1、1第十一章 保护地小气候 第一节 地膜覆盖小气候 第二节 改良阳畦 第三节 塑料大棚 第四节 温室小气候2第一节 地膜覆盖小气候 一、地膜覆盖发展简介 二、地膜覆盖的方式 三、地膜覆盖的效应 四、地膜的种类及特点 五、地膜覆盖的生产应用 3一、地膜覆盖发展简介 20 20世纪世纪6060年代，在日本、欧美等国家兴起，并得到普及。年代，在日本、欧美等国家兴起，并得到普及。 19791979年，地膜覆盖技术引入我国。年，地膜覆盖技术引入我国。 80 80年代以后，我国地膜覆盖的年代以后，我国地膜覆盖的农田面积农田面积和和推广区域推广区域不断扩大，栽培不断扩大，栽培作物种类作物种类不断增加，不断增加
2、，增产增收增产增收效果显著。效果显著。 1 1、覆盖面积和推广区域：、覆盖面积和推广区域： 19791979年（年（660660亩）亩） 1997 1997年（年（1 1亿多亩，成为世界上最大生产国和使用国）亿多亩，成为世界上最大生产国和使用国） 20012001年（年（2.192.19亿亩，占世界地膜覆盖面积亿亩，占世界地膜覆盖面积7070以上）以上） 目前，目前，用量800万亩/年，消耗44万吨。42 2、栽培作物种类和效益：约、栽培作物种类和效益：约4040多种作物上大面积多种作物上大面积推广。据统计，从推广。据统计，从19821982到到19951995年，年， 累计增产：粮食累计增产
3、：粮食26422642万吨，花生万吨，花生355355万吨，糖万吨，糖料料655655万吨，蔬菜万吨，蔬菜20902090万吨，瓜果万吨，瓜果44884488多万吨，多万吨，及其他农产品，及其他农产品， 累计增值：累计增值：950950亿元亿元 现在现在, , 大多数地膜一般是厚为大多数地膜一般是厚为0.0050.0050.015mm0.015mm的聚乙烯透明塑料薄膜。的聚乙烯透明塑料薄膜。现在不断研制开发各种颜色的选择透光、抑制杂草现在不断研制开发各种颜色的选择透光、抑制杂草的塑料地膜，和可降解无公害的生物地膜。的塑料地膜，和可降解无公害的生物地膜。此外，还研制出铺设地膜的各种型号的覆盖机具
4、。此外，还研制出铺设地膜的各种型号的覆盖机具。 5二、地膜覆盖的方式1平畦覆盖：平畦覆盖：畦宽畦宽1.01.65米，便于灌水，后期增温效果差米，便于灌水，后期增温效果差2高垄覆盖：高垄覆盖：宽宽0.450.60米，高米，高0.10.15米，增温效果好米，增温效果好3高畦覆盖：高畦覆盖：底宽底宽1.0米，畦宽米，畦宽0.650.7米，高米，高0.10.12米，沟宽米，沟宽0.3米米4沟畦覆盖：沟畦覆盖：先盖天，后盖地。前期保温防霜，后期便于灌水。先盖天，后盖地。前期保温防霜，后期便于灌水。优点 具有保温、保湿效具有保温、保湿效果好，增温快，增产显著，适果好，增温快，增产显著，适于机械化作业等。于
5、机械化作业等。缺点 灌水、施肥较难，灌水、施肥较难，渗水不充分，容易出现畦心干渗水不充分，容易出现畦心干及中后期脱肥、作物早衰等问及中后期脱肥、作物早衰等问题。题。高畦覆盖高畦覆盖优点保水能力强，便于施肥灌水。缺点地温提高得慢，地膜易受泥土污染而降低透光率，不利于机械化作业，增产效果较差。平畦覆盖平畦覆盖1213（一）对环境条件的影响（一）对环境条件的影响 1. 1.对土壤环境的影响对土壤环境的影响 保持土壤湿度。保持土壤湿度。 提高膜下土壤温度。提高膜下土壤温度。 提高土壤肥力及肥料利用率。提高土壤肥力及肥料利用率。 改良土壤性状。改良土壤性状。 防止地表盐分聚集。防止地表盐分聚集。1. 促
6、进种子发芽出土及加速促进种子发芽出土及加速营养生长。营养生长。2. 促进作物早熟。促进作物早熟。3. 促进植株发育和提高产量。促进植株发育和提高产量。4. 提高产品质量。提高产品质量。5. 增强作物抗逆性。增强作物抗逆性。191 1232426适用于夏季覆盖，在蔬菜棉适用于夏季覆盖，在蔬菜棉花、甜菜、西瓜、花生等作物上花、甜菜、西瓜、花生等作物上均可应用均可应用2931除 草 膜 在薄膜制作过程中掺入除草剂，覆盖后单面析出在薄膜制作过程中掺入除草剂，覆盖后单面析出除草剂达除草剂达707080%80%，膜内凝聚的水滴溶解了除草剂后，膜内凝聚的水滴溶解了除草剂后滴入土壤，或在杂草触及地膜时被除草剂
7、杀死。滴入土壤，或在杂草触及地膜时被除草剂杀死。 国内厂家生产的杀草膜采用的除草剂主要有：国内厂家生产的杀草膜采用的除草剂主要有：扑扑草净草净 主要用于水稻、花生、玉米及果树，但对黄瓜主要用于水稻、花生、玉米及果树，但对黄瓜甜椒、豆类、西红柿等有药害，忌用。甜椒、豆类、西红柿等有药害，忌用。 除草醚、除草醚、敌草隆、除草剂敌草隆、除草剂1 1号号 可用于茄子、黄瓜、西红柿等蔬可用于茄子、黄瓜、西红柿等蔬菜。菜。在地膜吹塑成型后，经圆刀切割打孔而成。在地膜吹塑成型后，经圆刀切割打孔而成。孔径及孔数排列是根据栽培作物的株行距孔径及孔数排列是根据栽培作物的株行距要求进行的。要求进行的。在普通地膜上用
8、激光打出微孔，每平方米在普通地膜上用激光打出微孔，每平方米打打200、400或或800孔，以增加地膜透气性，孔，以增加地膜透气性，防止膜下土壤防止膜下土壤CO2含量过高。含量过高。降解膜降解膜(1）光降解膜： 在吹塑过程中混入一定量的“促老化材料”制成地膜。这种地膜经过一定时间（40、60、80天）后，能自行老化降解破碎成小块，进一步降解成粉末掺混于土壤中，不造成污染，对土壤结构无不良影响。这种地膜在光的照射下降解，但是被埋入地下的不能够降解，从生产和环保的角度上讲不适合使用。（2）生物降解膜：依靠微生物的活动来分解。把淀粉均匀的撒在膜内，依靠微生降解淀粉的同时把地膜降解掉。生物降解膜的主要缺
9、点是强度不够，容易被撕破。35五、地膜覆盖的生产应用1露地栽培：春提前栽培露地栽培：春提前栽培2设施栽培：秋冬春栽培设施栽培：秋冬春栽培3. 播种、扦插育苗播种、扦插育苗 3637项目铺地膜不铺地膜首次采收时间6月10日6月20日产量/日期价格产量/日期价格第一次采收100/6月10日1.00100/6月20日0.80第二次采收300/6月20日0.80300/7月1日0.60第三次采收500/7月1日0.60500/7月10日0.40第四次采收400/7月10日0.40从产量和总体收入中可以看到提早上市的收益很大。铺地膜与不铺地膜生产黄瓜的比较铺地膜与不铺地膜生产黄瓜的比较39地膜的缺点地膜
10、的缺点污染环境污染环境使作物早衰，作物生长到中、后期产量突然下降，造使作物早衰，作物生长到中、后期产量突然下降，造成这种原因是成这种原因是脱肥：脱肥：特别是P、K肥，P肥只能做基肥，而且磷肥在土壤中的移动速度很慢，其他养分由于覆盖地膜地温高分解释放速度快，使后期养分供应不充足，作物生长缺乏肥料造成早衰；土壤空气的污染：土壤空气的污染：由于作物根系呼吸作用、和地膜受热分解释放出Cl2等气体使土壤中的空气受到污染，而且土壤中的空气与外界空气的交换受到地膜阻碍，有害物质不能排出，新鲜空气不能进入土壤，使根系呼吸作用受到阻碍，进一步影响根系的吸水、吸肥能力，从而影响作物的生长。40第二节 改良阳畦 改
11、良阳畦又名小暖窖、立壕子，是在阳畦的基础上，将畦框加高、加厚、增加采光面积，主要由土墙、棚架、后棚顶、薄膜和不透明覆盖物组成，防寒保温效果较好。一般后墙高091米，墙厚40一50厘米，中柱高15米，后棚顶宽1015米，山墙与后墙厚度一样。把细竹竿后端措在后棚顶，前端措在地面上，形成棚架，架上盖薄膜。也有的不建后棚顶，直接用事先做好的拱圆形骨架一端抵在后墙上，一端支在地面上，骨架上盖薄膜。改良阳畦的跨度一般3米。与阳畦相比，改良阳畦栽培的面积增加一半以上，抵抗低温的能力大大增强，人进入暖内进行操作，管理比较方便。 改良阳畦容易导致高温、高湿的小气候环境。41第三节第三节 塑料大棚塑料大棚 一一
12、塑料大棚的类型与结构塑料大棚的类型与结构 二二 塑料大棚的小气候及其调节塑料大棚的小气候及其调节 三三 塑料大棚的建造与应用塑料大棚的建造与应用 塑料薄膜大棚的主要类型 塑料薄膜大棚的组成部分 塑料薄膜大棚各主要类型的特点 塑料薄膜大棚的规格43主要类型塑料大棚塑料大棚竹木结构竹木结构竹骨架竹骨架木骨架木骨架钢筋骨架钢筋骨架钢管骨架钢管骨架混合结构混合结构44竹骨架大棚45木结构大棚46钢筋片架大棚 47钢管大棚 48立柱立柱拱杆拱杆骨架骨架1.立柱立柱2.拱杆拱杆(棚杆或拱架棚杆或拱架)3.拉杆拉杆(拉梁拉梁)4.压杆压杆(或压膜线或压膜线)三杆一柱三杆一柱5.棚膜棚膜6.门窗门窗大大棚棚5
13、0大棚骨架-三杆一柱边柱边柱腰柱腰柱中柱中柱立柱立柱拱杆拱杆压杆压杆拉杆拉杆 平面拱架三角形拱架作用：支撑棚膜，横向固定在立柱或纵梁上的小柱上，作用：支撑棚膜，横向固定在立柱或纵梁上的小柱上， 呈呈各种形状各种形状，两端插入地下。，两端插入地下。间距：间距：0.81m，深，深4050cm。种类：竹木结构用竹竿；钢架大棚采用拱架（平面和种类：竹木结构用竹竿；钢架大棚采用拱架（平面和 三角形），也常与单杆拱混合使用。三角形），也常与单杆拱混合使用。弧形弧形半圆形半圆形半椭圆形半椭圆形带棚肩的弧形带棚肩的弧形带棚肩的屋脊形带棚肩的屋脊形半拱形半拱形55钢架大棚-钢筋片架56钢架大棚-钢管片架 57三
14、角形拱架583.拉杆（纵梁）作用：作用： 种类：种类： 用料：用料： 是纵向连接立柱、固定拱杆（或拱架）的是纵向连接立柱、固定拱杆（或拱架）的拉手，使大棚整体加固连接，稳定全棚。拉手，使大棚整体加固连接，稳定全棚。竹木结构及钢管组装式大棚用拉杆，钢竹木结构及钢管组装式大棚用拉杆，钢筋大棚用纵梁。筋大棚用纵梁。粗竹竿、木杆、钢管等。粗竹竿、木杆、钢管等。594.压杆（或压膜线）竹木大棚：竹木大棚： 34cm粗的粗的竹竿竹竿或或8#铅丝、旧电话线铅丝、旧电话线装配式钢管大棚：装配式钢管大棚： 聚丙烯塑料压膜线与卡槽聚丙烯塑料压膜线与卡槽钢架大棚：钢架大棚： 聚丙烯塑料聚丙烯塑料压膜线压膜线压杆压杆
15、615.棚膜种类：厚0.1mm的农用PVC和PE；扣膜方式：4种注意事项：膜相接处应重叠 3040cm，两侧膜入土30cm。4块膜块膜3块膜块膜2块膜块膜1块膜块膜围裙围裙通风口通风口顶风顶风腰风腰风跨度较大，矢高跨度较大，矢高2.2m以下的竹木棚以下的竹木棚跨度较大，矢高跨度较大，矢高2.2m以上的钢材大棚以上的钢材大棚跨度小，棚面矮的大棚跨度小，棚面矮的大棚跨度小，棚面高的大棚跨度小，棚面高的大棚门：高门：高1.22m，宽，宽80cm窗：多采用扒缝放风的方式通风窗：多采用扒缝放风的方式通风骨 架 材 料立 柱 、 拉 杆拱 杆优 缺 点竹 木 结 构杨 柳 木 、 硬杂 木 、 粗 竹竿竹
16、 竿 、 竹 片造 价 低 （ 3-4千 元 ） 。 使 用 年 限短 （ 2-3年 ） ， 立 柱 多 ， 遮 光 且不 利 操 作钢 材 结 构无 立 柱 ； 钢筋 或 钢 管 12-16mm的圆 钢 、 扁 钢 、角 钢 拱 架抗 风 雪 力 强 ， 坚 固 耐 用 （ 6-7年 ） ； 操 作 方 便 ， 可 机 械 作 业 ，通 风 可 自 动 化 。 防 锈 、 防 腐 维修 费 用 较 高 。混 合 结 构木 杆 、 水 泥柱 ； 木 杆 、竹 竿竹 竿 、 竹 片 、铁 拱 架钢 拱 架 、 竹 竿 拱 杆 的 混 合 结 构的 无 柱 大 棚 较 实 用 。 节 约 钢 材
17、，造 价 较 低 ， 操 作 方 便 。装 配 式 钢 管 结构仅 有 端 头 立柱 ； 薄 壁 镀锌 钢 管 25-32mm薄壁 镀 锌 钢 管 ；有 一 定 的 规 格 标 准 ， 结 构 合 理 ，温 度 高 ， 耐 腐 蚀 、 安 装 拆 卸 方便 ， 坚 固 耐 用 （ 10-15年 ） ， 操作 方 便 。 造 价 高 （ 40 元 /m2）复 合 材 料 大 棚无 立 柱 ； 无机 复 合 材 料无 机 复 合 材 料造 价 低 （ 介 于 毛 竹 棚 和 钢 管 棚之 间 如 8 m 棚 需 5000 元 左 右 ） ，重 量 轻 ， 寿 命 达10 年 以 上 ， 绝热 性
18、好 。面积：面积：0.51亩亩(333667m2)长长：4060m，最长，最长100m 跨度跨度：815m矢高矢高：1.83m棚肩棚肩：1.21.5 m长长 / 跨跨：5高跨比高跨比：北方：北方0.250.3；南方；南方0.30.466钢筋结构大棚钢筋结构大棚-压膜线压膜线压膜线压膜线型号长度跨度顶高肩高拱杆间距结构简介GP-C625-II3062.51.20.65沧州市利民机械厂：单拱，三道纵梁，二道纵卡槽GP-C825-II4283.01.00.5单拱，三道纵梁，二道纵卡槽CP-C8324283.01.20.832 热镀锌管，单拱，五道纵梁，十字卡连接GP-C1025-S66103.01.
19、01.0双拱，上圆下方，七道纵梁GP-826A5083.520.65温州市菜篮子开发公司温室设备厂26.5*2mmGP-826B5083.21.80.6526.5*1.5mmGP-3 复合材料大棚5083.01.80.860mm复合材料大棚32-504-101.8-3北京同创大业复合材料有限公司69 大棚气温总的变化规律总的变化规律：随着外界气温的变化而变化。：随着外界气温的变化而变化。气温变化特点气温变化特点： A.增温值与外界温度的高低呈正相关（最高增温值与外界温度的高低呈正相关（最高18以上，以上， 一般一般810 ，最低仅增温，最低仅增温35）。）。 且有的月份会发生且有的月份会发生“
20、温度逆转温度逆转”现象；现象；B.季节温差季节温差明显；明显；昼夜温差昼夜温差较大，其中晴天温差较大，其中晴天温差大于阴天，阴天棚内增温不明显大于阴天，阴天棚内增温不明显70塑料大棚温度季节变化3020100-5101112123456789大棚气温露地气温温温度度月份月份10月下旬月下旬11月上旬：月上旬：最高最高20，最低，最低63，后降到，后降到0左右，左右，立冬前后，遇阴、雨雪、西北风易降温甚立冬前后，遇阴、雨雪、西北风易降温甚至发生霜冻，应及时围苫防冻。至发生霜冻，应及时围苫防冻。11月下旬月下旬12月中旬：月中旬：棚内长期霜冻，不能生产，或只能维持耐寒叶菜过冬。棚内长期霜冻，不能生
21、产，或只能维持耐寒叶菜过冬。12月下旬月下旬1月下旬：月下旬：棚温最低。旬均温棚温最低。旬均温10时，时，1011点通风；点通风；15时，昼夜通风。时，昼夜通风。 B 采用地膜覆盖；采用地膜覆盖； C 滴灌与膜下暗灌；滴灌与膜下暗灌； D 控制浇水水量与次数；控制浇水水量与次数； E 勤中耕松土等。勤中耕松土等。801.光照特点棚内光照强度分布规律为：棚内光照强度分布规律为：从上到下递减；水平分布较均匀。从上到下递减；水平分布较均匀。低低20%以上以上（1）季节）季节（2）天气）天气（3）覆盖方式（单、双层；单、连栋）覆盖方式（单、双层；单、连栋）（4）棚的结构和方位棚的结构和方位：（5）农膜
22、种类与使用时间农膜种类与使用时间（6）作物种类）作物种类82大棚的结构与方位 钢材大棚受光（露地的70%以上）好于竹木大棚（60%左右）。 东西延长的大棚东西延长的大棚 午间光入射量大，骨架遮荫面较小，光照强度较高，但光照分布不均匀：南侧光照强，北侧光照弱（南北光照差2030%；东西也差12.5%）； 南北延长的大棚南北延长的大棚 光照较弱，但光照分布均匀（南北相差2.1%；东西相差4.3%）。83农膜种类及使用情况 薄膜老化后可减少透光率2040%； 有滴膜由于水滴的折射与反射，透光率减少2030%； 灰尘污染的薄膜减少透光率1520%。84A采用南北延长的大棚采光均匀、利于保温；采用南北延
23、长的大棚采光均匀、利于保温；B使用活动的二道幕；使用活动的二道幕；C使用无滴膜，洗刷棚面；使用无滴膜，洗刷棚面；D使用钢材等细材作大棚骨架，减少遮荫。使用钢材等细材作大棚骨架，减少遮荫。E高棵作物时可适当稀植或主副行栽培。高棵作物时可适当稀植或主副行栽培。8586两侧放风口88中柱中柱腰柱腰柱边柱边柱小柱小柱拉杆拉杆地锚铁丝地锚铁丝拱杆压杆压杆竹木及竹木水泥混合结构大棚建造过程竹木及竹木水泥混合结构大棚建造过程89塑料大棚建造步骤（1）建棚时间）建棚时间 （2）埋立柱）埋立柱（3）固定立柱（）固定立柱（4）插拱杆、绑拉杆）插拱杆、绑拉杆 （5）扣膜）扣膜 （6）绑压杆）绑压杆 （7）做门）做门
24、入冬前未冻地时和早霜来临前。入冬前未冻地时和早霜来临前。画边线后先埋南北两排立柱，再拉线，每隔画边线后先埋南北两排立柱，再拉线，每隔3m埋一排，南北要成一条埋一排，南北要成一条直线。直线。用竹竿、硬杂木等杆材绑在立柱上距顶部用竹竿、硬杂木等杆材绑在立柱上距顶部2030cm处，与地面平行，处，与地面平行，后绑小柱。后绑小柱。将鸭蛋竹等拱杆的两个小头相接，固定在立柱或小柱上，大头斜插入地将鸭蛋竹等拱杆的两个小头相接，固定在立柱或小柱上，大头斜插入地4050cm深，如不够长可接细毛竹。接头用旧膜包好。深，如不够长可接细毛竹。接头用旧膜包好。扣扣34块：先上两侧的围裙（块：先上两侧的围裙（23m宽），
25、上端用铁丝固定在拱杆上，宽），上端用铁丝固定在拱杆上，下部埋入土中下部埋入土中30cm；再上顶膜。；再上顶膜。将将34cm粗的竹竿压在拱杆间的膜上，用铁丝穿膜固定在拉杆上，粗的竹竿压在拱杆间的膜上，用铁丝穿膜固定在拉杆上，或用或用8#铅丝、压膜线代替压杆，压杆、压膜线下部绑在地锚上棚两侧的铅丝、压膜线代替压杆，压杆、压膜线下部绑在地锚上棚两侧的铁丝上。铁丝上。北门可做三道：由外到里依次是薄膜帘、草帘、木门。北门可做三道：由外到里依次是薄膜帘、草帘、木门。规格用料种类长(m)直径(cm)用量用途竹竿6745120 根拱杆竹 竿 或 木棍675660 根拉杆杨 柳 木 或水泥柱2.42.11.78
26、*108*87*73838（根）38中柱腰柱边柱铅丝或压膜线8#拉力 80kg5060kg89kg压膜压膜门1.52m802 副出入口薄膜120140kg盖棚912.无柱钢架大棚的建造要点（1）制拱架）制拱架 拱架间距拱架间距36m，中间用竹竿或钢筋作拱杆，中间用竹竿或钢筋作拱杆，拱杆间距拱杆间距1m。（2）拉梁）拉梁 跨度大的棚设跨度大的棚设7道纵梁。中间一道三角拉梁，道纵梁。中间一道三角拉梁，两边各两边各3个单片花拉梁；拉梁应有合理的个单片花拉梁；拉梁应有合理的坡降坡降。（3）筑基座）筑基座 拱架底部应设混凝土基座，拉梁两头加设拱架底部应设混凝土基座，拉梁两头加设拉线和地锚。拉线和地锚。（
27、4）使用时架材及时防锈涂漆）使用时架材及时防锈涂漆 用料：一亩大棚（跨度用料：一亩大棚（跨度1214m，长，长5060m，高，高2.52.8m）需各种钢材）需各种钢材2.53吨，水泥吨，水泥0.5吨。吨。92棚面呈抛物线形时坡降最合适，压膜线各处受力均匀，棚面呈抛物线形时坡降最合适，压膜线各处受力均匀，防雨、雪积存及抗风力最强。防雨、雪积存及抗风力最强。合适的坡降为：合适的坡降为：第一道拉梁第一道拉梁13cm，第二道第二道拉梁拉梁38cm，边梁边梁64cm。无柱钢架大棚的坡降93大棚应用（一）育苗（一）育苗1、早春果菜类蔬菜育苗、早春果菜类蔬菜育苗2、花卉、果树育苗、花卉、果树育苗各种草花育苗
28、各种草花育苗（二）蔬菜栽培（二）蔬菜栽培1、春季早熟栽培、春季早熟栽培2、秋季延后栽培、秋季延后栽培3、春到秋长季栽培、春到秋长季栽培（三）花卉、果树栽培（三）花卉、果树栽培各种草花、盆花和切花栽培各种草花、盆花和切花栽培94一一 温室小气候温室小气候 温室有三个活动面，即温室外覆盖表面、室内作物面和地表面。在这三个活动面作用下，温室内的辐射交换、热量交换和气体交换非常复杂，使室内外小气候完全不同。在温室内装上环境调节设施后，使室内小气候更大程度上受人工控制。温室按顶形，可分为单斜面、双层面、等边屋面、拱圆屋面等；按构造分单栋和连栋温室等，因而各种形状的温室其小气候也略有不同。温室小气候温室小
29、气候在温室，覆盖内部的辐射、温度、湿度等小气候 要素的时空分布状况，称温室小气候951， 温室内的光和辐射状况 温室内的光照和长波辐射除决定于室外的自然光照和辐射状况外，还跟温室透光面的材料、透光面的倾斜角度、温室的方向等有关。 温室的方向和透光面的倾斜角度。主要影响阳光与透光面的交角。 温室的方向，如果是在冬季使用，以东西向延长的为好。 温室内地面和作物放出的长波辐射大部分被温室内物体吸收或被反射回地面，很少有透出温室的。温室的这种能让大部分太阳辐射透过，而很少让长波辐射透出的作用，就是“温室效应”，因透光面的材料不同，温室效应也就不同，以玻璃温室为最好。96972，温室内的温度状况 在不加
30、温的密闭的温室内，白天室内气温比室外高2以上，夜间一般比室外高14，有时反而比室外低，因此昼夜温差相差大。 温室内温度的铅直分布和水平分布都不均匀 室内各部位之间的温差最大可达5-8，密闭温室内部，在上风侧常比下风侧温度高。室内白天地表温度低于气温，温室中部地表温度比周围略高。在冷季，室内覆盖地膜，或在温室四周设防寒沟，都能提高室内土温和气温。98 在冬季有微风的晴夜，有时温室内气温比室外还低。在微风下，室外贴地层可以通过空气的铅直乱流和平流，由上层或其他地方补给热量。而温室内不仅不能得到这种热量补给，反而由于温室强烈的辐射冷却，气温更低。因而出现温室内比温室外温度更低的现象。如果在温室上面采
31、用保温覆盖，就能减小温室散热，从而能提高夜间温度和日最低温度，不同保温覆盖物的保温效果差异达210。 采用加温或降温等，是维持温室适温，避免高、低温危害的重要手段。993、温室内的蒸发和湿度状况温室内的水汽来源于土壤的蒸发和作物的蒸滕。温室内的蒸散量在很大程度上决定于进入室内的太阳辐射的多少，由于室外干空气的流入，所以室内蒸散加快。温室内的相对湿度，一般比室外大，它于室内蒸散量和通风状况有密切关系：当蒸散量增加、通风减少时，相对湿度增大；反之则减少。温室内的相对湿度有明显的日变化，夜间往往可达100，而在白天时减小，晴天时减小得尤其明显。1004，温室内的CO2状况 在不通风的情况下，室内的C
32、O2浓度要低于室外的，而且有明显的变化：夜间CO2浓度增大，日出后迅速下降。温室内的CO2浓度，决定于作物生育状况，室内辐照度、CO2供应和通风等因素。 目前提高室内的CO2浓度较为可行的方法有两个：一是大量使用有机肥料，依靠它的分解时放出的CO2来补充室内的CO2浓度；二是在白天进行通风。通风可使CO2浓度迅速上升，保持在300ppm的水平。101日光温室类型、结构与建造102日光温室的发展历史 温室的历史：2000多年前就有温室的发展。 日光温室的历史（我国在19世纪20-30年代就在东北地区发展了部分日光温室，50年代进行了改良，如三折式温室和四折式温室） 高效节能型日光温室的发展（20
33、世纪八十年代最早在东北地区的瓦房店地区出现。103高效节能型日光温室的发展 20世纪80年代后期进行试验 20世纪90年代进行示范推广 到2005年达到300余万亩 最初主要种植黄瓜，发展到各种蔬菜、花卉和部分果树生产 结构的规范和栽培技术的标准化 配套技术的应用：品种、覆盖材料、膜下暗灌、CO2施肥技术应用、机械卷苫等104105106107108109110111112温室配套环境控制设备113日光温室的类型结构及环境调控现状日光温室的类型结构及环境调控现状u 114第一代日光温室第一代日光温室海城感王式日光温室海城感王式日光温室（20世纪世纪80年代中期）年代中期）115第一代日光温室的
34、类型日光温室由后墙、后屋面、前屋面和保温覆盖物四部分组成，根据温室前根据温室前屋面的形状屋面的形状半拱形半拱形一斜一立式一斜一立式长后坡矮后墙日光温室长后坡矮后墙日光温室短后坡高后墙日光温室短后坡高后墙日光温室无后墙日光温室无后墙日光温室长后坡无后墙日光温室长后坡无后墙日光温室传统的一斜一立式日光温室传统的一斜一立式日光温室初始的一斜一立式塑初始的一斜一立式塑料日光温室料日光温室改进后的一斜一立日光温室改进后的一斜一立日光温室116长后坡矮后墙日光温室 这是一种早期的日光温室， 后墙较矮，只有1m左右， 后坡面较长，可达2m以上， 保温效果较好，栽培面积少，现较少使用。 图36 长后坡矮后墙日
35、光温室 (单位：m)1防寒沟 2粘土层 3竹拱杆 4前柱 5横梁 6吊柱 7腰柱 8中柱 9 草苫 10纸被 11柁12檩 13箔 14扬脚泥 15碎草 16草 17整捆秫秸或稻草 18后柱 19后墙 20防寒土117短后坡高后墙日光温室这种温室跨度 57 m，后坡面长11.5m，后墙高1.51.7m左右，作业方便，光照充足。短后坡高后墙日光温室 （单位：m）1防寒沟 2粘土层 3拱杆 4前柱 5横梁 6吊柱 7腰柱 8中柱 9纸被 10草苫11柁12檩 13箔 14扬脚泥 15细碎草 16粗碎草 17秫秸或整捆稻草 18后墙1 9防寒土118第一代第一代节能型节能型日光温室日光温室（20世纪
36、世纪90年代初期）年代初期）瓦房店琴弦式日光温室瓦房店琴弦式日光温室鞍鞍型日光温室型日光温室温室脊高温室脊高2.83m，跨度约，跨度约67m，采光、增温和保温性，采光、增温和保温性能都比第一代日光温室有显著提高能都比第一代日光温室有显著提高,内外温差可达内外温差可达2025。119琴弦式日光温室结构示意图琴弦式日光温室结构示意图琴弦式日光温室120 该温室又称一坡一立式温室 特点：前屋面为斜面，下部为小立窗，窗高为0.60.8m，立窗角度为70度，前屋面每隔3m设一钢管衍架，纵向每隔0.4m拉1道8号铁丝，两端固定在山墙外基础上，盖膜后，膜上压细竹竿与膜内竹竿成对绑扎牢固。 这种温室的后屋面短
37、，土地利用率高，空间大，有利作物生长和人工作业，但其采光性能不如半拱圆形。121第二代节能型日光温室第二代节能型日光温室（20世纪世纪90年代中期至年代中期至21世纪初期）世纪初期）温室脊高温室脊高3.33.33.5m3.5m，跨度，跨度6.56.58m8m，在北纬，在北纬4242及其以南地区，及其以南地区，正常年份冬季基本不加温（连阴天和极冷天少量加温）可越冬正常年份冬季基本不加温（连阴天和极冷天少量加温）可越冬生产蔬菜的目标。最冷日室内外温差达到生产蔬菜的目标。最冷日室内外温差达到30303535，平均温，平均温度比普通温室高度比普通温室高3355，节能特别显著。，节能特别显著。 辽沈辽沈
38、型型辽沈辽沈II型型辽沈辽沈III型型122第二代日光温室 辽沈型日光温室 温室结构：跨度为7.5m，脊高3.5m，后屋面仰角30.5度，后墙高度2.5m，后坡水平投影长度1.5m，墙体内外侧为37cm砖墙，中间夹912cm厚聚苯板，后屋面也采用聚苯板等复合材料保温，拱架采用镀锌钢管，配套有卷帘机、卷膜器、地下热交换设备。 温室的性能：在北纬42以南地区，冬季基本不加温可进行育苗和生产喜温蔬菜。123辽沈1型日光温室结构示意图124改进冀优型节能日光温室 结构：跨度为8m，脊高3.65m，后墙高度2.0m，墙体为37cm厚砖墙，内填12cm厚珍珠岩，骨架为钢筋衍架结构。 性能：该温室在华北地区
39、的正常年份，温室内最低温在10以上，土壤10cm深处低温可维持在11以上，基本满足喜温果菜类的冬季生产。 125改进冀优2型节能日光温室结构示意图126第三代节能型日光温室第三代节能型日光温室辽沈辽沈型日光温室型日光温室（现在）（现在） 温室脊高温室脊高5.5m5.5m，跨度，跨度12m12m，大幅度增加了温室空间，并首，大幅度增加了温室空间，并首次设计制造了缀铝箔夹心聚苯板空心墙体，提高了大型日光温次设计制造了缀铝箔夹心聚苯板空心墙体，提高了大型日光温室的墙体保温能力。室的墙体保温能力。127山东新型日光温室建造技术规范山东新型日光温室建造技术规范型号型号 脊高脊高m m 前跨前跨m m 后
40、跨后跨m m 前屋面角前屋面角0 0C C 后墙高后墙高m m 后屋面仰角后屋面仰角0 0C CSD-I 3.1-3.2 6.0 1.0 27.3-28.1 2.0-2.1 45SD-I 3.1-3.2 6.0 1.0 27.3-28.1 2.0-2.1 45SD-II 3.3-3.4 6.8 1.2 25.9-26.6 2.1-2.2 45SD-II 3.3-3.4 6.8 1.2 25.9-26.6 2.1-2.2 45SD-III 3.6-3.7 7.7 1.3 25.1-25.7 2.3-2.4 45-47SD-III 3.6-3.7 7.7 1.3 25.1-25.7 2.3-2.4
41、 45-47SD-IV 3.8-4.0 8.6 1.4 23.8-24.9 2.4-2.5 45-47SD-IV 3.8-4.0 8.6 1.4 23.8-24.9 2.4-2.5 45-47 128129130131西北型焊接桁架结构132西北型钢单管骨架133西北型双连跨日光温室134135二、日光温室的合理结构参数二、日光温室的合理结构参数 日光温室由后墙、后坡、前屋面和两山墙组成，各部位的长宽、大小厚薄和用材就决定了它的采光和保温性能 生产上对温室的要求 温室的总体要求为采光好、保温好、成本低、易操作、高效益。 合理结构的参数 五度、四比、三材。136（一）五度 角度、 高度、 跨度、
42、 长度 厚度， 主要指各个部位的大小尺寸1371角度 三个角度：屋面角、后屋面仰角及方位角138屋面角 屋面角 温室前屋面与水平面的平均夹角. 对温室性能的影响 屋面角决定了阳光入射角的大小 入射角的大小决定了光线的透过率 因此屋面角温室采光性能139入射角与透光率的关系 太阳直射光入射角 指直射光线照射到水平透明覆盖物与法线所形成的角。 透光率随入射角的增 大而减少，入射角40度透光率明显减少。60度，反射率就迅速增加 图5-1 覆盖材料为3mm玻璃的太阳入射角与透光率和反射率透光率率光透140太阳高度角 太阳高度角:太阳直射光线与地平面的夹角. 太阳高度角与日射系数的关系 直接影响太阳辐射
43、太阳高度角21.530.545555881.5日射系数兆焦/米2.天5.28.013.615.716.421.8141太阳高度角的计算 中午时刻太阳高度角计算公式 H0=90+ 北半球某地的地理纬度 太阳赤纬(太阳光线垂直照射在地面处的地理纬度)夏半年取正值，冬半年取负值郑州地区不同时间太阳高度角： 立春3859、春分5501 立冬3906 、冬至3157142理想屋面角 理想屋面角：保证太阳直射光线垂直照射在温室屋面上时的屋面角 0=- 计算郑州地区建造日光温室理想的屋面角有多大 按照理想屋面角建造温室存在的问题143合理屋面角 按照入射角与透光率的关系 ，当入射角40时，透过率降低不明显，
44、因此保证入射角不大于40时的屋面角 0=- 40 按照合理屋面角建造温室存在的问题144合理时段屋面角 保证在上午10时到下午2时之间温室有一个较高的光线透过率，按照这个要求，前屋面应该所具有的角度。 郑州地区冬至上午10时太阳高度角为25.52，请计算合理时段屋面角合理时段屋面角的经验公式： 一般为当地地理纬度减少6.5左右，如我国华北地区平均屋面角度要达到25以上。145后屋面仰角 后屋面仰角是指后坡内侧与地平面的夹角 与温室保温性有关：要求冬、春季节阳光能射到后墙，使后墙受热后贮蓄热量，以便晚间向温室内散热。 要大于立冬、立春时中午的太阳高度角 3540146方位角 方位角系指一个温室的
45、方向定位 与温室上下午的进光量有关，与设施的保温性能有关 要求温室坐北朝南、东西向排列，向东或向西偏斜的角度不应大于7。1472高度 包括矢高和后墙高度。 矢高是指从地面到脊顶最高处的高度 由于矢高与跨度有一定的关系，在跨度确定的情况下，高度增加，屋面角度也增加，从而提高了采光效果 6m跨度温室，其矢高以2.52.8m为宜； 7m跨度的温室，其矢高以33.1m为宜。 后墙的高度为保证作业方便，以1.8m左右为宜，过低影响作业，过高时后坡缩短，保温效果下降。 1483跨度 跨度：指温室后墙内侧到前屋面南底脚的距离。 与温室的采光角度、空间、建筑材料的选用有关 近年来根据栽培作物的不同，在日光温室
46、的跨度上有所加大，跨度增大后，应适当增加矢高和后墙高度 如8m跨度的温室，但应把矢高度提高到3.33.4m，后墙提高到2m。1494长度 长度：指温室东西山墙间的距离，以5060m为宜。 考虑栽培面积、栽培效果以及可操作性 如果太短，不仅单位面积造价提高，而且东西两山墙遮阳面积与温室面积的比例增大，影响产量，最短的温室不能小于30m长。 过长的温室往往温度不易控制一致，并且每天揭盖草苫占时较长，不能保证室内有较长的日照时数。另外，在连阴天过后，也不易迅速回苫，最长的温室也不宜超过100m。1505厚度 包括三方面的内容 后墙 后坡 草苫的厚度厚度的大小主要决定保温性能151后墙的厚度 对墙体的
47、要求 传统：承重、隔热 现代：承重、隔热、载热墙体的厚度的确定 根据当地设定的最低温度确定墙体必要的热阻值， 由此值和各种材料的导热系数，即可求出墙体的厚度。Ri为某部分墙体的热阻值 , i为材料的导热系数， Di为该材料的厚度，D为墙体总厚度。 152墙体的组成 墙体:单质墙体和异质复合墙体 单质墙体:由单一的土、砖或石块砌成。 异质复合墙体:一般内层是砖，中间有干土、炉渣等夹层，外层为砖、石或加气砖。 理想墙体结构的组成 内侧由吸热、蓄热能力较强的材料组成蓄热层外侧由导热、散热能力较差的材料组成保温层中间有夹层隔热的异质复合墙体。 153不同材料的隔热效果 隔热层内外侧温差 154155后
48、墙的厚度 根据地区和用材不同而有不同要求。 在黄淮区土墙应达到80cm以上，东北地区应达到1.5m以上； 砖结构的空心异质材料墙体厚度应达到50-80cm，才能起到吸热、贮热、防寒的作用。156后屋面及厚度 后屋面的有无及其厚度影响温室的保温能力 要发挥后屋面的效果，一是要保证后屋面的长度；二是要选用保温材料；三是要保证后屋面有一定的热阻值 多层结构：由室内向室外应有防水层、承重层、保温层和防水层 草坡的厚度要达到40-50cm。对预制混凝土后坡，要在内侧或外侧加25-30cm厚的保温层。157前屋面覆盖物及厚度 前屋面是温室的主要散热面，前屋面覆盖可以阻止散热，达到保温目的 材料有草苫、纸被
49、、保温被158保温被 保温被：三层组成， 内、外层由塑料膜、无纺布和镀铝膜等一些保温、防水和防老化材料组成， 中间由针刺棉、泡沫塑料、纤维棉、废羊绒等保温材料组成。 特点：轻便、洁净、防水而且保温 159草苫 草苫是最传统的覆盖物，要保证一定的厚度和密度。 要求：覆盖在采光面上之后，室内见不到任何亮光。 厚度：要达到6-8cm， 即9m长、1.1m宽的稻草苫要有35kg以上；1.5m宽的蒲草苫要达到40kg以上。 特点：保温性能好，但笨重，易污染、损坏薄膜，易浸水、腐烂等。 160（二）四比 即指各部位的比例。 包括前后坡比 高跨比 保温比 遮阳比。 1611前后坡比 前后坡比：指前坡和后坡垂
50、直投影宽度的比例。 前坡和后坡的功能： 温室的后坡由于有较厚的厚度，起到贮热和保温作用； 前坡面覆盖透明覆盖物，白天起着采光的作用，但夜间覆盖较薄，散失热量较多，它们的比例直接影响着采光和保温效果。162比例大小 目前生产上主要有三种情况： 短后坡式，前后坡投影比例为7：1，如瓦房店式温室 长后坡式，前后坡投影比为2：1，如永年式温室 没有后坡，除了后墙和山墙外，都是采光面。163适宜的前后坡比 现建造的日光温室大多用于冬季生产，为了保温必须有后坡，而且后坡长一些能提高保温效果。 后坡过长，前坡短，又影响白天的采光，且栽培面积小。 从保温、采光、方便操作及扩大栽培面积等方面考虑 前后坡投影比例
