第二章

農(nóng)業(yè)生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)Agro-biologicalEnvironmentEngineeringandFacility-agriculture農(nóng)業(yè)建筑與農(nóng)業(yè)生物環(huán)境工程溫室與環(huán)境工程果蔬貯藏保鮮建筑與環(huán)境工程禽養(yǎng)殖建筑與環(huán)境工程農(nóng)村能源工程生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)1GeneralityofAgriculturalEngineering第二章Agro-biologicalEnvironmen

本章重點：設(shè)施農(nóng)業(yè)的基本概念；農(nóng)業(yè)建筑與農(nóng)業(yè)生物環(huán)境的關(guān)系；植物生物環(huán)境工程與設(shè)施園藝；設(shè)施環(huán)境因素與控制技術(shù)與設(shè)備；果蔬儲存保鮮方法與設(shè)施；動物生物環(huán)境工程與設(shè)施養(yǎng)殖；農(nóng)村能源技術(shù)。本章難點：農(nóng)業(yè)工程技術(shù)對農(nóng)業(yè)生物的影響；農(nóng)業(yè)設(shè)施內(nèi)人工小氣候的主要因素與調(diào)節(jié)方法；設(shè)施農(nóng)業(yè)設(shè)施與裝備；農(nóng)村能源系統(tǒng)的開發(fā)與利用。生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)2GeneralityofAgriculturalEngineering本章重點：設(shè)施農(nóng)業(yè)的基本概念；農(nóng)業(yè)建筑與農(nóng)業(yè)生物環(huán)境的關(guān)系§2－1農(nóng)業(yè)建筑與農(nóng)業(yè)生物環(huán)境工程AgriculturalStructureandAgro-biologicalEnvironmentalEngineering

1.定義

設(shè)施農(nóng)業(yè)是外來語詞匯，就是利用農(nóng)業(yè)工程手段，通過現(xiàn)代設(shè)施實現(xiàn)的部分人工控制環(huán)境的種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)。

一、設(shè)施農(nóng)業(yè)（facility-agriculture）概述

（一）設(shè)施農(nóng)業(yè)的基本概念設(shè)施農(nóng)業(yè)有設(shè)施園藝與設(shè)施養(yǎng)殖二大部分。生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)3GeneralityofAgriculturalEngineering§2－1農(nóng)業(yè)建筑與農(nóng)業(yè)生物環(huán)境工程1.定義設(shè)施農(nóng)業(yè)是外來

設(shè)施農(nóng)業(yè)是通過采用現(xiàn)代農(nóng)業(yè)工程技術(shù)，改變自然環(huán)境，為動植物生產(chǎn)提供相對可控制甚至最適宜的溫度、濕度、光照、水肥等環(huán)境條件，而在一定程度上擺脫對自然環(huán)境的依賴進行有效生產(chǎn)的農(nóng)業(yè)，具有高投入、高技術(shù)含量、高品質(zhì)、高產(chǎn)量、高效益的特點，是最有活力的農(nóng)業(yè)新產(chǎn)業(yè)。詳細(xì)地說也就是：生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)4GeneralityofAgriculturalEngineering設(shè)施農(nóng)業(yè)是通過采用現(xiàn)代農(nóng)業(yè)工程技術(shù)，改變自然環(huán)境，為2.設(shè)施農(nóng)業(yè)內(nèi)涵設(shè)施農(nóng)業(yè)是綜合集成農(nóng)業(yè)生物技術(shù)、農(nóng)業(yè)機械與建筑工程技術(shù)、環(huán)境控制技術(shù)、信息技術(shù)和管理技術(shù)等多領(lǐng)域科學(xué)技術(shù)進行集約化的種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)生產(chǎn)的新型農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式，是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的重要組成部分，是農(nóng)業(yè)先進生產(chǎn)力的典型代表。生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)5GeneralityofAgriculturalEngineering2.設(shè)施農(nóng)業(yè)內(nèi)涵生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)5Generalit農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的改進，主要沿著兩個方向在進行：一是創(chuàng)造出適合環(huán)境條件的作物品種及其栽培技術(shù)；二是創(chuàng)造出使作物本身特性得以充分發(fā)揮的環(huán)境。

設(shè)施農(nóng)業(yè)，就是實現(xiàn)后一目標(biāo)的有效途徑。3.農(nóng)業(yè)生物環(huán)境工程的概念1）農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的改進方式生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)6GeneralityofAgriculturalEngineering農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的改進，主要沿著兩個方向在進行：3.農(nóng)業(yè)生物環(huán)環(huán)境是指圍繞著生物體周圍的所有事物，而農(nóng)業(yè)生物環(huán)境工程科學(xué)所關(guān)注的主要是那些對農(nóng)業(yè)生物的生長發(fā)育和產(chǎn)品轉(zhuǎn)化具有直接作用的環(huán)境因素，一般可分為物理環(huán)境、化學(xué)環(huán)境和生物環(huán)境等方面。物理環(huán)境包括生物周圍的溫度、光照和熱輻射、空氣和水的運動狀態(tài)等，其中由空氣溫度、濕度、熱輻射、空氣與水的流動等因素所構(gòu)成的環(huán)境稱為熱環(huán)境。2）農(nóng)業(yè)生物環(huán)境工程的概念生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)7GeneralityofAgriculturalEngineering環(huán)境是指圍繞著生物體周圍的所有事物，而農(nóng)業(yè)生物環(huán)境工程科學(xué)化學(xué)環(huán)境主要是指生物周圍空氣、土壤和水中的化學(xué)物質(zhì)成分組成，主要包括農(nóng)業(yè)生物正常生長發(fā)育所必需的O2(對于動、植物)和C02(對于植物)等成分，以及對農(nóng)業(yè)生物生長發(fā)育有害的CO、H2S、SO2、NH3等成分，以及土壤或水中的各種化學(xué)物質(zhì)組成的情況。生物環(huán)境是指生物個體以外的其他所有生物，包括空氣、土壤、水中的微生物、生物體內(nèi)及體外的寄生物，以及周圍的其他同類群體等，其中由同類生物之間的關(guān)系構(gòu)成所謂的群體環(huán)境，或稱之生物的社會環(huán)境。生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)8GeneralityofAgriculturalEngineering化學(xué)環(huán)境主要是指生物周圍空氣、土壤和水中的化學(xué)物質(zhì)成分組成各類農(nóng)業(yè)建筑。其作用是利用具有一定保溫隔熱效果、限制水、氣自由移動的圍護結(jié)構(gòu)，為農(nóng)業(yè)動、植物生長發(fā)育提供一個與外界自然環(huán)境相對隔離的空間，以有效減弱外界不利環(huán)境條件對動、植物的直接作用。能夠?qū)Νh(huán)境因子進行調(diào)控的各種設(shè)備。如采暖設(shè)備、通風(fēng)與降溫設(shè)備、光照設(shè)備、溫室中的CO2和果蔬貯藏庫中的氣體成分調(diào)節(jié)設(shè)備、水產(chǎn)養(yǎng)殖中的增氧機等。環(huán)境自動監(jiān)測與控制系統(tǒng)。為了對農(nóng)業(yè)建筑與環(huán)境調(diào)控設(shè)備進行有效管理和運行，必須在外界條件不斷變化的情況下，根據(jù)動、植物在不同生育階段、不同時間對環(huán)境條件的要求，利用環(huán)境自動監(jiān)控系統(tǒng)對設(shè)施內(nèi)環(huán)境進行實時監(jiān)測，通過控制各種環(huán)境設(shè)備的運行進行及時調(diào)控。3）農(nóng)業(yè)工程主要用于設(shè)施園藝方面的技術(shù)生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)9GeneralityofAgriculturalEngineering各類農(nóng)業(yè)建筑。其作用是利用具有一定保溫隔熱效果、限制水、氣自SkyOuterairCoverInnerairPlantsSoilLcoverLsoilLplantLinairLskyQs+qHcover-outairLEcover-inairHcover-inairHpalnt-inairLEpalnt-inairLEsoil-inairHsoil-inairHventEventHfanEfanEnGsoil

Cvent

CfanRadiationLatentheatSoilheatfluxSensibleheatHeatingCooling圍護結(jié)構(gòu)環(huán)境控制SkyLcoverLsoilLplantLinairLskyn

作物設(shè)施（保護地）栽培技術(shù)n

地膜覆蓋栽培n

園藝作物的溫室栽培n

溫室無土栽培技術(shù)n

植物工廠n

畜禽環(huán)境工程和設(shè)施技術(shù)n

工廠化養(yǎng)畜禽技術(shù)n

塑料暖棚養(yǎng)畜禽技術(shù)n

草地圍欄及供水系統(tǒng)n

其它畜牧業(yè)的設(shè)施4．設(shè)施農(nóng)業(yè)的內(nèi)容與技術(shù)體系農(nóng)業(yè)生物技術(shù)、農(nóng)業(yè)機械與建筑工程技術(shù)、環(huán)境控制技術(shù)、信息技術(shù)和管理技術(shù)的集成。生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)11GeneralityofAgriculturalEngineeringn

作物設(shè)施（保護地）栽培技術(shù)n

畜禽環(huán)境工程和設(shè)施技5.設(shè)施農(nóng)業(yè)的特點設(shè)施農(nóng)業(yè)又被稱為可控農(nóng)業(yè)。近10多年來，隨著農(nóng)業(yè)環(huán)境工程技術(shù)的突破，設(shè)施農(nóng)業(yè)已由早期的地膜覆蓋栽培、園藝作物溫室栽培和無土栽培向由高新科技成果支持的工廠化種植和工廠化農(nóng)業(yè)車間生產(chǎn)迅速發(fā)展，使作物的生長速度加快、生長周期縮短、產(chǎn)量增加、質(zhì)量提高，其效率和效益比傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)要提高幾倍甚至幾十倍。由于先進的設(shè)施農(nóng)業(yè)是現(xiàn)代生物技術(shù)和工程技術(shù)的集成，科技含量高，已成為當(dāng)今世界各國大力發(fā)展的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)。生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)12GeneralityofAgriculturalEngineering5.設(shè)施農(nóng)業(yè)的特點生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)12Generali環(huán)境相對可控，適宜進行反季節(jié)、周年生產(chǎn)；單位土地產(chǎn)出率高，產(chǎn)量一般為露地生產(chǎn)的5-10倍，甚至數(shù)十倍（植物工廠）；技術(shù)與勞動密集型產(chǎn)業(yè)（人均管理面積我國為1000m2左右，發(fā)達國家為4000-5000m2）；現(xiàn)代技術(shù)高度集成（設(shè)施工程、生物技術(shù)、微電子技術(shù)、環(huán)境控制技術(shù)等綜合應(yīng)用）的產(chǎn)業(yè)；高投入、高技術(shù)、高產(chǎn)出

投入：連棟溫室300-700元/m2，日光溫室20-100元/m2，拱棚10-50元/m2。

產(chǎn)出：黃瓜、西紅柿20-60kg/m2生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)13GeneralityofAgriculturalEngineering環(huán)境相對可控，適宜進行反季節(jié)、周年生產(chǎn)；生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)（二）設(shè)施農(nóng)業(yè)的地位與作用發(fā)展設(shè)施農(nóng)業(yè)是保障農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)、提高人民生活水平的需要我國通過設(shè)施生產(chǎn)蔬菜，只用20%的菜田面積，提供了40%的蔬菜產(chǎn)量和60%的蔬菜產(chǎn)值。設(shè)施養(yǎng)殖業(yè)為農(nóng)民就業(yè)和增收發(fā)揮了重要作用，我國畜牧業(yè)占農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值的比重僅為33.6%，發(fā)達國家大都在50%以上，高的達80%。生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)14GeneralityofAgriculturalEngineering（二）設(shè)施農(nóng)業(yè)的地位與作用發(fā)展設(shè)施農(nóng)業(yè)是保障農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)、提高2.發(fā)展設(shè)施農(nóng)業(yè)是調(diào)整農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、增加農(nóng)民收入的需要設(shè)施園藝產(chǎn)業(yè)可以比露地園藝產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)值提高10倍以上，比大田作物產(chǎn)值提高25倍以上。因此，設(shè)施園藝生產(chǎn)經(jīng)營者可在較小的土地上生產(chǎn)高效益產(chǎn)品，使人均占有耕地面積較少的我國農(nóng)民得以獲得較高收益，為我國農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整提供了重要途徑；設(shè)施養(yǎng)殖可以有效實現(xiàn)糧食就地轉(zhuǎn)化，農(nóng)產(chǎn)品二次增值，已成為調(diào)整農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，穩(wěn)定和發(fā)展農(nóng)村經(jīng)濟，增加農(nóng)民收入的重要措施。生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)15GeneralityofAgriculturalEngineering2.發(fā)展設(shè)施農(nóng)業(yè)是調(diào)整農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、增加農(nóng)民收入的需要3.發(fā)展設(shè)施農(nóng)業(yè)是實現(xiàn)資源高效利用、保障食品安全的需要農(nóng)業(yè)資源短缺和生產(chǎn)環(huán)境惡化已經(jīng)成為制約我國農(nóng)業(yè)發(fā)展的瓶頸，發(fā)展設(shè)施園藝業(yè)可以實現(xiàn)各種自然資源的充分高效利用，顯著提高水土光熱資源利用率、有效提高提高農(nóng)產(chǎn)品競爭力和綜合生產(chǎn)效益。我國700多萬畝日光溫室每年可節(jié)約煤炭3.5億噸，節(jié)約資金1千億元以上，同時也減少了溫室加溫造成的環(huán)境污染；以設(shè)施養(yǎng)殖為主的健康養(yǎng)殖方式能夠滿足環(huán)境保護和防疫要求的不斷提高，為我國畜禽產(chǎn)品安全提供重要保障。生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)16GeneralityofAgriculturalEngineering3.發(fā)展設(shè)施農(nóng)業(yè)是實現(xiàn)資源高效利用、保障食品安全的需要4.發(fā)展設(shè)施農(nóng)業(yè)是發(fā)揮我國農(nóng)業(yè)比較優(yōu)勢，參與國際競爭的需要我國具有勞動力的數(shù)量優(yōu)勢，且勞動力成本較低，因此勞動力需求較多的園藝產(chǎn)品和畜禽產(chǎn)品是我國在國際市場最有可能形成競爭力的農(nóng)產(chǎn)品，大力發(fā)展設(shè)施農(nóng)業(yè)是我國加入WTO以后參與農(nóng)產(chǎn)品國際競爭最有效的途徑之一。5.大力發(fā)展設(shè)施農(nóng)業(yè)，對于保障城鄉(xiāng)人民生活、促進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展、增加農(nóng)民收入、解決“三農(nóng)”問題、建設(shè)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)和建設(shè)社會主義新農(nóng)村具有直接和重要意義。生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)17GeneralityofAgriculturalEngineering4.發(fā)展設(shè)施農(nóng)業(yè)是發(fā)揮我國農(nóng)業(yè)比較優(yōu)勢，參與國際競爭的需要56.設(shè)施農(nóng)業(yè)的作用(1)土地利用率大大提高。由于環(huán)境條件優(yōu)越，可發(fā)展立體種植，充分利用空間。(2)充分利用光照，熱利用效率較高，室溫均勻，地溫溫差小。(3)增強抗自然災(zāi)害(大風(fēng)、干熱、冰雪等)的能力。(4)空間高大寬闊、機械化作業(yè)和自動控制容易，農(nóng)藝條件優(yōu)越等。因此，便于工廠化生產(chǎn)?？梢砸荒晁募居袃?yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品滿足市場需求，還可大量生產(chǎn)反季節(jié)、無公害的名、優(yōu)、特食品。生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)18GeneralityofAgriculturalEngineering6.設(shè)施農(nóng)業(yè)的作用(1)土地利用率大大提高。由于環(huán)境條件優(yōu)二、農(nóng)業(yè)建筑的類型和基本組成

1．房屋建筑基本概念

按照使用功能不同，可分為：民用建筑、工業(yè)建筑與農(nóng)業(yè)建筑。

房屋建筑是人們?yōu)榱松a(chǎn)和生活的需要，利用物質(zhì)技術(shù)手段、建筑科學(xué)、藝術(shù)的一些規(guī)律，構(gòu)成和塑造的使用空間及其實體。生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)19GeneralityofAgriculturalEngineering二、農(nóng)業(yè)建筑的類型和基本組成1．房屋建筑基本概念2.農(nóng)業(yè)生產(chǎn)建筑的基本類型1）動物生產(chǎn)建筑動物生產(chǎn)建筑是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)建筑的重要組成部分，包括飼養(yǎng)雞、豬、牛、羊、兔、鴨、皮毛獸等禽畜建筑，魚、蝦、鱉等養(yǎng)殖建筑。生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)20GeneralityofAgriculturalEngineering2.農(nóng)業(yè)生產(chǎn)建筑的基本類型1）動物生產(chǎn)建筑生物環(huán)境工程2)植物栽培建筑。它主要包括溫室、大棚、中小拱棚、人工氣候室、組培擴繁室、食用菌生產(chǎn)間、工廠化育苗室等。它們通常采用玻璃、塑料、聚酯等透明覆蓋材料，以透進較多的陽光，提高室內(nèi)溫度，達到春提前、秋延后或周年均衡種植的目的。3)農(nóng)產(chǎn)品貯藏保鮮及其他庫房建筑。它包括：果蔬貯藏庫、種子庫、糧庫、飼料庫、青飼料貯藏庫、畜禽水產(chǎn)品貯藏庫、農(nóng)業(yè)機具庫等。生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)21GeneralityofAgriculturalEngineering2)植物栽培建筑。它主要包括溫室、大棚、中小拱棚、人工氣候4)農(nóng)副產(chǎn)品加工建筑。農(nóng)產(chǎn)品就地貯藏、加工、增值是農(nóng)民離土不離鄉(xiāng)，脫貧致富的支柱產(chǎn)業(yè)之一。農(nóng)副產(chǎn)品加工建筑包括：畜禽肉、皮、毛、羽毛、谷物、糧油、水產(chǎn)、乳品加工，種子、飼料、果蔬等加工所需要的廠房建筑。5)

農(nóng)村能源建筑。包括沼氣池、太陽能、小型水力發(fā)電站、風(fēng)力、地?zé)崂玫冉ㄖ?。生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)22GeneralityofAgriculturalEngineering4)農(nóng)副產(chǎn)品加工建筑。農(nóng)產(chǎn)品就地貯藏、加工、增值是農(nóng)民離土不三、農(nóng)業(yè)生物環(huán)境工程研究的內(nèi)容和特點

制約農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的自然因素可概括為遺傳與環(huán)境兩個方面。遺傳決定著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的潛勢環(huán)境決定著這種潛勢在多大程度上兌現(xiàn)的問題。

構(gòu)成農(nóng)業(yè)生物的環(huán)境因子是溫度、濕度、光照、氣體組分、離子種類與濃度、輻射、磁場等多種因子組成。生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)23GeneralityofAgriculturalEngineering三、農(nóng)業(yè)生物環(huán)境工程研究的內(nèi)容和特點制約農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的

農(nóng)業(yè)建筑是利用圍護結(jié)構(gòu)把一定的空間與外界環(huán)境隔離開來，形成一個半封閉的系統(tǒng)。這是改善和創(chuàng)造農(nóng)業(yè)生物優(yōu)良環(huán)境的先決條件。環(huán)境工程則是在一定建筑設(shè)施的基礎(chǔ)上通過對半封閉系統(tǒng)的物質(zhì)交換和能量傳遞調(diào)節(jié)來進一步改善和創(chuàng)造更佳的農(nóng)業(yè)生物優(yōu)良環(huán)境。二者相互制約，相輔相成。

解決農(nóng)業(yè)生物環(huán)境的工程技術(shù)涉及采暖、通風(fēng)、光照調(diào)節(jié)、制冷、灌溉、氣體組分調(diào)節(jié)、自動控制等各個方面。生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)24GeneralityofAgriculturalEngineering農(nóng)業(yè)建筑是利用圍護結(jié)構(gòu)把一定的空間與外界環(huán)境隔離開來四、

農(nóng)業(yè)建筑與環(huán)境工程設(shè)計的原則和基本要求（一）設(shè)計原則

1．必須保證結(jié)構(gòu)與設(shè)施安全。2．創(chuàng)造最適宜于農(nóng)業(yè)生物生長發(fā)育的環(huán)境。3.適合科學(xué)、先進的生產(chǎn)工藝。4．考慮成本核算，注意造價指標(biāo)。5．提供適當(dāng)?shù)慕ㄖ问胶蜆?gòu)造。6．注意環(huán)境保護和節(jié)約用地。生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)25GeneralityofAgriculturalEngineering四、

農(nóng)業(yè)建筑與環(huán)境工程設(shè)計的原則和基本要求（一）設(shè)計原則（二）農(nóng)業(yè)生產(chǎn)建筑設(shè)計的要求

1．場址選擇要求。2．防火、防疫要求。3．通風(fēng)、光照要求。4．保溫隔熱要求。5．結(jié)構(gòu)選型要求。生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)26GeneralityofAgriculturalEngineering（二）農(nóng)業(yè)生產(chǎn)建筑設(shè)計的要求1．場址選擇要求。生物環(huán)建筑的通風(fēng)與光照生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)27GeneralityofAgriculturalEngineering建筑的通風(fēng)與光照生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)27Generalit§2－2植物環(huán)境工程與設(shè)施園藝PlantEnvironmentEngineeringandFacility-Horticulture

“使用人工設(shè)施、人工控制環(huán)境因素，使植物獲得最適宜的生長條件，從而延長生產(chǎn)季節(jié)，獲得最佳產(chǎn)出”的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式稱為設(shè)施農(nóng)業(yè)栽培，園藝專家稱之為設(shè)施園藝。1.什么是設(shè)施園藝一、設(shè)施園藝（Facility-Horticulture）的概念（一）設(shè)施園藝的概念生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)28GeneralityofAgriculturalEngineering§2－2植物環(huán)境工程與設(shè)施園藝“使用人工設(shè)施、人工

設(shè)施園藝涵蓋了建筑、材料、機械、自動控制、品種、栽培、管理等多種學(xué)科和多種系統(tǒng)，因而科技含量高，所以設(shè)施園藝的發(fā)達程度，往往是一個國家或地區(qū)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平的重要標(biāo)志之一。設(shè)施園藝生產(chǎn)涉及蔬菜、花卉、高檔水果、食用菌。生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)29GeneralityofAgriculturalEngineering設(shè)施園藝涵蓋了建筑、材料、機械、自動控制、品種、栽一定的圍護結(jié)構(gòu)

為了不受四季與地域的限制，設(shè)施農(nóng)業(yè)首先必須利用一定的圍護結(jié)構(gòu)（如溫室、大棚等）把一定的空間與外界環(huán)境隔離起來，形成一個半封閉的系統(tǒng)。這是區(qū)別于露地生產(chǎn)的先決條件；一定的環(huán)境工程措施

在一定的建筑設(shè)施基礎(chǔ)上，通過對半封閉系統(tǒng)的物質(zhì)交換和能量調(diào)節(jié)來進一步改善和創(chuàng)造作物適宜的生育環(huán)境，實現(xiàn)周年、反季節(jié)生產(chǎn)。相應(yīng)的配套工程與工藝設(shè)備

滿足農(nóng)業(yè)生物從苗期到收獲全過程的配套技術(shù)裝備，如育苗設(shè)施、栽培設(shè)施、灌溉、施肥、植保等。2.設(shè)施園藝的基本構(gòu)成生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)30GeneralityofAgriculturalEngineering一定的圍護結(jié)構(gòu)為了不受四季與地域的限制，設(shè)施農(nóng)業(yè)首先必須（二）國內(nèi)設(shè)施園藝現(xiàn)狀

1.我國的設(shè)施園藝產(chǎn)業(yè)在很短的時間里取得了顯著成就。主要表現(xiàn)在以下幾個方面：設(shè)施農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速；種子、種苗技術(shù)創(chuàng)新顯著；蔬菜設(shè)施栽培呈現(xiàn)優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)；設(shè)施環(huán)境綜合調(diào)控技術(shù)達到國際先進水平；產(chǎn)后處理水平不斷提高；設(shè)施農(nóng)業(yè)主要支撐技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用加快；初步構(gòu)建了設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)體系。生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)31GeneralityofAgriculturalEngineering（二）國內(nèi)設(shè)施園藝現(xiàn)狀1.我國的設(shè)施園藝產(chǎn)業(yè)在很短的時間1）改革開放以來，我國設(shè)施農(nóng)業(yè)面積得到快速增長。1981年為10.8萬畝（0.72萬公頃）2003年達（720萬公頃）22年增長了1000倍2）設(shè)施園藝的類型增多除日光溫室、塑料大棚外，一批由我國自行設(shè)計、制造，具有中國特色的現(xiàn)代化溫室設(shè)施拔地而起，較國外產(chǎn)品價格降低30-40％，節(jié)能30～45％，設(shè)施農(nóng)業(yè)工程技術(shù)配套逐步完善，同時，也使我國溫室類型逐步齊全。3）設(shè)施種植品種由單一的蔬菜逐漸向瓜果等眾多高附加值產(chǎn)品拓展生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)32GeneralityofAgriculturalEngineering1）改革開放以來，我國設(shè)施農(nóng)業(yè)面積得到快速增長。2）設(shè)施園4）種子種苗技術(shù)取得了較快發(fā)展在“工廠化高效農(nóng)業(yè)示范工程”實施過程中，自國外引進了大量種質(zhì)資源，同時篩選和培育了適合我國不同氣候區(qū)域的蔬菜良種達500多個，使設(shè)施栽培專用品種得到更新?lián)Q代，有的可以取代進口種子。建立了一批現(xiàn)代化育苗工廠，初步實現(xiàn)了蔬菜育苗規(guī)范化、良種化、標(biāo)準(zhǔn)化和商品化。生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)33GeneralityofAgriculturalEngineering4）種子種苗技術(shù)取得了較快發(fā)展在“工廠化高效農(nóng)業(yè)示范工程”實通過技術(shù)引進，自主創(chuàng)新，我國大型連棟溫室的智能化、自動化環(huán)境調(diào)控系統(tǒng)及配套裝置技術(shù)的硬件水平基本已達到可與國際接軌，產(chǎn)品性能穩(wěn)定可靠，并已在我國大型溫室中廣泛使用。但軟件水平尤其是管理模型的開發(fā)有待于進一步完善。6）設(shè)施環(huán)境綜合調(diào)控技術(shù)取得重大進展生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)34GeneralityofAgriculturalEngineering通過技術(shù)引進，自主創(chuàng)新，我國大型連棟溫室的智能化、自2.設(shè)施園藝對保障我國農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)、提高人民生活水平發(fā)揮了積極作用

設(shè)施園藝可實現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品全年生產(chǎn)或調(diào)整、延長生產(chǎn)周期，有效彌補露地生產(chǎn)的不足，在可控環(huán)境條件下可以生產(chǎn)出高品質(zhì)的園藝產(chǎn)品（也稱為可控農(nóng)業(yè)）；我國通過設(shè)施生產(chǎn)蔬菜，只用20%的菜田面積，提供了40%的蔬菜產(chǎn)量和60%的蔬菜產(chǎn)值。生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)35GeneralityofAgriculturalEngineering2.設(shè)施園藝對保障我國農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)、提高人民生活水平發(fā)揮了積4．農(nóng)業(yè)設(shè)施生產(chǎn)行業(yè)發(fā)展迅速，近5年間，具有一定生產(chǎn)規(guī)模的大型溫室生產(chǎn)廠家已達50余家，溫室制造業(yè)年銷售額超過10億元。

3.我國各類設(shè)施農(nóng)業(yè)栽培面積約占世界設(shè)施栽培面積的70％。據(jù)測算，我國設(shè)施農(nóng)業(yè)栽培吸納勞動力8000多萬人，加上產(chǎn)前、產(chǎn)后共吸納勞動力近1億人。設(shè)施農(nóng)業(yè)栽培已成為我國具有較大比較優(yōu)勢的勞動密集型產(chǎn)業(yè)。生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)36GeneralityofAgriculturalEngineering4．農(nóng)業(yè)設(shè)施生產(chǎn)行業(yè)發(fā)展迅速，近5年間，具有一定生產(chǎn)規(guī)模的大1.設(shè)施園藝作為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的重要組成部分，已經(jīng)受到世界各國的高度重視，尤其是經(jīng)濟發(fā)達國家更是作為改善生活、提高生活質(zhì)量的重要農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式而大力發(fā)展。上世紀(jì)70年代后，園藝設(shè)施不斷向大型化、固定化、裝備化發(fā)展，設(shè)施園藝生產(chǎn)過程向機械化、規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化，環(huán)境控制自動化、綜合化發(fā)展，大大推動了設(shè)施園藝快速發(fā)展。（三）國外設(shè)施園藝發(fā)展?fàn)顩r發(fā)達國家"設(shè)施農(nóng)業(yè)"已向"工廠化農(nóng)業(yè)"過渡。生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)37GeneralityofAgriculturalEngineering1.設(shè)施園藝作為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的重要組成部分，已經(jīng)受到世界各國的2.國外設(shè)施園藝發(fā)展特點主要表現(xiàn)在：

設(shè)施裝備的現(xiàn)代化，大幅度地提高了溫室性能和生產(chǎn)能力，從而提高了勞動生產(chǎn)率；

生產(chǎn)技術(shù)的現(xiàn)代化，使生物生產(chǎn)潛能充分表達，大幅度提高了產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量，年總產(chǎn)量是露地的數(shù)十倍；

設(shè)施園藝產(chǎn)品產(chǎn)后處理現(xiàn)代化，大幅度提高了產(chǎn)品的商品價值；

經(jīng)營管理的現(xiàn)代化，大幅度提高了生產(chǎn)效益。世界上設(shè)施農(nóng)業(yè)搞得最好的國家是荷蘭、日本、法國、西班牙、以色列、美國、韓國等。生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)38GeneralityofAgriculturalEngineering2.國外設(shè)施園藝發(fā)展特點主要表現(xiàn)在：世界上設(shè)施農(nóng)業(yè)搞得最好1）育種與種苗業(yè)非常發(fā)達荷蘭、日本、以色列、韓國等非常重視溫室專用品種的選育，能為溫室提供專用的耐低溫、寡照，耐高溫、高濕，具有多種抗性、優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的種苗。同時，種苗的工廠化生產(chǎn)水平也得到了較快發(fā)展。荷蘭境內(nèi)有130個專營種苗公司，有4900個品種，1200公頃生產(chǎn)面積，是世界四大種子出口國之一，種子出口達100多個國家。日本、韓國、以色列的蔬菜種子在我國也有較大面積種植，有良好的表現(xiàn)。生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)39GeneralityofAgriculturalEngineering1）育種與種苗業(yè)非常發(fā)達荷蘭、日本、以色列、韓國等非2）單產(chǎn)水平和經(jīng)濟效益較高設(shè)施園藝是資金、技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)，同時也是相對高效的產(chǎn)業(yè)。荷蘭溫室番茄年產(chǎn)量達到40～50Kg/m2,黃瓜年產(chǎn)50-70Kg/m2，商品率高達90％以上，86％產(chǎn)品出口銷往世界各地。日本、以色列、韓國、西班牙等國單位面積優(yōu)質(zhì)蔬菜的產(chǎn)出率亦相當(dāng)高。因而，能獲得較高的經(jīng)濟效益。如荷蘭，4200公頃溫室蔬菜，以番茄、黃瓜、甜椒為主，產(chǎn)值高達12～14億美元。生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)40GeneralityofAgriculturalEngineering2）單產(chǎn)水平和經(jīng)濟效益較高設(shè)施園藝是資金、技術(shù)密集型3）溫室日趨大型化大型溫室設(shè)施具有投資省、土地利用率高、室內(nèi)環(huán)境相對穩(wěn)定、節(jié)能、便于機械化作業(yè)和產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)等優(yōu)勢，隨著世界設(shè)施農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展，溫室大型化趨勢日益明顯。如荷蘭自1975年至1995年的二十年間，經(jīng)營0.01～0.5公頃溫室面積的農(nóng)戶由5900戶降至1660戶，而此期經(jīng)營大于2公頃的農(nóng)戶由101戶增至442戶；經(jīng)營總戶數(shù)由9770戶下降至4690戶；平均每戶經(jīng)營面積由0.48公頃增至0.94公頃。生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)41GeneralityofAgriculturalEngineering3）溫室日趨大型化大型溫室設(shè)施具有投資省、土地利用率4）計算機智能化控制系統(tǒng)得到快速普及與應(yīng)用設(shè)施農(nóng)業(yè)的核心是對設(shè)施內(nèi)環(huán)境能進行有效的調(diào)控，以營造適宜于作物生長的最佳環(huán)境條件。通過選用不同功能的傳感器，可以準(zhǔn)確采集設(shè)施內(nèi)的溫度、濕度、光照、CO2濃度、地溫、土壤含水量、溶液濃度以及作物生育狀況指標(biāo)等參數(shù)，由計算機系統(tǒng)根據(jù)作物生長所需的最佳條件，進行自動控制，使室內(nèi)溫、光、水、肥、氣等諸因素綜合協(xié)調(diào)到最佳狀態(tài)。荷蘭15000公頃溫室、以色列3000公頃溫室基本全部由計算機控制操作。生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)42GeneralityofAgriculturalEngineering4）計算機智能化控制系統(tǒng)得到快速普及與應(yīng)用設(shè)施農(nóng)業(yè)的5）無土栽培迅速發(fā)展為設(shè)施栽培的主要方式目前，一些發(fā)達國家設(shè)施無土栽培技術(shù)發(fā)展十分迅速，荷蘭、英國、法國、意大利、西班牙、德國大部分設(shè)施采用無土栽培，荷蘭在15000公頃溫室中，64％采用基質(zhì)培（巖棉培），果菜類全部采用基質(zhì)培，實施精確控制根際環(huán)境，克服連作障礙，產(chǎn)量得到了大幅度提高，番茄平均產(chǎn)量40～50Kg/m2，黃瓜50～70Kg/m2。歐共體明確規(guī)定，21世紀(jì)所有歐共體國家園藝作物要全部實現(xiàn)無土栽培。無土栽培不僅高產(chǎn)，而且可以向人們提供健康、營養(yǎng)、無污染的無公害食品。日本50％以上的設(shè)施采用無土栽培，其中水氣耕也獲得了巨大發(fā)展。生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)43GeneralityofAgriculturalEngineering5）無土栽培迅速發(fā)展為設(shè)施栽培的主要方式目前，一些發(fā)6）植物工廠得到了應(yīng)用與發(fā)展植物工廠是通過設(shè)施內(nèi)高精度環(huán)境控制實現(xiàn)農(nóng)作物周年生產(chǎn)的系統(tǒng)。植物工廠是以營養(yǎng)液栽培和自動化綜合環(huán)境調(diào)控為重要標(biāo)志。能免受外界不良環(huán)境的影響，實現(xiàn)一年多茬次栽培，生菜、菠菜栽培期較露地縮短1/4～1/2時間。灌水、施肥以及溫、濕度管理全部采用自動化，播種、定植、采收作業(yè)全部是操作計算機，作業(yè)變得輕松舒適。奧地利、丹麥、美國、英國、日本等國都先后建立一批植物工廠，用于試驗研究和實際生產(chǎn)，為工廠化農(nóng)業(yè)的發(fā)展展現(xiàn)了美好前景。生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)44GeneralityofAgriculturalEngineering6）植物工廠得到了應(yīng)用與發(fā)展植物工廠是通過設(shè)施內(nèi)高精度環(huán)境控二、植物生物環(huán)境主要設(shè)施——溫室(Greenhouse)（一）溫室效應(yīng)

能讓絕大部分短波輻射進入而阻止絕大部分長波輻射透出以蓄熱升溫的特點，稱為“溫室效應(yīng)”。

能產(chǎn)生溫室效應(yīng)的建筑，稱為“溫室”。輻射收入大于支出使溫室升溫的貢獻約占28%，而密閉性使溫室蓄熱保溫的貢獻約占72%。

溫室建筑就是利用其溫室效應(yīng)，在寒冷的冬季利用太陽能蓄熱升溫，是提高作物環(huán)境溫度經(jīng)濟而有效的措施。生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)45GeneralityofAgriculturalEngineering二、植物生物環(huán)境主要設(shè)施——溫室(Greenhouse)2．按室內(nèi)的環(huán)境溫度分高溫溫室：冬季溫度保持在18－33℃間，主要用于喜溫植物，如熱帶植物；中溫溫室：冬季一般保持在15—25℃間，適于種植茄果類等作物；低溫溫室：冬季一般保持在5－18℃間，主要用于種植葉菜類植物；冷室：冬季一般保持在。0一5℃間，一般僅用于貯存暖溫帶及盆栽植物越冬之用。生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)46GeneralityofAgriculturalEngineering2．按室內(nèi)的環(huán)境溫度分高溫溫室：冬季溫度保持在18－33℃4．按建筑分結(jié)構(gòu)形式?？煞譃閱纹旅鏈厥摇㈦p坡面溫室、連棟溫室、拱型溫室等。1）單坡面溫室

3．按覆蓋材料分?？煞譃椋翰Ａ厥摇⒂操|(zhì)塑料或聚酯板溫室、塑料薄膜溫室(又稱塑料大棚等)。2）雙坡面溫室

3）連棟溫室。4）用塑料薄膜覆蓋的拱型簡易溫室稱為塑料大棚。生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)47GeneralityofAgriculturalEngineering4．按建筑分結(jié)構(gòu)形式?？煞譃閱纹旅鏈厥?、雙坡面溫室、連棟溫室三、溫室環(huán)境因子控制設(shè)施與設(shè)備

每一種作物在其生育過程中都存在有最低、最高和最適宜的溫度界限。在溫室栽培中，按作物生理活動隨生育階段與晝夜間的不斷轉(zhuǎn)移而采用相應(yīng)的適溫管理，稱為變溫管理。（一）溫室采暖、保溫設(shè)施與設(shè)備生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)48GeneralityofAgriculturalEngineering三、溫室環(huán)境因子控制設(shè)施與設(shè)備每一種作物在其生1．生育階段的變溫管理在生育前期，偏高溫度有助長葉面積的擴展。葉面積擴展速度越快，物質(zhì)再生產(chǎn)也就越旺盛。生育中后期，葉面積指數(shù)已達相當(dāng)程度，采用適當(dāng)?shù)钠蜏囟龋稍黾觾艄夂袭a(chǎn)物的積累和貯藏。2．晝夜間的變溫管理3．采暖與保溫

一般有熱水采暖、熱風(fēng)采暖和電熱采暖幾種采暖方式。再好的采暖也需要良好的保溫，因此溫室一般會采用各種保溫方式。生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)49GeneralityofAgriculturalEngineering1．生育階段的變溫管理3．采暖與保溫一般有熱水采暖、熱風(fēng)（二）溫室通風(fēng)換氣、降溫設(shè)施與設(shè)施1．自然通風(fēng)換氣利用溫室內(nèi)外溫差造成內(nèi)外空氣壓差的換氣，稱為熱壓換氣；利用風(fēng)力作用造成內(nèi)外壓差的換氣，稱為風(fēng)壓換氣。熱壓換氣與風(fēng)壓換氣統(tǒng)稱為自然換氣。

2．強制換氣。溫室安置風(fēng)機后進行強制換氣生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)50GeneralityofAgriculturalEngineering（二）溫室通風(fēng)換氣、降溫設(shè)施與設(shè)施1．自然通風(fēng)換氣2．

3．濕簾風(fēng)機降溫由濕簾、風(fēng)機組成的降溫系統(tǒng)是一項經(jīng)濟有效的降溫技術(shù)。濕簾風(fēng)機安裝在密閉房舍的兩端相對的墻上，可將室內(nèi)溫度降到室外溫度以下，而設(shè)備安裝與運行費僅為空調(diào)機組制冷降溫的十分之一。生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)51GeneralityofAgriculturalEngineering3．濕簾風(fēng)機降溫生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)51Generali（三）溫室的光照與光能應(yīng)用

（四）溫室施肥與給水設(shè)備（五）其它設(shè)施農(nóng)業(yè)裝備生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)52GeneralityofAgriculturalEngineering（三）溫室的光照與光能應(yīng)用（四）溫室施肥與給水設(shè)備（五）其特點：（1）集采光、保溫、蓄熱于一體，最大限度地利用太陽能進行設(shè)施生產(chǎn)；（2）適宜于進行蔬菜、瓜果、花卉、食用菌等多種作物的反季節(jié)栽培；（3）跨度6.0-9.0m，長度40-120m，墻體厚度0.6-1.5m；（4）適宜區(qū)域主要為華北東北西北等地區(qū)1.高效節(jié)能日光溫室四、我國主要溫室的特點生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)53GeneralityofAgriculturalEngineering特點：1.高效節(jié)能日光溫室四、我國主要溫室的特點生物環(huán)境工程2.塑料大棚以塑料薄膜為覆蓋材料的不加溫單拱屋面結(jié)構(gòu)溫室。特點：（1）主要用于春提前、秋延后作物的栽培，冬季葉菜類作物（南方）；（2）跨度6-12m，長度30-60m，脊高1.8-3.0m；（3）適宜于南方地區(qū)，北方春秋季節(jié)的設(shè)施栽培。生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)54GeneralityofAgriculturalEngineering2.塑料大棚生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)54Generality3.連棟溫室特點：（1）環(huán)境調(diào)控能力強，通風(fēng)、降溫、遮陽、保溫、加熱、灌溉、補光、植保設(shè)施等均可配置；（2）土地利用率高，達90%以上；（3）自動化程度較高，可實現(xiàn)周年生產(chǎn)；（4）投入大、運行成本高。生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)55GeneralityofAgriculturalEngineering3.連棟溫室生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)55Generality五、溫室的發(fā)展趨勢當(dāng)前國際上溫室植物生產(chǎn)有三個明顯的發(fā)展趨勢，即大型化、現(xiàn)代化和工廠化：1．溫室的大型化

由于有室內(nèi)溫度穩(wěn)定，日溫差較小，便于機械化操作，造價低等優(yōu)點，溫室建筑有向大型化、超大型化發(fā)展的趨勢，小則一幢一公頃，大則一幢幾公頃以上。但是大型溫室常有日照較差、空氣流通不暢等缺點。

生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)56GeneralityofAgriculturalEngineering五、溫室的發(fā)展趨勢當(dāng)前國際上溫室植物生產(chǎn)有三個明顯的發(fā)2．溫室的現(xiàn)代化

①溫室結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化

根據(jù)當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件，栽培制度、資源情況等因素，設(shè)計適合當(dāng)?shù)貤l件，能充分利用太陽輻射能的一種至數(shù)種標(biāo)準(zhǔn)型溫室，構(gòu)件由工廠進行專業(yè)化配套生產(chǎn)。

生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)57GeneralityofAgriculturalEngineering2．溫室的現(xiàn)代化

生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)57Generali②溫室環(huán)境調(diào)節(jié)自動化

根據(jù)植物種類在一天中不同時間或不同條件下的溫度、濕度及光照的要求，定時、定量地進行調(diào)節(jié)，保證職務(wù)有最適合的生長發(fā)育條件?，F(xiàn)在世界上發(fā)達國家的溫室植物生產(chǎn)，溫室內(nèi)環(huán)境的調(diào)節(jié)與控制已經(jīng)由一般的機械化發(fā)展為由計算機控制，做到及時精確管理，創(chuàng)造更穩(wěn)定、更理想的栽培環(huán)境生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)58GeneralityofAgriculturalEngineering②溫室環(huán)境調(diào)節(jié)自動化

根據(jù)植物種類在一天中不同時間或不同條件③栽培管理機械化

灌溉、施肥、中耕及運輸作業(yè)等，都應(yīng)用機械化操作。④栽培技術(shù)科學(xué)化

首先充分了解和掌握植物在不同季節(jié)，不同發(fā)育階段，不同氣候條件下，對各種生態(tài)因子的要求，制定一整套具體指標(biāo)，一切均按栽培生理指標(biāo)進行栽培管理。溫度、光照、水分、養(yǎng)分及co2的補充等措施都根據(jù)測定的數(shù)據(jù)進行科學(xué)管理。

生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)59GeneralityofAgriculturalEngineering③栽培管理機械化

生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)59Generali3．植物生產(chǎn)工廠化

1964年在維也納建成了世界上第一個以種植花卉為主的綠色工廠，這條"植物工業(yè)化連續(xù)生產(chǎn)線"采用三維式的光照系統(tǒng)，用營養(yǎng)液栽培，室內(nèi)的溫度、濕度、水分和co2的補充均自動監(jiān)測和控制。使花卉生產(chǎn)的單位面積產(chǎn)量比露地提高10倍，而且大大縮短了生產(chǎn)周期。但是這種綠色工廠全用人工光照，耗能很大，被稱為第二代人工氣候室。后來進行了改進，采用自然光照系統(tǒng)，被稱為第三代人工氣候室。生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)60GeneralityofAgriculturalEngineering3．植物生產(chǎn)工廠化

1964年在維也納建成了世界上第一個生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)61GeneralityofAgriculturalEngineering生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)61GeneralityofAgr§2－3果蔬貯藏保鮮建筑與環(huán)境工程一、儲藏保鮮的目的

果蔬生產(chǎn)季節(jié)性強，儲藏保鮮有利于平衡供應(yīng)；錯開收獲高峰期，避免價格過低現(xiàn)象；新鮮果蔬容易腐爛、變質(zhì)，必須根據(jù)果蔬的采后生理要求，采取一定措施保持其新鮮品質(zhì)和風(fēng)味。生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)62GeneralityofAgriculturalEngineering§2－3果蔬貯藏保鮮建筑與環(huán)境工程一、儲藏保鮮的目的果二、貯藏保鮮條件

果蔬采收后仍保持著一定的生命活動。貯藏中應(yīng)創(chuàng)造必要的環(huán)境條件以維持一定的新陳代謝作用，延緩果蔬的成熟與衰老過程，并抑制微生物的侵襲，達到減小腐爛損失，延長貯藏期限，維持優(yōu)良、新鮮的商品價值。生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)63GeneralityofAgriculturalEngineering二、貯藏保鮮條件果蔬采收后仍保持著一定的生命1．溫度呼吸作用的強弱是生命活動的外觀指標(biāo)。在一定溫度范圍內(nèi)，溫度每上升10℃，呼吸作用常增加一倍以上。呼吸強度也愈大，果實衰老也愈快，2．相對濕度在貯藏中果蔬水分損失過多會造成嚴(yán)重的萎蔫，過高的重量損失，表面皺縮，品質(zhì)及鮮度降低，而且還會促進水解作用，降低果蔬的抗病能力，加速衰老過程。果蔬內(nèi)部溫度過高，環(huán)境中的相對濕度過低和增大周圍的風(fēng)速均會加速果蔬的水分蒸發(fā)。生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)64GeneralityofAgriculturalEngineering1．溫度2．相對濕度生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)64General

3．空氣成分降低空氣中的含氧量可降低呼吸強度，減少乙烯的形成，抑制葉綠素的分解，減少抗壞血酸的損失，抑制某些真菌的繁殖等，因之可延長貯存期。生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)65GeneralityofAgriculturalEngineering3．空氣成分生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)65Generality三、果蔬常用保鮮儲藏技術(shù)與方法

常用貯藏保鮮方式有自然冷卻貯藏與人工冷卻貯藏兩種。自然冷卻貯藏是利用自然條件下降溫來進行貯藏，如溝藏，通風(fēng)庫藏等。人工冷卻貯藏是利用機械制冷貯藏、氣調(diào)貯藏，自然冷資源冷庫貯藏等。生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)66GeneralityofAgriculturalEngineering三、果蔬常用保鮮儲藏技術(shù)與方法常用貯藏保鮮方式有自然冷

1．簡易貯藏簡易貯藏包括溝藏、窯藏、窖藏等，其主要特點是利用變化緩慢嚴(yán)穩(wěn)的土壤溫度及較高的土壤濕度，在土中開溝挖窖來進行貯存。缺點是占地較多、費工、貯存量小、在很大程度上受自然氣候變化的限制。生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)67GeneralityofAgriculturalEngineering1．簡易貯藏生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)67Generality

2．通風(fēng)庫貯藏。通風(fēng)庫是利用隔熱較好的建筑，夜間的庫外低溫空氣進行換氣，使庫內(nèi)保持較低的溫度以利于貯藏。白天則阻斷通風(fēng)以免高溫空氣進入庫內(nèi)，一般為永久性建筑，結(jié)構(gòu)簡單，庫存量較大，管理方便，它仍受外界自然條件的限制，難以確保所需的低溫。生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)68GeneralityofAgriculturalEngineering2．通風(fēng)庫貯藏。通風(fēng)庫是利用隔熱較好的建筑，夜間的庫外低溫

3．機械制冷貯藏機械冷藏是在良好的絕熱建筑物中，利用機械制冷設(shè)備進行人工調(diào)控以保證所需的環(huán)境條件。機械冷藏能擺脫自然條件的限制，維持所需的庫溫，因此可延長貯藏時間，取得較好效果。

4．氣調(diào)貯藏此法系利用自然或人工措施以提高庫內(nèi)CO2的濃度，減少O2的濃度或充以氮氣，以便抑制呼吸作用，延緩成熟與衰老過程，大大延長貯藏期限，取得較好的貯存品質(zhì)。生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)69GeneralityofAgriculturalEngineering3．機械制冷貯藏4．氣調(diào)貯藏生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)69G

5．自然冷資源與冷庫貯藏包括冬季從江、河、湖中采集自然冰存于庫中作冷源進行冷藏與利用冬季低溫空氣使庫中貯冰室中的水結(jié)冰作冷資源貯藏兩種。前者采冰與排水工作量大，冰融后水無法再利用庫溫波動較大、不便于對溫、濕度控制等。生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)70GeneralityofAgriculturalEngineering5．自然冷資源與冷庫貯藏生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)70Gene

【思考題2-1、2、3】

1．什么是設(shè)施農(nóng)業(yè)？其內(nèi)涵是什么？2．農(nóng)業(yè)建筑一般分成哪幾類？是按什么來劃分？3．溫室有哪幾種類型？分別有哪幾種通風(fēng)換氣方法？4．果蔬保鮮的目的有哪些？介紹幾種常用的保鮮方法與技術(shù)生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)71GeneralityofAgriculturalEngineering【思考題2-1、2、3】生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)71Gen第二章

農(nóng)業(yè)生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)Agro-biologicalEnvironmentEngineeringandFacility-agriculture農(nóng)業(yè)建筑與農(nóng)業(yè)生物環(huán)境工程溫室與環(huán)境工程果蔬貯藏保鮮建筑與環(huán)境工程禽養(yǎng)殖建筑與環(huán)境工程農(nóng)村能源工程生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)72GeneralityofAgriculturalEngineering第二章Agro-biologicalEnvironmen

本章重點：設(shè)施農(nóng)業(yè)的基本概念；農(nóng)業(yè)建筑與農(nóng)業(yè)生物環(huán)境的關(guān)系；植物生物環(huán)境工程與設(shè)施園藝；設(shè)施環(huán)境因素與控制技術(shù)與設(shè)備；果蔬儲存保鮮方法與設(shè)施；動物生物環(huán)境工程與設(shè)施養(yǎng)殖；農(nóng)村能源技術(shù)。本章難點：農(nóng)業(yè)工程技術(shù)對農(nóng)業(yè)生物的影響；農(nóng)業(yè)設(shè)施內(nèi)人工小氣候的主要因素與調(diào)節(jié)方法；設(shè)施農(nóng)業(yè)設(shè)施與裝備；農(nóng)村能源系統(tǒng)的開發(fā)與利用。生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)73GeneralityofAgriculturalEngineering本章重點：設(shè)施農(nóng)業(yè)的基本概念；農(nóng)業(yè)建筑與農(nóng)業(yè)生物環(huán)境的關(guān)系§2－1農(nóng)業(yè)建筑與農(nóng)業(yè)生物環(huán)境工程AgriculturalStructureandAgro-biologicalEnvironmentalEngineering

1.定義

設(shè)施農(nóng)業(yè)是外來語詞匯，就是利用農(nóng)業(yè)工程手段，通過現(xiàn)代設(shè)施實現(xiàn)的部分人工控制環(huán)境的種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)。

一、設(shè)施農(nóng)業(yè)（facility-agriculture）概述

（一）設(shè)施農(nóng)業(yè)的基本概念設(shè)施農(nóng)業(yè)有設(shè)施園藝與設(shè)施養(yǎng)殖二大部分。生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)74GeneralityofAgriculturalEngineering§2－1農(nóng)業(yè)建筑與農(nóng)業(yè)生物環(huán)境工程1.定義設(shè)施農(nóng)業(yè)是外來

設(shè)施農(nóng)業(yè)是通過采用現(xiàn)代農(nóng)業(yè)工程技術(shù)，改變自然環(huán)境，為動植物生產(chǎn)提供相對可控制甚至最適宜的溫度、濕度、光照、水肥等環(huán)境條件，而在一定程度上擺脫對自然環(huán)境的依賴進行有效生產(chǎn)的農(nóng)業(yè)，具有高投入、高技術(shù)含量、高品質(zhì)、高產(chǎn)量、高效益的特點，是最有活力的農(nóng)業(yè)新產(chǎn)業(yè)。詳細(xì)地說也就是：生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)75GeneralityofAgriculturalEngineering設(shè)施農(nóng)業(yè)是通過采用現(xiàn)代農(nóng)業(yè)工程技術(shù)，改變自然環(huán)境，為2.設(shè)施農(nóng)業(yè)內(nèi)涵設(shè)施農(nóng)業(yè)是綜合集成農(nóng)業(yè)生物技術(shù)、農(nóng)業(yè)機械與建筑工程技術(shù)、環(huán)境控制技術(shù)、信息技術(shù)和管理技術(shù)等多領(lǐng)域科學(xué)技術(shù)進行集約化的種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)生產(chǎn)的新型農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式，是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的重要組成部分，是農(nóng)業(yè)先進生產(chǎn)力的典型代表。生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)76GeneralityofAgriculturalEngineering2.設(shè)施農(nóng)業(yè)內(nèi)涵生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)5Generalit農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的改進，主要沿著兩個方向在進行：一是創(chuàng)造出適合環(huán)境條件的作物品種及其栽培技術(shù)；二是創(chuàng)造出使作物本身特性得以充分發(fā)揮的環(huán)境。

設(shè)施農(nóng)業(yè)，就是實現(xiàn)后一目標(biāo)的有效途徑。3.農(nóng)業(yè)生物環(huán)境工程的概念1）農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的改進方式生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)77GeneralityofAgriculturalEngineering農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的改進，主要沿著兩個方向在進行：3.農(nóng)業(yè)生物環(huán)環(huán)境是指圍繞著生物體周圍的所有事物，而農(nóng)業(yè)生物環(huán)境工程科學(xué)所關(guān)注的主要是那些對農(nóng)業(yè)生物的生長發(fā)育和產(chǎn)品轉(zhuǎn)化具有直接作用的環(huán)境因素，一般可分為物理環(huán)境、化學(xué)環(huán)境和生物環(huán)境等方面。物理環(huán)境包括生物周圍的溫度、光照和熱輻射、空氣和水的運動狀態(tài)等，其中由空氣溫度、濕度、熱輻射、空氣與水的流動等因素所構(gòu)成的環(huán)境稱為熱環(huán)境。2）農(nóng)業(yè)生物環(huán)境工程的概念生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)78GeneralityofAgriculturalEngineering環(huán)境是指圍繞著生物體周圍的所有事物，而農(nóng)業(yè)生物環(huán)境工程科學(xué)化學(xué)環(huán)境主要是指生物周圍空氣、土壤和水中的化學(xué)物質(zhì)成分組成，主要包括農(nóng)業(yè)生物正常生長發(fā)育所必需的O2(對于動、植物)和C02(對于植物)等成分，以及對農(nóng)業(yè)生物生長發(fā)育有害的CO、H2S、SO2、NH3等成分，以及土壤或水中的各種化學(xué)物質(zhì)組成的情況。生物環(huán)境是指生物個體以外的其他所有生物，包括空氣、土壤、水中的微生物、生物體內(nèi)及體外的寄生物，以及周圍的其他同類群體等，其中由同類生物之間的關(guān)系構(gòu)成所謂的群體環(huán)境，或稱之生物的社會環(huán)境。生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)79GeneralityofAgriculturalEngineering化學(xué)環(huán)境主要是指生物周圍空氣、土壤和水中的化學(xué)物質(zhì)成分組成各類農(nóng)業(yè)建筑。其作用是利用具有一定保溫隔熱效果、限制水、氣自由移動的圍護結(jié)構(gòu)，為農(nóng)業(yè)動、植物生長發(fā)育提供一個與外界自然環(huán)境相對隔離的空間，以有效減弱外界不利環(huán)境條件對動、植物的直接作用。能夠?qū)Νh(huán)境因子進行調(diào)控的各種設(shè)備。如采暖設(shè)備、通風(fēng)與降溫設(shè)備、光照設(shè)備、溫室中的CO2和果蔬貯藏庫中的氣體成分調(diào)節(jié)設(shè)備、水產(chǎn)養(yǎng)殖中的增氧機等。環(huán)境自動監(jiān)測與控制系統(tǒng)。為了對農(nóng)業(yè)建筑與環(huán)境調(diào)控設(shè)備進行有效管理和運行，必須在外界條件不斷變化的情況下，根據(jù)動、植物在不同生育階段、不同時間對環(huán)境條件的要求，利用環(huán)境自動監(jiān)控系統(tǒng)對設(shè)施內(nèi)環(huán)境進行實時監(jiān)測，通過控制各種環(huán)境設(shè)備的運行進行及時調(diào)控。3）農(nóng)業(yè)工程主要用于設(shè)施園藝方面的技術(shù)生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)80GeneralityofAgriculturalEngineering各類農(nóng)業(yè)建筑。其作用是利用具有一定保溫隔熱效果、限制水、氣自SkyOuterairCoverInnerairPlantsSoilLcoverLsoilLplantLinairLskyQs+qHcover-outairLEcover-inairHcover-inairHpalnt-inairLEpalnt-inairLEsoil-inairHsoil-inairHventEventHfanEfanEnGsoil

Cvent

CfanRadiationLatentheatSoilheatfluxSensibleheatHeatingCooling圍護結(jié)構(gòu)環(huán)境控制SkyLcoverLsoilLplantLinairLskyn

作物設(shè)施（保護地）栽培技術(shù)n

地膜覆蓋栽培n

園藝作物的溫室栽培n

溫室無土栽培技術(shù)n

植物工廠n

畜禽環(huán)境工程和設(shè)施技術(shù)n

工廠化養(yǎng)畜禽技術(shù)n

塑料暖棚養(yǎng)畜禽技術(shù)n

草地圍欄及供水系統(tǒng)n

其它畜牧業(yè)的設(shè)施4．設(shè)施農(nóng)業(yè)的內(nèi)容與技術(shù)體系農(nóng)業(yè)生物技術(shù)、農(nóng)業(yè)機械與建筑工程技術(shù)、環(huán)境控制技術(shù)、信息技術(shù)和管理技術(shù)的集成。生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)82GeneralityofAgriculturalEngineeringn

作物設(shè)施（保護地）栽培技術(shù)n

畜禽環(huán)境工程和設(shè)施技5.設(shè)施農(nóng)業(yè)的特點設(shè)施農(nóng)業(yè)又被稱為可控農(nóng)業(yè)。近10多年來，隨著農(nóng)業(yè)環(huán)境工程技術(shù)的突破，設(shè)施農(nóng)業(yè)已由早期的地膜覆蓋栽培、園藝作物溫室栽培和無土栽培向由高新科技成果支持的工廠化種植和工廠化農(nóng)業(yè)車間生產(chǎn)迅速發(fā)展，使作物的生長速度加快、生長周期縮短、產(chǎn)量增加、質(zhì)量提高，其效率和效益比傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)要提高幾倍甚至幾十倍。由于先進的設(shè)施農(nóng)業(yè)是現(xiàn)代生物技術(shù)和工程技術(shù)的集成，科技含量高，已成為當(dāng)今世界各國大力發(fā)展的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)。生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)83GeneralityofAgriculturalEngineering5.設(shè)施農(nóng)業(yè)的特點生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)12Generali環(huán)境相對可控，適宜進行反季節(jié)、周年生產(chǎn)；單位土地產(chǎn)出率高，產(chǎn)量一般為露地生產(chǎn)的5-10倍，甚至數(shù)十倍（植物工廠）；技術(shù)與勞動密集型產(chǎn)業(yè)（人均管理面積我國為1000m2左右，發(fā)達國家為4000-5000m2）；現(xiàn)代技術(shù)高度集成（設(shè)施工程、生物技術(shù)、微電子技術(shù)、環(huán)境控制技術(shù)等綜合應(yīng)用）的產(chǎn)業(yè)；高投入、高技術(shù)、高產(chǎn)出

投入：連棟溫室300-700元/m2，日光溫室20-100元/m2，拱棚10-50元/m2。

產(chǎn)出：黃瓜、西紅柿20-60kg/m2生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)84GeneralityofAgriculturalEngineering環(huán)境相對可控，適宜進行反季節(jié)、周年生產(chǎn)；生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)（二）設(shè)施農(nóng)業(yè)的地位與作用發(fā)展設(shè)施農(nóng)業(yè)是保障農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)、提高人民生活水平的需要我國通過設(shè)施生產(chǎn)蔬菜，只用20%的菜田面積，提供了40%的蔬菜產(chǎn)量和60%的蔬菜產(chǎn)值。設(shè)施養(yǎng)殖業(yè)為農(nóng)民就業(yè)和增收發(fā)揮了重要作用，我國畜牧業(yè)占農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值的比重僅為33.6%，發(fā)達國家大都在50%以上，高的達80%。生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)85GeneralityofAgriculturalEngineering（二）設(shè)施農(nóng)業(yè)的地位與作用發(fā)展設(shè)施農(nóng)業(yè)是保障農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)、提高2.發(fā)展設(shè)施農(nóng)業(yè)是調(diào)整農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、增加農(nóng)民收入的需要設(shè)施園藝產(chǎn)業(yè)可以比露地園藝產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)值提高10倍以上，比大田作物產(chǎn)值提高25倍以上。因此，設(shè)施園藝生產(chǎn)經(jīng)營者可在較小的土地上生產(chǎn)高效益產(chǎn)品，使人均占有耕地面積較少的我國農(nóng)民得以獲得較高收益，為我國農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整提供了重要途徑；設(shè)施養(yǎng)殖可以有效實現(xiàn)糧食就地轉(zhuǎn)化，農(nóng)產(chǎn)品二次增值，已成為調(diào)整農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，穩(wěn)定和發(fā)展農(nóng)村經(jīng)濟，增加農(nóng)民收入的重要措施。生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)86GeneralityofAgriculturalEngineering2.發(fā)展設(shè)施農(nóng)業(yè)是調(diào)整農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、增加農(nóng)民收入的需要3.發(fā)展設(shè)施農(nóng)業(yè)是實現(xiàn)資源高效利用、保障食品安全的需要農(nóng)業(yè)資源短缺和生產(chǎn)環(huán)境惡化已經(jīng)成為制約我國農(nóng)業(yè)發(fā)展的瓶頸，發(fā)展設(shè)施園藝業(yè)可以實現(xiàn)各種自然資源的充分高效利用，顯著提高水土光熱資源利用率、有效提高提高農(nóng)產(chǎn)品競爭力和綜合生產(chǎn)效益。我國700多萬畝日光溫室每年可節(jié)約煤炭3.5億噸，節(jié)約資金1千億元以上，同時也減少了溫室加溫造成的環(huán)境污染；以設(shè)施養(yǎng)殖為主的健康養(yǎng)殖方式能夠滿足環(huán)境保護和防疫要求的不斷提高，為我國畜禽產(chǎn)品安全提供重要保障。生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)87GeneralityofAgriculturalEngineering3.發(fā)展設(shè)施農(nóng)業(yè)是實現(xiàn)資源高效利用、保障食品安全的需要4.發(fā)展設(shè)施農(nóng)業(yè)是發(fā)揮我國農(nóng)業(yè)比較優(yōu)勢，參與國際競爭的需要我國具有勞動力的數(shù)量優(yōu)勢，且勞動力成本較低，因此勞動力需求較多的園藝產(chǎn)品和畜禽產(chǎn)品是我國在國際市場最有可能形成競爭力的農(nóng)產(chǎn)品，大力發(fā)展設(shè)施農(nóng)業(yè)是我國加入WTO以后參與農(nóng)產(chǎn)品國際競爭最有效的途徑之一。5.大力發(fā)展設(shè)施農(nóng)業(yè)，對于保障城鄉(xiāng)人民生活、促進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展、增加農(nóng)民收入、解決“三農(nóng)”問題、建設(shè)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)和建設(shè)社會主義新農(nóng)村具有直接和重要意義。生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)88GeneralityofAgriculturalEngineering4.發(fā)展設(shè)施農(nóng)業(yè)是發(fā)揮我國農(nóng)業(yè)比較優(yōu)勢，參與國際競爭的需要56.設(shè)施農(nóng)業(yè)的作用(1)土地利用率大大提高。由于環(huán)境條件優(yōu)越，可發(fā)展立體種植，充分利用空間。(2)充分利用光照，熱利用效率較高，室溫均勻，地溫溫差小。(3)增強抗自然災(zāi)害(大風(fēng)、干熱、冰雪等)的能力。(4)空間高大寬闊、機械化作業(yè)和自動控制容易，農(nóng)藝條件優(yōu)越等。因此，便于工廠化生產(chǎn)?？梢砸荒晁募居袃?yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品滿足市場需求，還可大量生產(chǎn)反季節(jié)、無公害的名、優(yōu)、特食品。生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)89GeneralityofAgriculturalEngineering6.設(shè)施農(nóng)業(yè)的作用(1)土地利用率大大提高。由于環(huán)境條件優(yōu)二、農(nóng)業(yè)建筑的類型和基本組成

1．房屋建筑基本概念

按照使用功能不同，可分為：民用建筑、工業(yè)建筑與農(nóng)業(yè)建筑。

房屋建筑是人們?yōu)榱松a(chǎn)和生活的需要，利用物質(zhì)技術(shù)手段、建筑科學(xué)、藝術(shù)的一些規(guī)律，構(gòu)成和塑造的使用空間及其實體。生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)90GeneralityofAgriculturalEngineering二、農(nóng)業(yè)建筑的類型和基本組成1．房屋建筑基本概念2.農(nóng)業(yè)生產(chǎn)建筑的基本類型1）動物生產(chǎn)建筑動物生產(chǎn)建筑是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)建筑的重要組成部分，包括飼養(yǎng)雞、豬、牛、羊、兔、鴨、皮毛獸等禽畜建筑，魚、蝦、鱉等養(yǎng)殖建筑。生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)91GeneralityofAgriculturalEngineering2.農(nóng)業(yè)生產(chǎn)建筑的基本類型1）動物生產(chǎn)建筑生物環(huán)境工程2)植物栽培建筑。它主要包括溫室、大棚、中小拱棚、人工氣候室、組培擴繁室、食用菌生產(chǎn)間、工廠化育苗室等。它們通常采用玻璃、塑料、聚酯等透明覆蓋材料，以透進較多的陽光，提高室內(nèi)溫度，達到春提前、秋延后或周年均衡種植的目的。3)農(nóng)產(chǎn)品貯藏保鮮及其他庫房建筑。它包括：果蔬貯藏庫、種子庫、糧庫、飼料庫、青飼料貯藏庫、畜禽水產(chǎn)品貯藏庫、農(nóng)業(yè)機具庫等。生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)92GeneralityofAgriculturalEngineering2)植物栽培建筑。它主要包括溫室、大棚、中小拱棚、人工氣候4)農(nóng)副產(chǎn)品加工建筑。農(nóng)產(chǎn)品就地貯藏、加工、增值是農(nóng)民離土不離鄉(xiāng)，脫貧致富的支柱產(chǎn)業(yè)之一。農(nóng)副產(chǎn)品加工建筑包括：畜禽肉、皮、毛、羽毛、谷物、糧油、水產(chǎn)、乳品加工，種子、飼料、果蔬等加工所需要的廠房建筑。5)

農(nóng)村能源建筑。包括沼氣池、太陽能、小型水力發(fā)電站、風(fēng)力、地?zé)崂玫冉ㄖ?。生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)93GeneralityofAgriculturalEngineering4)農(nóng)副產(chǎn)品加工建筑。農(nóng)產(chǎn)品就地貯藏、加工、增值是農(nóng)民離土不三、農(nóng)業(yè)生物環(huán)境工程研究的內(nèi)容和特點

制約農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的自然因素可概括為遺傳與環(huán)境兩個方面。遺傳決定著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的潛勢環(huán)境決定著這種潛勢在多大程度上兌現(xiàn)的問題。

構(gòu)成農(nóng)業(yè)生物的環(huán)境因子是溫度、濕度、光照、氣體組分、離子種類與濃度、輻射、磁場等多種因子組成。生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)94GeneralityofAgriculturalEngineering三、農(nóng)業(yè)生物環(huán)境工程研究的內(nèi)容和特點制約農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的

農(nóng)業(yè)建筑是利用圍護結(jié)構(gòu)把一定的空間與外界環(huán)境隔離開來，形成一個半封閉的系統(tǒng)。這是改善和創(chuàng)造農(nóng)業(yè)生物優(yōu)良環(huán)境的先決條件。環(huán)境工程則是在一定建筑設(shè)施的基礎(chǔ)上通過對半封閉系統(tǒng)的物質(zhì)交換和能量傳遞調(diào)節(jié)來進一步改善和創(chuàng)造更佳的農(nóng)業(yè)生物優(yōu)良環(huán)境。二者相互制約，相輔相成。

解決農(nóng)業(yè)生物環(huán)境的工程技術(shù)涉及采暖、通風(fēng)、光照調(diào)節(jié)、制冷、灌溉、氣體組分調(diào)節(jié)、自動控制等各個方面。生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)95GeneralityofAgriculturalEngineering農(nóng)業(yè)建筑是利用圍護結(jié)構(gòu)把一定的空間與外界環(huán)境隔離開來四、

農(nóng)業(yè)建筑與環(huán)境工程設(shè)計的原則和基本要求（一）設(shè)計原則

1．必須保證結(jié)構(gòu)與設(shè)施安全。2．創(chuàng)造最適宜于農(nóng)業(yè)生物生長發(fā)育的環(huán)境。3.適合科學(xué)、先進的生產(chǎn)工藝。4．考慮成本核算，注意造價指標(biāo)。5．提供適當(dāng)?shù)慕ㄖ问胶蜆?gòu)造。6．注意環(huán)境保護和節(jié)約用地。生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)96GeneralityofAgriculturalEngineering四、

農(nóng)業(yè)建筑與環(huán)境工程設(shè)計的原則和基本要求（一）設(shè)計原則（二）農(nóng)業(yè)生產(chǎn)建筑設(shè)計的要求

1．場址選擇要求。2．防火、防疫要求。3．通風(fēng)、光照要求。4．保溫隔熱要求。5．結(jié)構(gòu)選型要求。生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)97GeneralityofAgriculturalEngineering（二）農(nóng)業(yè)生產(chǎn)建筑設(shè)計的要求1．場址選擇要求。生物環(huán)建筑的通風(fēng)與光照生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)98GeneralityofAgriculturalEngineering建筑的通風(fēng)與光照生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)27Generalit§2－2植物環(huán)境工程與設(shè)施園藝PlantEnvironmentEngineeringandFacility-Horticulture

“使用人工設(shè)施、人工控制環(huán)境因素，使植物獲得最適宜的生長條件，從而延長生產(chǎn)季節(jié)，獲得最佳產(chǎn)出”的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式稱為設(shè)施農(nóng)業(yè)栽培，園藝專家稱之為設(shè)施園藝。1.什么是設(shè)施園藝一、設(shè)施園藝（Facility-Horticulture）的概念（一）設(shè)施園藝的概念生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)99GeneralityofAgriculturalEngineering§2－2植物環(huán)境工程與設(shè)施園藝“使用人工設(shè)施、人工

設(shè)施園藝涵蓋了建筑、材料、機械、自動控制、品種、栽培、管理等多種學(xué)科和多種系統(tǒng)，因而科技含量高，所以設(shè)施園藝的發(fā)達程度，往往是一個國家或地區(qū)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平的重要標(biāo)志之一。設(shè)施園藝生產(chǎn)涉及蔬菜、花卉、高檔水果、食用菌。生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)100GeneralityofAgriculturalEngineering設(shè)施園藝涵蓋了建筑、材料、機械、自動控制、品種、栽一定的圍護結(jié)構(gòu)

為了不受四季與地域的限制，設(shè)施農(nóng)業(yè)首先必須利用一定的圍護結(jié)構(gòu)（如溫室、大棚等）把一定的空間與外界環(huán)境隔離起來，形成一個半封閉的系統(tǒng)。這是區(qū)別于露地生產(chǎn)的先決條件；一定的環(huán)境工程措施

在一定的建筑設(shè)施基礎(chǔ)上，通過對半封閉系統(tǒng)的物質(zhì)交換和能量調(diào)節(jié)來進一步改善和創(chuàng)造作物適宜的生育環(huán)境，實現(xiàn)周年、反季節(jié)生產(chǎn)。相應(yīng)的配套工程與工藝設(shè)備

滿足農(nóng)業(yè)生物從苗期到收獲全過程的配套技術(shù)裝備，如育苗設(shè)施、栽培設(shè)施、灌溉、施肥、植保等。2.設(shè)施園藝的基本構(gòu)成生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)101GeneralityofAgriculturalEngineering一定的圍護結(jié)構(gòu)為了不受四季與地域的限制，設(shè)施農(nóng)業(yè)首先必須（二）國內(nèi)設(shè)施園藝現(xiàn)狀

1.我國的設(shè)施園藝產(chǎn)業(yè)在很短的時間里取得了顯著成就。主要表現(xiàn)在以下幾個方面：設(shè)施農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速；種子、種苗技術(shù)創(chuàng)新顯著；蔬菜設(shè)施栽培呈現(xiàn)優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)；設(shè)施環(huán)境綜合調(diào)控技術(shù)達到國際先進水平；產(chǎn)后處理水平不斷提高；設(shè)施農(nóng)業(yè)主要支撐技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用加快；初步構(gòu)建了設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)體系。生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)102GeneralityofAgriculturalEngineering（二）國內(nèi)設(shè)施園藝現(xiàn)狀1.我國的設(shè)施園藝產(chǎn)業(yè)在很短的時間1）改革開放以來，我國設(shè)施農(nóng)業(yè)面積得到快速增長。1981年為10.8萬畝（0.72萬公頃）2003年達（720萬公頃）22年增長了1000倍2）設(shè)施園藝的類型增多除日光溫室、塑料大棚外，一批由我國自行設(shè)計、制造，具有中國特色的現(xiàn)代化溫室設(shè)施拔地而起，較國外產(chǎn)品價格降低30-40％，節(jié)能30～45％，設(shè)施農(nóng)業(yè)工程技術(shù)配套逐步完善，同時，也使我國溫室類型逐步齊全。3）設(shè)施種植品種由單一的蔬菜逐漸向瓜果等眾多高附加值產(chǎn)品拓展生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)103GeneralityofAgriculturalEngineering1）改革開放以來，我國設(shè)施農(nóng)業(yè)面積得到快速增長。2）設(shè)施園4）種子種苗技術(shù)取得了較快發(fā)展在“工廠化高效農(nóng)業(yè)示范工程”實施過程中，自國外引進了大量種質(zhì)資源，同時篩選和培育了適合我國不同氣候區(qū)域的蔬菜良種達500多個，使設(shè)施栽培專用品種得到更新?lián)Q代，有的可以取代進口種子。建立了一批現(xiàn)代化育苗工廠，初步實現(xiàn)了蔬菜育苗規(guī)范化、良種化、標(biāo)準(zhǔn)化和商品化。生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)104GeneralityofAgriculturalEngineering4）種子種苗技術(shù)取得了較快發(fā)展在“工廠化高效農(nóng)業(yè)示范工程”實通過技術(shù)引進，自主創(chuàng)新，我國大型連棟溫室的智能化、自動化環(huán)境調(diào)控系統(tǒng)及配套裝置技術(shù)的硬件水平基本已達到可與國際接軌，產(chǎn)品性能穩(wěn)定可靠，并已在我國大型溫室中廣泛使用。但軟件水平尤其是管理模型的開發(fā)有待于進一步完善。6）設(shè)施環(huán)境綜合調(diào)控技術(shù)取得重大進展生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)105GeneralityofAgriculturalEngineering通過技術(shù)引進，自主創(chuàng)新，我國大型連棟溫室的智能化、自2.設(shè)施園藝對保障我國農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)、提高人民生活水平發(fā)揮了積極作用

設(shè)施園藝可實現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品全年生產(chǎn)或調(diào)整、延長生產(chǎn)周期，有效彌補露地生產(chǎn)的不足，在可控環(huán)境條件下可以生產(chǎn)出高品質(zhì)的園藝產(chǎn)品（也稱為可控農(nóng)業(yè)）；我國通過設(shè)施生產(chǎn)蔬菜，只用20%的菜田面積，提供了40%的蔬菜產(chǎn)量和60%的蔬菜產(chǎn)值。生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)106GeneralityofAgriculturalEngineering2.設(shè)施園藝對保障我國農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)、提高人民生活水平發(fā)揮了積4．農(nóng)業(yè)設(shè)施生產(chǎn)行業(yè)發(fā)展迅速，近5年間，具有一定生產(chǎn)規(guī)模的大型溫室生產(chǎn)廠家已達50余家，溫室制造業(yè)年銷售額超過10億元。

3.我國各類設(shè)施農(nóng)業(yè)栽培面積約占世界設(shè)施栽培面積的70％。據(jù)測算，我國設(shè)施農(nóng)業(yè)栽培吸納勞動力80