第8节 设施环境调控之气体调控在线视频

现在 我们来学习

气体环境调节及控制

设施是一个比较封闭的空间

当其通风口全部关闭时

温室内的气体环境

与露地栽培有很大不同

气体成分也非常复杂

影响着园艺植物的生长发育

如设施内二氧化碳的亏缺问题

由于煤炭加温和施肥方法不当

以及覆盖材料不合格等

产生高浓度有害气体

如氨气 乙烯

一氧化碳 二氧化硫等

我国园艺设施内

有害气体主要来自于

有机肥腐熟发酵过程中

产生的氨气

或不合格塑料薄膜

在高温下易挥发出乙烯

对蔬菜产生毒害作用

先来了解一下

设施内二氧化碳的浓度特点

园艺设施内

二氧化碳浓度特点总体是

夜间富集 白天亏缺

并且分布不均匀

在设施栽培通风条件下

通风口处

二氧化碳的浓度与外界接近

大概是330到350ppm

但行间二氧化碳严重不足

低温季节更明显

但夜间情况相反

植物呼吸产生的二氧化碳

在作物行间积累

凌晨一般可达到800到1200ppm

有机肥施用充足的

可达2000ppm左右

但白天见光后

二氧化碳浓度急剧下降

一般见光一小时内

二氧化碳浓度从800~1000ppm

可以降低到200ppm左右

如不通风或进行二氧化碳施肥

将造成植株饥饿状态

通风后温室内二氧化碳浓度

会迅速上升

晴天能够升高到260ppm

阴天可升高到300ppm左右

那么二氧化碳施肥

多大浓度合适呢

围绕二氧化碳的施肥浓度

国内开展了很多的实验研究

所得结果差异也比较大

这张图给出的是荷兰的一个实验结果

这是在不同光照强度

和不同二氧化碳浓度下

植物的净光合速率变化图

我们从这个图中能够看到

当二氧化碳浓度

从200ppm增加到500ppm时

随着浓度和光照强度的增加

其净同化率增加幅度比较大

而从750增加到1000ppm时

随着光强的增加

净同化率增加幅度很小

因此 认为二氧化碳施肥比较合适的浓度

可以控制在500到800ppm

这是对二氧化碳施肥的经济性分析

通过经济性分析

也同样得出

二氧化碳施肥浓度的优化区域

应该在450到500ppm

在实际控制中

一般会把二氧化碳施肥的下限浓度

设定在300ppm

上限浓度设定在800ppm

即低于300开始进行二氧化碳补充

高于800可以停止补充

保证他它的平均浓度

在500ppm左右

知道了CO2施肥的浓度

那么什么时间

进行二氧化碳施肥呢

首先 要有一定的光强和温度

其次 要在合适的作物发育阶段

一般温室见光一个小时后

进行二氧化碳施肥比较合适

此时温度升高

温室内二氧化碳浓度

也降到了低于外界浓度

另外

在作物产品器官形成速度快的时期

进行二氧化碳施肥的增产效果更显著

一般在通风前30分钟停止CO2施肥

那么二氧化碳的肥源有哪些呢

我们可以利用

富含碳的有机物发酵产生CO2

如有机肥发酵

秸秆生物反应堆这两种方法

都是通过有机物在微生物的作用下

产生二氧化碳

其优点是简便易行 成本低

缺点是二氧化碳浓度不易控制

也可以利用化学反应

如用稀硫酸和碳氨

通过化学反应产生二氧化碳

这种方式可以实现

二氧化碳的定量控制

还有二氧化碳吊袋肥

以及利用液态二氧化碳

通过燃烧煤 焦炭 白煤油 天然气等

产生二氧化碳

后面的几种二氧化碳肥源

都可以实现

二氧化碳的定量控制施肥

这是生产中利用秸秆生物反应堆

进行黄瓜的越冬生产

秸秆生物反应堆

在释放二氧化碳的同时

还具有提高土壤的温度

改善土壤理化性质的多重作用

因此 采用这种方法

进行喜温蔬菜越冬栽培

增产效果非常显著

这几张图片

是秸秆生物反应堆的制作过程

目前已经有专用的开沟机

大大降低了劳动强度

开沟后将秸秆和发酵菌剂

有机肥分层撒入

最近几年因为秸秆还田

可以用玉米芯代替秸秆作为碳源

前面我们看到的是

直接将秸秆埋入栽培畦内

我们叫内置式秸秆生物反应堆

也可以将秸秆

集中在温室的某一个地方进行发酵

然后将里面产生的二氧化碳气体

通入温室中进行施肥

这叫外置式秸秆生物反应堆

这张图片

就是利用外置式秸秆生物反应堆

进行CO2施肥

但不论是内置式还是外置式

我们都不能够对

温室内的二氧化碳浓度

进行精准的调控

这张图片是

液态二氧化碳施肥的方法

和利用化学反应产生二氧化碳

可以实现二氧化碳的定量供应

这是采用二氧化碳钢瓶

对温室内的作物进行二氧化碳施肥

目前大型连栋温室多采用无土栽培

因此 二氧化碳施肥

对提高产量就更加重要

因为在土壤栽培条件下

我们还可以通过

有机肥分解产生二氧化碳

但在无土栽培条件下

除了植物的呼吸

没有其他二氧化碳的来源

因此二氧化碳施肥

对无土栽培就更加重要

目前对于具有一定规模的

采用无土栽培的温室

多采用这种

气 电和二氧化碳联用系统

通过燃烧天然气产生的二氧化碳

用于白天温室内植物的二氧化碳施肥

产生的热量通过热水回收系统

储存在储热水塔中

用于夜间供应温室

提高温室的温度

燃烧天然气产生的电

可以并入国家电网

这是连栋温室内

无土栽培的番茄进行二氧化碳施肥

用带孔的塑料管道

向室内释放二氧化碳

浓度控制在800ppm左右

温室的有害气体

主要是氨气 二氧化氮

这主要是由于施肥不当造成的

二氧化硫和一氧化碳

这主要是由于加温

煤的质量或燃烧不完全造成的

乙烯和氯气

是由于不符合规定的塑料薄膜引起的

氟化氢和臭氧

是由于地下水或大气污染引起的

这张图片是因为有机肥腐熟不充分

引起的黄瓜氨气中毒的症状

这张图片也是有机肥腐熟不充分

引起的茄子的氨害

那如何进行有害气体的预防呢

首先 有机肥要充分腐熟

其次 改变加温的方式

尽量不要直接在温室内生火加温

第三 要选择符合标准的塑料薄膜

第四 防止农药残毒污染

大气污染和地热水的污染

最主要的是有机肥的充分腐熟

这也是我们设施栽培中

经常发生气体危害的主要原因

通风换气是预防气体危害的有效措施

从前面

我们已经学过的

环境控制技术

可以看到

通风不论是对温度 光照湿度 气体

都是非常重要的调控手段

因此我们说

在设施环境调控中

通风很重要

通风方法有自然通风

自然通风的方式

有底窗通风型 天窗通风型

和底窗天窗通风型

底窗通风

通风部位比较低

在早春容易造成扫地风危害

为了避免这种现象发生

目前 将通风口都上提到中部

就是我们说的腰部通风

天窗通风型

主要是在园艺设施的顶部开风口

通风降温效果好于底部通风

通风方式除了自然通风

还有强制通风

强制通风的方式有低吸高排型

特点是风速大 通风快

但温度分布不均匀

会在温室的上部形成高温区

还有高吸高排型

高吸高排型容易在下部形成高温区

还有高吸低排型

高吸低排型温度分布相对是最均匀的

因此我们现在的现代化温室

强制通风都采用高吸低排型

在这一小节

我们主要介绍了

园艺设施内的气体环境特征

和调节控制技术

要求同学们

掌握园艺设施内

CO2浓度变化特点

CO2施肥方法

CO2的来源

及不同CO2肥源的特点

有害气体产生的途径及预防措施

这节就到这里

再见