2爱裂 第七章人工环境 ■第一节田间栽培环境令 ■第二节设施栽培环境分
第七章 人 工环境 ◼ 第一节 田间栽培环境 ◼ 第二节 设施栽培环境
小候的概 气候暑图下挚酉性质不同而形成的与大气候不 第 小气候主要表现在个别气象要素的数值和个别天气 现象的差异上,它不会改变大观律的天气况 形成小气候的主要因素是下垫面的构造和性质 (二)小气候的特点 范围小 2.差别大 3.稳定 为获养料候如林尔候操余 (三)农田小气候 农小气候是以农作 垫面所形成的小气 煮说是型农田为研究对象 气 候,也称作物小气
◼ 一、农田小气候的概念 （一） 小气候的概念 小气候是指因下垫面性质不同而形成的与大气候不 同的近地气层和土壤上层的气候。 小气候主要表现在个别气象要素的数值和个别天气 现象的差异上，它不会改变大规律的天气状况。 形成小气候的主要因素是下垫面的构造和性质， （二） 小气候的特点 1．范围小 2．差别大 3．稳定 小气候可分为许多类型，如农田小气候、谷地小气 候、坡地小气候、水域小气候、防护林小气候、保护地 小气候等。 （三） 农田小气候 农田小气候是以农作物为下垫面所形成的小气候或 者说是以农田为研究对象的小气候，也称作物小气候或 农业小气候。 第 一 节 田 间 栽 培 环 境
园动面和诺动层 1.活动面 第活动面:热量和水分等交换最显著的物体表面 地面、水面、冰面及地面上一切作物表面都是活动面 下垫面特性和构造不同,则活动面的位置不同。 2.活动层 作物层中辑射能的吸收和放射、热量和水分的交换不 率一送 12 层称为活动层。 (二)活动面中的辐射差额 太阻到达作物层队后二分被吐收 分被 及收、反 射、送射兰种作用在整个作物层中是多茨反复进行的。 不同作物或同作物的不同生长期,单个叶片对太阳辐射的 反射、吸收和透射能 不同的
◼ 二、农田小气候形成的物理基础 （一）活动面和活动层 1．活动面 活动面：热量和水分等交换最显著的物体表面。 地面、水面、冰面及地面上一切作物表面都是活动面 下垫面特性和构造不同，则活动面的位置不同。 2．活动层 在作物层中，辐射能的吸收和放射、热量和水分的交换不 仅发生在活动面上，而且发生在具有一定厚度的作物层 中，这一层称为活动层。 （二）活动面中的辐射差额 太阳辐射到达作物层以后，一部分被叶面吸收，一部分被 叶面反射，还有一部分透过茎叶深入下层，而吸收、反 射、透射三种作用在整个作物层中是多次反复进行的。 不同作物或同作物的不同生长期，单个叶片对太阳辐射的 反射、吸收和透射能力是不同的。 第 一 节 田 间 栽 培 环 境
农田活动面的热量平衡就比较复杂,其方程式为 RT=P+B+LEC+ PT+LA+QT+QC 第中P活动面与大气的湍流交换; B活动面与土壤的热量交换; LEC农田总蒸发耗热; PT活动面向土面的乱流交换 热量(A 同化三氧化碳的数量,L为花单位质量二氧花碳所消耗的热量); QT作物增温所吸收的热量; QC作物体通过茎叶传导的热量。 四)活动层中的乱流交换 农田中乱流交换强弱,对于农田作物层中温度、湿 度及二氧化碳的分布与变化具有重要影响。 作物层中乱流涡旋体的大小与程度,不仅取决于植 株层中风的分布,而且在很大程度上决定子植物的群体 结构
◼ 二、农田小气候形成的物理基础 （三） 活动面的热量平衡 农田活动面的热量平衡就比较复杂，其方程式为 RT＝P＋B＋LEC＋PT＋LA＋QT＋QC 式中 P――活动面与大气的湍流交换； B――活动面与土壤的热量交换； LEC――农田总蒸发耗热； PT――活动面向土面的乱流交换； LA――同化二氧化碳所消耗的热量（A为单位时间、单位面积上 同化二氧化碳的数量，L为同化单位质量二氧化碳所消耗的热量）； QT――作物增温所吸收的热量； QC――作物体通过茎叶传导的热量。 （四） 活动层中的乱流交换 农田中乱流交换强弱，对于农田作物层中温度、湿 度及二氧化碳的分布与变化具有重要影响。 作物层中乱流涡旋体的大小与程度，不仅取决于植 株层中风的分布，而且在很大程度上决定于植物的群体 结构。 第 一 节 田 间 栽 培 环 境
,就 符合比尔朗伯特( Beer-Lambert)指数定律,即 中:10到达株页的照度 I=10e-KF 节 株顶向下至某一高处的照度 p0相对照强度; E自然对数的底; F株顶向下至某一高度的累计叶面积指数 K叶层的消光系数。 (二)农田中温度的分布 农更宇温度的铅直分布主要决定于农田中的辐射、乱流交 环不 换和素 作物生长初期 作物生长后期
◼ 三、农田小气候的一般特征 （一） 农田中光的分布 符合比尔-朗伯特（Beer-Lambert）指数定律，即 I=I0e-KF 式中：I0——到达株顶的照度； I——株顶向下至某一高处的照度； I/I0——相对照强度； E——自然对数的底； F——株顶向下至某一高度的累计叶面积指数； K——叶层的消光系数。 （二） 农田中温度的分布 农田中温度的铅直分布主要决定于农田中的辐射、乱流交 换和蒸散。 作物生长初期 作物生长盛期 作物生长后期 第 一 节 田 间 栽 培 环 境
三)农田中湿度的分布 里中的握度变售,除决定于温度和农田蒸散外,还决定 第 作物生长初期 作物生长盛期 作物生长后期 (四)农田中风的分布 在作物的整个生意期中,农田株间风速的分布去要随作 (五)农田中CO2的分布 农用中CO的含量和弯化要决定天木气中2的含 环不 量,同时还与风速、乱流交换等有关
◼三、农田小气候的一般特征 （三） 农田中湿度的分布 农田中的湿度变化，除决定于温度和农田蒸散外，还决定 于乱流交换强度。 作物生长初期 作物生长盛期 作物生长后期 （四） 农田中风的分布 在作物的整个生育期中，农田株间风速的分布，主要随作 物生长密度和高度而变化，此外还同栽培措施有关系。 （五） 农田中CO2的分布 农田中CO2的含量和变化主要决定于大气中CO2的含量、 作物呼吸释放的CO2量及作物光合作用所消耗的CO2 量，同时还与风速、乱流交换等有关。 第 一 节 田 间 栽 培 环 境
具体的耕作道施有耕翻、镇压和垄作等道施,以些 第\ 改善土 层的绩构和水 热,同时注意合 作物布局和品种配,适当的间作套种来改善装雷 (二)栽培措施 作物的行间、行向、种植密度与方式、农田灌溉 覆盖及 等措施也可以改善农田小气候。 应 1,改普作物受光时M和辐鼾度,因为不同时明太阳方饺角和照轩时间風翠节和地方不 种 行向2.在确定行向时嘤注象行向和作钓生官关键朗时莺行的风向楼近,从而调节衣田中CO, 慶,慶 种槌 1,选铎近宣的种楨寄慶,保冮作物生长芬明有近笪的叶积搅数,增加光合面积和光合 慶 能力 环不 2,调节田间,湿慶 1.调节田间辐鼾平衡,干谳后土涩润,颜色变喑,一方閒使反鼾诫,同时也 浮使比圆很度下降,空气沉度增加,导致有效辐射成小,使镉射平错加 2.调节农旺燕散,在干昂条件下,谬谳使燕发耗热急增大 3,毖响土热攵顿和土的热学特性 没螽1,保候所寒。提高度 促剂悝干土嫁表圓形成连续性鸬,抑制土嫁水分发,保土水分,达到增误的 化学 药剂2.洒降候剂(又称辰光割).能增惭作物叶面和土噻表面反鼾能力,达到降低作物叶 和士表面的很度
◼ 四、农业技术措施的小气候效应 （一） 耕作措施 具体的耕作措施有耕翻、镇压和垄作等措施，以此 改善土壤耕作层的结构和水、肥、气、热，同时注意合 理的作物布局和品种搭配，适当的间作套种来改善农田 小气候。 （二） 栽培措施 作物的行间、行向、种植密度与方式、农田灌溉、 覆盖及化学药剂等措施也可以改善农田小气候。 第 一 节 田 间 栽 培 环 境
设耗后的环境特社 定春喜上可轻然不良气候的影响可防址东 害虫的麦星 设施环境具有光照弱、分布不均,温度高、昼夜 节差 盖在转:病男发生,有甚气体浓度高C02浓 土壤盐分浓度高,甚至产生次生盐渍化现象; 连作障碍严重; 研究的问题: 掌握作物的遗传特性和生物学特性,及其对各个 环境因子的要求。 环( 应研究备种农业设施的建筑结构、设备以及环 三程技所创造的环境状特点,南萌形成各种环境 (三)通过环境调控与栽培管理技术措施,使作物与设 施的小气候环境达到最和谐、最完美的统
◼ 一、设施栽培的环境特征及研究内容 设施栽培的环境特征： 一定程度上可减轻外界不良气候的影响，可防止大 气污染，尤其是空气中煤粉尘及金属飘尘对蔬菜的污染， 减少害虫的发生。 设施环境具有光照弱、分布不均，温度高、昼夜温 差大，高湿、病害易发生，有害气体浓度高、CO2浓 度低等特点； 土壤盐分浓度高，甚至产生次生盐渍化现象； 连作障碍严重； 研究的问题： （一） 掌握作物的遗传特性和生物学特性，及其对各个 环境因子的要求。 （二） 应研究各种农业设施的建筑结构、设备以及环境 工程技术所创造的环境状况特点，阐明形成各种环境特 征的机理。 （三） 通过环境调控与栽培管理技术措施，使作物与设 施的小气候环境达到最和谐、最完美的统一。 第 二 节 设 施 栽 培 环 境
设施内的光照状况 第 (1)光照强度 ①设施的透光率 i设施结构对透光率的影响 a屋面角度 b设施类型 设施方位 ②气候条件对设施内光照强度的影响 (2)光照分布 ①温室 ②塑料大棚 ③遮荫 (3)光质 光质主要受覆盖物的种类、状态等的影响。 覆盖物的种类 2、覆盖物的状态
◼ 二、设施栽培的环境因子 （一） 光 照 1、设施内的光照状况 （1）光照强度 ① 设施的透光率 I 覆盖材料的透光特性 ⅱ 设施结构对透光率的影响 a 屋面角度 b设施类型 c设施方位 ②气候条件对设施内光照强度的影响 （2）光照分布 ① 温室 ② 塑料大棚 ③ 遮荫 （3）光质 光质主要受覆盖物的种类、状态等的影响。 1、覆盖物的种类 2、覆盖物的状态 第 二 节 设 施 栽 培 环 境
调控 增加光照 第 1)合理的设施结构和布局 (2)保持透明覆盖物良好的透光性 同覆盖透光率比较高的新薄膜 ②保持覆盖和物表面清洁 及时消除薄膜内面上的水膜 ④保持膜面平紧 (3)利用反射光 4)减少保湿覆盖物遮荫 (5)农业措施 p2、补充光照 竟连阴天以及冬季温室采光时间不足时,应进行人工补光 B、遮萌 庄要材料有遮阳网、荫障、苇帘、草苫等
◼ 二、设施栽培的环境因子 （二） 光照调控 1、增加光照 （1）合理的设施结构和布局 （2）保持透明覆盖物良好的透光性 ① 覆盖透光率比较高的新薄膜 ② 保持覆盖和物表面清洁 ③ 及时消除薄膜内面上的水膜 ④ 保持膜面平紧 （3）利用反射光 （4）减少保湿覆盖物遮荫 （5）农业措施 2、补充光照 连阴天以及冬季温室采光时间不足时，应进行人工补光。 3、遮荫 主要材料有遮阳网、荫障、苇帘、草苫等 第 二 节 设 施 栽 培 环 境