无土栽培的环境调节控制设施.ppt

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1、第八章第八章无土栽培的环境无土栽培的环境调节控制设施调节控制设施Chapter8Environmentalcontrolfacilitiesforsoillessculture通过对半封闭系统的物质交换和能量调节来通过对半封闭系统的物质交换和能量调节来改善或创造周年更适于作物无土栽培的生长改善或创造周年更适于作物无土栽培的生长环境，以期获得栽培作物速生、优质、高产、环境，以期获得栽培作物速生、优质、高产、均衡和最大的经济效益。均衡和最大的经济效益。“Rapid growth,high quality,high yield,equilibrium production all year roun

2、d will be gained by controlling or creating the more favorite growth conditions for hydroponic plants by means of improving or regulating the materials and energy exchanges in the closed or semi-closed system.构成作物的综合环境，往往是由光、温、水、气、养分的组构成作物的综合环境，往往是由光、温、水、气、养分的组成与浓度等多种因子组成。本章重点介绍无土栽培作物与环成与浓度等多种因子组成。本

3、章重点介绍无土栽培作物与环境因素及环境工程间相互作用的规律及有关温室、大棚等环境因素及环境工程间相互作用的规律及有关温室、大棚等环境调节控制设施的性能、特点与调控技术。境调节控制设施的性能、特点与调控技术。Integrated environment for plant growth is the constitute of many factors including light,temperature,water,air and nutrients.This chapter will stress the disciplinarians and the interaction of the

4、 plants in soilless culture with environmental factors and with environmental engineering.And the characteristics,specialties of environmental controlling facilities of greenhouse,and the regulating and controlling techniques would be also introduced in this chapter.第一节环境调节控制概述一、环境调节控制的意义与作用一、环境调节控制

5、的意义与作用遗遗传传决决定定农农业业生生产产的的潜潜势势，而而环环境境则则决决定定这这种种潜潜势势可可能能兑兑现现的的程程度度。作作物物对对环环境境因因素素的的要要求求，涉涉及及光光、温温、水水、气气、肥肥等等众众多多的的因因子子。同同时时，随随着着品品种种、生生育育阶阶段段及及昼昼夜夜生生理理活活动动中中心心的的变变化化而而不不断断变变化化。因因此此，作作物物对对环环境境因因子子的的要要求求，是是由由彼彼此此关关连连的的众众多多环环境境因因子子组组成成的的综综合环境动态模型决定的。合环境动态模型决定的。进行综合环境调节要考虑：进行综合环境调节要考虑：The follows would be

6、considered in order to carry out the comprehensive environmental regulation:室内外各种环境因子和作物生长发育情况；室内外各种环境因子和作物生长发育情况；The information of every kinds of environmental factors indoor and outdoor and the basic information of plant growth and development.各种生产资料投入的成本、市场价格变化、资金周转和栽培管理作业等。各种生产资料投入的成本、市场价格变化、资金

7、周转和栽培管理作业等。Every kinds of the costs of means of production,changes of market price,capital turnover and culture management,and so on.综合环境调节是以速生、优质、高产为目标进行监测、分析与调节控制。综合环境调节是以速生、优质、高产为目标进行监测、分析与调节控制。Integrated environmental regulation is the monitoring,analysis and regulation according to the target o

8、f rapid growth,high quality and high yield.综合环境管理是在综合环境调节的基础上，随时根据市场变化与效益分析，对目综合环境管理是在综合环境调节的基础上，随时根据市场变化与效益分析，对目标环境指标进行修订，以期获得最大的经济效益。标环境指标进行修订，以期获得最大的经济效益。Integrated environmental management is the base on the regulation of environment.The target environmental indexes will be adjudged according to

9、 the change of market and the analysis of benefit,in order to gain maximum economic benefit.二、环境工程设施设计的二、环境工程设施设计的原理和基本要求原理和基本要求先先进进的的生生产产技技术术与与生生产产工工艺艺总总是是通通过过一一定定的的建建筑筑结结构构、环环境境调调控控设设施施等等硬硬件件作作为为载载体体，并并与与优优良良的的品品种、科学的种植管理技术相结合而体现出来的。种、科学的种植管理技术相结合而体现出来的。首首先先是是利利用用围围护护结结构构把把一一定定的的空空间间与与外外界界环环境境隔隔离离

10、开开来来，形形成成一一个个相相对对封封闭闭的的系系统统。这这是是区区别别于于露露地地栽栽培培达达到到改改善善和和创创造造作作物物生生长长优优良良环环境境的的先先决决条条件件。而而环环境境工工程程则则是是在在一一定定建建筑筑设设施施的的基基础础上上，通通过过对对半半封封闭闭系系统统的的物物质质交交换换和和能能量量调调节节来来进进一一步步改改善善和和创造更佳的生长环境。二者相互制约，相辅相成。创造更佳的生长环境。二者相互制约，相辅相成。环环境境工工程程设设施施在在设设计计、建建造造及及运运行行管管理理时时须须符符合合以以下原则和基本要求。下原则和基本要求。1 1、安全可靠、安全可靠 在一定的设计使

11、用年限和设计标准条件下，保证建在一定的设计使用年限和设计标准条件下，保证建筑结构和环境工程设施运行的安全性和可靠性。筑结构和环境工程设施运行的安全性和可靠性。2 2、经济适用、经济适用 一次投资和运行费用较低；节约土地、能源、人力一次投资和运行费用较低；节约土地、能源、人力等资源；便于机械化、自动化作业；能充分满足等资源；便于机械化、自动化作业；能充分满足作物无土栽培管理要求。作物无土栽培管理要求。3 3、保护环境、保护环境 环境问题是人类生存和经济、社会发展的基础。建环境问题是人类生存和经济、社会发展的基础。建筑与环境工程设施，应便于栽培环境废弃物的处筑与环境工程设施，应便于栽培环境废弃物的

12、处理和再利用，避免环境污染与公害，保证无土栽理和再利用，避免环境污染与公害，保证无土栽培设施的可持续发展性。培设施的可持续发展性。第二节常用环境调控设施的结构与性能温室温室日光温室日光温室大棚大棚防雨棚防雨棚遮阳网覆盖等遮阳网覆盖等一、温室一、温室/greenhouse用用透透光光覆覆盖盖材材料料作作外外围围护护结结构构密密封封件件，可可让让绝绝大大部部分分太太阳阳短短波波辐辐射射透透入入，阻阻止止绝绝大大部部分分地地面面长长波波辐辐射射透透出出，能能起起到到蓄蓄热热升升温温与与保保温温作作用用，可可供供冬冬季季作作物物栽栽培培的的建建筑筑设设施施统统称称为温室。为温室。(一一)温室分类温室分

13、类/classificationofgreenhouse按按无无土土栽栽培培用用途途可可分分为为：生产温室、试验研究温室、观赏温室与庭院温室。按按加加温温与与否否可可分分为为：加温温室、不加温温室。按按室室内内的的环环境境温温度度可可分分为为：高温、中温、低温温室与冷室。按按覆覆盖盖材材料料可可分分为为：玻璃温室、硬质塑料或聚酯板温室、塑料薄膜温室。硬质塑料或聚酯板温室的覆盖材料主要有：硬质塑料或聚酯板温室的覆盖材料主要有：PVC(polyvinyl chloride,聚氯乙烯聚氯乙烯)PC(polycarbonate,聚碳酸酯聚碳酸酯,)FRP(Fiberglass-reinforced p

14、lastics,玻璃纤维聚酯波纹玻璃纤维聚酯波纹板板)PC双层或三层中空板双层或三层中空板 温室覆盖材料使用的塑料薄膜有：温室覆盖材料使用的塑料薄膜有：聚氯乙烯聚氯乙烯(PVC)膜膜 聚乙烯聚乙烯(polyethylene,PE)膜膜 聚烯烃聚烯烃(polyolefin,PO)膜膜(聚乙烯聚乙烯PE和聚酯酸乙烯和聚酯酸乙烯EVA多多层复合层复合)(二二)温室常用结构形式及性能特点温室常用结构形式及性能特点1、单坡面温室屋屋脊脊东东西西向向，坡坡面面朝朝南南，北北面面用用砖砖墙墙承承重重、保保温温。在在屋屋面面设设有有苇苇箔箔、草草帘帘保保温温。夏夏季季竹竹帘帘遮遮阳阳。屋屋面面用用玻玻璃璃覆覆

15、盖盖材材料料，透透光光、保保温温、抗抗风风性性能能较较好好。一一般般跨跨度度为为6m左左右右。冬冬季季管管道道煤火加温。煤火加温。主主要要用用于于北北方方冬冬季季蔬蔬菜菜或或花花卉卉越越冬冬生生产产或或春春提提前育苗。前育苗。单单坡坡面面玻玻璃璃温温室室，由由于于建建造造费费用用高高，保保温温尚尚不不足足，在在北北方方冬冬季季不不加加温温时时，仍仍不不能能满满足足一一般般无无土栽培作物生产要求。土栽培作物生产要求。单坡面温室示意图单坡面温室示意图2、双坡面温室双坡面温室双坡面及侧墙均为玻双坡面及侧墙均为玻璃等硬质透光覆盖材璃等硬质透光覆盖材料。主要特点是采光料。主要特点是采光量大，通风效果良好

16、，量大，通风效果良好，净空较高栽培管理方净空较高栽培管理方便。缺点是散热面大，便。缺点是散热面大，保温性差。主要用于保温性差。主要用于南方科研蔬菜育苗或南方科研蔬菜育苗或花卉越冬栽培，真正花卉越冬栽培，真正在大规模生产上使用在大规模生产上使用得较少。得较少。双坡面温室示意图双坡面温室示意图双波面温室外双波面温室外观汕汕头 3 3、连栋温室、连栋温室连连栋栋温温室室造造价价低低、占占地地省省、保保温温性性好好、便便于于操操作作管管理理，但但通通风风换换气气效效果果较较差差。必要时夏季增设湿帘风机降温。必要时夏季增设湿帘风机降温。连连栋栋温温室室根根据据屋屋脊脊走走向向有有东东西西与与南南北北向向

17、布布置置。南南北北向向布布置置，虽虽透透光光率率较较东东西西向向小小7%左左右右，但但屋屋脊脊、天天沟沟等等为为活活荫荫影影，光光照照分分布布较较均均匀匀，一一般般南南北北向布置为多。向布置为多。我国大型连栋温室发展迅速。我国大型连栋温室发展迅速。连栋温室多采用异型薄壁型钢、热浸镀锌，连栋温室多采用异型薄壁型钢、热浸镀锌，卷帘或转轴齿条开闭天、侧窗。卷帘或转轴齿条开闭天、侧窗。环境调节控制，包括通风、降温、加温、遮环境调节控制，包括通风、降温、加温、遮阳、保温、灌溉施肥等实现了自动化。高档阳、保温、灌溉施肥等实现了自动化。高档温室还实现了微电脑温度、湿度、光照、温室还实现了微电脑温度、湿度、光

18、照、CO2浓度、营养液温度、离子浓度等的数据浓度、营养液温度、离子浓度等的数据采集、显示、存储，超限报警，以及以光照采集、显示、存储，超限报警，以及以光照量为基准的智能化变温管理等。量为基准的智能化变温管理等。现代化的大型连栋温室，还可实现温室综合现代化的大型连栋温室，还可实现温室综合环境智能化控制，实现高产、优质、高效栽环境智能化控制，实现高产、优质、高效栽培。但一次投资与运行管理费用较高。培。但一次投资与运行管理费用较高。连栋温室示意图连栋温室示意图连栋PCPC板温室板温室连栋玻璃温室连栋玻璃温室连栋玻璃温室连栋玻璃温室青岛农科所温室青岛农科所温室大型连栋温室二、日光温室二、日光温室靠日光

19、能维持冬季蔬菜生产的温室，称为日光温室。靠日光能维持冬季蔬菜生产的温室，称为日光温室。优优点点：结结构构简简单单、便便于于建建造造、投投资资较较省省；采采光光性性好好，较较普普通通连连栋栋温温室室光光照照量量高高3040%；保保温温性性好好，夜夜间间室室内内外外温温差差可可达达25左右；面积适中，便于农户栽培管理。左右；面积适中，便于农户栽培管理。日日光光温温室室在在不不加加温温条条件件下下，成成功功的的解解决决了了我我国国北北方方地地区区元元旦旦、春春节节喜喜温温果果菜菜等等冬冬季季新新鲜鲜蔬蔬菜菜的的供供应应问问题题。近近十十多多年年来来，在在我我国国北北纬纬3445的的华华北北、东东北北

20、、西西北北地地区区推推广广，面面积积达达50多多万万公公顷顷，成成为为解解决决我我国国北北方方地地区区农农民民脱脱贫贫致致富富与与城城市市菜菜蓝蓝子子供供应应问问题题的的支支柱柱产产业业。这这是是我我国国、乃乃至至世世界界蔬蔬菜菜栽栽培培史史上上的的重大突破。重大突破。缺点：缺点：土地利用率较低，管理不太方便。土地利用率较低，管理不太方便。日光温室结构示意图日光温室结构示意图日光温室入口日光温室入口日光温室骨架日光温室骨架(竹架竹架)植株了作物的植株了作物的日光温室日光温室未植株作物前未植株作物前的日光温室的日光温室骨架结构日光温室内部骨架结构日光温室内部未覆盖薄膜前未覆盖薄膜前的日光温室的日

21、光温室日光温室群的日光温室群的棚头工作间棚头工作间日光温室日光温室棚头工作间棚头工作间日光温室日光温室顶部外观顶部外观三、塑料大棚三、塑料大棚/plastichouse用用塑塑料料薄薄膜膜覆覆盖盖的的拱拱型型简简易易温温室室设设施施统统称称为塑料大棚，简称大棚。为塑料大棚，简称大棚。其其骨骨架架有有竹竹木木结结构构、钢钢筋筋焊焊接接结结构构、钢钢筋筋混混凝凝土土或或无无碱碱玻玻纤纤钢钢筋筋混混凝凝土土结结构构、镀镀锌锌钢筋装配式结构等。钢筋装配式结构等。大大棚棚一一般般无无加加温温设设施施。由由于于大大棚棚结结构构简简单单、拆建方便、投资省、土地利用率高等优点。拆建方便、投资省、土地利用率高等

22、优点。在在北北方方多多用用于于“春春提提前前、秋秋延延后后”栽栽培培。在南方则用于越冬或防雨栽培。在南方则用于越冬或防雨栽培。塑料大棚结构示意图塑料大棚结构示意图Thesketchmapofplastichouse 用于无土栽培的大棚，跨度一般为用于无土栽培的大棚，跨度一般为610m，顶高，顶高2.33.0m，长，长3050m。覆盖材料有覆盖材料有PVC、PE膜，最好选用防雾膜，最好选用防雾滴、耐老化的多功能滴、耐老化的多功能PO膜。膜。为了提高保温性能，可在棚内设置小拱为了提高保温性能，可在棚内设置小拱棚及多重保温幕设施等。棚及多重保温幕设施等。建建设中的拱形中的拱形钢架塑料大棚架塑料大棚拱

23、形钢架大棚群拱形钢架大棚群拱形钢架塑料大棚侧面卷膜装置拱形钢架塑料大棚侧面卷膜装置未覆盖塑料薄膜前的大棚骨架未覆盖塑料薄膜前的大棚骨架建设中的拱形骨架大棚群建设中的拱形骨架大棚群拱形骨架大棚群拱形骨架大棚群拱形骨架大棚群俯瞰拱形骨架大棚群俯瞰竹架结构塑料温室竹架结构塑料温室充气银灰色拱形塑料大棚充气银灰色拱形塑料大棚四、防雨棚或遮阳网设施四、防雨棚或遮阳网设施高温强光型天气，根据作物光饱和点要求，高温强光型天气，根据作物光饱和点要求，采用遮光率为采用遮光率为50%70%的黑色遮阳网增产效的黑色遮阳网增产效果显著；但对阴凉多雨天气，则采用遮光率果显著；但对阴凉多雨天气，则采用遮光率为为40%50

24、%的银灰色遮阳网为宜。的银灰色遮阳网为宜。遮阳网栽培，蔬菜的某些营养品质，如叶绿遮阳网栽培，蔬菜的某些营养品质，如叶绿素、蛋白质、维生素素、蛋白质、维生素C等有所下降，特别是硝等有所下降，特别是硝酸盐含量将明显升高。酸盐含量将明显升高。在采收前在采收前57天，提前将遮阳网取下，使覆盖天，提前将遮阳网取下，使覆盖作物得到炼苗与绿化处理，即可使各种营养作物得到炼苗与绿化处理，即可使各种营养成分含量迅速赶上或超过露地产品，同时，成分含量迅速赶上或超过露地产品，同时，硝酸盐积累量也将迅速降低。硝酸盐积累量也将迅速降低。第三节第三节设施环境对作物生长的设施环境对作物生长的影响及其调控技术影响及其调控技术

25、一、光照及其调控技术一、光照及其调控技术植植物物利利用用光光能能将将CO2和和水水转转化化为为碳碳化化合合物物的的过过程程称称为为光光合合作作用用。光光合合作作用用是是地地球球上上生生物物赖赖以以生生存存和和发发展展的的基基础础。光光是是光光合合作作用用的的能能量量源源泉泉，同同时时又又是是控控制制光光周周期期的的一一种种信信息息。因因此此，光光照照是是无无土土栽栽培培温温室室设设施施极其重要的环境因子。极其重要的环境因子。(一一)太阳辐射与光合有效辐射太阳辐射与光合有效辐射 1、太阳辐射的光谱能量分布、太阳辐射的光谱能量分布可可见见光光部部分分叶叶面面的的反反射射(R)、吸吸收收(A)透透射

26、射(T)(Kleshin和Shulgin，1959就80种植物测定值平均，A的虚线表示种间变异幅度)2、植物光合有效辐射、植物光合有效辐射投射到植物叶面的辐射，一部分被叶面反射，投射到植物叶面的辐射，一部分被叶面反射，一部分被叶绿素吸收，另一部分则被叶子透一部分被叶绿素吸收，另一部分则被叶子透射。反射、吸收及透射的比率因辐射波长、射。反射、吸收及透射的比率因辐射波长、植物种类及叶龄而异。植物种类及叶龄而异。绿色植物对辐射具有选择性的吸收特性。一绿色植物对辐射具有选择性的吸收特性。一般说来在般说来在0.30.44m与与0.670.68m两处两处呈现吸收高峰，对呈现吸收高峰，对0.55m一段吸收率

27、较低。一段吸收率较低。对对0.72.5m的一段近红外线，由于植物体的一段近红外线，由于植物体为避免高温的保护性反应几乎不能吸收，而为避免高温的保护性反应几乎不能吸收，而对大于对大于2.5m的远红外辐射，其吸收率很高，的远红外辐射，其吸收率很高，甚至可当作黑体来反应。甚至可当作黑体来反应。3 3、辐射的度量、辐射的度量辐辐照照度度：以以电电磁磁波波形形式式发发射射、传传播播或或接收的能量称为辐射能，单位为接收的能量称为辐射能，单位为J在在单单位位时时间间内内发发射射、传传播播或或接接收收的的辐辐射射能称辐射功率，单位为能称辐射功率，单位为W在在单单位位时时间间内内投投射射到到或或通通过过某某单单

28、位位面面积积的辐射能，称为辐照度，单位为的辐射能，称为辐照度，单位为W/m2在在光光的的热热效效应应或或辐辐射射能能利利用用中中，应应以以辐辐照度作为计量单位。照度作为计量单位。照度：据规定，具有均匀发光强度为照度：据规定，具有均匀发光强度为1坎，坎，单位为单位为cd的点光源在单位立体角内发射的光的点光源在单位立体角内发射的光通量定为通量定为1流明，单位为流明，单位为Lm。到达或通过某单位面积的光通量称为光照度到达或通过某单位面积的光通量称为光照度或照度勒克斯，单位为或照度勒克斯，单位为Lx。在研究人及某些动物的视觉环境时，应以照在研究人及某些动物的视觉环境时，应以照度作为计量单位。度作为计量

29、单位。量子流密度：光辐射为不连续的细小粒量子流密度：光辐射为不连续的细小粒子流。每一个粒子叫做光子或光量子。子流。每一个粒子叫做光子或光量子。光化学定律指出：吸收一个量子，只能光化学定律指出：吸收一个量子，只能激活一个分子或原子。因量子的能量与激活一个分子或原子。因量子的能量与其波长成反比，故在研究光电效应或光其波长成反比，故在研究光电效应或光化学反应如光合作用与光照的关系时，化学反应如光合作用与光照的关系时，应该以量子流密度作为计量光辐射的单应该以量子流密度作为计量光辐射的单位。位。(二二)光照环境与作物生长光照环境与作物生长 1、光质与作物的生长、光质与作物的生长紫紫外外线线、可可见见光光

30、与与红红外外线线对对植植物物生生长长的的影影响是各不相同的。响是各不相同的。小小于于280nm的的远远紫紫外外线线，对对植植物物有有杀杀伤伤致致死的作用。死的作用。280400nm的的近近紫紫外外线线，虽虽对对植植物物的的生生长长有有一一定定的的抑抑制制作作用用，但但对对维维生生素素C与与花花青青素素的的形形成成有有积积极极作作用用。蔬蔬菜菜、花花卉卉需需要要少少量量的近紫外线照射。的近紫外线照射。可见光是光合作用的主要能源。可见光是光合作用的主要能源。光量子具有的能量与波长成反比。光量子具有的能量与波长成反比。在光饱和点以下的弱光范围，光能在相同的条件下，所含在光饱和点以下的弱光范围，光能在

31、相同的条件下，所含量子的数量因波长越长而越多。因此，红橙光较蓝紫光的量子的数量因波长越长而越多。因此，红橙光较蓝紫光的光合光效能为高。光合光效能为高。在光饱和点以上，光量子数量已不是光合作用的限制因子，在光饱和点以上，光量子数量已不是光合作用的限制因子，在可见光范围由波长引起的差异就不明显了。在可见光范围由波长引起的差异就不明显了。绿色光本来难于为叶绿素所吸收，但叶绿素含量较高时，绿色光本来难于为叶绿素所吸收，但叶绿素含量较高时，绿色光的大部分仍能为叶绿素吸收利用。绿色光的大部分仍能为叶绿素吸收利用。决定光合强度的光谱因子，主要由每单位能量的生理辐射决定光合强度的光谱因子，主要由每单位能量的生

32、理辐射量子数、色素的光谱吸收特性、色素含量，即与有效吸收量子数、色素的光谱吸收特性、色素含量，即与有效吸收的生理辐射光量子数成正相关。的生理辐射光量子数成正相关。2 2、光照量与光合作用、光照量与光合作用illuminationamountandphotosynthesis光光合合产产物物的的形形成成不不仅仅与与量量子子流流密密度度，而而且且由由光光照照的累积时间所决定的。的累积时间所决定的。Theformationofphotosynthatedependsnotonlyon the density of quanta flow,but also on theaccumulativetime

33、sofsunlight.光光照照的的强强弱弱一一方方面面影影响响着着光光合合强强度度，同同时时还还能能改改变变作作物物的的形形态态，如如开开花花时时期期、节节间间长长短短、茎茎的的粗粗细及叶片的大小与厚薄等。细及叶片的大小与厚薄等。Light influences not only on the intensity ofphotosynthesis,but also on the conformation ofplants,such as flowering time,the length ofinternode,thethicknessofstemandthesizeandthickness

34、ofleaves.茄子光合强度与温度、光照、茄子光合强度与温度、光照、CO2浓度的关系浓度的关系在一定的温度和在一定的温度和CO2浓度下，在一定的辐照度范围内，光合强度随辐照浓度下，在一定的辐照度范围内，光合强度随辐照度的增加而增加。度的增加而增加。The intensity of photosynthesis increases with the increase of irradiance in the definite range of irradiance,temperature and the concentration of CO2.到光饱和点时，光合强度趋于稳定。到光饱和点时，光

35、合强度趋于稳定。The photosynthesis is stable in the light saturation point.辐照度下降到光补偿点以下时，植物的呼吸作用超过了光合作用，时间长辐照度下降到光补偿点以下时，植物的呼吸作用超过了光合作用，时间长了植株会逐渐枯黄。了植株会逐渐枯黄。The intensity of respiration will excess that of photosynthesis when the irradiance decreases under the light compensation point,and the plant will be

36、scorch gradually.植物的光补偿点，耐荫作物为植物的光补偿点，耐荫作物为2001000Lx，喜阳植物为，喜阳植物为10002000Lx。The light compensation point is 2001000Lx for shade plants and 10002000Lx for sun plants.在一定的辐照度下，植物叶片光合强度随光在一定的辐照度下，植物叶片光合强度随光线入射角的增大而按余弦关系降低。线入射角的增大而按余弦关系降低。The photosynthesis will be decreased in cosine relation with the i

37、ncrease of incident angle of light in definite irradiance.植物群体光合强度，则随散射光比率的增大植物群体光合强度，则随散射光比率的增大而提高。而提高。The group photosynthesis of plant will increases with the increase of the ratio of scattered light.光合作用包括光反应与暗反应两个阶段。连续光照下，光反应的中间产光合作用包括光反应与暗反应两个阶段。连续光照下，光反应的中间产物在某种意义上有过剩现象，甚至会不稳定而分解。待暗期光反应产物物在某种

38、意义上有过剩现象，甚至会不稳定而分解。待暗期光反应产物被消耗后，下一个光反应才能顺利进行。被消耗后，下一个光反应才能顺利进行。The photosynthesis involves 2 phrases,light reaction and dark reaction.Under the condition of continuous illumination,the intermediate products of light reaction will be surplus in a sense,even unstable and decomposed.The next light reac

39、tion will be continued after the consumption of the products of light reaction in dark period.由此表明：光合强度与单位叶面积上的有效光能吸收量成正比。因此，由此表明：光合强度与单位叶面积上的有效光能吸收量成正比。因此，适当降低辐照度而延长光照时间、增加散射光的比率、间歇或强弱光交适当降低辐照度而延长光照时间、增加散射光的比率、间歇或强弱光交替下，均可大大提高光能利用率。替下，均可大大提高光能利用率。It shows that the photosynthetic intensity is direct

40、 ratio to the effective light energy in unit leaf area.The light utilization ratio will be promoted greatly under the conditions of decreasing irradiance,prolonging the illumination time,increasing the ratio of scattered light,and intermission and alternating of strong and weak lights.种类种类黄瓜黄瓜番茄番茄茄子

41、茄子甜椒甜椒西瓜西瓜甜瓜甜瓜光饱和点光饱和点强度强度(lx)5500070004000030000800060000主要蔬菜的光饱和点主要蔬菜的光饱和点(师惠芬、张志勇，1986)Lightsaturationpointsofsomemajorvegetables3、光周期对光照的基本要求、光周期对光照的基本要求Thebasicrequirementoflightforphotoperiod光光敏敏色色素素以以两两种种互互相相可可逆逆变变化化的的形形式式存存在在，即即R660与与P730。R660由由植植物物体体合合成成，它它对对660nm的的红红光光吸吸收收敏敏感感。经经一一定定时时间间的的

42、光光照照或或660nm的的辐辐射射照照射射，R660可可 转转 变变 为为P730。P730对对 730nm的的远远红红光光敏敏感感。P730经经 一一 定定 的的 暗暗 期期 或或730nm的的辐辐射射照照射射，可转变为可转变为R660。光周期光敏色素图光周期光敏色素图Thesketchmapofphytochromeofphotoperiod问题问题/Question R660占优势时，促进占优势时，促进_植物生长，抑制植物生长，抑制_植物生长。反之，植物生长。反之，P730占优势时，促占优势时，促进进_植物生长发育，而抑制植物生长发育，而抑制_植物生植物生长发育。长发育。Answers:

43、这对于引种、育种、控制光周期敏感植物这对于引种、育种、控制光周期敏感植物光萌发、花芽分化等有着重要的意义。光萌发、花芽分化等有着重要的意义。(三三)温室设施的光照条件温室设施的光照条件 1 1、辐照度及其影响因素、辐照度及其影响因素 Irradiance and its influencing factors Irradiance and its influencing factors 温温室室栽栽培培床床平平面面内内平平均均单单位位面面积积的的辐照通量，即为温室的辐照度。辐照通量，即为温室的辐照度。The irradiance of greenhouse is theirradiationf

44、luxperunitareaofplantationbedaveragelyingreenhouse.提高辐照度的措施：1、温室走向、温室走向 2、覆盖材料角度、覆盖材料角度 3、覆盖材料洁净度、覆盖材料洁净度 4、合理种植密度、合理种植密度干洁覆盖材料入射角为干洁覆盖材料入射角为时透过率时透过率太阳赤纬的变化曲线太阳赤纬的变化曲线 2 2、覆盖材料的透光特性、覆盖材料的透光特性覆盖材料分光透过特性覆盖材料分光透过特性 覆盖材料不同，其分光透过特性各异。覆盖材料不同，其分光透过特性各异。从温室栽培考虑，理想的覆盖材料应对从温室栽培考虑，理想的覆盖材料应对300750nm的生理辐射具有最大的透过

45、能力。的生理辐射具有最大的透过能力。波长波长300nm以下的远紫外线透过率越低，对覆盖以下的远紫外线透过率越低，对覆盖材料抗老化性能越有利。材料抗老化性能越有利。300380nm的近紫外线透过率高时，对作物花青的近紫外线透过率高时，对作物花青素的显现、果色、花色与维生素素的显现、果色、花色与维生素C的形成有利。的形成有利。8003000nm的红外线透过率低时，进入温室的的红外线透过率低时，进入温室的热量较少。热量较少。520m辐射的透过率越低，地面长波辐射透出辐射的透过率越低，地面长波辐射透出的越少，对温室保温愈有利。的越少，对温室保温愈有利。3、光照分布在一定的光照度下，温室光照分布愈在一定

46、的光照度下，温室光照分布愈均匀，其阴影面积率及作物群体漏光均匀，其阴影面积率及作物群体漏光损失愈小，则温室作物的光能利用率损失愈小，则温室作物的光能利用率就愈高。就愈高。光照的平面和空间分布，主要由温室光照的平面和空间分布，主要由温室方位、形状与结构形式、覆盖材料散方位、形状与结构形式、覆盖材料散射特性及作物叶面积指数和受光态势射特性及作物叶面积指数和受光态势所决定。所决定。在在我我国国中中高高纬纬度度地地区区，东东西西向向单单栋栋双双坡坡屋屋面面温温室室透透光光率率，较较南南北北向向的的高高约约15%，但但由由于于屋屋脊脊、檩檩条条等等水水平平构构件件为为东东西西向向，在在温温室室内内将将造

47、造成成一一条条条条死死阴阴影影弱弱光光带带，透透光光率率最最大大与与最最小小差差值值在在40%以以上上。对对于于3连连跨跨以以上上的的温温室室，南南北北向向较较东东西西向向的的透透光光率率低低的的7%，但但南南北北向向温温室室其其水水平平构构件件为为南南北北向向，活活阴阴影影，光光照照分分布布在在时时间间和和空空间间上上都都较较均均匀匀。若若采采用用南南北北畦畦向向栽栽培培，作作物物群群体体受受光光态态势势较较好好，光光照充足均匀。照充足均匀。4、光周期光照时间/photoperiod illumination time 能能对对植植物物光光周周期期产产生生影影响响效效应应的的一一段时间，称为

48、光周期光照时间。段时间，称为光周期光照时间。一一般般大大于于、等等于于22Lx的的光光照照时时间间，即可对植物光周期产生影响效应。即可对植物光周期产生影响效应。太太阳阳高高度度角角h-4.5时时的的曙曙暮暮自自然然光光照照，即即可可对对植植物物光光周周期期产产生生影影响响效效应。应。太阳高度太阳高度角角h0-1-2-3-4-5-6-7晴天晴天照度照度7005002009633123.51.0云天云天照度照度24075289.14.71.70.50.1太阳高度角太阳高度角h时地表照度时地表照度(Lx)(四四)光照调节与控制光照调节与控制 在在自自然然条条件件下下，光光照照度度与与光光照照时时间间

49、因因季季节节、纬度、天气状况而异。纬度、天气状况而异。中中、高高纬纬度度地地区区，冬冬季季弱弱光光、低低温温伴伴随随着着短短的的日日照照；夏夏季季强强光光、高高温温伴伴随随着着长长的的日日照。照。除除采采用用适适当当的的温温室室结结构构与与朝朝向向，选选择择透透光光率率高高、耐耐老老化化、无无滴滴防防尘尘、散散光光性性覆覆盖盖材材料料，以以尽尽量量增增大大栽栽培培床床面面的的光光照照外外，温温室室光照调节主要包括补光与遮光调节。光照调节主要包括补光与遮光调节。1、自然光照光合补光在在东东西西向向温温室室的的北北墙墙内内表表面面上上加加装装反反射射板板，可增强自然光照光合补光。可增强自然光照光合

50、补光。反反射射板板一一般般由由反反射射率率80%以以上上的的镀镀铝铝膜膜制制成成。跨跨度度为为58m的的东东西西向向单单栋栋温温室室，在在内内墙墙面面上上加加装装反反射射板板后后，晴晴天天栽栽培培床床面面光光照照度度可可达达室室外外自自然然光光照照度度的的110%120%，为为普普通通玻玻璃温室内栽培床面光照度的璃温室内栽培床面光照度的2倍。倍。冬冬季季不不仅仅可可提提高高光光合合强强度度，而而且且还还可可提提高高室室内内气气温温和和叶叶温温，可可节节省省30%40%的的采采暖暖费费用。用。反光温室增光效应2 2、人工光照光合补光、人工光照光合补光目前使用的人工光源仅限于电光源一种。目前使用的