農(nóng)業(yè)生物環(huán)境原理復(fù)習(xí)(浙大)

農(nóng)業(yè)生物環(huán)境原理

課程復(fù)習(xí)

緒論部分：要求重點(diǎn)駕馭：什么是設(shè)施農(nóng)業(yè)環(huán)境，以及設(shè)施農(nóng)業(yè)環(huán)境的主要探討內(nèi)容：設(shè)施農(nóng)業(yè)環(huán)境：是在人為地調(diào)控最佳的綜合環(huán)境條件下，能夠獲得速生、優(yōu)質(zhì)、穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)、低消耗和最大經(jīng)濟(jì)效益的人工環(huán)境。設(shè)施農(nóng)業(yè)環(huán)境原理的探討任務(wù)：(1)探討農(nóng)業(yè)生物正常生長(zhǎng)與哪些環(huán)境條件有關(guān)，各個(gè)環(huán)境條件對(duì)農(nóng)業(yè)生物有何影響，并求出定量關(guān)系，為設(shè)計(jì)農(nóng)業(yè)環(huán)境的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)和環(huán)境調(diào)控原理供應(yīng)科學(xué)依據(jù)；(2)探討農(nóng)業(yè)建筑結(jié)構(gòu)、設(shè)備以及環(huán)境工程技術(shù)所創(chuàng)建的環(huán)境狀況和闡明形成這種狀況的機(jī)理，為確立環(huán)境調(diào)控的基本方法，改進(jìn)農(nóng)業(yè)設(shè)施供應(yīng)科學(xué)依據(jù)；(3)探討制定最佳綜合環(huán)境調(diào)控技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，使設(shè)施農(nóng)業(yè)向工廠化生產(chǎn)發(fā)展。第一章：農(nóng)業(yè)設(shè)施中的穩(wěn)態(tài)傳熱要求駕馭濕空氣的基本概念：如干球溫度、濕球溫度、露點(diǎn)溫度、比熱容、焓、焓濕圖等。其次章：溫室設(shè)施光照環(huán)境及調(diào)整要求重點(diǎn)駕馭的內(nèi)容：光照環(huán)境組成要素－光照強(qiáng)度，光照周期和光譜分布。1、在光照強(qiáng)度與植物的生長(zhǎng)發(fā)育中，重點(diǎn)駕馭光補(bǔ)償點(diǎn)和光飽和點(diǎn)的學(xué)問(wèn)。光補(bǔ)償點(diǎn)：光照強(qiáng)度為零時(shí)，凈光合速度為負(fù)值，等于當(dāng)時(shí)的暗呼吸速率。隨著光照強(qiáng)度的增加，光合速率線性增大，當(dāng)光照強(qiáng)度增大到確定值時(shí)，凈光合速率為零，光合速率等于呼吸速率，此時(shí)的光照強(qiáng)度為光補(bǔ)償點(diǎn)。光飽和點(diǎn)：光補(bǔ)償點(diǎn)以上，凈光合速率為正值，光照強(qiáng)度越大，凈光合速率越大，但增加幅度漸漸削減。光照強(qiáng)度增大到確定程度時(shí)，凈光合速率不再增加，此時(shí)的光照強(qiáng)度成為光飽和點(diǎn)。2、在光照環(huán)境調(diào)控中，重點(diǎn)駕馭光照強(qiáng)度調(diào)控、光周期調(diào)控、光質(zhì)調(diào)控的措施有哪些？光照強(qiáng)度的調(diào)控：①內(nèi)外遮光處理；②光調(diào)整性覆蓋材料的選用；③溫室構(gòu)造建設(shè)方位的選擇；④人工光源補(bǔ)光；⑤反射板的利用；⑥覆蓋材料的清洗和替換。光照周期的調(diào)控：①人工光源補(bǔ)光；②遮光處理。光質(zhì)的調(diào)控：①覆蓋材料的選擇；②接受特定光譜的光源補(bǔ)光。3、要求重點(diǎn)什么是光照周期？光譜分布和光照周期對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的作用光照周期：指光照在一個(gè)周期變更中的光照時(shí)間的長(zhǎng)短，即周期性的明期和暗期時(shí)間長(zhǎng)短的變更。植物的光合作用和形態(tài)建成受光照周期的影響，對(duì)長(zhǎng)日照作物，暗期小于臨界暗期才能開(kāi)花，而對(duì)短日照作物，暗期大于臨界暗期才能開(kāi)花。太陽(yáng)光光譜分布對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的影響：光合作用的分光特性曲線中有二個(gè)峰值，為400-500nm的藍(lán)紫光和600-700nm的紅橙光，對(duì)550nm左右的綠色光吸取率較低。植物幾乎不能吸取800-2500nm的近紅外線，這是一種避開(kāi)高溫?fù)p害的自我疼惜反應(yīng)。紅光：有利于碳水化合物的合成；藍(lán)光：有利于蛋白質(zhì)的合成；綠光：對(duì)植物生長(zhǎng)有抑制作用；青紫光：能抑制作物伸長(zhǎng)而形成矮小形態(tài)，并促進(jìn)花青素和葉綠素的形成；紅外光：主要轉(zhuǎn)化為熱能，可變更葉溫從而間接地影響植物生長(zhǎng)；紫外光：抑制作物徒長(zhǎng)，促進(jìn)果實(shí)成熟，提高蛋白質(zhì)和維生素的含量，同時(shí)促進(jìn)花果著色。4、要求重點(diǎn)駕馭溫室內(nèi)光環(huán)境的特點(diǎn)？以及影響溫室內(nèi)光環(huán)境的因素有哪些？溫室內(nèi)光環(huán)境的特點(diǎn)：⑴光量削減：溫室內(nèi)由于覆蓋材料及構(gòu)造物的遮光，比露地光量削減15％～55％；⑵光量分布不勻整：溫室內(nèi)部不同位置的光量不同，地面上的光量分布不勻整；⑶光質(zhì)變更：不同波長(zhǎng)的光量在溫室內(nèi)外也有差異。影響溫室內(nèi)光環(huán)境的因素：①建筑方位：一般來(lái)說(shuō)，東西棟溫室太陽(yáng)直射光透過(guò)率比南北棟高5～20％，而夏季正好相反；②屋面傾斜角：溫室和覆蓋材料對(duì)直射光的透過(guò)率，取決于太陽(yáng)光的入射角，而入射角與太陽(yáng)位置和屋面傾斜角有關(guān)；③溫室構(gòu)材的遮光面積：與溫室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、材料選擇有關(guān)；④溫室覆蓋材料的遮光率：與覆蓋材料的透光率有關(guān)；⑤換氣扇位置：同樣大小的換氣扇，因安裝位置及溫室建筑方位不同，對(duì)直射光的透過(guò)率影響不同。第三章：溫室溫度環(huán)境及調(diào)控1、重點(diǎn)駕馭常用的溫室保溫方式是什么？溫室進(jìn)行保溫后其它環(huán)境因子如濕度、光照、二氧化碳濃度變更狀況怎樣？對(duì)于不加溫溫室，保溫是保證室內(nèi)溫度條件的主要手段。常用的保溫方式有：①對(duì)冷風(fēng)滲透而言，主要是加強(qiáng)溫室的密閉性，可通過(guò)增加溫度覆蓋材料的密閉性能和多層覆蓋來(lái)實(shí)現(xiàn)；②對(duì)地中熱損失而言，通?？蓪?shí)行開(kāi)設(shè)防寒溝的方法，在溫室周邊開(kāi)挖寬約30cm，深約等于當(dāng)?shù)貎鐾翆由疃鹊臏喜?，溝中填入稻殼等保溫材料，可顯著減弱地中傳熱量；③對(duì)通過(guò)圍護(hù)結(jié)構(gòu)覆蓋層的熱量散失而言，主要是實(shí)行保溫性能好的覆蓋材料和接受多層覆蓋等。以多層覆蓋保溫方式為例進(jìn)行說(shuō)明：溫室內(nèi)接受多層覆蓋后，密封性能增加，室內(nèi)外空氣交換變得更為微弱，在這種狀況下，溫室的濕度會(huì)增大，相對(duì)濕度往往會(huì)達(dá)到100％，對(duì)作物生長(zhǎng)不利。同時(shí)接受多層覆蓋后，室外太陽(yáng)輻射進(jìn)入溫室內(nèi)的量就會(huì)減弱，光譜分布也會(huì)變更。而二氧化碳的濃度在一天中變更更為猛烈，白天中午由于作物猛烈的光合作用，室內(nèi)的二氧化碳濃度急劇下降，比室外要低得多，而夜晚由于土壤、有機(jī)物和作物的呼吸作用而使得室內(nèi)二氧化碳濃度急劇上升，高于室外的濃度。2、重點(diǎn)駕馭溫室降溫的主要方法：如通風(fēng)和蒸發(fā)降溫。在蒸發(fā)降溫方面，著重駕馭濕墊風(fēng)機(jī)降溫系統(tǒng)。濕墊風(fēng)機(jī)降溫系統(tǒng)：在溫室中和在畜禽舍中都有確定程度的運(yùn)用。大體的設(shè)計(jì)是一側(cè)墻上裝有風(fēng)機(jī)，作用是向外抽風(fēng)，另一側(cè)墻上裝有濕墊，在運(yùn)行過(guò)程中濕墊上部有一套供水系統(tǒng)持續(xù)向濕墊供水，使得濕墊保持侵潤(rùn)。由于風(fēng)機(jī)的向外抽風(fēng)，使得室內(nèi)處于一種負(fù)壓狀態(tài)，室外的高溫空氣從濕墊處流入，通過(guò)濕墊的蒸發(fā)降溫帶走空氣中的熱量而使得進(jìn)入室內(nèi)的空氣溫度降低，從而達(dá)到降低室內(nèi)溫度的目的。3、在溫室通風(fēng)方面，重點(diǎn)駕馭溫室通風(fēng)換氣的目的，主要運(yùn)用形式及其特點(diǎn)。溫室通風(fēng)換氣的目的：解除多余熱量、引入室外簇新空氣、解除設(shè)施內(nèi)的水汽。通風(fēng)主要有自然通風(fēng)和機(jī)械通風(fēng)兩種形式。自然通風(fēng)：借助溫室內(nèi)外溫度差產(chǎn)生的“熱壓”或外界自然風(fēng)力產(chǎn)生的“風(fēng)壓”，促使空氣流淌，是塑料大棚、日光溫室和連棟溫室常用的通風(fēng)方式。機(jī)械通風(fēng)：依靠風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的風(fēng)壓強(qiáng)制空氣流淌。機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)一般有進(jìn)氣通風(fēng)、排氣通風(fēng)和進(jìn)排氣通風(fēng)三種基本方式。①進(jìn)氣式通風(fēng)系統(tǒng)：由風(fēng)機(jī)將外部簇新空氣強(qiáng)制送入設(shè)施內(nèi)，形成高于設(shè)施外空氣壓力的正壓，迫使設(shè)施內(nèi)空氣通過(guò)排氣口排出；②排氣通風(fēng)系統(tǒng)：是將風(fēng)機(jī)布置在排風(fēng)口，由風(fēng)機(jī)將設(shè)施內(nèi)空氣強(qiáng)制排出，設(shè)施內(nèi)呈低于設(shè)施外空氣壓力的負(fù)壓狀態(tài)，外部簇新空氣由進(jìn)風(fēng)口吸入；③進(jìn)排氣通風(fēng)系統(tǒng)：是一種同時(shí)接受風(fēng)機(jī)送風(fēng)和風(fēng)機(jī)排風(fēng)的通風(fēng)系統(tǒng)，室內(nèi)空氣壓力接近或等于室外壓力。第四章：溫室的空氣環(huán)境及調(diào)控1、重點(diǎn)駕馭溫室內(nèi)空氣濕度調(diào)控的目的和意義，除濕的主要方法。溫室內(nèi)濕度過(guò)高是引起作物病蟲(chóng)害的主要緣由之一，例如黃瓜霜霉病孢子的形成與濕度有親密關(guān)系：在99％濕度條件下，病菌孢子發(fā)芽率高，在80～90％濕度范圍內(nèi)發(fā)芽率顯著降低。在冬天的單棟塑料大棚和連棟塑料溫室栽培生產(chǎn)中，為保溫而密閉的溫室或大棚內(nèi)空氣高濕度現(xiàn)象相當(dāng)普遍（相對(duì)濕度往往達(dá)到90％以上）。而由于高濕度環(huán)境下作物蒸發(fā)量降低、水分和養(yǎng)分吸取少，致使作物生長(zhǎng)發(fā)育緩慢，并給病蟲(chóng)害的發(fā)生和繁殖創(chuàng)建了適宜條件，使作物易受病蟲(chóng)害的危害。因此，溫室栽培生長(zhǎng)中應(yīng)依據(jù)室內(nèi)環(huán)境特點(diǎn)和作物生長(zhǎng)須要進(jìn)行除濕。除濕方法有主動(dòng)除濕法和被動(dòng)除濕法二類，被動(dòng)除濕法有：①覆蓋地膜：設(shè)施內(nèi)覆蓋地膜能有效抑制土壤表面蒸發(fā)，從而降低溫室或大棚內(nèi)空氣濕度，抑制或減輕病蟲(chóng)害的發(fā)生。地膜覆蓋在降低空氣濕度的同時(shí)，并能提高地溫，提高土壤保水實(shí)力，防止地表鹽分集聚，提高土壤肥力和改善理化形態(tài)等作用，在栽培生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用；②適當(dāng)抑制灌水量：接受滴灌或地中澆灌，既節(jié)約用水又可適當(dāng)抑制土壤表面蒸發(fā)和作物蒸騰，提高地溫；③運(yùn)用透濕性、吸濕性好的保溫膜材料：吸濕性好的材料可防止保溫膜內(nèi)表面積露落下的水滴沾濕作物，另外接受合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使保溫膜上的露水排出室外或集中收集，降低溫室內(nèi)空氣的濕度。主動(dòng)除濕法有：①通風(fēng)換氣：適當(dāng)加強(qiáng)通風(fēng)換氣，用室外空氣置換室內(nèi)高濕度空氣可有效地調(diào)整溫室內(nèi)濕度，夜間通風(fēng)可使設(shè)施內(nèi)空氣相對(duì)濕度由90％左右降到80％以下；②加溫：加溫可在確定程度上降低溫室內(nèi)相對(duì)濕度。只要保持葉片表面不結(jié)露，就可以有效地防止一些喜高濕環(huán)境病害的發(fā)生和擴(kuò)散；③運(yùn)用除濕機(jī)：國(guó)外在溫室內(nèi)種植花卉和甜瓜等經(jīng)濟(jì)價(jià)值高的作物時(shí)，常利用氯化鋁等吸濕材料來(lái)除濕。通過(guò)除濕機(jī)消退室內(nèi)濕度效果明顯，但投資大，在我國(guó)農(nóng)業(yè)中尚未應(yīng)用。2、重點(diǎn)駕馭溫室內(nèi)二氧化碳濃度的變更規(guī)律以及二氧化碳對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的作用。二氧化碳濃度在溫室內(nèi)的變更特點(diǎn)：在一天中的變更是晝低夜高。夜間，土壤釋放和植物的呼吸作用釋放的二氧化碳是室內(nèi)二氧化碳濃度上升的主要緣由，到凌晨時(shí)刻溫室內(nèi)的二氧化碳累積到較高濃度，日出后，隨著作物起先旺盛地進(jìn)行光合作用，室內(nèi)的二氧化碳濃度快速降低，在密閉的溫室內(nèi)，到正午時(shí)降低最低水平。二氧化碳對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的影響：二氧化碳是植物生命活動(dòng)必不行少的物質(zhì)，是光合作用的原料。在補(bǔ)償點(diǎn)至飽和點(diǎn)之間，光合強(qiáng)度大體隨二氧化碳濃度的增加而增加。當(dāng)二氧化碳濃度過(guò)高，可能引起一些植物葉片氣孔關(guān)閉，光合強(qiáng)度下降，甚至呈中毒狀態(tài)而完全停止光合作用。而二氧化碳濃度過(guò)低，植物的光合作用不能有效進(jìn)行，影響植物的生長(zhǎng)發(fā)育。第五章：溫室內(nèi)土壤環(huán)境、調(diào)控及無(wú)土栽培1、重點(diǎn)駕馭溫室內(nèi)的主要澆灌方式以及各自的運(yùn)用特點(diǎn)溫室內(nèi)的灌水方式主要有：①地面澆灌：包括畦灌和溝灌兩種，使得水流在畦面或壟溝內(nèi)形成連續(xù)水流，借重力與毛細(xì)作用潮濕土壤。此法簡(jiǎn)潔，亦有利于沖洗過(guò)多鹽分，但費(fèi)水，不便于精確限制水流。②微灌：包括噴灌和滴灌。滴灌系統(tǒng)是指所用灌水器以點(diǎn)滴狀或連續(xù)細(xì)小水流等滴灌形式出流澆灌作物的澆灌系統(tǒng)。滴灌系統(tǒng)一般布置在溫室地表面，也有接受將滴頭或滴灌管埋入地下30cm深度的地下滴灌系統(tǒng)。在溫室中接受滴灌具有省工、省水、節(jié)能、優(yōu)質(zhì)、增產(chǎn)、適應(yīng)范圍廣、易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)限制等優(yōu)點(diǎn)，還可以協(xié)作施肥設(shè)備精確地對(duì)作物進(jìn)行隨水追肥或施藥等作業(yè)。不足之處時(shí)設(shè)備投資費(fèi)用較高，系統(tǒng)的抗堵塞性能差，因此滴灌對(duì)水質(zhì)要求較高。噴灌指所用灌水器以噴灑水流狀澆灌作物。溫室中常用微噴頭的微噴灌系統(tǒng)，一般將微噴頭倒掛在溫室骨架上實(shí)施澆灌，以避開(kāi)微噴灌系統(tǒng)對(duì)田間其他作業(yè)的影響。溫室中接受微噴灌系統(tǒng)具有省工、省水、能隨水追肥或噴藥、易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)限制等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)應(yīng)噴灑水與空氣接觸面積大，接受微噴灌能夠顯著增加溫室內(nèi)濕度、降低溫室內(nèi)溫度、調(diào)整溫室內(nèi)田間氣候。2、重點(diǎn)駕馭無(wú)土栽培的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)無(wú)土栽培的優(yōu)點(diǎn)：①由于人為剛好合理供應(yīng)了植物生長(zhǎng)發(fā)育所須要的各種養(yǎng)分成分，并能供應(yīng)最適的栽培環(huán)境，所以其產(chǎn)出物的產(chǎn)量高、品質(zhì)好、商品率高；②生產(chǎn)機(jī)械化和自動(dòng)化操作程度高，部分實(shí)現(xiàn)了農(nóng)業(yè)的工廠化生產(chǎn)；③削減了外界病原菌和四周環(huán)境的污染，提高了食品平安性，從根本上解決了來(lái)源于土壤連作障礙問(wèn)題；④對(duì)生產(chǎn)地區(qū)環(huán)境沒(méi)有特殊要求。無(wú)土栽培的缺點(diǎn)：①初期投資費(fèi)用大。無(wú)土栽培所需的溫室建立和栽培設(shè)備系統(tǒng)的投資的購(gòu)置等須要投入很大的資金，特殊是我國(guó)的農(nóng)產(chǎn)品價(jià)格較低，要慎重考慮其投入產(chǎn)出效率；②技術(shù)和管理水平要求高。無(wú)土栽培生產(chǎn)中養(yǎng)分液的配置和管理、生產(chǎn)設(shè)施的環(huán)境調(diào)控等技術(shù)要求高，須要嫻熟的生產(chǎn)管理人員和豐富的栽培閱歷；③栽培設(shè)施須保持清潔，要定期消毒。最適的植物生長(zhǎng)環(huán)境也有利于病蟲(chóng)害的繁殖和擴(kuò)散，假如管理不當(dāng)簡(jiǎn)潔造成某些特定病害的大量發(fā)生，甚至于導(dǎo)致栽培失敗。第六章：溫室的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)第七章：畜禽舍環(huán)境調(diào)控第八章：畜禽廢棄物處理和利用畜禽糞便的處理可分為：物理學(xué)處理，生物學(xué)處理和化學(xué)處理三類。1、重點(diǎn)駕馭畜禽糞便的物理學(xué)處理方法畜禽糞便的物理學(xué)處理包括固液分別、干燥和焚燒。①固液分別：固液分別按工作原理可分為三大類，a利用比重不同進(jìn)行分別，如沉淀和離心分別等；b利用顆粒尺寸進(jìn)行分別，如各種篩式分別；c利用擠壓進(jìn)行分別，如各種擠壓式分別等。②干燥：干燥是使糞便中的水分轉(zhuǎn)變?yōu)檎羝笤儆煽諝鈳ё?。依?jù)熱源的溫度，干燥可分為地溫干燥、高溫干燥和微波干燥。③焚燒：畜禽糞便焚燒是一種完全性處理，它可以削減約90％的重量和85％的容積。該法投資較高，需消耗燃料（自身熱值尚不足），排氣有確定的污染性，應(yīng)用收到確定的限制。第九章：果蔬貯存環(huán)境調(diào)控1、重點(diǎn)駕馭氣調(diào)貯存和減壓貯存的原理和方法減壓貯存：減壓貯存的原理是降低氣壓，空氣中的各種氣體組分的分壓都相應(yīng)降低，這時(shí)空氣各組分的相對(duì)比例并未變更，氧的含量也相應(yīng)降低。所以減壓貯存也能創(chuàng)建一個(gè)低氧環(huán)境，從而起到類似氣調(diào)貯存的作用。另外，減壓貯存能促進(jìn)植物組織內(nèi)氣體成分向外擴(kuò)散