当前课程知识点:设施园艺学 > 第四章 园艺设施的环境特征及其调节控制 > 第8节 设施环境调控之气体调控 > 第8节 设施环境调控之气体调控
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
-第一节 设施园艺在国民经济中的地位和作
--第一章第一节作业
-第二节 小节设施园艺的发展历史与成绩
--发展历史和成绩 作业
-第三节 设施园艺的主要内容与特点
--主要内容 作业
-第1节 简易园艺设施之地面简易覆盖
--地面简易覆盖作业
-第2节 简易园艺设施之近地面覆盖
--近地面简易覆盖作业
-第3节 地膜覆盖
--地膜覆盖作业
-第4节 塑料薄膜中、小拱棚
--塑料中小拱棚作业
-第5节 塑料薄膜拱棚之大棚结构
--大棚结构作业
-第6节 塑料薄膜拱棚之大棚性能与应用
--大棚性能与应用作业
-第7节 温室之温室分类与单屋面温室结构参数
--温室分类与结构作业
-第8节 温室之单屋面温室类型与结构
--单屋面温室类型与结构
-第9节 温室之单屋面温室性能与应用
--单屋面温室与性能 作业
-第10节 温室之现代化温室
--现代化温室 作业
-第1节 园艺设施覆盖材料历史沿革及要求
--历史与分类 作业
-第2节 透明覆盖材料及应用之普通薄膜
--普通薄膜 作业
-第3节 透明覆盖材料及应用之功能薄膜
--功能膜 作业
-第4节 透明覆盖材料及应用之EVA膜
--EVA 膜作业
-第5节 透明覆盖材料及应用之地膜
--地膜覆盖 作业
-第6节 半透明与不透明覆盖材料
--半透明与不透明材料 作业
-第1节 园艺设施内的光环境
--光环境作业
-第2节 影响园艺设施光环境的因素
--光环境影响因素作业
-第3节 光照环境的调节与控制
--光环境调控
-第4节 设施环境调控之温度特征
--温度环境作业
-第5节 设施环境调控之温度调控
--温度调控作业
-第6节 设施环境调控之空气湿度
--空气湿度作业
-第7节 设施环境调控之土壤湿度
--土壤湿度作业
-第8节 设施环境调控之气体调控
--气体调控作业
-第9节 设施环境调控之土壤特点
--土壤特点作业
-第10节 设施环境调控之土壤调控
--土壤调控作业
-第11节 设施园艺的综合环境管理
-第1节 温室园区规划设计
--设施园区规划设计
-第2节 日光温室的设计(一)
--日光温室设计1 作业
-第3节 日光温室的设计(二)
--日光温室设计(二)作业
-第4节 日光温室的设计(三)
--日光温室设计(三)作业
-第1节 工厂化育苗概述
--工厂化育苗作业
-第2节 工厂化穴盘育苗的配套设备
--穴盘育苗设备作业
-第3节 工厂化嫁接育苗
--嫁接育苗作业
-第4节 穴盘育苗管理技术之一
--穴盘育苗管理技术之一作业
-第5节 穴盘育苗管理技术之二
--穴盘育苗管理技术之二 作业
-第6节 园艺作物设施栽培特点
--园艺作物设施栽培特点 作业
-第7节 设施蔬菜栽培区划
--设施蔬菜栽培区划 作业
-第1节 无土栽培的历史与现状
--无土栽培历史和现状-作业
-第2节 营养液组成的原则
--营养液组成 -作业
-第3节 营养液氮源与铁源的选择
--氮源与铁源-作业
-第4节 营养液的配制技术
--营养液的配置技术-作业
-第5节 营养液的管理技术
--营养液管理技术-作业
-第6节 水培技术
--第6节 水培技术
--水培技术-作业
-第7节 基质栽培技术
--基质栽培技术-作业