设施农业环境工程学 课程性质 ·设农北环境红程是在充握农北生物 研究如何采用经济和有效的环境调控工程技 现代温 0 转学科 课程的目的和任务 节能 空气成份：0、C0H,sS0、NH 学环境 根围物质：各种肥份、有害物质成份 生物环塘 环境对于农业生产的意义 本课程的教学安排 ,影响农业生物的生长发育、决定其产品产量 m第一章绪论 和品质的重要因素： 第二章设施光环境及其调松 表物盛货棒桥染宽先物生长发育、产量高低 调 簧物的传力能否实度在多大超 第五章设施气体环境及其调控 度上 平程奖费有直的环生条件、 第六章设能土摧环境及调控 第七章设施环境自动调控系统 第八章能源及其利用 第一收地言 园艺设施学
园艺设施学 1 设施农业环境工程学 主讲教师：杨振超 主要教材：设施农业环境工学. 邹志荣、邵孝侯 主编. 中国农业出版社. 参考书目： 《现代园艺设施》，邹志荣，2002，中央广播电视大学出版社 《园艺设施学》（第1版）. 邹志荣主编. 中国农业出版社.2002年 设施园艺学（第1版）. 张福墁主编. 中国农大出版社.2001年 《现代温室工程》，周长吉，2003，化学工业出版社 《农业设施学》，陈青云等，2001，中国农业大学出版社 《设施园艺学》，张福墁，2001，中国农大出版社 《保护地蔬菜生产实用大全》，吴国兴，1992，农业出版社 《设施园艺工程技术》，王耀林等，2000，河南科学技术出版社 《高效节能日光温室园艺》，张真和，1995，中国农业出版社 相关网站： www.chinagreenhouse.com.cn 文献查阅： www.cnki.net.cn 2012年10月22日星期一 第一章 绪 言 2 课程性质 设施农业环境工程学是在充分掌握农业生物 生长发育与各环境因素相互作用的基础上， 研究如何采用经济和有效的环境调控工程技 术与设备，创造优于自然界的、更加适于农 业生物生长发育和产品转化的环境条件，提 高农业产品生产效率的一门学科。 2012年10月22日星期一 第一章 绪 言 3 课程的目的和任务 要求学生掌握环境工程方面必要的理论知识，熟悉 生物与环境之间的关系，掌握温室环境构成因子、 变化原理和控制与调节工程技术，具有较强的温室 环境调节能力。 其主要内容包括：设施光环境及调控、设施热环境 及调控、设施水环境及调控、设施气体环境及调控、 设施土壤环境及调控、设施环境自动调控系统、设 施能源工程等。 通过本课程的学习，为学生学习后续相关课程及从 事实际工程技术工作奠定必要的知识基础。 空气温度 土壤温度 空气湿度 物理环境 热辐射 气流 光照 水份 环 境 空气成份:O2、CO2、H2S、SO2、NH3 … 化学环境 根圈物质:各种肥份、有害物质成份 同类生物群体（生物的社会环境） 生物环境 空气、土壤与水中的微生物 其他生物 2012年10月22日星期一 第一章 绪 言 5 环境对于农业生产的意义 影响农业生物的生长发育、决定其产品产量 和品质的重要因素： 生物的遗传特性：决定生物生长发育、产量高低 和产品品质等的潜在能力 环境：决定生物的遗传潜力能否实现或在多大程 度上得以实现 再好的良种，如果没有适宜的环境条件，就 不能充分发挥其遗传潜力。 2012年10月22日星期一 第一章 绪 言 6 本课程的教学安排 第一章 绪论 第二章 设施光环境及其调控 第三章 设施热环境及其调控 第四章 设施水环境及调控 第五章 设施气体环境及其调控 第六章 设施土壤环境及调控 第七章 设施环境自动调控系统 第八章 能源及其利用
考核方式 第一章绪言 ·考试 ·成绩评定： ”化美3，老 在泰北生中的作用 ·(2)考试成绩占70%，形式：卷面成绩。 存在问愿与发展始势 ·第三节设施农业环境工程学的学习方法人 structure styles 背景情况 及万 园艺设施学 2
园艺设施学 2 2012年10月22日星期一 第一章 绪 言 7 考核方式 考试 成绩评定： （1）平时成绩占30% ，形式：课堂提问、 作业、实验报告。 （2）考试成绩占70%，形式：卷面成绩。 2012年10月22日星期一 第一章 绪 言 8 第一章 绪言 第一节 设施农业环境工程学的发展概述 第二节 设施农业环境工程学的内容与作用 一、设施农业环境工程内容 二、设施农业环境工程在农业生产中的作用 （一）打破季节限制，实现动植物周年生产 （二）采用标准化管理，实现高产、优质、高效率生产 （三）节约能源与光源，提高农业生产产值 三、存在问题与发展趋势 （一）存在问题 （二）发展趋势 第三节 设施农业环境工程学的学习方法 2012年10月22日星期一 第一章 绪 言 9 背景情况 设施农业（环境控制农 业、工厂化农业）是现 代农业发展的必然趋势 和发展方向，是传统农 业产业升级的基础，是 实现传统农业向现代农 业转换的必由之路。 2012年10月22日星期一 第一章 绪 言 10 Sunlight greenhouse glasshouse Plastic greenhouse Small greenhouse structure styles 2012年10月22日星期一 第一章 绪 言 11 2012年10月22日星期一 第一章 绪 言 12
heating facility heating from bottom Ventilation system ating fro tially open 2年月22日显 园艺设施学 3
园艺设施学 3 2012年10月22日星期一 第一章 绪 言 13 2012年10月22日星期一 第一章 绪 言 14 heating facility 2012年10月22日星期一 第一章 绪 言 15 heating from bottom Heating from bed 2012年10月22日星期一 第一章 绪 言 16 Ventilation system 2012年10月22日星期一 第一章 绪 言 17 Top View: Closed-partially open -fully open 2012年10月22日星期一 第一章 绪 言 18
shading system shading system fogging system wet and pad system transparent and reflect materia light supplement 园艺设施学
园艺设施学 4 2012年10月22日星期一 第一章 绪 言 19 shading system 2012年10月22日星期一 第一章 绪 言 20 shading system 2012年10月22日星期一 第一章 绪 言 21 fogging system 2012年10月22日星期一 第一章 绪 言 22 wet and pad system 2012年10月22日星期一 第一章 绪 言 23 transparent and reflect material 2012年10月22日星期一 第一章 绪 言 24 light supplement
expert system and auto contro 第一节设施环境工程学的发展概述 设农业发历史大体分为 个阶 的 记70 空管、 国外设施农业的发展 我国设施农业发展现状 设施农业环境工程发展较好的药兰，日本，以色列等家 多样化 ‘整 鞋续奇 专业化发展，本实自动化管 世界各国设施农业面积（公顷 第二节设施农业环境工程学的内容 与作用 、设施农业环培工程内容 设施农业环境工程在农业生产中的作用 ,存在问题与发展趋势 第一章地言 园艺设施学 5
园艺设施学 5 2012年10月22日星期一 第一章 绪 言 25 expert system and auto control 2012年10月22日星期一 第一章 绪 言 26 第一节 设施环境工程学的发展概述 根据世界设施农业发展历史大体分为三个阶段 原始阶段：约2000多年前，我国使用透光度高的桐油纸作 覆盖物建筑温室。古代的罗马是在地中挖成长壕式沟，土面 覆盖透光性好的云母板，可以说是设施农业的原始阶段。 多层阶段：二战后，玻璃温室和塑料大棚已经发展起来，尤 其以荷兰、美国、日本为首的国家在20世纪50年代开始关 注农业生物与环境因素的相互关系，并引入相关的工程设 施，启动环境工程技术。 飞跃阶段：20世纪70年代以后，随着大型钢架连栋温室的 出现，自动控制环境条件已成现实，温室内加温、降温、通 气、换气、补光遮光等设备广泛应用，计算机控制系统进入 温室管理、植物工厂建立标志着人类能够完全控制作物生产 全部环节。 2012年10月22日星期一 第一章 绪 言 27 国外设施农业的发展 设施农业环境工程发展较好的荷兰、日本、以色列等国家。 以荷兰、美国、日本、法国、以色列等国家为代表，其明显 的特征是设施结构多样化，生产管理自动化，生产操作机械 化，生产方式集约化，是以现代工业装备农业，现代科技武 装农业，现代管理经营农业。 1、设施面积较大，发展程度不同 2、设施结构与建筑材料多样化 3、温室管理向电子化、机械化、专业化发展，基本实现自动化管理 技术 4、温室的科研成果不断转化，推动着生产迅速发展 5、温室生产产业化体系已完整运行 2012年10月22日星期一 第一章 绪 言 28 我国设施农业发展现状 我国设施面积最大，1982年为0.7万hm2，1999年已达139.6 万hm2，2002年达到200万hm2，2004年达到250万hm2，占 世界设施总面积85%以上，但是大型温室约1000hm2以上， 95%面积仍是简易型。 在环境工程方面，我国主要在大型温室上实行了温、光、水、 气、肥等因素的基本控制，管理水平在逐步提高，但是大部 分设施内环境管理还主要是基于传统生产经验的、各环境因 素单独调控的方法。 所以，我们要在注重农业产业结构的合理布局与数量增长的 基础上，重点要放在提高设施水平和产品质量，更合理地利 用资源，注重生态效益，实现可持续发展。 因此，需要加强农业生物环境工程领域的基础研究和技术开 发，大力发展该学科，为我国现代设施农业向高水平发展作 出积极的贡献。 2012年10月22日星期一 第一章 绪 言 29 世界各国设施农业面积 世界各国设施农业面积(公顷) 匈牙利 0.33% 希 腊 0.26% 以色列 0.18% 罗马尼亚 0.18% 其他 1.29% 美 国 0.27% 俄罗斯 0.36% 法 国 0.36% 波 兰 0.39% 荷 兰 1.03% 阿尔及利亚 0.30% 突尼斯 0.07% 韩 国 1.34% 西班牙 2.13% 日 本 6.08% 士耳其 0.60% 中 国 85% 2012年10月22日星期一 第一章 绪 言 30 第二节 设施农业环境工程学的内容 与作用 一、设施农业环境工程内容 二、设施农业环境工程在农业生产中的作用 三、存在问题与发展趋势
一、设施农业环境工程内容 二、 设施农业环境工程在农业生产中 的作用 ·设施农业环境工程学内容主要包括以下五个 热、水、气、士五大因素的基 2温室内五大因素与作物生态发育的关系 源与光源 衣 式 ca5.能源开发与利用。 R- 三、存在问题与发展趋势 第三节设施农业环境工程学的学习 方法 ·(一)存在问题 要具备农业环境工程方而理论基础和专门知识 质量较差 2,要进行设施环境工程及设计技能的初步训练。 ,心)发展趋势 “华：注各设多能与应用作技术。要亲自动 制定设准体系 3. 学习者是在来界物的 环境调控的操作技术。 开发物工厂化生产技术体系 思考题 ·1、世界设施农业发展的三个阶段是什么？各 阶段的特点是什么？ ·2、简述设施农业环境工程学涉及到的内容及 作用？ ·3、叙述我国设施农业发展趋势及内容。 ”什么学习设施农业环境工程学的意义及方法是 园艺设施学 6
园艺设施学 6 2012年10月22日星期一 第一章 绪 言 31 一、设施农业环境工程内容 设施农业环境工程学内容主要包括以下五个 部分： 1．温室内光、热、水、气、土五大因素的基本 标征与变化规律； 2．温室内五大因素与作物生态发育的关系； 3．温室环境因子进行调控设备与技术； 4．环境自动自动监测与控制系统； 5．能源开发与利用。 2012年10月22日星期一 第一章 绪 言 32 二、设施农业环境工程在农业生产中 的作用 （一）打破季节限制，实现动植物周年生产 （二）采用标准化管理，实现高产、优质、高效率生 产 温室栽培黄瓜和番茄的产量是露地生产的数倍，目前最 高可以达到50-60kg/m2的产量水平。 （三）节约能源与光源，提高农业生产产值 设施农业是在单位土地面积上高度集约化的生产方式， 其特征是节约土地，减少水肥浪费，能够合理利用太阳 能源，再配上可调控的环境条件，真正实现高效率生产 目的 2012年10月22日星期一 第一章 绪 言 33 三、存在问题与发展趋势 （一）存在问题 1．数量较大，质量较差 2．设施种类齐全，内部功能较差 3．种植种类较多，栽培技术不规范 （二）发展趋势 1．开发新型温室结构，制定设施标准体系 2．开发设施内环境控制技术与设备 3．开发与应用设施生产机械作业技术 4．培养设施农业管理的专门人才 5．应用信息技术，研究与开发植物工厂化生产技术体系 2012年10月22日星期一 第一章 绪 言 34 第三节 设施农业环境工程学的学习 方法 1．要具备农业环境工程方面理论基础和专门知识。 2．要进行设施环境工程及设计技能的初步训练。 比如：要注意各种设备性能与应用操作技术，要亲自动 手安装与使用这些设备。 3．学习者主要是在掌握植物类和工程类知识的基础 上，并能够深入生产实践，理论联系实践，真正掌 握环境调控的操作技术。 2012年10月22日星期一 第一章 绪 言 35 思考题 1、世界设施农业发展的三个阶段是什么？各 阶段的特点是什么？ 2、简述设施农业环境工程学涉及到的内容及 作用？ 3、叙述我国设施农业发展趋势及内容。 4、学习设施农业环境工程学的意义及方法是 什么？