設施園藝學園藝設施的環(huán)境特征及其調節(jié)控制第1頁/共37頁第二節(jié)

溫度環(huán)境及其調節(jié)控制園藝設施內的溫度條件有別于露地栽培。溫度是影響園藝植物生長發(fā)育最重要環(huán)境因子，與其它環(huán)境因子相比較，溫度也是設施栽培中調控相對最容易的環(huán)境因子。第2頁/共37頁一、園藝設施的溫度環(huán)境對作物生育的影響（一）溫度三基點：最低、最適、最高溫度根據(jù)園藝作物對溫度要求不同，可將園藝作物分為：＊耐寒性作物，生育適溫15-20℃：菠菜，大蔥；葡萄、李；三色堇、金魚草等。＊半耐寒性作物，生育適溫18-25℃：白菜類、甘藍類；紫羅蘭、金盞菊等。＊不耐寒作物，生育適溫為20-30℃：瓜類，茄果類蔬菜；瓜葉菊、茶花等花卉。半耐寒性作物耐寒性作物不耐寒作物第3頁/共37頁（二）花芽分化與溫度作物種類花芽分化適溫花芽生長適溫葡萄20~3020~25草莓26~27-柑橘10~1520郁金香209唐菖蒲＞10-黃瓜15~2520番茄15~2020

一些園藝作物花芽分化的適溫范圍℃

許多越冬性植物和多年生木本植物，冬季低溫是必需的，滿足必需的低溫才能完成花芽分化和開花。不同作物花芽分化適溫不同第4頁/共37頁表幾種果樹解除休眠的低溫需求量（℃）樹種低溫需求量*

樹種低溫需求量*桃750~1150歐洲李800~1200甜櫻桃1100~1300杏700~1000葡萄1800~2000草莓40~1000＊

*果樹解除休眠需要7.2℃以下一定低溫的積累。

花芽分化的低溫需求量在果樹設施栽培中很重要，在以提早成熟為目的時，如何打破休眠，是果樹設施栽培的首要問題，這就需要掌握不同果樹解除休眠的低溫需求量。（下表）第5頁/共37頁（三）溫度與園藝作物生命活動過程關系密切§光合作用§蒸騰作用§呼吸作用§同化產物運輸?shù)?頁/共37頁(四)園藝設施內的地溫地溫的管理也是設施園藝能否成功的關鍵因子——地溫對作物生長有多方面影響，管理中應穩(wěn)定地溫。設施內的地溫存在明顯的晝夜變化，但與氣溫相比，地溫比較穩(wěn)定，且地溫的變化滯后于氣溫。日最高地溫出現(xiàn)在14時左右。隨著土層深度的增加，日最高地溫出現(xiàn)的時間逐漸延后，距地表5cm深處的日最高地溫出現(xiàn)在15時左右，距地表10cm深處的日最高地溫出現(xiàn)在17時左右，距地表20cm深處的日最高地溫出現(xiàn)在18時左右，距地表20cm以下深層土壤溫度的日變化很小。第7頁/共37頁地球的溫室效應二、園藝設施的溫度狀況和特點（一）溫度的形成溫室內熱量來源：太陽輻射為主溫室效應成因：加溫器加熱為輔透明覆蓋物能讓短波輻射透射進設施內（白天），又阻止設施內長波輻射透射出去（夜晚）（28%貢獻率）保護設施本身是一個半封閉空間，內外空氣交換弱，使高溫不易散失。（72%貢獻率）溫室效應指在沒有人工加溫的條件下，園藝設施內獲得或積累太陽輻射能，從而使設施內的氣溫高于外界氣溫的一種能力。溫室效應第8頁/共37頁影響日溫差因素與溫室類型有關與保溫比有關。（保溫比：設施內土壤面積S與覆蓋及維護結構表面積W之比）與覆蓋材料有關（二）、日溫差溫度逆轉現(xiàn)象（設施內“逆溫”現(xiàn)象）:棚室內于下午2~4時氣溫開始下降,日落后降溫迅速,比露地降溫快,經常會出現(xiàn)棚室內氣溫反而低于棚室外氣溫（1～2℃）的現(xiàn)象。設施內一日間最高溫與最低溫之差。第9頁/共37頁（三）、園藝設施內的傳熱方式對流傳熱：隨著氣體和液體的流動而引起的熱量交換輻射傳熱：由于物體表面溫度不均勻而引起的熱量交換，是設施內主要的傳熱方式傳導傳熱：由設施內溫度分布不均勻而引起的熱量交換第10頁/共37頁（四）、園藝設施的熱收支狀況熱量的收入太陽輻射、加熱器散熱熱量的支出通風、換氣失熱設施內土壤表面蒸發(fā)、作物蒸騰失熱（潛熱）地面覆蓋物，作物表面有效輻射失熱以對流方式，設施內土壤表面與空氣間，空氣與覆蓋物之間的熱交換土壤傳導失熱第11頁/共37頁第12頁/共37頁1、園藝設施內的主要產熱途徑：太陽輻射、加熱器散熱第13頁/共37頁2、園藝設施內的主要損熱途徑：（1）貫流放熱：是最主要的損熱途徑，把透過覆蓋材料或圍護結構的熱量叫貫流放熱量。Qt=Awht(tr-t0)Qt——貫流傳熱量，kJ/hAw——溫室表面積，m2ht—熱貫流率（與界面材料有關），kJ·m-2·h-1·℃-1tr——溫室內氣溫t0——溫室外氣溫第14頁/共37頁

各種物質的熱貫流率KJ/(m2·h·℃)種類規(guī)格/mm熱貫流率種類規(guī)格/cm熱貫流率玻璃2.520.92木條厚54.60玻璃3~3.520.08木條厚83.77玻璃4~518.83磚墻(面抹灰)厚385.77聚氯乙烯單層23.01鋼管41.84~53.97聚氯乙烯雙層12.55土墻厚504.18聚乙烯單層24.27草苫12.55合成樹脂板(FRP,FRA,MMA)5.0鋼筋混凝土518.41合成樹脂板雙層14.64鋼筋混凝土1015.90第15頁/共37頁（2）通風換氣的放熱（Qv)自然通風或強制通風,建筑材料的裂縫、覆蓋物破損、門、窗縫隙等使設施內熱量的損失。Qv=R.V.F(tr-t0)Qv—單位時間內換氣失熱量R—每小時換氣次數(shù)V—保護設施體積F—空氣比熱(1.30KJ/m3.0C)換氣失熱量主要與換氣次數(shù)及外界風速有關溫室密閉時每小時換氣次數(shù)保護設施類型覆蓋形式R/(次.h-1)玻璃溫室單層1.5玻璃溫室雙層1.0塑料大棚單層2.0塑料大棚雙層1.1第16頁/共37頁（3）土壤傳導失熱（Qs)土壤上下層和土壤橫向傳熱，是設施栽培不容忽視的部分，包括縱向和橫向傳導失熱兩部分。橫向傳導失熱是設施內的一個特殊問題，一般占溫室總失熱的5%—10%第17頁/共37頁設施內溫度分布不均勻原因：太陽輻射能影響設施內氣流運動影響設施結構的影響加溫技術的影響通風設備和安裝位置的影響內外溫差影響（五）園藝設施內的溫度分布第18頁/共37頁園藝設施內溫度的調節(jié)和控制包括保溫、加溫和降溫三個方面。（一）、保溫三、園藝設施溫度環(huán)境的調節(jié)與控制1、保溫原理

（途徑）減少貫流放熱和通風換氣量增大保溫比增大地表熱流量第19頁/共37頁2、保溫措施（1）減少貫流放熱和通風換氣量采取各種保溫覆蓋,達到以下目的減少向設施內表面的對流傳熱和輻射傳熱減少覆蓋材料自身的熱傳導散熱減少設施外表面向大氣的對流傳熱和輻射傳熱減少覆蓋面的漏風而引起的換氣傳熱第20頁/共37頁(2)選用合適的覆蓋材料和方法保溫覆蓋溫室大棚覆蓋物中空復合板材固定式雙層玻璃或薄膜雙層薄膜充氣結構室內覆蓋保溫幕單層活動保溫幕雙層活動保溫幕頂部單層側面雙層小拱棚單層小拱棚雙層小拱棚外面覆蓋:屋頂上蓋草苫、蒲席、紙被、棉被等其他泡沫顆粒充填溫室后墻、側墻隔熱保溫覆蓋材料對于覆蓋材料的選擇，則主要考慮覆蓋材料白天對太陽輻射能的透過性和夜晚對長波輻射的阻隔性。在覆蓋方式的選擇上，采用多層覆蓋的保溫效果明顯優(yōu)于采用單層覆蓋。第21頁/共37頁①室外覆蓋草苫、紙被或保溫被最有效的辦法是多層覆蓋。第22頁/共37頁②室內活動保溫幕（活動天幕）第23頁/共37頁③室內扣小拱棚第24頁/共37頁塑料膜充氣管保溫簾

塑料膜充氣窗

④雙層充氣技術第25頁/共37頁（3）增大地表熱流量（4）設施結構要合理，選一個合適的保溫比

適當降低設施高度,縮小維護結構的表面積，可以縮小設施的散熱面積，有利于提高設施的溫度。

增加透光率，增加光照

增加土壤蓄熱，夜間阻止長波輻射

設置防寒溝第26頁/共37頁（二）、加溫1、加溫目的靠保溫不能維持作物生長溫度時，需補充加溫2、加溫在設計上要求加溫設備的容量應經常保持室內的設定溫度在寒冷的季節(jié)，為維持設計的室內、外氣溫的溫度差，在溫室內需增加的總熱量最大采暖負荷：設備和加溫費要盡量少保護設施內加溫空間分布均勻，時間變化平穩(wěn)遮蔭少，占地少，便于栽培作業(yè)第27頁/共37頁明火加溫氣暖加溫電熱加溫水暖加溫熱風加溫輻射采暖3、加溫方式第28頁/共37頁第29頁/共37頁第30頁/共37頁（三）、降溫遮光降溫蒸發(fā)冷卻降溫（噴霧、水簾降溫）通風（自然通風、強制通風）屋面流水降溫第31頁/共37頁（四）變溫管理隨著晝夜光照時間的變化，作物的生理活動中心將不斷地轉移，依據(jù)作物生理活動中心將一天分成若干時段，并設計出各時段適宜的管理溫度，以促進同化產物的制造、運轉和合理分配，同時降低呼吸消耗，這樣的溫度管理方法，叫變溫管理。黃瓜四段變溫管理西瓜結果期三段變溫管理第32頁/共37頁棚室果菜四段變溫管理指標

種類