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欢迎大家第一次走进
我们《农业生物环境工程》慕课的课堂
大家好 我是中国农业大学
农业建筑与环境工程系的赵淑梅
在进入课程学习之前
我想大家一定会很想知道
我们这是一门什么样的课程
会学习哪些内容
学习之后又会有哪些收获呢
好
那就让我们从这样的几张老照片入手
来开启我们的学习之旅
这是一组黑白老照片
所记录的场景
我想大家一定不会陌生
因为如果你是30岁以上的年龄
那么你一定经历过
如果你是20岁左右的年龄
那么你的父母也一定经历过
是的 这就是一组记录上个世纪
冬储大白菜的场景的照片
实际上 细算起来
距今也不过30年左右的历史
在那个年代 每到秋天
冬储大白菜
绝对是每一个家庭必做的一件大事
因为这关乎了一个家庭一个冬天吃菜的问题
在那个年代
我们的农业
基本上还处于靠天吃饭的时代
冬天就意味着万物萧条
就意味着无法进行农业生产
同样在肉蛋奶等副食产品供应方面
我们也经历了一段资源匮乏
凭票供应的历史时期
我们以北京为例
在1960年
人均猪肉消费量仅为2.65kg
到1977年人均猪肉供应量每月仅1kg
到了1988年
猪 牛 羊肉以及鸡蛋等
仍处于凭票供应的阶段
直到1992年12月
才全部结束了凭票供应的历史
然而对比一下 再看看今天
无论何时何地
只要我们走进菜市场
走进超市
都能够看到这样琳琅满目的农产品
我们已经感受不到地域和季节的差异
那么大家在享受这种农产品丰富的同时
是否仔细回想过
前后不到30年的时间
这种巨大的变化
原因何在呢
是的 我想你一定回答得出来
那就是我们国家现代设施农业技术的发展
我们来以设施园艺的发展为例
来看一下这种变化
这是一张从1978年到2012年
各种设施园艺面积的统计数据
这里下面的几条曲线
代表了不同设施类型的面积
最上面一条曲线
代表了总的设施园艺面积
我们就来看一下总面积的发展趋势
1978年我国开始实行改革开放政策之初
设施园艺总面积
仅有0.5万公顷左右
直到1990年前后
也不过是二三十万公顷
这就也直接印证了刚才所说的
不到30年之前
我们还需要冬储大白菜的原因
但是1992年之后
设施园艺技术进入了一个快速发展的时期
到2008年
即改革开放30周年的时候
总的设施园艺面积已经达到了350万公顷
变化可谓天翻地覆
这才有了今天丰富的市场供应
同样作为设施农业生产的一部分
设施养殖领域也经历了
几乎同样的一个发展经历
在这样的发展过程中
我们农业生物环境工程
起到了什么样的作用呢
我们来了解一下
首先我们要知道什么是农业生物环境工程
所谓农业生物环境工程
就是随着现代农业发展的需求
而产生和发展起来的一门学科
其主要任务
就是在充分掌握农业生物与各环境因素之间
相互作用规律的基础上
研究如何采用高效
经济的环境调控技术与设施
突破自然条件的限制
来创造更加适宜生物生长发育的环境
从而实现提高农业生物产品的生产效率
和产品品质的目的
如果以这样一副示意图我们来表示的话
那么设施农业生产
就是一个基于建筑设施进行的
相对封闭的生产系统
在这个系统中
生物是核心 但是我们要知道
生物和环境的关系
它既受环境的影响
又是环境的一部分
所以农业生物环境工程的任务
就是通过工程技术手段
为生产过程提供适宜的环境
从而获得高产
优质的产品
这里我们反复在强调环境这个关键词
那么环境
对于农业生产的意义何在呢
我们都知道两句古话
一是种瓜得瓜 种豆得豆
它说明了生物的物种以及生长特性
产量高低等潜力
决定于生物的遗传特性
但同时我们还知道另外一句话
那就是
橘生淮南则为橘 生于淮北则为枳
这表明了生物的遗传潜力
能否实现或者实现的程度
则取决于生长的环境
可见环境对于农业生产有多么重要
那么农业生物环境工程
在设施农业生产中的地位如何呢
我们都知道
所谓设施农业
是在必要的设施及工程技术
创造的相对封闭的
优于自然的环境条件下
以集约化
工厂化的生产方式
进行的农业动植物产品生产的过程
那么从这个描述中我们可以看到
设施农业生产过程
能够实现的基础和前提就是环境
而实现这个环境
就是我们农业生物环境工程的任务
所以我们可以说
农业生物环境工程
是设施农业生产的重要的支撑和科技内涵
那农业生物环境工程技术的应用
对农业生产
产生了哪些影响呢
首先使农业生产突破了季节和地域的限制
无论是在严寒的冬天
还是在酷热的夏季
无论是肥沃的土壤
还是贫瘠的戈壁
通过农业生物环境工程技术
我们都可以给动植物
创造出适宜生长的环境条件
实现农产品的周年生产
二是使农业生产更加可控 高效
现代环境调控技术的保障
使得设施农业的生产过程
产品产量及品质更加可控
而且生产效率更高
比如肉蛋奶等动物性产品
可以按节律进行生产
可以均衡市场供应
再比如
在现代栽培技术及环境管理条件下
温室番茄的产量
已经可以达到每平方米70~80千克
这都是传统的粗放型农业无法实现的
三是使农产品的种类更加丰富
在环境可控的条件下
设施农业生产的动植物种类更加丰富
比如蔬菜 花卉 水果
食用菌等的设施种植
以及猪 鸡 牛 羊等的设施养殖
都极大地丰富了人们的生活
也改善了人们的营养结构
另外
农业生物环境工程技术
使土地资源的利用更加高效
在封闭
可控环境的空间内
进行高密度 集约化 周期性的生产
使得单位土地资源的产出率显著提高
这对解决我们这样土地资源比较紧缺的
人口大国的农产品的供应的问题
做出了重要的贡献
下面 我们再来具体介绍一下我们这门课程
首先是课程的内容框架
在本课程的学习中
我们会学习三部分的主要内容
一是环境调控原理
二是环境调控技术
三是原理与技术的应用
在环境形成原理方面
我们会重点关注热环境 湿环境 光环境
以及空气质量等环境的形成原理
在此基础上我们会学习
保温 隔热 通风 降温 遮光 补光
等环境调控技术与装备
最后 我们再以温室和畜禽舍为例
学习这些环境原理及技术的应用
作为课程的学习目标
我们希望大家能够有以下收获
一是掌握动植物生产性设施的环境形成原理
影响因素以及环境特点
二是掌握温 光 湿 气
等环境参数的调控原理
计算方法以及调控技术
三是掌握种植及养殖环境调控技术
及装备的应用方法
最终 通过学习
我希望
大家能够获得解决现代设施农业生产中
环境调控问题的基本技能
农业生物环境工程是一门既具有理论性
又具有工程应用性
同时又具有明显的学科交叉特点的课程
所以在学习过程中
我们会涉及到传热学
工程热力学
流体力学
农业生物环境原理以及建筑构造等方面的知识
我们的教学团队
目前有5名老师组成
所有的老师均具有博士学位
其中教授两名
副教授一名
讲师两名
本课程所使用的教材
是由马成伟 苗香雯教授主编的
农业生物环境工程
此外
我们的课程也会参考一些
相关设计规范等资料
通过以上的介绍
大家会不会对我们的课程有一些期待了呢
是的
我和我的团队
也非常期待与大家在此相聚
一起来领略先进工程技术
与现代农业生产的结合之美
共同感受现代工厂化农业的智慧和力量
好 谢谢大家!
-绪论
-随堂练习
-2.0 本章导学
--本章导学
-2.1 湿空气参数及焓湿图
--2.1 随堂练习
-2.2 围护结构的稳态传热
--2.2 随堂练习
-2.3 围护结构的非稳态传热
--2.3 随堂练习
-2.4 围护结构的热工设计
--2.4.1 随堂练习
--2.4.2 随堂练习
-2.5 综合练习
--简答题
-3.0 本章导学
--本章导学
-3.1 采暖概述
--3.1 采暖概述
--3.1 随堂练习
-3.2 农业设施的采暖热负荷
--3.2.1 随堂练习
--3.2.2 随堂练习
-3.3 热水采暖系统
--3.3.1 随堂练习
--3.3.2 随堂练习
-3.4 综合练习
--简答题
-4.0 本章导学
--本章导学
-4.1 农业设施通风的目的
--4.1 随堂练习
-4.2 基本概念及通风调控要求
--4.2 随堂练习
-4.3 农业设施的自然通风
--4.3.1 随堂练习
--4.3.2 随堂练习
-4.4 农业设施的机械通风
--4.4.1 随堂练习
--4.4.2 随堂练习
-4.5 农业设施的降温
--4.5.1 随堂练习
--4.5.2 作业
-4.6 综合练习
--简答题
-5.0 本章导学
--本章导学
-5.1 设施类型及环境特点
--5.1 随堂练习
-5.2 植物工厂概述
--5.2 随堂练习
-5.3 园艺设施光环境调控
--5.3.1 随堂练习
--5.3.2 随堂练习
--5.3.3 随堂练习
-5.4 温室CO2调控
--5.4 随堂练习
-5.5 温室温湿环境调控
--5.5.1 随堂练习
--5.5.2 随堂练习
--5.5.3 随堂练习
-5.6 日光温室环境及构造
--5.6.1 随堂练习
--5.6.2 随堂练习
--5.6.3 随堂练习
--5.6.4 随堂练习
-5.7 温室节能调节技术
--5.7 随堂练习
-5.8 综合练习
--简答题
-6.0 本章导学
--本章导学
-6.1 畜禽舍养殖设施类型与环境调控要求
--6.1 随堂练习
-6.2 畜禽舍保温隔热与气密性
--6.2 随堂练习
-6.3 畜禽舍通风降温
--6.3.1 随堂练习
--6.3.2 作业
--6.3.3 随堂练习
-6.4 畜禽舍光照环境
--6.4.1 随堂练习
--6.4.2 随堂练习
-6.5 畜禽舍空气污染物减排
--6.5.1 随堂练习
--6.5.2 随堂练习
--6.5.3 随堂练习
-6.6 畜禽舍节能调控技术
--6.6 随堂练习
-6.7 综合练习
--简答题
-期末考试