设施的环境特点及调节控制-2课件.ppt

1、濮阳县职业技术学校设施栽培的环境特点及调节控制技术濮阳县职业技术学校周始杰2014.12.5濮阳县职业技术学校什么是环境：定义：指生物有机体生活空间的外界自然条件的总合,不仅包括对其有影响的非生物环境，而且还包括生物有机体彼此的影响有作用 自然环境太阳大气圈 对流层（厚度为11km的大气层）水圈岩石圈和土壤圈 生物圈人工环境广义：包括所有的作物栽培、家畜家禽的饲养驯化、人工森林、草地以及一些人工的保护区等 狭义：是指人工控制下的动植物的环境（温室环境是狭义的人工环境）濮阳县职业技术学校环境控制技术的发展现状：目前国外设施栽培技术比较先进的国家有：西欧的荷兰、法国、英国、意大利、西班牙，北美的美

2、国、加拿大，非洲和中东的以色列、土耳其，亚洲和大洋洲的日本、韩国、澳大利亚等。这些国家由于政府重视设施栽培的发展，在资金和政策上都给予了大力支持，因此现代设施栽培的研究起步早，发展快，综合环境控制技术水平高。总的来说，设施分布情况是：西北欧国家由于常年天气较冷，夏季短，故以建造玻璃设施为主；其它地区及南欧塑料设施的比重较大。国外几个设施栽培综合环境控制技术最先进的国家，由于其地理位置、自然环境和经济基础不同，其发展的侧重点也不同 日本的农产品以生产水稻为主。塑料大棚和其它设施在日本得到普遍的应用。被称为“第四高技术农业”的植物工厂，已在日本普及。开发了采用微机和专用设施栽培控制机组成的网络系统

3、，该网络可将多台计算机控制系统集中管理 濮阳县职业技术学校濮阳县职业技术学校 美国有着发达的设施栽培技术，农业设施造商有100多家，其综合环境控制技术水平非常高。如“生物圈2号”就是一种特殊的保护设施，它是相对于我们居住的被称为“生物圈1号”的地球而言的，主要是研究将来人在宇宙空间和其它星球，如何维持生活，进行生产和工作。经过4年的研究，发现尽管出现不少问题，但“生物圈2号”内作物的产量比常规种植高16倍，“生物圈3号”和“生物圈4号”将分别建在南极和北极，而“生物圈5号”将发射到月球。以色列在设施栽培综合环境控制技术中，对透光和降温的要求不高，而对灌溉系统要求很高，其灌溉技术特别是滴灌技术和

4、设备发展很快，处于世界先进水平 荷兰建造了大量的现代农业设施荷兰由于温度变化很小，故降温、通风问题考虑很少，而采光问题考虑得较多，因此主要是玻璃设施 濮阳县职业技术学校濮阳县职业技术学校濮阳县职业技术学校我国设施栽培综合环境控制技术的现状：总体上说，我国目前设施栽培综合环境控制技术水平低，调控能力差，并且以单个环境因子的调控设备为主，带有综合环境自动控制的高科技温室主要靠从国外引进。设施环境特点及调控：设施环境特点及调控：在外界环境条件不适时，能够人为地调控设施内的栽在外界环境条件不适时，能够人为地调控设施内的栽培环境，使其满足蔬菜生长发育需要。培环境，使其满足蔬菜生长发育需要。濮阳县职业技术

5、学校湿度湿度土壤土壤温度温度光照光照气体气体退出本节退出本节濮阳县职业技术学校u 温室环境因素 环境调控技术 土壤温度温度 加温、保温、可再生能源利用 空气温度 空气湿度 通风、降温 CO2环境 -CO2施肥 光照 -光照调控 根圈环境(水份、养分)-灌溉与施肥濮阳县职业技术学校（一）设施光照环境特点（一）设施光照环境特点 （二）设施光照环境调控（二）设施光照环境调控濮阳县职业技术学校（一）设施光照环境特点（一）设施光照环境特点 光 照 度 光照时数 光质 南北延长大棚光照分布西东下午上午123光是设施环境中的主要因子。光照条件好坏直接影响光合作用的强弱。光照是设施的主要热源，光照条件好，设施

6、温度才能提高。设施内自然利用率只有外界环境的4060%。主要因为建筑覆盖材料反光，骨架材料遮光。另一方面，受山墙、后坡、防寒覆盖物（草苫子或棉被）、高棵作物和入射光角度的影响，光照强度在空间上分布不均匀。日光温室内形成东西山墙及后墙内侧的弱光区。濮阳县职业技术学校光 照 度 光照时数 光质（一）设施光照环境特点（一）设施光照环境特点 东西延长棚光照分布北南123濮阳县职业技术学校 日光温室光照分布光 照 度 光照时数 光质（一）设施光照环境特点（一）设施光照环境特点 123濮阳县职业技术学校光照度 光照时数 草苫光质（一）设施光照环境特点（一）设施光照环境特点 设施内光照时数随着纬度，季节、天

7、气变化而改变，如果设计方位不合理，或者冬季覆盖草苫保温防寒，都会人为地缩短光照时数。另外人工补光措施，可以增加光照时数，满足蔬菜对光周期的需要。濮阳县职业技术学校 光照时数 光质 紫外线减少光照度（一）设施光照环境特点（一）设施光照环境特点 设施栽培中，由于透明覆盖材料的光学特性，促使进入设施内的光质发生变化。例如：玻璃能阻隔紫外线透过，利用玻璃温室培育番茄幼苗，易发生徒长现象；紫色薄膜能够透过更多的红外线，较无色棚膜温度增加3左右。濮阳县职业技术学校（二）设施光照环境的调节控制（二）设施光照环境的调节控制 设计布局 选择材料 栽培管理 遮光 后屋面后屋面前屋面前屋面前屋面采光角前屋面采光角后

8、屋面仰角后屋面仰角设计合理的前屋面采光角和后屋面仰角设计设计布局布局设施规模建筑时，要考虑设施合理搭配，间距适宜，有利于采光，防止遮阳。濮阳县职业技术学校（二）设施光照环境的调节控制（二）设施光照环境的调节控制 合理间距设计布局 选择材料 栽培管理 遮光 设计设计布局布局东西延长温室、大棚前后间距可以参考下面公式计算。L=hcotH0L东西延长温室、大棚前面设施最高点到地面投影处与后面设施间距h前面设施最高点高度H0冬至时当地中午的太阳高度角 高纬度地区L是h的22.5倍。濮阳县职业技术学校（二）设施光照环境的调节控制（二）设施光照环境的调节控制 设计布局 选择材料 栽培管理 遮光 12选择适

9、宜的建筑材料 设施使用材料可归纳三类：墙体材料，骨架材料，覆盖材料。材料选择的原则是：坚固耐用，采光保温有利，成本低和取材方便等。例如：选用钢架结构设施，比竹木结构设施承重强度高，遮阴面积小；濮阳县职业技术学校（二）设施光照环境的调节控制（二）设施光照环境的调节控制 选择材料 优质棚膜优质棚膜12设计布局 栽培管理 遮光 选用多功能复合膜，比普通棚膜耐老化，透光率提高。濮阳县职业技术学校（二）设施光照环境的调节控制（二）设施光照环境的调节控制 选择材料 栽培管理 薄膜清洁更换棚膜更换棚膜设计布局 遮光 1234567 保持薄膜清洁，每年更换新膜；濮阳县职业技术学校（二）设施光照环境的调节控制（

10、二）设施光照环境的调节控制 早揭苫晚盖苫选择材料 栽培管理 设计布局 遮光 1234567在保证室内温度的情况下，早揭晚盖草苫，尽量延长光照时间，濮阳县职业技术学校（二）设施光照环境的调节控制（二）设施光照环境的调节控制 阴天揭苫选择材料 栽培管理 设计布局 遮光 1234567遇阴天、下雪天，也要揭草苫子，争取见散射光；濮阳县职业技术学校（二）设施光照环境的调节控制（二）设施光照环境的调节控制 反光幕选择材料 栽培管理 设计布局 遮光 1234567日光温室后墙涂白或张挂反光幕，覆盖地膜，利用反射光改善温室后部植株的光照条件；濮阳县职业技术学校（二）设施光照环境的调节控制（二）设施光照环境的

11、调节控制 普通株行距改进后株行距选择材料 栽培管理 设计布局 遮光 1234567采用扩大行距，缩小株距的定植方式，改善行间的透光率；濮阳县职业技术学校（二）设施光照环境的调节控制（二）设施光照环境的调节控制 选择材料 栽培管理 设计布局 遮光 及时整枝吊蔓及时整枝吊蔓1234567及时吊绳、整枝，改善植株的受光状态。濮阳县职业技术学校（二）设施光照环境的调节控制（二）设施光照环境的调节控制 人工补光选择材料 栽培管理 设计布局 遮光 1234567LED的的应用应用濮阳县职业技术学校栽培管理 遮光 遮阳网遮阳网无纺布无纺布竹帘竹帘选择材料 设计布局（二）设施光照环境的调节控制（二）设施光照环

12、境的调节控制 果菜类蔬菜嫁接育苗时，或者蔬菜软化栽培时，需要遮光，炎热夏季果菜类蔬菜也可以进行遮光栽培。遮光可以采用覆盖遮阳网，棚面抹泥等方法。将太阳能光伏发电系统与LED光源、密闭式植物工厂相结合，太阳能为植物工厂的节能光源与环境控制系统提供能源，实现植物的节能高效生产。直流负载直流负载太阳能电池组件阵列太阳能电池组件阵列太阳能光伏发电太阳能光伏发电+节能光源节能光源LED+植物工厂植物工厂该系统的原理该系统的原理植物工厂植物工厂光源光源 系统结构图系统结构图 实验系统的结构实验系统的结构 Structure of the Experiment System 实验系统的平面实验系统的平面布局

13、布局 Layout of the Experiment System濮阳县职业技术学校 （一）设施温度环境特点（一）设施温度环境特点 （二）设施温度环境的调节控制（二）设施温度环境的调节控制 温度环境的调节 温室内热收支平衡原理：温室内蓄热等于进入温室内的热量减去散失的热量。当进入的热量大于散失的热量时，室内蓄积热量而升温。当进入的热量小于散失的热量时，室内失热而降温。当进入的热量等于散失的热量时，室内热量收支达到平衡，此时温度不发生变化。影响室内热收支的因素：进入室内的太阳总辐射和人工加温，散失的热量（辐射放热、换气放热和墙壁传导放热），温室内积蓄的热量，潜热交换以及蔬菜光合作用、呼吸作用的

14、能量转换等。设施环境特点及调控（一）设施温度环境特点（一）设施温度环境特点 濮阳县职业技术学校气温 地温 濮阳县职业技术学校相关因素 日变化 空间分布逆温现象 室外室内 室外室内温室效应 在没有人工加温的情况下，设施内获得或积累太阳辐射能，从而使设施内的气温高于外界环境气温的一种能力。温室效应是由两个原因引起的，一是塑料薄膜等透明覆盖物能让短波辐射透进设施内，又能阻止设施内长波辐射透出设施而失散于大气之中。二是，设施为半封闭空间，设施内外空气交换微弱，从而使蓄积热量不易失散。濮阳县职业技术学校0 612 18 24（时）气温30 12 气温日变化走向气温日变化走向相关因素 日变化 空间分布逆温

15、现象日变化：在早春晚秋及冬季的日光温室中，晴天最低气温出现在早晨揭草苫后半小时左右。此后温度则开始上升，每小时平均升温56，到1314时，温度达到最高值。以后温度开始下降，1416时，平均每小时降温45，盖草苫后下降缓慢，从16时到翌日8时前，大约降温57。阴天室内昼夜温差很小，只有35。季节变化：在高纬度的北方地区，设施内的气温，受外界气温的影响，存在着明显的四季变化。濮阳县职业技术学校 水平距离温度白天水平温度变化高低白天垂直温度变化低高夜间垂直温度变化夜间水平温度变化相关因素 日变化 空间分布逆温现象气温的分布不均匀。日光温室白天，上部温度高于下部温度，中部温度高于四周，夜间北侧的温度高

16、于南侧。在寒冷季节，无外面保温覆盖时，靠近透明覆盖物内表层的温度较低。设施面积赿小，低温区域所占的比例赿大，温度分布赿不均匀。濮阳县职业技术学校微风温度低于外界相关因素 日变化 空间分布逆温现象濮阳县职业技术学校地温变化v季节变化：最低地温的月份是在12月的上中旬。但是直到2月的下旬，地温上升缓慢，3月上旬地温迅速升高，到5月下旬地表温度可升高到25左右。v日变化：气温升高时，土壤从空气中吸收热量地温升高，当气温下降时土壤则向空气中放热保持气温。低温期提高地温，能够弥补气温偏低的不足。一般地温升高1对蔬菜生长的促进作用，相当于提高23气温的效果。v水平温度分布晴天的白天，在温室内南北方向上，中

17、部地温最高，向南向北均递减；夜间后屋面下地温最高，向南递减。东西方向上差异不大。塑料大棚的地温，中部均高于四周。温室四周的地温低于中部的地温，地表面的温度变化大，随着土壤深度的增加，地温的变化赿来赿小。v垂直分布晴天白天上层土壤温度高，下层土壤温度低；夜间以10cm深处最高，向上向下均递减；阴天，下层土温比上层高。热岛效应地温 濮阳县职业技术学校332211.室内土温12 以上2.冻土层3.热交换地温变化热岛效应地温 濮阳县职业技术学校保温主要是减少设施内的热量支出，使进入室内的热量得以保存下来。有以下几个方面：注重工程质量，尽量避免缝隙散热；选择导热率小的建材及覆盖材料，以减少传导散热；前底

18、角外设置防寒沟，选用草苫纸被等作防寒覆盖材料；多层覆盖，以减少辐射放热和对流放热。保温措施降温措施通风原则防寒土地膜小拱棚二层幕夹心墙纸被草苫苯板木板炉渣预制板棚膜防寒沟防寒沟加温措施增温措施濮阳县职业技术学校正确选择建造场地和注意选材，以增加太阳总辐射能的透过率，增加能量的来源，合理的设计日光温室的规格和角度。避免土壤过湿，可以减少土壤水分蒸发和作物蒸腾的热能消耗，有利于白天的蓄热和夜间增温。采用异质复合材料建筑后墙及后坡，白天大量蓄热，夜间放热增温。保温措施降温措施通风原则防寒土地膜小拱棚二层幕夹心墙纸被草苫苯板木板炉渣预制板棚膜防寒沟防寒沟加温措施增温措施濮阳县职业技术学校可以采用临时炉

19、火加温，土壤电热线加温，锅炉式加温等方式。提高设施内空气和土壤温度，多用于蔬菜育苗时保温措施降温措施通风原则防寒土地膜小拱棚二层幕夹心墙纸被草苫苯板木板炉渣预制板棚膜防寒沟防寒沟增温措施加温措施濮阳县职业技术学校 降温措施保温措施筒状通风放风筒通风原则123与保温措施相反。可采用各种遮光措施，减少进入室内的太阳总辐射热，地面灌水和喷水（喷水时应与通风相结合，避免室内湿度过大）和自然通风换气等方法降温。加温措施增温措施濮阳县职业技术学校 带状通风降温措施保温措施通风原则123加温措施增温措施濮阳县职业技术学校底脚通风降温措施保温措施通风原则123加温措施增温措施濮阳县职业技术学校 降温措施通风原

20、则n逐渐加大通风量n反复多次进行n早晨揭苫后不宜立即放风排湿n低温季节不放底风保温措施变温管理 根据果菜类蔬菜的生物学特性，为了提高蔬菜的光合作用，促进光合产物的运转，抑制夜晚呼吸消耗。将一天昼夜分成上午、下午、前半夜、后半夜四个时间段，进行变温管理。以达到增产、节能增效的目的。加温措施增温措施(1)浅层地能（地源热泵）在温室的应用研究浅层地能（地源热泵）在温室的应用研究 目的：减少化石燃料的使用目的：减少化石燃料的使用 寻求有效的清洁能源寻求有效的清洁能源 实现热泵在日光温室的实现热泵在日光温室的应用应用 地源热泵系统由地源热泵系统由能量采集能量采集、提升提升和和释放释放等三部分组成。等三部

21、分组成。45 50 14 16 (Beijing)80m 100m 针对地源热泵提供的热媒介质温度较低（4550）的特点，提出了地表冠层换热方式取代传统连栋温室内的暖气布置方式。图图1 传统采暖管道的布置传统采暖管道的布置 图图2 地表冠层换热方式地表冠层换热方式 Replace地面散热系统地面散热系统地面结构剖面图地面结构剖面图冠层散热系统冠层散热系统 地表冠层散热系统的布置与设备安装地表冠层散热系统的布置与设备安装 1、U型换热管型换热管 2、分水器、分水器 3、补水阀、补水阀 4、潜水泵、潜水泵 5、热泵机组、热泵机组 6、集水器、集水器 7、循环水泵、循环水泵 8、补水阀、补水阀n地源

22、热泵系统在日光温室中的实验研究地源热泵系统在日光温室中的实验研究CSG13 14 80m 100m45 50 濮阳县职业技术学校（一）（一）设施湿度环境特点设施湿度环境特点 （二）设施湿度环境的调（二）设施湿度环境的调节控制节控制 濮阳县职业技术学校水分蒸腾蒸发湿度湿度 湿度特点湿度特点 设施是一个封闭的环境，气流比较稳定，与外界交流量小，因此相对湿度较高。当空设施是一个封闭的环境，气流比较稳定，与外界交流量小，因此相对湿度较高。当空气土壤湿度过高时，还会出现气土壤湿度过高时，还会出现“作物沾湿作物沾湿”。高湿的环境，易引起蔬菜病害的发生和。高湿的环境，易引起蔬菜病害的发生和蔓延。所以设施蔬菜

23、栽培，调控湿度环境问题也是成功的关键。设施内相对湿度的变蔓延。所以设施蔬菜栽培，调控湿度环境问题也是成功的关键。设施内相对湿度的变化与温度变化呈负相关，晴天白天随着温度的升高相对湿度降低，夜间和阴雪天气随化与温度变化呈负相关，晴天白天随着温度的升高相对湿度降低，夜间和阴雪天气随着室内温度的降低而升高。加温或通风换气后，相对湿度下降。灌水后相对湿度升高。着室内温度的降低而升高。加温或通风换气后，相对湿度下降。灌水后相对湿度升高。设施环境特点及调控濮阳县职业技术学校除湿加湿通 风123加强通风 设施内合理通风，降低空气湿度，又能补充CO2气体肥料。寒冷季节在保证室内温度的前提下，可以采用扒缝式放风

24、，排风扇排风等方式每天逐渐加大放风量。在室外气温稳定在10以上时，昼夜放风，以保证室内环境条件，更加适宜蔬菜生长发育。濮阳县职业技术学校加温除湿加湿123灌水后及时中耕或地膜覆盖 中耕保墒，提高土温。选用无滴膜 设施内选用无滴膜，提高透光率，增加温度，同时有效降低空气湿度。濮阳县职业技术学校地面覆盖除湿加湿123控制灌水量或采取暗灌的方式 设施果菜类蔬菜定植后，适当控制灌水量，能够降低空气湿度。设施内采取滴灌或暗灌方式，能够保证蔬菜水分要求的同时，降低空气湿度，节约灌水量。合理使用农药 设施内喷药或叶面肥时宜选择晴天上午进行，也可以选择烟剂预防蔬菜病虫害。使用烟剂优点是：不增加空气湿度，烟雾分

25、布均匀，防治效果好。濮阳县职业技术学校减少通风、扣小拱棚除湿加湿12环境湿度过低时，蔬菜会出现气孔关闭，叶片萎蔫等生理变化。影响蔬菜光合作用，造成减产。一般在蔬菜分苗后、定植后缓苗和嫁接后愈伤培养时，需要较高的空气湿度，以利缓苗。濮阳县职业技术学校除湿加湿12生产中可以通过加盖小拱棚保湿，加盖草苫遮阴，向小拱棚内喷雾及地面撒水等方法，增加空气相对湿度。设施内增加土壤湿度主要办法是灌水。濮阳县职业技术学校（一）设施土壤环境特点（一）设施土壤环境特点 （二）设施土壤环境的调节控制（二）设施土壤环境的调节控制 土壤土壤 土壤环境特点土壤环境特点l 盐害盐害 由于设施内大量施肥，造成蔬菜不能吸收的盐类

26、积累，同时，受土壤水由于设施内大量施肥，造成蔬菜不能吸收的盐类积累，同时，受土壤水分蒸发的影响，盐类随着水分向上移动积累在土壤表层。土壤中盐类浓度过大，分蒸发的影响，盐类随着水分向上移动积累在土壤表层。土壤中盐类浓度过大，对蔬菜生育不利，一般表现植株矮小，生育不良，叶色浓而有时表面覆盖一层对蔬菜生育不利，一般表现植株矮小，生育不良，叶色浓而有时表面覆盖一层蜡质，严重时从叶缘开始枯干或变褐色向内卷，根变褐以至枯死。蜡质，严重时从叶缘开始枯干或变褐色向内卷，根变褐以至枯死。l 连作连作障碍障碍连作障碍 由于设施内多年连作，易造成连作障碍。土壤病原菌增殖迅速，或者对某一种营养过分吸收造成缺乏，容易诱

27、发蔬菜病害。设施环境特点及调控（一）设施土壤环境特点（一）设施土壤环境特点 濮阳县职业技术学校气体条件生物条件营养条件土壤板结土壤较疏松CO2 浓度高濮阳县职业技术学校病菌虫卵多病菌虫卵少气体条件生物条件营养条件濮阳县职业技术学校淋溶各种成分聚积各种成分设施土壤（聚积型）水分蒸发露地土壤（淋溶型）降雨气体条件生物条件营养条件 土壤环境调节措施土壤环境调节措施 l减轻或防止盐害的方法减轻或防止盐害的方法 设施内增施有机肥，提高土壤对盐分的缓冲能力；根据蔬菜种类进行配方施肥，避免超量施设施内增施有机肥，提高土壤对盐分的缓冲能力；根据蔬菜种类进行配方施肥，避免超量施肥，增加土壤盐溶液浓度；土壤深耕，

28、改进理化性质；地膜覆盖，防止水分大量蒸发，表土肥，增加土壤盐溶液浓度；土壤深耕，改进理化性质；地膜覆盖，防止水分大量蒸发，表土积盐；设施闲置季节土壤大量灌水洗盐等。积盐；设施闲置季节土壤大量灌水洗盐等。l解决连作障碍的解决连作障碍的方法方法轮作轮作；土壤消毒，可以采用；土壤消毒，可以采用40的福尔马林的福尔马林50100倍液倍液消消 毒毒或高温消毒等方法，杀灭土壤或高温消毒等方法，杀灭土壤中残留的有害物质；换土，是改善设施土壤环境最有效的办法，但是劳动强度大；嫁接育苗，中残留的有害物质；换土，是改善设施土壤环境最有效的办法，但是劳动强度大；嫁接育苗，利用砧木的抗病性，抑制土传蔬菜病害的发生等。

29、利用砧木的抗病性，抑制土传蔬菜病害的发生等。设施环境特点及调控濮阳县职业技术学校q改善土壤的气体环境q施入大量的有机肥，合理灌水防板结。q土壤消毒，改善生物环境q改进栽培措施，防止土壤次生盐渍化q合理施肥q洗盐q地面覆盖q生物除盐q土壤耕作濮阳县职业技术学校（一）设施气体环境特点（一）设施气体环境特点 （二）设施气体环境的调节控制（二）设施气体环境的调节控制 濮阳县职业技术学校有害气体CO2 濮阳县职业技术学校 增施增施COCO2 2气肥气肥预防有害气体的产生预防有害气体的产生有机肥要充分腐熟后深施；化肥要随水冲施或埋施；避免使用挥发性强的氮素化肥；选用无毒的蔬菜专用塑料薄膜和塑料制品；设施内

30、不堆放陈旧塑料制品及农药、化肥等；冬季加温时严禁漏烟；一旦发生气害，加大通风，不要滥施农药化肥。土壤气体条件及其调控 濮阳县职业技术学校1.作物对二氧化碳浓度变化的生理效应 二氧化碳是绿色植物光合作用的主要原料，其浓度直接影响作物的光合速率，各种作物对二氧化碳存在补偿点和饱和点。补偿点：在一定条件下，作物对二氧化碳的同化吸收量与呼吸释放量相等，净光合速率为零，此时的二氧化碳浓度即为补偿点 饱和点：随着二氧化碳浓度的升高，光合作用逐渐增强，当作物的光合作用速率大最大时的二氧化碳浓度即为其饱和点 超过饱和点，再增加二氧化碳浓度时光合强度有降低的趋势图1 作物光合作用速率与环境二氧化碳浓度的关系 不

31、同作物光合作用速率在自己的二氧化碳补偿点和饱和点之间随着二氧化碳浓度的增加而增加。碳3作物的二氧化碳补偿点一般为3090lL-1 饱和点一般为10001500lL-1 碳4作物的二氧化碳补偿点一般为010lL-1 饱和点一般为2000lL-1左右濮阳县职业技术学校(一一)设施内设施内CO2来源：来源：1.自然界大气中固有CO2，浓度为0.03%（300ppm）2.作物呼吸放出CO23.土壤微生物活动，分解有机物放出CO24.加温温室内燃烧煤炭、柴草等放出CO2一、设施内二氧化碳气体状况及其调控一、设施内二氧化碳气体状况及其调控 濮阳县职业技术学校(二二)设施内设施内CO2浓度变化规律：浓度变化

32、规律：夜间夜间CO2浓度高于外界，而白天由于作物的光合作用，浓度高于外界，而白天由于作物的光合作用，CO2浓度较外界低。浓度较外界低。晴天低于阴天，晴天低于阴天，白天低于夜间。白天低于夜间。CO2在设施内的分布是不在设施内的分布是不均匀的。均匀的。濮阳县职业技术学校温室中二氧化碳浓的度日变化:由于温室的密闭特点，夜间作物呼吸、土壤微生物活动和有机质分解，二氧化碳不断积累，到早晨揭苫之前达到最大浓度，一般超过1000lL-1。揭苫之后，随光温条件的改善，光合作用不断增强，二氧化浓度迅速降低，揭苫2个小时后浓度开始低于外界，通风前降至一日中最低。通风后外界二氧化碳进入温室，但是进入的量有限，直到下

33、午4:00左右，温室中的浓度低于外界，4:00之后随着光照的减弱和温度的降低，光合作用速率随之减弱，二氧化碳浓度开始回升。盖苫后及前半夜室内温度较高，作物和土壤呼吸旺盛，使二氧化碳的浓度升高较快，至次日又达到一日中最高。晴天下午通风口关闭过早，因作物仍具有较强的光合作用，温室中二氧化碳浓度会再度降低。濮阳县职业技术学校(三三)设施内设施内CO2浓度的影响因素：浓度的影响因素：1.1.太阳光照强度的变化、影响光合作用强度，也影响CO2浓度，晴天CO2浓度低于阴天，白天低于夜间。2.2.设施内温度变化3.3.设施类型、结构、面积、空间大小。4.4.设施内通风换气方法及时间长短。5.5.栽培床内有机

34、质含量。6.6.设施内作物种类、生育时期。濮阳县职业技术学校1、作物光合作用最适、作物光合作用最适CO2浓度：浓度：多次研究认为：15003000 ppm为作物生育适宜CO2浓度，但达到此浓度成本很高，从经济效益和设施结构考虑，6001000 ppm也可取得良好效果。(四四)、设施内设施内CO2浓度调控浓度调控2 2、COCO2 2施用量：施用量：由保护地大小、由保护地大小、COCO2 2设定浓度、设施换气率、作物设定浓度、设施换气率、作物COCO2 2吸收量、床面吸收量、床面COCO2 2发生发生量而定。量而定。CO2施用量施用量=设施容积（设施容积（m3）栽培床面积栽培床面积(m2)换气次

35、数（换气次数（n/h）CO2设设定浓度（定浓度（g/m3）外界）外界CO2浓度（浓度（g/m3）+作物的作物的CO2吸收量（吸收量（g/m3）床面）床面CO2发生量（发生量（g/m2）濮阳县职业技术学校3、CO2施肥主要来源：施肥主要来源：（1 1）酒精酿造副产品。）酒精酿造副产品。（2 2）空气分离：将空气分离）空气分离：将空气分离COCO2 2，再经低温压缩成液态，再经低温压缩成液态COCO2 2。（3 3）化学分解：强酸（）化学分解：强酸（HClHCl）与碳酸盐（）与碳酸盐（CaCOCaCO3 3）反应放出）反应放出COCO2 2气。气。（4 4）碳素或碳合化合物充分燃烧产生）碳素或碳合

36、化合物充分燃烧产生COCO2 2气，如煤、煤油、液化气、气，如煤、煤油、液化气、沼气等。沼气等。（5 5）利用微生物分解有机物放出）利用微生物分解有机物放出COCO2 2。濮阳县职业技术学校（1 1）施用时期与时间）施用时期与时间 根据蔬菜种类、栽培方式、栽培床状况、作物生育时期及天气变根据蔬菜种类、栽培方式、栽培床状况、作物生育时期及天气变化等确定。果菜类在开花结果开始时施用，叶菜类在定植后或化等确定。果菜类在开花结果开始时施用，叶菜类在定植后或3-43-4片真叶片真叶时施用。时施用。一天中，一般以日出后半小时开始，到通风换气时停止，冬季或阴一天中，一般以日出后半小时开始，到通风换气时停止，

37、冬季或阴天密闭不通风时，可延长到中午停止。天密闭不通风时，可延长到中午停止。4 4、二氧化碳施肥的方法、二氧化碳施肥的方法(2)(2)施肥的方法施肥的方法通风通风 棚室的通风管理是补充二棚室的通风管理是补充二氧化碳的最简便的方法。但寒氧化碳的最简便的方法。但寒冷季节，通风易降温，应用受冷季节，通风易降温，应用受到限制。到限制。增施有机肥增施有机肥 有机物在土壤分解时放出大量的CO2气体，1t有机物最终能释放出1.5t的CO2气体，秸秆堆肥施入土壤56d，就能释放大量的CO2气体。肥源丰富，简单易行，但CO2发生量集中，也不易掌握。试验表明，粪肥和蒿杆混合产生的二氧化碳最多，其次是蒿杆，再其次是

38、松柏枝叶。1000m2的温室内施入23吨以上的堆肥、鸡粪、油渣等，通过土壤微生物呼吸，从定植到2个月左右.可以供给换气通风之前时间的二氧化碳量。燃烧法释放二氧化碳燃烧法释放二氧化碳 燃烧白煤油、天然气等放出的CO2施入室内，燃烧时均在CO2发生器内进行。发生器构造简单，分为贮油罐和圆形燃烧筒两部分。白煤油在常温常压下是液体，运输贮藏不需要特制耐压的钢瓶，利用方便，供给及时，CO2产生量易控制。每升完全燃烧的的白煤油可产生2.5（1.27m3）的CO2，其反应式为：2C10H2231O2=20 CO222H2O燃烧天然气（包括液化石油气）把天然气经过燃烧产生的二氧化碳气，利用管道输入棚室内。其反

39、应式为：C3H8+5O23CO2+4H2O燃烧煤成焦炭产生二氧化碳即：C+O2CO2液态二氧化碳管路释放法液态二氧化碳管路释放法 液化二氧化碳是酒精厂的副产品。经压缩装在钢瓶内，可直接在棚室内释放。每瓶二氧化碳2025千克。1千克约值人民币2元。在大棚、温室内施用方法方便、卫生，易控制施用量，是有效的CO2施用方法。不足之处是钢瓶租赁费用较高。把二氧化碳钢瓶放在台秤上，按棚室的空间计算，1000m3的空间，每次放二氧化碳23。先在钢瓶上接上减压阀，上面接上胶管，并系于棚室横梁上，塑料管上打放气孔，孔径0.81.2mm，孔距1.01.5m，远离钢瓶，孔径加大，孔距相应减少。化学反应法化学反应法

40、利用化学反应产生CO2。常用的方法有盐酸石灰法和碳酸氢铵硫酸法。其中碳酸氢铵硫酸法取材方便，成本低。反应式为：CaCO3+2HCI=CaCI2+CO2+H2O 2NH4HCO3+H2SO4=（NH4）2SO4+2CO2+2H2O(最常用，成本低、易操作、效果明显)n这种方法价格较低，制作简单，已在山东、长春等地取得明显效果。制作l立方米二氧化碳.约需盐酸3.3千克，石灰石（碳酸盐）4.5千克。另外，还可用硫酸加碳酸氢铵方法生成二氧化碳。目前，按这个原理已生产出二氧化碳发生器和固体二氧化碳气肥等产品。反应桶过滤桶漏斗阀门盛酸桶塑料管碳酸氢铵水散气孔散气管固体二氧化碳（干冰）固体二氧化碳（干冰）干

41、冰应在低温下运输，应用时从容器中取出，在常温下升华为干冰应在低温下运输，应用时从容器中取出，在常温下升华为CO2气体。该方法简单，用量易控制，适宜小面积应用，但成本较高。干冰是工业产品，在气体。该方法简单，用量易控制，适宜小面积应用，但成本较高。干冰是工业产品，在超低温条件下（一超低温条件下（一85）制成，称为干冰。干冰的形状为粉状，在常温常压下直接气化生成）制成，称为干冰。干冰的形状为粉状，在常温常压下直接气化生成二氧化碳。二氧化碳。1千克干冰可产生千克干冰可产生0.5米米3二氧化碳，二氧化碳，1千克二氧化碳约值人民币千克二氧化碳约值人民币12元元。燃烧煤和木炭燃烧煤和木炭 燃料来源容易，但

42、产生的燃料来源容易，但产生的CO2不宜控制，在燃烧过程中常有一氧化碳和不宜控制，在燃烧过程中常有一氧化碳和二氧化硫有害气体伴随而出二氧化硫有害气体伴随而出。气体肥料气体肥料 山东省农业科学院原子能研究所研制的固气颗粒肥，作为设施山东省农业科学院原子能研究所研制的固气颗粒肥，作为设施CO2补充施肥补充施肥效果良好。固气颗粒肥为直径效果良好。固气颗粒肥为直径1cm的扁圆形颗粒，施入表土层后，在潮湿、适温条件下发生的扁圆形颗粒，施入表土层后，在潮湿、适温条件下发生生理生化作用，可持续释放生理生化作用，可持续释放CO2气体气体40d左右。供气浓度为左右。供气浓度为5001000mg/kg。使用量每。使

43、用量每1000m2施施60kg于于12cm表土层。在蔬菜定植后施用一次，基本可供一茬作物的需要。表土层。在蔬菜定植后施用一次，基本可供一茬作物的需要。濮阳县职业技术学校4二氧化碳施肥的注意事项-根据不同作物合理确定二氧化碳浓度 从光合作用的角度出发，在作物饱和点的二氧化碳浓度为最佳是非浓度，但是饱和点受作物、环境等多因素制约，实际操作中很难控制。另外，使用饱和点浓度的二氧化碳在经济方面不一定合算，通常8001500lL-1是多数作物的推荐施肥浓度。具体浓度应根据作物种类、生育期、光照及温度而定，一般在晴天和春秋季节光照强时施肥浓度 宜高，阴天和冬季低温时宜低。如番茄和黄瓜作物在阴天施用二氧化碳

44、浓度为如番茄和黄瓜作物在阴天施用二氧化碳浓度为500600lL-1，晴天，晴天10001200lL-1。二氧化碳浓度过高会引起作物的异常生长：叶片失绿黄化；卷曲畸形、坏死等。以碳氢化合物为碳源碳氢化合物为碳源时，在产生二氧化碳的同时往往伴随高浓度的有害气体的积累。其适宜的浓度为600900lL-1濮阳县职业技术学校不同蔬菜的二氧化碳施肥浓度叶莱类以15002500lL-1黄瓜以1200lL-1番茄、茄子、青椒以800 1000lL-1西瓜以1000lL-1为宜4二氧化碳施肥的注意事项-根据不同作物合理确定二氧化碳浓度濮阳县职业技术学校具体二氧化碳施用量可依下列公式计算：式中：W二氧化碳的施用量

45、（gm2小时）V棚室的体积（m3）S棚室的地面积（m2）N换气次数（次/时），一般取23次/小时Ci设定二氧化碳浓度（gm3），（二氧化碳比重为 1.82kgm3）Co室外二氧化碳浓度（gm3）（取0.54gm3）P室内每平方米地面积上作物的光合强度（注：这里指单位土地面积上的作物光量，不是指单个叶片上的光合量，gCO2m2h）（取58gCO2m2h）Rs室内平均每平方米地面积的土壤二氧化碳呼出量（gCO2m2h）（据日本资料报导，Rs值夏季取0.420.63，冬季取0.080.13，秋季取 0.20，3gm2h）RsPCoCiNSVW)(4二氧化碳施肥的注意事项-根据不同作物合理确定二氧化碳

46、浓度濮阳县职业技术学校4二氧化碳施肥的注意事项-释放时间的确定 1.根据作物的生育特点确定作物一生中的施肥时间苗期施肥和花后施肥（果菜类，叶菜类定植后立即施肥）2.根据设施内二氧化碳的变化规律和作物的光合特点，确定一天中的施肥时间 一般在日出或日出后0.51小时进行。-二氧化碳发生器在温室中的合理布置 根据温室的类型，规格，二氧化碳施肥的类型，作物对二氧化碳的需肥特点，合理布置二氧化碳发生器 布置不合理时会使室内二氧化碳的浓度不均匀，致使不同地点的作物光合强度差异增大-温室的密闭管理在二氧化碳施肥是一定要确保温室的密闭性，否则会使二氧化碳随着空气的交流而散失，影响施肥的效果。濮阳县职业技术学校

47、5.二氧化碳施肥的效果 经大量试验和实际应用证明，施用二氧化碳后，会给作物带来以下几个方面的作用。1作物根系显著发达作物根系显著发达 据日本对番茄、黄瓜幼苗施用二氧化碳后的分析表明，二氧化碳施肥的苗子.根系发达，根量比对照增加一倍左右。而且作物吸收功能增强。生长发育快，缩短了育苗时间。2着果多、果实膨大早着果多、果实膨大早 由于光合作用增强，碳水化合物积累多，开花早。着果.多.果实发育迅速。据试验证明，施用二氧化碳区的黄瓜比对照区增加雌花数2030%，增加座果率5%。施用二氧化碳区的番茄座果数比对照增加1520%。3叶面积大，光合成增加叶面积大，光合成增加 施用二氧化碳区的黄瓜生长笋强，叶面积

48、比对照增大30%左右，叶片厚.叶色浓，光合强度明显提高。据Ouastra在1963年研究指出，当二氧化碳浓度由300ppm提高到1300ppm、温度为30时，茄子的光合成量约提高3倍以上。4产量高、产量高、产值大产值大 据陕西咸阳沣西乡菜农陈怀忠种植黄瓜试验证明；施用二氧化碳后，比对照前期增产30，4%，增值29.3%，总增产21.1%，增值19.6%。据美国、日本、西德等国资料，施用二氧化碳后，番茄可增产2030%，黄瓜可增产1030%。5品质品质好好 据试验表明，施用二氧化碳后，番茄的含糖量提高了18%，有机酸提高了19%，糖酸比与对照相似，明显增加了品质风味。濮阳县职业技术学校 增施增施

49、COCO2 2气肥气肥预防有害气体的产生预防有害气体的产生（一）氨（NH3）和二氧化氮（NO2）（二）二氧化硫（SO2）和一氧化碳（CO）（三）乙烯（CH=CH）和氯（Cl2）土壤气体条件及其调控 濮阳县职业技术学校（一）氨（一）氨（NHNH3 3）和二氧化氮（）和二氧化氮（NONO2 2）有害气体的种类：CO，SO2,H2S,CI2,C2H4,NO2,H3N,丁酯等。有害气体来源：施肥，燃烧加温，塑料分解危害的植株症状：1、来源来源 （1）N肥施用过多，分解释放出肥施用过多，分解释放出NH3和和NO2，碱性土壤易挥发，碱性土壤易挥发NH3，酸性土壤（，酸性土壤（PH5）则挥）则挥发发NO2。

50、（2）施用碳酸铵肥料挥发）施用碳酸铵肥料挥发NH3。（3）施用过多硝酸铵，难以进行硝化作用，放出）施用过多硝酸铵，难以进行硝化作用，放出NO2。2、最低危害浓度：、最低危害浓度：NH3-5ppm，NO2-2ppm二、预防二、预防有害气体的产生有害气体的产生濮阳县职业技术学校3 3、危害、危害4 4、防止方法、防止方法（1 1）施）施N N肥少量多次，最好与过磷酸钙混施，可抑制肥少量多次，最好与过磷酸钙混施，可抑制NH3NH3挥发。挥发。（2 2）酸性土壤施用石灰，可防止）酸性土壤施用石灰，可防止NO3NO3挥发。挥发。（3 3）避免大量施用未腐熟厩肥、鸡粪和人粪等有机肥。）避免大量施用未腐熟厩