臨界堿度上限錯誤

47、看法:基質的pH主要由水的pH來控制正確看法:水對基質pH的影響最初起因于水的堿度l 堿度過高指:導致基質pH在生產末期時升高到植物不能接受的值,堿度在1.5me(75ppm)以下時不用處理。舉例:萬壽菊生長周期為3周,3.0me堿度的水,三周內使基質pH只升高到6.8,萬壽菊可以安全生長菊花生長周期為12周, 3.0me堿度的水,生長期內基質pH升高到7.8,菊花不能忍受 硬度(Hardness):表示水中鈣、鎂總含量的指標,可將水分為軟水和硬水兩大類型硬水中的鈣鹽主要是:重碳酸鈣、碳酸鈣、硫酸鈣和氯化鈣鎂鹽主要為氯化鎂、硫酸鎂、重碳酸鎂等因此,利用硬水配制營養(yǎng)液時要將硬水中的鈣、鎂含量計算

48、出來,并從營養(yǎng)液配方中扣除 酸堿度(pH):pH58.5之間的水均可使用,5-7之間較理想,在5-6之間最理想。 其他:5懸浮物:10mgL6氯化鈉含量:200mgL7 溶解氧無嚴格要求:在未使用之前3mg02/L。8氯(Cl2):氯對植物根系有害,用自來水配制的營養(yǎng)液在進人栽培循環(huán)系統(tǒng)之前放置半天,以便余氯散逸。l 切花或地栽植物而言,主要的灌溉方式有滴灌、噴灌(微噴)或,原始的灌溉方式手持皮管澆灌或大水漫灌l(xiāng) 灌溉系統(tǒng)分為:開放式(對廢液不進行回收利用)循環(huán)式或閉合式(回收廢液,進行處理后再行使用)第二節(jié)施肥管理N、P、S、K、Ca、Mg;(根系吸收)微量:Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo

49、、Cl(根系吸收)根際的營養(yǎng)元素是植株生長的關鍵,養(yǎng)分的可利用性取決于基質的物理性質和基質的化學性質。(1)用石灰提高基質的PH值提高pH,用以調節(jié)酸性土壤 緩沖力較弱的基質需要石灰量少,相反則需要量較多珍珠巖聚苯烯塊的緩沖能力很弱或沒有泥炭和樹皮或木屑的緩沖能力稍強分解過的泥炭、糞肥、結構良好的樹皮和土壤,緩沖能力較強二、施肥方法 溫室生產中兩種基本的施肥方法:注肥器或施肥機:水溶性肥料、營養(yǎng)液基肥:緩釋肥或其他肥料 同時使用兩種肥料,植物生長效果最好2緩釋肥(1)包衣肥料水溶性肥料外包被一層塑料樹脂或硫磺,不能蒸汽消毒微孔性塑料樹脂包衣肥料:膜厚度控制肥效時間覆硫尿素:細菌分解硫膜控制氮素

50、釋放,釋放程度不能完全預測(2)顆粒狀肥料顆粒大小控制肥效時間長短,氮、磷、鉀和鎂混合物7-40-6,+12的鎂24小時內肥料釋放1對溫度不敏感,可蒸汽殺菌肥效時間4-6月24月可提前與基質混合并可保存數月3、營養(yǎng)液的組成原則和確定方法(1)營養(yǎng)液配制原則1.成分齊全:含有植物生長所必需的全部營養(yǎng)元素2.可利用:必須以植物可以吸收的形態(tài)存在3.均衡合理:營養(yǎng)元素的數量和比例符合植物正常生長的要求,生理均衡4.有效:各種元素在營養(yǎng)液中可長期保持有效性5.適宜:總鹽度及酸堿度適宜植物正常生長的要求6.穩(wěn)定:不因根系的選擇吸收使營養(yǎng)液總體生理酸堿度發(fā)生大的變化(2)確定營養(yǎng)液組成(4個方面)1)確定

51、營養(yǎng)液總鹽分濃度(EC)不同種類、品種、生育期、不同氣候條件下各不同,根據具體情況決定2)確定各營養(yǎng)元素用量及比例根據生理平衡和營養(yǎng)元素的化學平衡確定生理平衡原則營養(yǎng)成分之間不產生相互影響,從而導致影響植物正常生長發(fā)育協(xié)同作用和結抗作用 確定生理平衡的方法:根據正常植株體內各種營養(yǎng)元素含量及其比例來確定(二)、基質l 栽培基質的功能選擇栽培基質根本目的是為了作物良好的生長,主要滿足以下四項功能:l 為植物提供營養(yǎng)l 保持水分,并易于被作物根系吸收l 有足夠的空氣,供植物根系的呼吸作用l 錨定或支撐作物第二節(jié)栽培基質應具備的特點 1. 基質的穩(wěn)定性:要求物理基質結構穩(wěn)定,與使用時間長短有關影響因

52、素:有機物的降解、物理性質盆花生產周期1 4個月有機物降解速度應保持最低秸桿和鋸末(杉木除外)不適宜用做盆栽基質基質體積較大時,允許有一定的收縮,但需更換和改良 2. 碳-氮比C/N:碳與氮的相對含量,影響N的施肥效果,影響基質的穩(wěn)定性(盡量低)解決C/N高的方法:有機基質降解過程慢且持續(xù)時,可通過增施氮肥來補充有機基質降解過程快,形成需氮高峰后則不影響N肥的吸收,需要提前發(fā)酵處理鋸末C/N約1000:1,提前發(fā)酵,每噸鋸末須加入12公斤氮樹皮C/N約300:1,每噸需加入氮3.5公斤 3. 容重: 單位體積基質的重量,用克/升(g/l)或克厘米3(g/m3)表示。 參數的意義:反映基質的疏松、緊實程度,影響通氣保水保肥支撐能力:容重過小,植株易倒伏,過重不經濟重量:影響作業(yè)容重大小主要受基質的質地和顆粒大小的影響干容重和濕容重干容重一樣的基質,吸水后重量不一定相同 基質的濕容重:基質中水分含量達到容器(飽和)持水量水平時基質的重量。0.640.96g /cm3為宜珍珠

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