1、第三章第三章 设施温度特点及调控设施温度特点及调控春二二 设施温度特点及产生原因设施温度特点及产生原因 三三 设施温度的调控设施温度的调控一一 园艺作物与温度的关系园艺作物与温度的关系（一）植物对温度的要求（一）植物对温度的要求（二）温度对植物的影响（二）温度对植物的影响四四 设施温度的研究热点设施温度的研究热点耐 寒 性 蔬 菜半耐寒性蔬菜喜 温 性 蔬 菜l能耐-20-30 低温，冬季地上部茎叶枯死，地下部根不死，第二年春天温度达到5 可解冻后重新发芽生长金针菜、芦笋、韭菜等1、蔬菜作物对温度的要求耐寒性多年生宿根蔬菜耐 热 性 蔬 菜耐 寒 性 蔬 菜半耐寒性蔬菜喜 温 性 蔬 菜l能长
2、时间耐-1-2，能短时间耐-10-12 低温，最适生长温度12 18。适合温室冬春季节栽种。葱、蒜、菠菜、油菜、香菜等耐寒性多年生宿根蔬菜耐 热 性 蔬 菜1、蔬菜作物对温度的要求耐 寒 性 蔬 菜半耐寒性蔬菜喜 温 性 蔬 菜l能短时间耐-1-2，最适生长温度17 20。适合温室和大棚早春和晚秋栽种。萝卜、胡萝卜、蚕豆、芹菜、莴苣、大白菜、花椰菜、甘蓝等耐寒性多年生宿根蔬菜耐 热 性 蔬 菜1、蔬菜作物对温度的要求耐 寒 性 蔬 菜半耐寒性蔬菜喜 温 性 蔬 菜l不耐轻霜，0 会冻死，最适生长温度20 30，10 15 授粉不良，40 以上停止生长。设施栽培注意防止低温冻害。番茄、茄子、辣椒
3、、黄瓜、豆角等耐寒性多年生宿根蔬菜耐 热 性 蔬 菜1、蔬菜作物对温度的要求耐 寒 性 蔬 菜半耐寒性蔬菜喜 温 性 蔬 菜l最适生长温度2535，15以下授粉不良，10 以下停止生长，0 1会冻死。设施栽培适宜季节59月，早春和晚秋栽培要注意保温。西瓜、甜瓜、南瓜、豇豆、刀豆等耐寒性多年生宿根蔬菜耐 热 性 蔬 菜1、蔬菜作物对温度的要求l影响果树地理分布的温度是年平均温度、生长期积温和冬季极端低温。2、果树作物对温度的要求l不同种类的花卉开花所需的温度不同：2530 （牵牛、鸡冠花、凤仙花等）、1525（虞美人、金鱼草、蜀葵等)、1016（秋菊）、515（原产温带的二年生的秋播花卉）。l温
4、度对花色的影响：开花所需温度高的种类，温度高时花色彩艳丽；而开花所需温度低的种类，温度高时花色淡。3、花卉作物对温度的要求吸 收 能 力光 合 作 用呼 吸 作 用蒸 腾 作 用花 芽 分 化温度特别是地温过低，影响植物根系的生长和吸收能力。黄瓜在低于15的时候，发生“花打顶”现象。地温过低，影响植物对矿质元素的吸收。低温低于12 影响植物对P的吸收。光 合 作 用吸 收 能 力呼 吸 作 用蒸 腾 作 用花 芽 分 化蒸 腾 作 用光 合 作 用呼 吸 作 用吸 收 能 力花 芽 分 化温度适宜温度较低蒸腾作用弱，影响根系的吸收能力花 芽 分 化光 合 作 用呼 吸 作 用蒸 腾 作 用花
5、芽 分 化l低温需求量：许多越冬性植物和多年生木本植物，冬季必须满足一定的低温才能完成花芽分化和开花。（如何打破休眠，是果树设施栽培的首要问题，需要掌握不同果树解除休眠的低温需求量。)番茄在花芽分化期遇到56 的低温或30 以上的高温，发生畸形果、空洞果等。树种低温需求量*树种低温需求量桃7501150欧洲李8001000甜樱桃11001300杏7001000葡萄18002000草莓401000*果树解除休眠需要7.2以下一定低温的积累。气温 地温 气温气温日变化走势气温日变化走势 逆温现象 30 12 0612 18 24（时）温度日光温室气温在空间上的分布日光温室气温在空间上的分布白天水平
6、温度变化高低白天垂直温度变化夜间水平温度变化低高夜间垂直温度变化温室效应空间分布日 变 化大棚大棚气温的日变化气温的日变化温度（）时间（时）温度（）时间（时）逆温现象 温室效应空间分布日 变 化 微风温度低于外界收支状况 日变化 空间分布逆温现象逆温及其形成原因逆温及其形成原因l逆温：有风的晴朗夜间，温室大棚的表面辐射散热很强，出现棚室内气温反比外界气温低12 ，此现象即逆温现象。l原因：白天设施内地表与作物吸收热量后，夜间通过覆盖物向外辐射放热，有风的晴天夜间放热更剧烈，室外的空气可从大气反辐射中吸收热量，而棚室内由于覆盖物的阻挡，不能从大气反辐射中吸收热量，因此，室内温度比室外低。l易发生
7、的时期：早春23月凌晨45点。对春提前设施栽培的植物在夜间一定要注意保温，通过多层覆盖可降低对植物的伤害。v水平温度分布晴天的白天，在日光温室内南北方向上，中部地温最高，向南向北均递减；夜间后屋面下地温最高，向南递减。东西方向上差异不大。塑料大棚的地温，中部均高于四周。v垂直分布晴天白天上层土壤温度高，下层土壤温度低；夜间以10cm深处最高，向上向下均递减；阴天，下层土温比上层高。地温的特点 收支状况收支状况设施内温度的主要来源设施内温度的主要来源生物呼吸作用释放的热量肥料中微生物发酵释放热量加热设施收收温室内的热量来源温室内的热量来源白昼：室内外水平面太阳辐射热量（北纬3045地区、晴好天气
8、、正午时刻）太阳辐射室内水平面冬季150400W/m2夏季300600W/m2室外水平面冬季350650W/m2夏季9001000W/m2夜间：采暖系统加温热量100300W/m2日光温室加温温室不加温温室墙面放热量3050W/m2地面放热量2030W/m2地面放热量2030W/m2收支状况l贯流放热 l通风换气l土壤传导 土壤上下层和土壤横向传热。（支支贯流放热的过程：对流辐射辐射对流QQt t 贯流放热量表达式：覆盖材料覆盖材料传热系数传热系数W/(mW/(m2 2)覆盖材料覆盖材料传热系数传热系数W/(mW/(m2 2)单层玻璃单层玻璃6.46.4单层聚乙烯单层聚乙烯(PE)(PE)薄膜
9、薄膜6.86.8双层玻璃双层玻璃4.04.0单层聚乙烯单层聚乙烯(PE)(PE)保温膜保温膜6.66.6单层聚碳酸酯单层聚碳酸酯(PC)(PC)板板6.36.3双层聚乙烯双层聚乙烯(PE)(PE)薄膜薄膜4.44.46mm6mm聚碳酸酯聚碳酸酯(PC)(PC)双层中空板双层中空板4.24.2单层聚氯乙烯单层聚氯乙烯(PVC)(PVC)薄膜薄膜6.66.68mm8mm聚碳酸酯聚碳酸酯(PC)(PC)双层中空板双层中空板4.04.0单层聚氯乙烯单层聚氯乙烯(PVC)(PVC)保温膜保温膜6.56.510mm10mm聚碳酸酯聚碳酸酯(PC)(PC)双层中空板双层中空板3.63.6双层聚氯乙烯双层聚氯
10、乙烯(PVC)(PVC)薄膜薄膜4.24.216mm16mm聚碳酸酯聚碳酸酯(PC)(PC)双层中空板双层中空板3.33.3单层乙烯单层乙烯-醋酸乙烯醋酸乙烯(EVA)(EVA)复合膜复合膜6.76.710mm10mm聚碳酸酯聚碳酸酯(PC)(PC)三层中空板三层中空板3.33.3双层乙烯双层乙烯-醋酸乙烯醋酸乙烯(EVA)(EVA)复合膜复合膜4.34.316mm16mm聚碳酸酯聚碳酸酯(PC)(PC)三层中空板三层中空板2.92.9单层乙烯单层乙烯-醋酸乙烯醋酸乙烯(PO)(PO)复合膜复合膜6.66.6单层玻璃纤维增强聚酯单层玻璃纤维增强聚酯(FRP)(FRP)板板6.36.3双层乙烯双
11、层乙烯-醋酸乙烯醋酸乙烯(PO)(PO)复合膜复合膜4.24.2单层玻璃纤维增强丙烯单层玻璃纤维增强丙烯(FRA)(FRA)板板6.36.3双层充气聚乙烯双层充气聚乙烯(PE)(PE)膜膜4.34.3单层丙烯树脂单层丙烯树脂(有机玻璃有机玻璃 MMA)MMA)板板6.36.3双层充气聚氯乙烯双层充气聚氯乙烯(PVC)(PVC)膜膜4.14.1单层聚酯单层聚酯(PET)(PET)片材片材6.36.3双层充气乙烯双层充气乙烯-醋酸乙烯醋酸乙烯(EVA)(EVA)复合膜复合膜4.24.2单层乙烯单层乙烯-四氟乙烯四氟乙烯(ETFE)(ETFE)片材片材6.36.3双层充气乙烯双层充气乙烯-醋酸乙烯醋
12、酸乙烯(PO)(PO)复合膜复合膜4.14.1透明材料主围护覆盖层单独使用时的传热系数透明材料主围护覆盖层单独使用时的传热系数换气失热-显热失热 水汽蒸发而吸收的热量为潜热，经通风换气排出水汽而散失的水的汽化热，叫潜热失热。水气吸热放热换气失热-潜热失热温室的热量收支地中传热Qf通风Qvs长波辐射380mm对流太阳辐射0.23mm吸收反射室内反射蒸腾蒸发Qvl加温热量Qh覆盖层传热Qw太阳热Qs设备发热Qm光合Qp呼吸Qr温室的热平衡方程温室的热平衡方程(Qs+Qm+Qh+Qr)(Qw+Qf+Qvs+Qvl+Qp)=0000温室的热平衡方程温室的热平衡方程 (Qs+Qh)(Qw+Qf+Qvs+
13、Qvl)=0采暖热负荷采暖热负荷 Qh=(Qw+Qf+Qvs+Qvl)Qs冬季夜间采暖热负荷冬季夜间采暖热负荷 Qh=Qw+Qf+Qvs冬季夜间加温温室中的热量平衡对流30地中传热Qf10冷风渗透Qvs10长波辐射35对流45长波辐射50加温热量Qh100覆盖层传热QwQin Qout 保温措施降温措施加温措施 保温原理l保温比：是指设施内的土壤面积与围护结构及覆盖面积之和的比值。保温比越大，说明温室的保温性能越好。l适当减低农业设施的高度，缩小夜间保护设施的散热面积，有利提高设施内昼夜的气温和地温。变温管理l减少贯流放热l减少覆盖面的漏风而引起的换气传热；l减少土壤的地中传热。保温措施降温措
14、施加温措施 保温原理变温管理 保温措施降温措施加温措施保温原理防寒土地膜小拱棚二层幕夹心墙纸被草苫聚苯板木板炉渣预制板棚膜的保温性，棚膜与结构的密封性防寒沟防寒沟变温管理保温幕（多层覆盖）的采用保温幕（多层覆盖）的采用 节能率节能率20%45%红外反射材料红外反射材料缀铝膜保温幕缀铝膜保温幕 关于覆盖材料保温性关于覆盖材料保温性u 聚乙烯(PE)膜u 乙烯-醋酸乙烯（EVA、PO）复合膜u 聚氯乙烯（PVC）膜u 玻璃u 聚酯（PET）膜（片材）u 氟素（ETFE）膜（片材）u 中空聚碳酸酯（PC）板材 （比单层覆盖节能30%以上）保温性提高方向日光温室东、西、北三面墙要严实。采用地中热交换系
15、统蓄热增温的温室热空气冷空气冷空气203014冷空气热空气热空气81218白昼蓄热 夜间放热加温措施降温措施保温措施l环保加热：环保加热：l太阳能加热太阳能加热l酿热加温酿热加温l利用能源加热：利用能源加热：l电热温床电热温床l热风炉热风炉l水暖水暖l利用工业的余热利用工业的余热变温管理保温原理系统组成：热水锅炉输送管道散热设备及附属设备 特点：水热容量大，热稳定性好，室内温度波动小，停机后保温性强；配置复杂、设备费用高；预热时间长适用范围：大型温室、有较长期和大量供热需求的温室圆翼型散热器（铸铁、钢）散热量一般300700W/m1、热水采暖系统、热水采暖系统的设备的设备2、热风采暖设备（热风
16、炉或暖风机）、热风采暖设备（热风炉或暖风机）热源：燃煤、燃油、燃气、电能、热水、蒸汽特点：供热系统简单，配置安装灵活、简便，设备费用较低；系统预热时间短，升温快；温度稳定性差，停机后温度降低快。适用范围：小型温室或供热需求较小的温室，或用于大型温室辅助加温，尤其适用于短期临时加温热风温度：30 60送风量：每m2温室面积送风量2736 m3/h3、土壤加温设备、土壤加温设备电加热线及地中热水管道加温地能利用地能利用 地源热泵温室加温与降温系统用于冬季温室加温，比燃煤热水采暖系统节能40%15恒温恒温冬季冬季 -10热泵热泵工质温度工质温度 4015恒温恒温夏季夏季 30空调空调(热泵热泵)工质
17、温度工质温度 10热泵工作原理热泵工作原理放热放热压缩机压缩机蒸蒸发发器器冷冷凝凝器器膨胀阀膨胀阀高压高温高压低温低压低温低压低温吸热吸热 浅层地能热泵技术浅层地能热泵技术温室地源热泵加温系统温室地源热泵加温系统冬季地源热泵系统供热的运行方式冬季地源热泵系统供热的运行方式1/4热量来自设备消耗电能换换热热器器放热放热压缩机压缩机蒸蒸发发器器冷冷凝凝器器膨胀阀膨胀阀高压高温高压低温低压低温低压低温吸热吸热3/4热量来自地层换向阀换向阀供供暖暖室室内内开放式地下水系统（有一口井）开放式地下水系统（有多口井）地源热泵空调系统地源热泵空调系统夏季地源热泵系统空调的运行方式夏季地源热泵系统空调的运行方式
18、换换热热器器放热放热压缩机压缩机蒸蒸发发器器冷冷凝凝器器膨胀阀膨胀阀高压高温高压低温低压低温低压低温吸热吸热换向阀换向阀换向阀空空调调室室内内地源热泵在温室中的应用酿热温床酿热温床种种 类类C%N%C/N种种 类类C%N%C/N稻草稻草42.00.6070米糠米糠37.01.7022 大麦秆大麦秆47.00.6078纺织屑纺织屑59.22.3223小麦秆小麦秆46.50.6572大豆饼大豆饼50.09.005.5玉米秆玉米秆43.31.6726棉籽饼棉籽饼16.05.003.2新鲜厩肥新鲜厩肥75.62.8027牛粪牛粪18.00.8421.5速成堆肥速成堆肥56.02.6022马粪马粪22.
19、31.1519.4松落叶松落叶42.01.4230猪粪猪粪34.32.1216.2栎落叶栎落叶49.02.00 24.5羊粪羊粪28.92.3412.3表表 各种酿热物的碳氮含量及碳氮比各种酿热物的碳氮含量及碳氮比 4.1.2 4.1.2 电热温床电热温床电热温床电热温床电热温床的铺设电热温床的铺设 计算公式p所需总功率（w）=总加温面积（m2）单位面积功率单位面积功率（w/m2）p需电加温线根数 =总功率（w）/电加温线的额定功率（w）电热线不能截断使用，故只能取整数。基础地温基础地温设定地温设定地温9111214151617181819110958020211201059080222313
20、0115100902425140125110100各地区冬春季节育苗的功率密度选择地区华北中部地区辽宁地区育苗时间春季冬季春季冬季温室育苗50707090709090120室外小棚、阳畦育苗8010090120100120130140为了方便接线，应使电热线两端的导线处在苗为了方便接线，应使电热线两端的导线处在苗床的同一侧，故布线条数应取偶数。假如最后床的同一侧，故布线条数应取偶数。假如最后一趟线不够长，可中途折回。一趟线不够长，可中途折回。电加温线布线条数电加温线布线条数=电加温线总长（电加温线总长（m m）加温面积的宽度（）加温面积的宽度（m m）实际加温面积的长度（实际加温面积的长度（m
21、 m）实际布线间距可根据苗床中温度分布状况作适当调整，一般中间稀些，两边密些。布线的平均距离（布线的平均距离（m m）=加温面积的宽度加温面积的宽度/(/(布线条数布线条数1)1)电热温床的铺设电热温床的铺设 铺设的方法按事先计算好按事先计算好的布线间距插的布线间距插10cm10cm长短竹棍，把电热长短竹棍，把电热线来回绕在竹棍上，线来回绕在竹棍上，使之紧贴地面并拉使之紧贴地面并拉直。布线完成后覆直。布线完成后覆土，然后拔出竹棍。土，然后拔出竹棍。n在在1m1m宽、宽、5.5m5.5m长的畦子上铺总功率长的畦子上铺总功率800W800W、100m100m长的电热线，如何铺设长的电热线，如何铺设
22、?电热温床的铺设电热温床的铺设 例题n铺一个畦子铺一个畦子:功率密度功率密度=800W/5.5m=800W/5.5m2 2 145铺设电热线的条数铺设电热线的条数=（100m 100m 畦子宽）畦子宽）畦子长畦子长 =18=18两条地热线的距离两条地热线的距离=畦子宽畦子宽/条数条数 =1/18=1/18 5cmn铺两个畦子：铺两个畦子：两个畦子的面积是两个畦子的面积是11m11m2 2，一个，一个800W800W的地热线铺两个畦子，那么每平米是将的地热线铺两个畦子，那么每平米是将近近80W80W。铺设电热线的条数铺设电热线的条数=（100m 100m 2 2畦子宽）畦子宽）畦子长畦子长 16
23、（注意：这个数必须是双数，如果是单数要减去（注意：这个数必须是双数，如果是单数要减去1 1）。）。两条地热线的距离两条地热线的距离=1/16=1/16 6cm 。p严禁成卷电热线在空气中通电试验或使用。布线时不得交叉、重叠或扎结。p电热线不得接长或剪短使用。p所有电热线的使用电压都是220V，多根线之间只能并联，不能串联。p使用地热线时应把整根线（包括接头）全部均匀埋入土中，不能暴露于空气中，线的两头应放在苗床的同侧。p收地热线时不要硬拔，以免损坏绝缘层。电热温床的铺设电热温床的铺设 接线注意事项 降温措施保温原理放风筒筒状通风带状通风底脚通风n逐渐加大通风量n反复多次进行n早晨揭苫后不宜立即
24、放风排湿n低温季节不放底风加温措施保温措施变温管理1.1.通风换气通风换气自然通风自然通风开窗开窗强制通风强制通风-1强制通风强制通风-2强制通风强制通风-32、遮光,减少进入园艺设施内的热量。3.增大潜热消耗l大量灌水之后通风排湿。湿帘风机降温系统l该系统由湿帘、风机、循环水路与控制装置组成。l湿帘的材料：棕丝、多孔混凝土板、塑料板、树脂等。l水泵应比风机提前几分钟停止，使湿帘蒸发变干，防治湿帘上生长水苔。4.汽化冷却法加温措施降温措施保温措施变温管理保温原理l变温管理目的：白天增进光合作用 傍晚至前半夜促进光合产物转运 后半夜抑制呼吸消耗 上午光合高温促进光合下午光合减弱适当降温促进光合前半夜光合产物运转呼吸继续降温加速运转，抑制呼吸后半夜呼吸保持生长适温下限抑制呼吸四、设施温度的研究热点四、设施温度的研究热点l低温对植物生理生化的影响。
