设施园艺学.docx

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设施园艺学

设施园艺学

一、课程内容简介

第一单元：

总论---设施园艺的基本理论与技术（大致包括参考书之第1-5章）

1概念、现状及发展前景；2特点及应用范围；3设施的种类及各类设施的基本结构、

性能及应用；4设施的覆盖材料和性能；5设施的规划设计和建造；6设施内环境特征及其调节与控制。

第二单元：

各论设施育苗技术蔬菜设施栽培花卉设施栽培果树设施栽培

二、学科特点

1应用价值大；

2实践性强；

3技术性高，属高科技产业；

4学习难度大，是生物科学、工程

科学、环境科学的交叉学科。

第一单元：

总论--设施园艺的基本理论和技术

第一章设施园艺的概念、意义、特点、历史现状及前景

一、概念

设施园艺（Protectedhorticulture）是指在不适宜园艺作物（花卉、果树、蔬菜）生长发育的寒冷或炎热季节，利用保温、防寒或降温、防御设施、设备，人为地创造适宜园艺作物生长发育的小气候环境，不受或少受自然季节的影响而进行的园艺作物生产。

又称设施栽培（protectedcultivation）。

二、意义

1对促进国民经济快速发展意义重大；2对提高人们生活水平意义重大；

3对改善恢复生态环境意义重大。

三、特点

高投入高产出,抗灾害能力强,科技含量高,需要市场推动力

★我国设施园艺的特点

✓设施蔬菜栽培由城镇郊区向农作区发展；

✓设施蔬菜栽培区向南扩展；

✓节能日光温室发展迅速；

✓设施结构趋于大型化；

✓种植作物种类多元化；

✓无土栽培发展迅速；

✓绿色食品芽苗菜生产开始普及；

✓设施类型多样化。

国外设施园艺发展新特点

✓建立植物工厂（集约化、自动化、工厂化）；

✓生物圈计划；

✓目前已在美国南部建立“生物圈2号”（地球为生物圈1号），与世隔离，从事专门研究，总面积1.58hm²,按地球上热带海洋、热带雨林、沙漠、沼泽、灌木丛、草原及集约农业等分7区，用现代科学方法生产作物。

作物产量高度16倍。

“生物圈3号”、“生物圈4号”将分别建立在南极和北极。

“生物圈5号”将发射到月球，以解决人类长期在宇宙空间的生存问题，计划在2020年。

✓美国宇航局的无土栽培研究；

✓最新技术为：

每平方米面积可种植小麦10000株，玉米株高仅40-50cm就成熟了；目前，支持一个人在太空中生活，吃的东西包括麦、薯、豆、菜等，每人只需6m²就够了，这些作物从种到收一般50-60天。

✓机器人移苗与灌溉

✓耐低温弱光优良品种的培育

✓育苗基质及营养液的自动调节系统

✓设施内环境调控与智能化管理系统。

我国设施园艺与发达国家的差距

●技术路线落后

●设备、设施装备水平低；

●设施环境调控能力差；

●劳动生产率与机械化水平低；

●缺乏专用品种，产量水平低；

●采后加工处理技术滞后；

●产品分级加工包装设备、采后产品加工贮藏配套技术严重滞后；

●资源浪费严重。

今后的发展方向与对策

●加强种苗技术研究开发；

●提高园艺设施总体装备水平；

●研究开发具中国特色的现代温室或连栋大棚；

●提高智能化水平；

●提高从事人员素质，增产增效；

●开展采后处理及加工商品化技术的开发研究。

思考题

●设施园艺的内涵？

●我国设施园艺发展的特点、存在的问题及今后的发展方向？

●国外设施园艺发展的现状和趋势？

第二章、园艺设施的类型、结构、性能及应用

2.1简易保护设施2.2塑料中小棚2.3塑料大棚2.4荫棚2.5温室2.6植物工厂

简易保护设施

简易保护设施分为地面简易覆盖和近地面覆盖两类。

地面简易覆盖又包括秸杆覆盖、草/粪覆盖、瓦盆覆盖、浮动覆盖等传统类型和地膜覆盖和无纺布浮面覆盖等现代类型。

近地面覆盖又包括风障畦、阳畦（冷床）、酿热温床、电热温床等形式。

地面简易覆盖类型

传统简易覆盖类型

秸秆覆盖:

在畦面上或垄沟上铺一层农作物秸秆的覆盖方式，铺设的厚度因栽培目的不同而异，一般为4～5cm。

草粪覆盖:

在冬季土壤封冻前，在土壤表面覆盖一层4～5cm厚的碎草或土粪的覆盖方式，这种覆盖方式可以减轻在低温下土壤表层的冻结程度。

瓦盆覆盖：

覆盖方式有两种，一种是傍晚将瓦盆扣在植株上，早晨揭开的覆盖方式，以防风、防霜冻、提高温度为栽培目的，适用于早春果菜类蔬菜的定植；另一种方式是白天覆盖，晚上揭开，适用于某些蔬菜的特殊目的栽培，如韭黄的栽培。

浮动覆盖：

这种覆盖方式是将透明覆盖材料（无纺布、遮阳网）直接覆盖在作物表面上。

现代简易覆盖类型（地膜覆盖和无纺布覆盖）

地膜覆盖有：

平畦覆盖高垄覆盖高畦覆盖

平畦覆盖:

在栽培畦的表面覆盖一层地膜的覆盖方式。

高畦覆盖:

高畦覆盖是在菜田整地施肥后，将其做成底宽1.0～1.1m、高10～12cm、畦面宽65～70cm、灌水沟宽30cm以上的高畦，在每个畦面上覆盖地膜。

沟畦覆盖:

沟畦覆盖又称改良式高畦地膜覆盖。

将栽培畦做成沟，在沟内栽苗，然后覆盖地膜，当幼苗长至接触地膜时，将地膜割成十字孔将苗引出。

地膜覆盖的优点1提高地温2提高土壤保水能力和肥力3改变土壤理化性状4减少地表盐分蓄积5增加光照、降低空气相对湿度6防除杂草7节省劳力8节水抗旱

地膜覆盖的应用

1露地栽培2主要用春早熟栽培3设施栽培秋、冬、春栽培中应用4播种育苗

无纺布覆盖

防寒、防冻、防风、防虫、防鸟、防旱、保温和保熵等作用；

直接覆盖畦面上或覆盖于小拱棚上，促进种子发芽与生长。

近地面覆盖的类型

风障畦：

风障是设置在菜田的防风屏障物；我国的风障由篱笆、披风和土背三部分组成；

阳畦阳畦又称冷床，风障畦的发展型，是利用太阳能来保持畦温的栽培方式。

普通阳畦一般由畦框、风障、薄膜（或玻璃）窗、保温覆盖物（稻草、蒲草）等组成。

根据

性能：

吸收光热强，辐射少，受季节和天气影响大

酿热温床

酿热温床是在阳畦的基础上改进的保护地设施，除具备阳畦的防寒保温的功能外，还通过酿热物提高地温，可以弥补日光升温的不足。

酿热温床主要由床框、床坑、酿热物、塑料薄膜或玻璃窗、保温覆盖物等5部分组成。

根据温床在地平面上的位置，可以分为地上式、地下式和半地下式温床，目前应用的最多的是半地下室酿热温床。

●酿热物根据其分解发热特性不同，可以分为高热酿热物和低热酿热物。

●高热酿热物包括：

新鲜马粪、厩肥、各种饼肥等；

●低热酿热物包括：

猪、牛粪及作物秸秆等；

性能：

较阳畦更能平衡地温，导热性与酿热物种类、土层厚度、土壤质地和水分有关；

电热温床

●为了克服酿热温床中温度分布不均匀、升温缓慢的缺点，在电热温床中采用电热线作为加温设备，其加温原理是将电能转变为热能，从而使床土升温，电热线埋入土层深度一般为10cm左右。

●电热加温的设备主要有电热加温线、控温仪、继电器、配电盘组成。

●电热温床主要用于冬春季园艺作物的育苗。

夏季保护设施遮阳网防雨棚防虫网

遮阳网又称遮阴网，凉爽纱，具有遮光、防暑、降温、防台风暴雨、防旱保熵等功能；

性能

●遮光率与投射光照度

●地面降温效应

●减少蒸散量

●减轻暴雨冲击

●减轻台风袭击

●避虫防病

防雨棚夏季蔬菜和果品避雨栽培或育苗的方式；夏季大棚型防雨棚；小拱棚型防雨棚；温室型防雨棚；

防虫网规格：

按照目数分20、24、30、40目；按宽度分100、120、150cm；覆盖方式：

大棚和立柱式隔离网状覆盖；覆盖性能：

防暴雨冲刷、降温等

塑料薄膜中小拱棚小拱棚的类型和特点

●小拱棚可分为拱圆棚、半拱圆棚和双斜面棚；

小棚的形式1.拱园棚2.半拱园棚3.双斜面棚

小拱棚的应用春季提早栽培秋季延后栽培早春育苗

2.3塑料大棚的特点和分类

塑料大棚是用塑料薄膜覆盖的一种大型拱棚。

和温室相比，具有结构简单、建造和拆装方便的特点；和中小棚相比，具有坚固耐用、作业方便的优点。

有拱圆形和屋脊型两种类型，我国多为拱圆形。

按骨架结构分为竹木结构、钢架结构、钢架混凝土结构、钢竹混合结构等。

按连接方式分为单栋大棚、双连栋大棚和多连栋大棚。

塑料大棚的类型

A.单栋大棚B.连栋大棚

竹木大棚的特点

优点：

取材方便，造价较低，建造容易；

缺点：

棚内柱子多，遮光率高、作业不方便，寿命短，抗风雪荷载性能差。

钢架结构大棚

大棚骨架采用圆钢、小号扁钢、角钢、槽钢等轻型钢材经焊接而成，具有坚固耐用的特点。

钢竹结构大棚：

棚型结构与竹木结构相同，用钢材做成平面或三角形拱架，两拱架之间用竹竿做拱杆，具有节约钢材，降低造价，操作便利的特点，是一种较为实用的结构。

普通钢架大棚的特点

骨架坚固，无中柱，棚内空间大，透光性好，作业方便，是比较好的设施。

但这种骨架是涂刷油漆防锈，1-2年需涂刷一次，比较麻烦，如果维护得好，使用寿命可达6-7年。

造价较竹木结构大棚高。

装配式镀锌钢管大棚：

采用热浸镀锌的薄壁钢管组装而成，具有重量轻、强度好，耐锈蚀、易于安装拆卸、坚固耐用的特点。

大棚内温度的性能

大棚内的温度变化：

棚内气温的日变化较外界环境剧烈，光照充足时升温幅度达到20℃以上，晚上只比外界高4-5℃，存在低温霜冻和高温危害的特点。

地温的变化滞后于气温（一般滞后2h），波动幅度较小，相对稳定。

大棚内的光照

季节的影响：

从冬季到春季和夏季，光照逐渐增强，从夏季到秋季和冬季，光照逐渐减弱。

大棚方位：

东西延长的大棚比南北延长的大棚透光率高，但南北延长的大棚光照分布比较均匀。

覆盖材料：

不同材料透光率不同，因薄膜老化可使透光率降低20-40%，因薄膜污染可使透光率降低15-20%。

大棚内的光照分布：

存在垂直变化和水平变化。

大棚内的湿度与气体

大棚内的相对湿度随棚内温度的升高而降低，通风后相对湿度降低，相对于露地而言，大棚内属高湿环境。

大棚内的气体变化：

CO2浓度日变化趋势明显，日出前浓度最高，日出后1小时内在密闭条件下浓度降至外界正常浓度以下，通风后浓度增加。

大棚内的CO2浓度分布不均匀。

大棚内有害气体比较多，如NH3，NO2以及C2H2和Cl2等，浓度高时对作物生长有害。

塑料薄膜大棚的应用

育苗早春蔬菜类的育苗花卉和果树的育苗蔬菜栽培春季早熟栽培秋季延后栽培

从春季到秋季长季节栽培花卉和果树的栽培

荫棚

分为临时性和永久性的荫棚两种类型。

用于花卉和蔬菜的遮荫栽培。

遮荫的目的主要是为了降低光照强度和温度，还有遮雨的功效。

定型材料遮阳网和防虫网已广泛应用于生产实践。

温室

●温室（greenhouse）是可以人工调控环境中温、光、水、气等因子，其栽培空间覆以透明覆盖材料，人在其内可以站立操作的一种性能较完善的环境保护设施。

温室类型的划分

按照覆盖材料划分：

玻璃温室、塑料薄膜温室和硬质塑料板温室。

按照温室透明屋面的形式分为：

单屋面温室，双屋面温室，拱园屋面温室，连接屋面温室，多屋面温室等。

温室类型的划分

按照骨架的建筑材料划分：

竹木结构温室，钢筋混凝土结构温室，钢架结构温室。

按照温室能源划分：

加温温室和日光温室。

加温温室又分为地热能源温室，工厂余热温室和人工能源加温温室。

按照温室的用途又可分为科研型温室、生产型温室和观赏型温室等类型。

温室的外形1.单屋面温室2.双屋面温室3.三折式温室4.拱圆式温室5.屋脊型温室6.连栋式温室

单屋面温室

●单屋面温室是我国设施园艺生产的重要类型之一，具有结构简单，施工便利，成本低和耗能少的特点。

●单坡面温室主要由墙体、后屋面、前屋面、床架、保温覆盖物和加温设施构成。

●传统的单屋面温室多用玻璃作为保温覆盖材料，近年来已逐渐被塑料薄膜日光温室所代替。

单屋面温室中以二折式、