設施園藝學_第四章_園藝設施的環(huán)境特征及其調節(jié)控制6-1(1)ppt課件

1、信陽涉外職業(yè)技術學院信陽涉外職業(yè)技術學院農(nóng)業(yè)技術系農(nóng)業(yè)技術系 閆亮堂閆亮堂 設備園藝學Protected Horticulture園藝設備環(huán)境調控園藝設備環(huán)境調控Z教學目的：掌握園藝設備內光照、溫度、教學目的：掌握園藝設備內光照、溫度、濕度、氣體、土壤環(huán)境的變化規(guī)律及其濕度、氣體、土壤環(huán)境的變化規(guī)律及其調控技術，了解設備內環(huán)境的綜合管理調控技術，了解設備內環(huán)境的綜合管理技術。技術。Z教學重點：園藝設備內光照、溫度、氣教學重點：園藝設備內光照、溫度、氣體環(huán)境的變化規(guī)律及其調控技術。體環(huán)境的變化規(guī)律及其調控技術。Z教學難點：園藝設備內光照、溫度、氣教學難點：園藝設備內光照、溫度、氣體環(huán)境的變化規(guī)律

2、及其調控技術。體環(huán)境的變化規(guī)律及其調控技術。Z教學課時：教學課時：12學時學時光照強度光照強度光照時數(shù)光照時數(shù)光質光質光分布光分布光照時數(shù)：即光周期光照時數(shù)：即光周期,指一天中受光時間長短指一天中受光時間長短,受季節(jié)、受季節(jié)、天氣、地理位置影響天氣、地理位置影響各種光譜成分對植物的影響各種光譜成分對植物的影響1000被植物吸收后轉變?yōu)闊崮?，影響有機體的溫度和蒸騰情況，被植物吸收后轉變?yōu)闊崮?，影響有機體的溫度和蒸騰情況，可促進干物質的積累，但不參與光協(xié)作用。可促進干物質的積累，但不參與光協(xié)作用。1000720720610610510510400400320320光質的變化還會影響園藝作物的產(chǎn)量和

3、質量光質的變化還會影響園藝作物的產(chǎn)量和質量 Vc合成合成 果實著色 風味等( (一一) ) 影響園藝設備光照環(huán)境的要素影響園藝設備光照環(huán)境的要素自然光自然光 可見光390760nm占50% 紫外線290390nm占1%2% 紅外線760nm占48%49%光照強度光照強度 輻 射 能 通 量 密 度 W / m 2 KJ/m2h 光照強度Lx或KLx綠色植物吸收的波長與人眼所覺得的波長范圍并不一致，綠色植物吸收的波長與人眼所覺得的波長范圍并不一致，故用輻射能通量密度能更客觀地反映故用輻射能通量密度能更客觀地反映“光對植物的作用。光對植物的作用。 設備內太陽輻射能光照強度與外界太陽輻射能光照強設備

4、內太陽輻射能光照強度與外界太陽輻射能光照強度之比度之比 = I/I0100% 太陽光由直射光和散射光組成，故設備內透光率又分為對直射光透過率(z)和對散射光透光率s=zM+(1-M)sM自然光中直射光所占百分率 1散射光的透光率散射光的透光率 通常情況下，通常情況下，s取決于透明覆蓋資料種類取決于透明覆蓋資料種類,維護設備的構造、維護設備的構造、方式及覆蓋物的污染情況方式及覆蓋物的污染情況 對固定方式的設備，對固定方式的設備，s由以下因子決議由以下因子決議 :s =so1-r11-r21-r3 so干潔透明覆蓋資料對散射光的透光率干潔透明覆蓋資料對散射光的透光率 r1設備內構架，設備等不透明資

5、料的遮光損失率。大型溫設備內構架，設備等不透明資料的遮光損失率。大型溫室室5%，小型溫室，小型溫室10% r2覆蓋資料因老化的透光損失覆蓋資料因老化的透光損失 r3水滴和塵染的透光損失，普通水滴透光損失水滴和塵染的透光損失，普通水滴透光損失20%-30%，塵染可達塵染可達15%-20% 設計溫室時不能忽視對散射光的利用率設計溫室時不能忽視對散射光的利用率 2直射光的透過率直射光的透過率z 主要與投射光的入射角有關，即與溫室方位，屋主要與投射光的入射角有關，即與溫室方位，屋面坡度和太陽高度有關面坡度和太陽高度有關 z =x1-r11-r21-r3 x為干潔透明覆蓋資料，在入射角為為干潔透明覆蓋資

6、料，在入射角為x時的時的透光率。透光率。X與溫室方位，屋面坡度，太陽高與溫室方位，屋面坡度，太陽高度有關度有關 從設備為從設備為s和和z來看，設備內透光率主要受以下要來看，設備內透光率主要受以下要素影響：素影響： 覆蓋資料的透光特性 覆蓋資料的污染塵埃、水滴等和老化程度覆蓋資料的污染塵埃、水滴等和老化程度 溫室構造、方位、建材骨架和室內設備等溫室構造、方位、建材骨架和室內設備等投射到維護設備覆蓋物上的太陽輻射能，被分為三部分：投射到維護設備覆蓋物上的太陽輻射能，被分為三部分： 吸收率吸收率+反射率反射率+透射率透射率=1 干凈玻璃或塑料薄膜的吸收率干凈玻璃或塑料薄膜的吸收率10%左右左右 光線

7、入射角 薄膜的老化 灰塵、水滴 影響透光率的要素影響透光率的要素設備構造包括設備構造包括 建筑方位單棟或連棟等建筑方位單棟或連棟等 構造外形屋面坡度構造外形屋面坡度 跨度、高度、長度等跨度、高度、長度等 1建筑方位建筑方位 對單屋面溫室，以東西延伸采光理想，對全光面對單屋面溫室，以東西延伸采光理想，對全光面溫室單棟溫室或塑料大棚建筑方位以東西棟溫室單棟溫室或塑料大棚建筑方位以東西棟或南北棟哪種為優(yōu)？或南北棟哪種為優(yōu)？ 結論結論1：冬至時東西方位溫室透光率優(yōu)于南北方位，：冬至時東西方位溫室透光率優(yōu)于南北方位，棟越長，緯度越高，差別越明顯棟越長，緯度越高，差別越明顯 結論結論2：3月月10日以前東

8、西延伸單棟溫室透光率優(yōu)于南北延伸，日以前東西延伸單棟溫室透光率優(yōu)于南北延伸，3月月10日以后相反日以后相反 從透光率角度出發(fā)，就單棟溫室而言，冬季直射光床面平均從透光率角度出發(fā)，就單棟溫室而言，冬季直射光床面平均透光率以東西延伸比南北延伸好平均高透光率以東西延伸比南北延伸好平均高10%緯度越高效緯度越高效應越明顯應越明顯 設備內骨架建材遮光面積與以下因子有關設備內骨架建材遮光面積與以下因子有關: 陽光入射角陽光入射角 入射角增大，遮光面積除寬度外，需加入射角增大，遮光面積除寬度外，需加 厚度陰影厚度陰影 與緯度有關與緯度有關 緯度越高，太陽高度越低，建材遮光面積越大。東緯度越高，太陽高度越低，

9、建材遮光面積越大。東西延伸比南北延伸有優(yōu)越性遮光少西延伸比南北延伸有優(yōu)越性遮光少 與程度構架資料多少有關與程度構架資料多少有關 程度構架資料多，東西延伸溫室直射光在床面上程度構架資料多，東西延伸溫室直射光在床面上的分布有假設干弱光帶，構成死陰影，南北延伸的分布有假設干弱光帶，構成死陰影，南北延伸無無 結論結論 從透光率和骨架資料遮陰兩方面綜合思索：對單從透光率和骨架資料遮陰兩方面綜合思索：對單棟溫室、塑料棚而言，如是單屋面，那么應以東棟溫室、塑料棚而言，如是單屋面，那么應以東西延伸、坐北朝南為優(yōu)。如是雙屋面的，以冬季西延伸、坐北朝南為優(yōu)。如是雙屋面的，以冬季消費為主時，東西延伸比南北延伸的光強

10、，并可消費為主時，東西延伸比南北延伸的光強，并可調整屋面坡度，減少程度構架資料來減少床面上調整屋面坡度，減少程度構架資料來減少床面上弱光帶。如以春秋栽培為主或全年栽培時，那么弱光帶。如以春秋栽培為主或全年栽培時，那么應以南北延伸為優(yōu)應以南北延伸為優(yōu) 全光面連棟溫室，以何種建筑方位為優(yōu)？全光面連棟溫室，以何種建筑方位為優(yōu)？ 從透光率角度，東西棟優(yōu)于南北棟從透光率角度，東西棟優(yōu)于南北棟 從光分布，南北棟優(yōu)于東西棟。在冬、春、夏三個季節(jié)均表從光分布，南北棟優(yōu)于東西棟。在冬、春、夏三個季節(jié)均表現(xiàn)明顯。東西延伸的溫室，冬至和春分時由于天溝及向南屋現(xiàn)明顯。東西延伸的溫室，冬至和春分時由于天溝及向南屋面呵斥

11、的陰影弱光帶十清楚顯，直射光日總量差值冬至可達面呵斥的陰影弱光帶十清楚顯，直射光日總量差值冬至可達30%，春分達，春分達10% 結論結論:連棟溫室以南北延伸為最正確設連棟溫室以南北延伸為最正確設計計 2屋面坡度屋面傾斜角屋面坡度屋面傾斜角主要影響直射光透過率主要影響直射光透過率 勞倫斯研討單棟溫室屋面傾斜角與室內光強關系勞倫斯研討單棟溫室屋面傾斜角與室內光強關系,結果如下結果如下:在一定范圍內在一定范圍內,屋面傾斜角越大屋面傾斜角越大,溫室透光率越高溫室透光率越高結論結論單屋面溫室屋面傾斜角對透光率影響更突出，因單屋面溫室屋面傾斜角對透光率影響更突出，因此，對我國特有日光溫室，合理采光屋面角設

12、計此，對我國特有日光溫室，合理采光屋面角設計更重要，需思索以下原那么：更重要，需思索以下原那么： 一年中太陽高度角最低那一天冬至的透光率最一年中太陽高度角最低那一天冬至的透光率最多為好多為好理想屋面角，但脊高、保溫差、耗材理想屋面角，但脊高、保溫差、耗材 保證一天中上午保證一天中上午10:00下午下午14:00進光量最多的屋進光量最多的屋面角面角合理采光屋面角合理采光屋面角 南北棟邊棟溫室屋面坡度對直射光日總量透光率影響不大，南北棟邊棟溫室屋面坡度對直射光日總量透光率影響不大，東西延伸有影響，緯度越高，差別越明顯。東西延伸有影響，緯度越高，差別越明顯。國際規(guī)范連棟溫室屋面傾角為國際規(guī)范連棟溫室

13、屋面傾角為26.5o 溫室構造外形和相鄰溫室或大棚的間距也影響透光率溫室構造外形和相鄰溫室或大棚的間距也影響透光率 連棟溫室屋面坡度對透光率影響連棟溫室屋面坡度對透光率影響二園藝設備光照環(huán)境的調理與控制二園藝設備光照環(huán)境的調理與控制 選擇適宜的建筑場地及建筑方位選擇適宜的建筑場地及建筑方位 確定的原那么是根據(jù)設備消費的季節(jié)，當?shù)氐拇_定的原那么是根據(jù)設備消費的季節(jié)，當?shù)氐淖匀画h(huán)境，如地理緯度、海拔高度、主要風向、自然環(huán)境，如地理緯度、海拔高度、主要風向、周邊環(huán)境建筑物、有否水面、地面平整與否周邊環(huán)境建筑物、有否水面、地面平整與否等。等。合理的骨架資料，減少建材的遮蔭。合理的骨架資料，減少建材的遮

14、蔭。q對于單屋面而言，主要設計好后屋面仰角，前屋面與地面的交角以及后屋面的長度，以保證透光性好。q拱圓形屋面較屋脊銜接性屋面的采光效果好。l我國以塑料薄膜為主，應選用防霧滴且持效期長、耐候性強、耐老化性強等優(yōu)質多功能薄膜，漫反射節(jié)能膜、防塵膜、光轉換膜。l大型連棟溫室，有條件的可選用PC板材。l應經(jīng)常清掃和清洗園藝應經(jīng)常清掃和清洗園藝設備的透光覆蓋面，添設備的透光覆蓋面，添加透光率。加透光率。 l陰雪天過后應及時揭開陰雪天過后應及時揭開保溫覆蓋物。保溫覆蓋物。l在保溫的前提下，盡能在保溫的前提下，盡能夠早揭晚蓋外覆蓋保溫夠早揭晚蓋外覆蓋保溫資料，以延伸光照時間。資料，以延伸光照時間。l經(jīng)過加強

15、植株管理添加中下部的光照。l要留意作物的合理密植及植株調整，留意壟向。v人工補光具有兩個目的，一是延伸光照時間，另一個目的是作為光協(xié)作用的補充能源需求，可以彌補自然光的缺乏，普通用于光照比較弱的冬春季節(jié)。光照強度在光照強度在3000lux以上。以上。光照強度具有一定的可調性。光照強度具有一定的可調性。有一定的光譜組成，最好具有太陽光有一定的光譜組成，最好具有太陽光的延續(xù)光譜。的延續(xù)光譜。人工光源的種類人工光源的種類熱輻射光源熱輻射光源 ：白熾燈、鹵鎢燈：白熾燈、鹵鎢燈 鎢絲中經(jīng)過電流產(chǎn)生高溫鎢絲中經(jīng)過電流產(chǎn)生高溫24003000發(fā)光。發(fā)光。氣體放電光源：熒光燈、高壓水銀熒光燈、氣體放電光源：熒光燈、高壓水銀熒光燈、金屬鹵化物燈、高壓鈉燈、低壓鈉燈金屬鹵化物燈、高壓鈉燈、低壓鈉燈 物質原子受電子激發(fā)產(chǎn)生光輻射。物質原子受電子激發(fā)產(chǎn)生光輻射。白熾燈 Incandescent