《农业生物环境工程》第4章温室设施环境调节与控制ppt课件.ppt

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1、第四章温室设施环境调节与控制第一节温室设施光照环境的调节控制一、光照环境与作物（一）太阳辐射与光合有效辐射植物光合有效辐射（生理辐射）400～720nm——产生植物光合作用的光辐射波长范围，一般在400～700nm的范围计量300～780nm——对植物生理产生作用的光辐射波长范围波长（nm）05001500100020003000250025002000150010005000辐射能（W/(m2.mm)）太阳辐射光谱地面大气层外缘6000K黑体辐射可见光红外线紫外线38076048.3%8.7%43.0%（二）光照环境的要素光照对植物的二类作用植物产物形成和生理活动的光合

2、作用能量源影响生长发育过程和形态形成的信息源光照环境的要素光合作用——光照强度量光周期现象——光照时数光合有效辐射，不同光谱对植物的作用——光质（三）光照强度的度量①光照度受照平面上接受的光通量面密度（单位面积光通量），单位：lx光通量——是按照国际约定的人眼视觉特性评价的辐射能通量（辐射功率）人眼视觉对555nm黄绿光最敏感，以该波长光为基准，对可见光380～760nm范围内的不同波长光按人眼的感觉区别计算。植物生理辐射的光波长与人眼感受范围不同，同时不同波长光的植物生理效应与人眼视觉不同，用光照度作为植物光照的度量指标是不适宜的。②光合有效辐射照度PAR（Photos

3、yntheticallyActiveRadiation）单位时间、单位面积上到达或通过的光合有效辐射（400～700nm）的能量。单位：W/m2③光合有效光量子流密度PPFD或PPF（PhotosyntheticPhotonFluxDensity）单位时间、单位面积上到达或通过的光合有效辐射的光量子数。单位：mmol/m2·s植物光合作用的强度取决于植物吸收的光量子数量，用光量子数度量植物的光照更为合理。④太阳总辐射照度单位时间、单位面积上到达或通过的全部波长范围内的太阳辐射能量。单位：W/m2⑤各种光辐射度量单位的相互关系光照度、辐射照度、光量子流密度等与光谱能量分布密

4、切相关，几者之间无固定的比例关系。只有在确定的光谱能量分布情况下，才有明确的相关关系。光合有效辐射照度W/m2光合有效光量子流密度mmol/m2.s对应的太阳总辐射照度W/m2光照度1klx≈4.2(4)16.8(18)10一般天气自然（太阳）光照情况下几种光辐射度量单位的近似换算关系光辐射的强度(W/m2或mmol/m2·s)CO2的交换速度(kg/m2·s)0光饱和点光补偿点暗呼吸速度（四）光照强度与光合作用光合作用的强度→CO2交换速度（kg/m2·s）CO2交换速度（净光合速度）＝真正的光合速度—呼吸速度光照度lxPARW/m2PPFDmmol/m2.s光补偿点1

5、00～40000.4～171.7～67光饱和点阳性植物（番茄、黄瓜、西瓜、甜瓜、葡萄、樱桃、桃等）60000～90000250～3801000～1500中性植物（茄子、甜椒、草莓、甘蓝、白菜、萝卜等）40000～60000170～250680～1000阴性植物（兰科、观叶类、姜科、天南星、秋海棠科花卉、叶菜等）25000～40000100～170400～680一些植物的光补偿点与光饱和点的大致数值二、温室内的光照环境及影响因素（一）室外太阳辐射室外水平面太阳总辐射照度为：（参见教材P51）式中A，B，C——计算常数。a——太阳高度角，为太阳与观察地点联线与地平线之夹角；L

6、——所在地的北纬纬度；H——时间角，为偏离正午的小时数×15°，午前为负，午后为正；t——计算时刻（0—24时）；d——太阳赤纬角，地球太阳连线与地球赤道平面的夹角；n——从1月1日至计算日的天数；（二）影响温室内光照环境的主要因素1.室外光照条件包括光照强度、光周期、光质三方面2.覆盖材料的透光特性①覆盖材料的分光透过特性对温室内的光质产生决定性的影响塑料薄膜玻璃硬质板材②光线入射角入射角越大，透光率越低；在入射角40°以下时，入射角增大对透光率降低程度较小；入射角大于40°时，随着入射角的增大，透光率降低速率显著增大。q3.温室的方位、结构与形式①屋面倾角b南坡屋面日

7、光入射角：q=90°-b-a式中a——太阳高度角。为保证屋面透光率，要求，q=90°-b-a≤40°有：b≥50°-aqabb东西向温室正午屋面日光入射图有：b≥50°-a在北纬40°（北京地区），冬季正午太阳高度角为26.5°，该时刻满足上述要求的屋面倾角b≥23.5°为保证冬至每日有一定时间段满足上述要求，屋面倾角还应更大，理想的情况应有b>30°②温室的朝向冬季东西栋温室（屋脊呈东西方向）透光率优于南北栋温室，纬度越高，差异越明显，夏季相反。室内光照均匀性，南北栋温室优于东西栋温室。实际应用中应根据对温室要求的侧重方面合