第四章 设施环境内环境调控,第二节 设施温度特点及调控,温度是影响作物生长发育的环境条件之一。在园艺设施生产中很多情况下，温度条件是生产成功与否的最关键因素。充分认识和了解园艺设施内的温度条件和调节技术，对于搞好设施园艺生产无疑是十分必要的。,春,二 设施温度特点及产生原因,三 设施温度的调控,一 园艺作物与温度的关系,（一）植物对温度的要求 （二）温度对植物的影响,一 园艺作物与温度的关系,耐寒性植物,半耐寒性植物,（一） 园艺作物对温度的要求,喜温性植物,生长适宜温度是1015，可以短时间忍耐-5-8低温，生长的最高温度不超过25，短时间超过30还可以生长，作物不同对逆境的适应能力不同： 花卉有：三色堇、金鱼草、蜀葵 蔬菜有：菠菜、韭菜、甘蓝、大葱 果树有:葡萄、李子、杏、桃、黄太平,一 园艺作物与温度的关系,半耐寒性植物,耐寒性植物,（一） 园艺作物对温度的要求,喜温性植物,生长的适宜温度是1825，短时间能耐 1 2的低温。 花卉有：金盏菊、紫罗兰； 蔬菜有：萝卜、白菜、豌豆、莴苣、蚕豆。,一 园艺作物与温度的关系,喜温性植物,半耐寒性植物,（一） 园艺作物对温度的要求,耐寒性植物,生长最适温度是2535，当温度低于10的时候，生长就会受到影响，当温度降到0的时候生长停止，换句话说就是不耐0低温。 花卉有：瓜叶菊、茶花、报春花 蔬菜有：瓜类丝瓜、甜瓜、黄瓜，豆类刀豆、豇豆，茄果类西红柿 果树有：热带果树、香蕉、荔枝、龙眼,一 园艺作物与温度的关系,吸收能力,光合作用,（二）温度对园艺作物的影响,呼吸作用,蒸腾作用,花芽分化,温度特别是地温过低，会影响植物根系的吸收能力。地温低，土壤中溶液的流动性减小，植物根系的活动能力减弱，从而使根系的根毛区吸水吸肥能力降低。例子：黄瓜在低于15的时候，其根毛死亡，不能吸水吸肥；一定长时间内低温，黄瓜的顶芽被花芽取代，花芽大多数是雌花，即“花打顶”现象。研究表明，该现象是植物把低温信号传导至顶芽做出的反应。,一 园艺作物与温度的关系,光合作用,吸收能力,（二）温度对园艺作物的影响,呼吸作用,蒸腾作用,花芽分化,表观光合速率(apparent photosynthetic rate)或净光合速率(net photosynthetic rate)： 即一般测定光合速率时没有减去呼吸作用。如果把表观光合速率加上呼吸速率，则得到总(真正)光合速率。 实际光合速率（或真正光合速率或总光合速率）： 如果我们在测光合作用速率时，同时测其呼吸速率，把它加到表观光合速率上去，则得到真正光合速率。即： 真正光合速率=表观光合速率+呼吸速率 光合作用实际产氧量=实侧的氧气释放量+呼吸作用耗氧量 光合作用实际CO2消耗量=实侧CO2消耗量+呼吸作用CO2释放量 光合作用葡萄糖净生产量=光合作用实际葡萄生产量呼吸作用葡萄糖消耗量,一 园艺作物与温度的关系,呼吸作用,光合作用,（二）温度对园艺作物的影响,吸收能力,蒸腾作用,花芽分化,一 园艺作物与温度的关系,蒸腾作用,光合作用,（二）温度对园艺作物的影响,呼吸作用,吸收能力,花芽分化,温度适宜,温度较低,蒸腾作用弱，影响根系的吸收能力,一 园艺作物与温度的关系,花芽分化,光合作用,（二）温度对园艺作物的影响,呼吸作用,蒸腾作用,花芽分化,许多越冬性植物和多年生木本植物，冬季低温是必需的，满足必需的低温才能完成花芽分化和开花。 果树设施栽培，以提早成熟为目的，如何打破休眠，是果树设施栽培的首要问题，需要掌握不同果树解除休眠的低温需求量。 一些具有春化作用的蔬菜，是以营养体为食用器官，因此栽培中应防止其地温春化。,二 设施温度环境特点及产生原因,气 温,地 温, 园艺设施内温度的特点,气温季节性变化明显。 冬天天数明显缩短，夏天天数明显增长，保温性能好的日光温室几乎不存在冬季。 气温日变化大，晴天昼夜温差明显大于外界。 气温分布严重不均。 上高下低，中部高四周低，单屋面温室夜间北高南低。 土温较气温稳定。 中部高于四周，30cm以下土温变化很小。, 产生园艺设施温度特点的原因,温室效应及其形成原因 炽热的太阳发出波长较短的高能辐射，凉爽的地球表面发出波长较长的低能辐射。地球的大气层起着温室玻璃的作用，允许波长较短的太阳辐射穿过，抵达地球表面，但是却能够捕获波长较长的地球的红外辐射热，使地球保持着一种温暖的状态，这种现象被形象地称为“温室效应”。,2. 太阳光线入射量不均。,后坡遮荫,西墙下午遮荫,东墙上午遮荫,中线以南为强光区， 以北光照相对弱,3. 园艺设施内气流运动的影响。,逆温现象,日变化,空间分布,收支状况,气温变化的特点,热量来源太阳总辐射人工加热量 热量支出贯流放热潜热消耗 换气放热地中传热 热量平衡方程 进入保护地的热量热量支出蓄热,园艺设施热收支平衡,逆温现象,日变化,空间分布,收支状况,设施内温度的主要来源,生物呼吸作用释放的热量,肥料中微生物发酵释放热量,加热设施,气温变化的特点,收,白天的热平衡,夜间的热平衡,逆温现象,日变化,空间分布,收支状况,气温变化的特点,惯流放热； 是园艺设施放热的最主要途径，占总散热量的6070%，高时可达90%左右。 通风换气中损失，缝隙散热； 土壤、墙体向外辐射热量 潜热,支,逆温现象,1室内气温高于外温 2气温的日变化 3气温在空间上变化,30 ,12 ,0 6 12 18 24（时）,收支状况,空间分布,日变化,气温变化的特点,收支状况,日变化,空间分布,逆温现象,气温变化的特点,逆温及其形成原因,逆温：有风的晴朗夜间，温室大棚的表面辐射散热很强，棚室内气温反比外界气温低，此现象即逆温现象。 原因：白天设施内地表与作物吸收热量后，夜间通过覆盖物向外辐射放热，有风的晴天夜间放热更剧烈，室外的空气可从大气反辐射中吸收热量，而棚室内由于覆盖物的阻挡，不能从大气反辐射中吸收热量，因此，室内温度比室外低。,地温变化,水平温度分布 晴天的白天，在温室内南北方向上，中部地温最高，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。 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,地温变化,热岛效应,地 温,减少向设施内表面的对流传热和辐射传热； 减少覆盖材料自身的热传导散热； 减少设施外表面向大气的对流传热和辐射传热； 减少覆盖面的漏风而引起的换气传热。具体方法就是增加保温覆盖的层数，采用隔热性能好的保温覆盖材料，以提高设施的气密性。,三 设施温度环境的调节控制,保温原理,三 设施温度环境的调节控制,保温措施,降温措施,防寒土,地膜,小拱棚,二层幕,夹心墙,纸被,草苫,聚苯板,木板,炉渣,预制板,棚膜的保温性，棚膜与结构的密封性,防寒沟,加温措施,保温措施,降温措施,保温比：是指热阻较大的温室围护结构覆盖面积同地面积之和与热阻较小的温室透光材料覆盖面积的比。保温比越大，说明温室的保温性能越好。 适当减低农业设施的高度，缩小夜间保护设施的散热面积，有利提高设施内昼夜的气温和地温。,加温措施,三 设施温度环境的调节控制,保温措施,降温措施,加温措施,三 设施温度环境的调节控制,2005年9月PET、PC等原材料同期市场价格, 室外覆盖草苫、纸被或保温被,减少贯流放热。 最有效的办法是多层覆盖。,保温措施,二层固定覆盖 （双层充气膜）,室内活动保温幕（活动天幕）,室内扣小拱棚, 尽量减少园艺设施缝隙数量。 使用保温性能好的材料作墙体和后坡的材料，并尽量加厚。,减少换气放热,尽可能减少园艺设施缝隙； 及时修补破损的棚膜； 在门外建造缓冲间，并随手关严房门。,设置防寒沟,减少温室南底角土壤热量散失。,4. 减少土壤蒸发和作物蒸腾,全面地膜覆盖、膜下暗灌、滴灌,加温措施,降温措施,保温措施,环保加热： 太阳能加热 酿热加温 利用能源加热： 电热温床 热风炉 水暖 利用工业的余热,三 设施温度环境的调节控制,1. 增加园艺设施进光量。,热风加热,土壤加热,火炉加热,三 设施温度环境的调节控制,降温措施,保温措施,放风筒,筒状通风,带状通风,底脚通风,逐渐加大通风量 反复多次进行 早晨揭苫后不宜立即放风排湿 低温季节不放底风,加温措施,强制通风-1,强制通风-2,强制通风-3,开窗,谢谢,贯流放热：透过覆盖材料和结构材料放出的热量，叫园艺设施表面的贯流放热量。,影响贯流放热的因素,设施散热面积（设施表面积） 室内外温差 设施结构材料的导热率 结构材料的含水量 室外风速,