农业生物环境原理复习(浙大).ppt

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1、农业生物环境原理课 程 复 习 绪论部分：要求重点掌握：什么是设施农业环境，以及设施农业绪论部分：要求重点掌握：什么是设施农业环境，以及设施农业环境的主要研究内容：环境的主要研究内容：设施农业环境：设施农业环境：是在人为地调控最佳的综合环境条件下，能够获得速生、优质、稳产高产、低消耗和最大经济效益的人工环境。设施农业环境原理的研究任务：设施农业环境原理的研究任务：(1)研究农业生物正常生长与哪些环境条件有关，各个环境条件对农业生物有何影响，并求出定量关系，为设计农业环境的标准参数和环境调控原理提供科学依据；(2)研究农业建筑结构、设备以及环境工程技术所创造的环境状况和阐明形成这种状况的机理，为

2、确立环境调控的基本方法，改进农业设施提供科学依据；(3)研究制定最佳综合环境调控技术标准，使设施农业向工厂化生产发展。第一章：农业设施中的稳态传热第一章：农业设施中的稳态传热要求掌握湿空气的基本概念：如干球温度、湿球温度、露点温度、要求掌握湿空气的基本概念：如干球温度、湿球温度、露点温度、比热容、焓、焓湿图等。比热容、焓、焓湿图等。第二章：温室设施光照环境及调节第二章：温室设施光照环境及调节要求重点掌握的内容：光照环境组成要素光照强度，光要求重点掌握的内容：光照环境组成要素光照强度，光照周期和光谱分布。照周期和光谱分布。1、在光照强度与植物的生长发育中，重点掌握光补偿点、在光照强度与植物的生长

3、发育中，重点掌握光补偿点和光饱和点的知识。和光饱和点的知识。光补偿点：光照强度为零时，净光合速度为负值，等于当时的暗呼吸速率。随着光照强度的增强，光合速率线性增大，当光照强度增大到一定值时，净光合速率为零，光合速率等于呼吸速率，此时的光照强度为光补偿点。光饱和点：光补偿点以上，净光合速率为正值，光照强度越大，净光合速率越大，但增加幅度逐渐减少。光照强度增大到一定程度时，净光合速率不再增加，此时的光照强度成为光饱和点。2、在光照环境调控中，重点掌握光照强度调控、光周期调控、光质调控的措、在光照环境调控中，重点掌握光照强度调控、光周期调控、光质调控的措施有哪些？施有哪些？光照强度的调控：内外遮光处

4、理；光调节性覆盖材料的选用；温室构造建设方位的选择；人工光源补光；反射板的利用；覆盖材料的清洗和替换。光照周期的调控：人工光源补光；遮光处理。光质的调控：覆盖材料的选择；采用特定光谱的光源补光。3、要求重点什么是光照周期？光谱分布和光照周期对植物生长发育的作用、要求重点什么是光照周期？光谱分布和光照周期对植物生长发育的作用光照周期：指光照在一个周期变化中的光照时间的长短，即周期性的明期和暗期时间长短的变化。植物的光合作用和形态建成受光照周期的影响，对长日照作物，暗期小于临界暗期才能开花，而对短日照作物，暗期大于临界暗期才能开花。太阳光光谱分布对植物生长发育的影响：光合作用的分光特性曲线中有二个

5、峰值，为400-500nm的蓝紫光和600-700nm的红橙光，对550nm左右的绿色光吸收率较低。植物几乎不能吸收800-2500nm的近红外线，这是一种避免高温伤害的自我保护反应。红光：有利于碳水化合物的合成；蓝光：有利于蛋白质的合成；绿光：对植物生长有抑制作用；青紫光：能抑制作物伸长而形成矮小形态，并促进花青素和叶绿素的形成；红外光：主要转化为热能，可改变叶温从而间接地影响植物生长；紫外光：抑制作物徒长，促进果实成熟，提高蛋白质和维生素的含量，同时促进花果着色。4、要求重点掌握温室内光环境的特点？以及、要求重点掌握温室内光环境的特点？以及 影响温室内光环影响温室内光环境的因素有哪些？境的

6、因素有哪些？温室内光环境的特点：光量减少：温室内由于覆盖材料及构造物的遮光，比露地光量减少1555；光量分布不均匀：温室内部不同位置的光量不同，地面上的光量分布不均匀；光质变化：不同波长的光量在温室内外也有差异。影响温室内光环境的因素：建筑方位：一般来说，东西栋温室太阳直射光透过率比南北栋高520，而夏季正好相反；屋面倾斜角：温室和覆盖材料对直射光的透过率，取决于太阳光的入射角，而入射角与太阳位置和屋面倾斜角有关；温室构材的遮光面积：与温室结构设计、材料选择有关；温室覆盖材料的遮光率：与覆盖材料的透光率有关；换气扇位置：同样大小的换气扇，因安装位置及温室建筑方位不同，对直射光的透过率影响不同。

7、第三章：温室温度环境及调控第三章：温室温度环境及调控1、重点掌握常用的温室保温方式是什么？温室进行保温后其它环境因子如湿度、光照、二氧化碳浓度变化情况怎样？对于不加温温室，保温是保证室内温度条件的主要手段。常用的保温方式有：对冷风渗透而言，主要是加强温室的密闭性，可通过增强温度覆盖材料的密闭性能和多层覆盖来实现；对地中热损失而言，通常可采取开设防寒沟的办法，在温室周边开挖宽约30cm，深约等于当地冻土层深度的沟槽，沟中填入稻壳等保温材料，可显著减弱地中传热量；对通过围护结构覆盖层的热量散失而言，主要是采取保温性能好的覆盖材料和采用多层覆盖等。以多层覆盖保温方式为例进行说明：温室内采用多层覆盖后

8、，密封性能增强，室内外空气交换变得更为微弱，在这种情况下，温室的湿度会增大，相对湿度往往会达到100，对作物生长不利。同时采用多层覆盖后，室外太阳辐射进入温室内的量就会减弱，光谱分布也会变化。而二氧化碳的浓度在一天中变化更为剧烈，白天中午由于作物强烈的光合作用，室内的二氧化碳浓度急剧下降，比室外要低得多，而夜晚由于土壤、有机物和作物的呼吸作用而使得室内二氧化碳浓度急剧上升，高于室外的浓度。2、重点掌握温室降温的主要方法：如通风和蒸发降温。在蒸发降温方面，着重掌握湿垫风机降温系统。湿垫风机降温系统：在温室中和在畜禽舍中都有一定程度的使用。大体的设计是一侧墙上装有风机，作用是向外抽风，另一侧墙上装

9、有湿垫，在运行过程中湿垫上部有一套供水系统持续向湿垫供水，使得湿垫保持侵润。由于风机的向外抽风，使得室内处于一种负压状态，室外的高温空气从湿垫处流入，通过湿垫的蒸发降温带走空气中的热量而使得进入室内的空气温度降低，从而达到降低室内温度的目的。3、在温室通风方面，重点掌握温室通风换气的目的，主要使用形式及其特点。温室通风换气的目的：排除多余热量、引入室外新鲜空气、排除设施内的水汽。通风主要有自然通风和机械通风两种形式。自然通风：借助温室内外温度差产生的“热压”或外界自然风力产生的“风压”，促使空气流动，是塑料大棚、日光温室和连栋温室常用的通风方式。机械通风：依靠风机产生的风压强制空气流动。机械通

10、风系统一般有进气通风、排气通风和进排气通风三种基本方式。进气式通风系统：由风机将外部新鲜空气强制送入设施内，形成高于设施外空气压力的正压，迫使设施内空气通过排气口排出；排气通风系统：是将风机布置在排风口，由风机将设施内空气强制排出，设施内呈低于设施外空气压力的负压状态，外部新鲜空气由进风口吸入；进排气通风系统：是一种同时采用风机送风和风机排风的通风系统，室内空气压力接近或等于室外压力。第四章：温室的空气环境及调控第四章：温室的空气环境及调控1、重点掌握温室内空气湿度调控的目的和意义，除湿的主要方法。温室内湿度过高是引起作物病虫害的主要原因之一，例如黄瓜霜霉病孢子的形成与湿度有密切关系：在99湿

11、度条件下，病菌孢子发芽率高，在8090湿度范围内发芽率显著降低。在冬天的单栋塑料大棚和连栋塑料温室栽培生产中，为保温而密闭的温室或大棚内空气高湿度现象相当普遍（相对湿度往往达到90以上）。而由于高湿度环境下作物蒸发量降低、水分和养分吸收少，致使作物生长发育缓慢，并给病虫害的发生和繁殖创造了适宜条件，使作物易受病虫害的危害。因此，温室栽培生长中应根据室内环境特点和作物生长需要进行除湿。除湿方法有主动除湿法和被动除湿法二类，被动除湿法有：覆盖地膜：设施内覆盖地膜能有效抑制土壤表面蒸发，从而降低温室或大棚内空气湿度，抑制或减轻病虫害的发生。地膜覆盖在降低空气湿度的同时，并能提高地温，提高土壤保水能力

12、，防止地表盐分集聚，提高土壤肥力和改善理化形状等作用，在栽培生产中得到了广泛的应用；适当抑制灌水量：采用滴灌或地中灌溉，既节约用水又可适当抑制土壤表面蒸发和作物蒸腾，提高地温；使用透湿性、吸湿性好的保温膜材料：吸湿性好的材料可防止保温膜内表面积露落下的水滴沾湿作物，另外采用合理的结构设计使保温膜上的露水排出室外或集中收集，降低温室内空气的湿度。主动除湿法有：通风换气：适当加强通风换气，用室外空气置换室内高湿度空气可有效地调节温室内湿度，夜间通风可使设施内空气相对湿度由90左右降到80以下；加温：加温可在一定程度上降低温室内相对湿度。只要保持叶片表面不结露，就可以有效地防止一些喜高湿环境病害的发

13、生和蔓延；使用除湿机：国外在温室内种植花卉和甜瓜等经济价值高的作物时，常利用氯化铝等吸湿材料来除湿。通过除湿机消除室内湿度效果明显，但投资大，在我国农业中尚未应用。2、重点掌握温室内二氧化碳浓度的变化规律以及二氧化碳对植物生长发育的作用。二氧化碳浓度在温室内的变化特点：在一天中的变化是昼低夜高。夜间，土壤释放和植物的呼吸作用释放的二氧化碳是室内二氧化碳浓度升高的主要原因，到凌晨时刻温室内的二氧化碳累积到较高浓度，日出后，随着作物开始旺盛地进行光合作用，室内的二氧化碳浓度迅速降低，在密闭的温室内，到正午时降低最低水平。二氧化碳对植物生长发育的影响：二氧化碳是植物生命活动必不可少的物质，是光合作用

14、的原料。在补偿点至饱和点之间，光合强度大体随二氧化碳浓度的增加而增加。当二氧化碳浓度过高，可能引起一些植物叶片气孔关闭，光合强度下降，甚至呈中毒状态而完全停止光合作用。而二氧化碳浓度过低，植物的光合作用不能有效进行，影响植物的生长发育。第五章：温室内土壤环境、调控及无土栽培第五章：温室内土壤环境、调控及无土栽培1、重点掌握温室内的主要灌溉方式以及各自的使用特点、重点掌握温室内的主要灌溉方式以及各自的使用特点温室内的灌水方式主要有：地面灌溉：包括畦灌和沟灌两种，使得水流在畦面或垄沟内形成连续水流，借重力与毛细作用湿润土壤。此法简单，亦有利于冲洗过多盐分，但费水，不便于精确控制水流。微灌：包括喷灌

15、和滴灌。滴灌系统是指所用灌水器以点滴状或连续细小水流等滴灌形式出流浇灌作物的灌溉系统。滴灌系统一般布置在温室地表面，也有采用将滴头或滴灌管埋入地下30cm深度的地下滴灌系统。在温室中采用滴灌具有省工、省水、节能、优质、增产、适应范围广、易于实现自动控制等优点，还可以配合施肥设备精确地对作物进行随水追肥或施药等作业。不足之处时设备投资费用较高，系统的抗堵塞性能差，因此滴灌对水质要求较高。喷灌指所用灌水器以喷洒水流状浇灌作物。温室中常用微喷头的微喷灌系统，一般将微喷头倒挂在温室骨架上实施灌溉，以避免微喷灌系统对田间其他作业的影响。温室中采用微喷灌系统具有省工、省水、能随水追肥或喷药、易于实现自动控

16、制等优点。同时应喷洒水与空气接触面积大，采用微喷灌能够显著增加温室内湿度、降低温室内温度、调节温室内田间气候。2、重点掌握无土栽培的优点和缺点无土栽培的优点：由于人为及时合理供应了植物生长发育所需要的各种营养成分，并能提供最适的栽培环境，所以其产出物的产量高、品质好、商品率高；生产机械化和自动化操作程度高，部分实现了农业的工厂化生产；减少了外界病原菌和周围环境的污染，提高了食品安全性，从根本上解决了来源于土壤连作障碍问题；对生产地区环境没有特别要求。无土栽培的缺点：初期投资费用大。无土栽培所需的温室建造和栽培设备系统的投资的购置等需要投入很大的资金，特别是我国的农产品价格较低，要慎重考虑其投入

17、产出效率；技术和管理水平要求高。无土栽培生产中营养液的配置和管理、生产设施的环境调控等技术要求高，需要熟练的生产管理人员和丰富的栽培经验；栽培设施须保持清洁，要定期消毒。最适的植物生长环境也有利于病虫害的繁殖和蔓延，如果管理不当容易造成某些特定病害的大量发生，甚至于导致栽培失败。第六章：温室的结构和特点第七章：畜禽舍环境调控第八章：畜禽废弃物处理和利用畜禽粪便的处理可分为：物理学处理，生物学处理和化学处理三类。1、重点掌握畜禽粪便的物理学处理方法畜禽粪便的物理学处理包括固液分离、干燥和焚烧。固液分离：固液分离按工作原理可分为三大类，a 利用比重不同进行分离，如沉淀和离心分离等；b 利用颗粒尺寸

18、进行分离，如各种筛式分离；c 利用挤压进行分离，如各种挤压式分离等。干燥：干燥是使粪便中的水分转变为蒸汽后再由空气带走。根据热源的温度，干燥可分为地温干燥、高温干燥和微波干燥。焚烧：畜禽粪便焚烧是一种完全性处理，它可以减少约90的重量和85的容积。该法投资较高，需消耗燃料（自身热值尚不足），排气有一定的污染性，应用收到一定的限制。第九章：果蔬储藏环境调控1、重点掌握气调储藏和减压储藏的原理和方法减压储藏：减压储藏的原理是降低气压，空气中的各种气体组分的分压都相应降低，这时空气各组分的相对比例并未改变，氧的含量也相应降低。所以减压储藏也能创造一个低氧环境，从而起到类似气调储藏的作用。另外，减压储藏能促进植物组织内气体成分向外扩散，如减压处理能够大大加速组织内气体如乙烯、乙醇、乙醛、芳香物质等向外扩散，这些作用对防止果蔬组织完熟衰老都是及其有利的。气调储藏：气调储藏可分为自发气调储藏法和人工气调储藏法两大类。人工气调储藏法在气调冷藏库配置气体调节系统、湿度调节系统等，可根据储藏产品的特性人为调节温度、湿度、氧气、二氧化碳浓度等，随时除去库内的乙烯。自发气调储藏是由于果蔬在封闭容器中的呼吸作用，不断消耗氧气，释放二氧化碳，使得容器中的氧气浓度降低，二氧化碳浓度升高，当氧气和二氧化碳浓度达到一定比例时，构成适宜的气调储藏环境。认真复习，争取取得好成绩！