第一节设施内水环境特点 第四章设施水环境及调控 “餐失华的组分，一般温室作物 主讲：杨振超 ”务环提度作药作物的水 一、设施水环境特点 图41温室内相对湿度的日变化 ·1.空气湿度因 统外热受制 自天室内温度高、 2.土壤湿度 3.设施内水分收支 ·r+G+C=ET 水 、与地相比 合量 水量 生相对较湿润 园艺设施学
园艺设施学 1 第四章 设施水环境及调控 主讲：杨振超 2013年10月13日星期日 第四章 设施水环境及调控 2 第一节 设施内水环境特点 水是作物体的基本组成部分，一般温室作物 的含水率高达80%～95%。 温室作物的一切生命活动如光合作用、呼吸 作用及蒸腾作用等均在水的参与下进行。 空气湿度和土壤湿度共同构成设施作物的水 分环境，影响设施作物的生长发育。 2013年10月13日星期日 第四章 设施水环境及调控 3 一、设施水环境特点 1．空气湿度 产生湿度大的原因主要是 （1）设施属于准闭锁系统，室内外的空气交换受到抑制， 特别是寒冷季节的夜晚，为了保温不通风，常出现 90%～100%的高湿； （2）设施内壁面、屋面、窗帘内面结露滴在作物体上， 形成水滴； （3）作物体本身的结露、吐水等；白天室内温度高、土 壤蒸发和作物蒸腾大而水汽又不易逸散； （4）室内雾霭的发生，散落在作物体上。 2013年10月13日星期日 第四章 设施水环境及调控 4 图4-1 温室内相对湿度的日变化 2013年10月13日星期日 第四章 设施水环境及调控 5 2．土壤湿度 温室中的土壤湿度与灌溉量、土壤毛细管上 升水量、土壤蒸发量、作物蒸腾及空气湿度 有关。 与露地相比，由于温室内空气湿度高于室外， 土壤蒸发量和作物蒸腾量均小于室外，因而 温室土壤相对较湿润。 2013年10月13日星期日 第四章 设施水环境及调控 6 3．设施内水分收支 Ir + G + C = ET 式中 Ir——灌水量； G——地下水补给量； C——凝结水量； ET——土壤蒸发与作物蒸发，即蒸散量。 设施内的蒸腾量与蒸发量均为露地的70%左右，甚 至更小。据测定，太阳辐射较强时，平均日蒸散量 为2～3mm，可见设施农业是一种节水型农业生产 方式
二、湿度环境对设施作物生长的影响 (二)设施湿度环境与作物生有的关系 )设施作物不问生长期对水分的要求 ·不 分及 分 铁使力年程来提餐时 表41设施内高湿条件下的多发病害 表42蔬菜作物对空气湿度的基本要求 多发病的种英 医第种类 老宜州时楼园 黄 南板病、夹霉新、需春精、发病学 子 灰筹病、菌核病、花叶和等 椒 右是表（飘反。委夏除外） 头霉病、西精、花叶等 三、设施空气湿度环境的调节与控制 2.加热 ·1.通风换气 。在室内空气含湿量一 通凡换气是调节设施内湿度环境的最简单有效的 ·空格得资贺势起来对于降低室内 务贺子机功 园艺设施学
园艺设施学 2 2013年10月13日星期日 第四章 设施水环境及调控 7 二、湿度环境对设施作物生长的影响 （一）设施作物不同生长期对水分的要求 种子发芽期需要大量的水分以便原生质的活动和种子中贮藏物质的 转化与运转及胚根抽出并向种胚供给水分。如果水分不足，种子虽 能萌发，但胚轴不能伸长成苗。 幼苗生长期因为根系弱小，抗旱能力较弱，因此土壤要经常保持潮 湿。但过高的土壤湿度往往会造成幼苗徒长或烂根。 营养生长期作物抗旱能力增强，但由于处于营养制造积累时期，生 长旺盛，因此需水量大，对土壤含水量和空气湿度要求高。不过， 湿度过高又容易引起病害。 开花结果期作物对湿度要求比较严格，对土壤湿度仍有一定的要求， 以维持正常的新陈代谢。缺水会引起植物体内水分从其他部位向叶 面流动，导致发育不良甚至落花。开花结果期空气湿度宜低，以免 影响开花、授粉和种子成熟。 2013年10月13日星期日 第四章 设施水环境及调控 8 （二）设施湿度环境与作物生育的关系 水分不足，影响了 作物细胞分裂或伸 长，因而影响了干 物质增长和分配及 产量和品质。 当植物体内水分严 重不足时，可导致 气孔关闭，妨碍二 氧化碳交换，使光 合作用显著下降 （图4-2）。 2013年10月13日星期日 第四章 设施水环境及调控 9 表4-1 设施内高湿条件下的多发病害 蔬菜名称 多 发 病 的 种 类 黄 瓜 菌核病、灰霉病、霜霉病、疫病等 番 茄 菌核病、灰霉病、条腐病、叶霉病等 茄 子 灰霉病、菌核病、花叶病等 青 椒 灰霉病、菌核病、花叶病等 草 莓 芽枯病等 2013年10月13日星期日 第四章 设施水环境及调控 10 表4-2 蔬菜作物对空气湿度的基本要求 类 型 蔬 菜 种 类 适宜相对湿度 （%） 较高湿型 黄瓜、白菜类、绿叶菜类、水生菜 85～90 中等湿型 马铃薯、豌豆、蚕豆、根菜类（胡萝 卜除外） 70～80 较低湿型 茄果类（豌豆、蚕豆除外） 55～65 较干湿型 西瓜、甜瓜、胡萝卜、葱蒜类、南瓜 45～55 2013年10月13日星期日 第四章 设施水环境及调控 11 三、设施空气湿度环境的调节与控制 1．通风换气 通风换气是调节设施内湿度环境的最简单有效的 方法。 一般采用自然通风，从调节风口大小、时间和位 置，达到降低室内湿度的目的。但通风量不易掌 握，而且室内降湿不均匀。 在有条件时，可采用强制通风，可由风机功率和 通风时间计算出通风量，而且便于控制。 2013年10月13日星期日 第四章 设施水环境及调控 12 2．加热 在室内空气含湿量一定的情况下，通过加热 提高温室温度自然就能起到降低室内空气相 对湿度的作用。 如能将通风与加热结合起来则对于降低室内 空气相对湿度最为有效
3.改进灌溉方法 4.吸湿 ·紧限吸材餐化假等降旅空气水量度 ,与此相似，采用地膜覆盖也能减少地面水蒸 第二节作物对设施内水环境的要求 表43主要蔬菜的需水特点和灌溉方 一、设施内蔬菜对水环境的要求 ,副翠鉴力风。笔水 。(一）蔬的需水规行 等 “香菜最鹿水晨轻大的作物，蔬菜产品的合水 中 竖长发地：南杏：首木 (二)设施主要蔬菜的水分需求特点 2.黄瓜 千表过多 道量量 景的是实费餐期 挡在0 园艺设施学 3
园艺设施学 3 2013年10月13日星期日 第四章 设施水环境及调控 13 3．改进灌溉方法 在温室中采用滴灌、微喷灌等节水灌溉措施 可以减少地面的集水，显著降低地面蒸发量， 从而降低空气相对湿度。 与此相似，采用地膜覆盖也能减少地面水蒸 气蒸发。 如温室覆盖地膜后温室空气相对湿度由 95%～100%下降为75%～80%。 2013年10月13日星期日 第四章 设施水环境及调控 14 4．吸湿 采用吸湿材料如氯化锂等吸收空气中水分可 降低空气中含湿量，从而降低空气相对湿度。 2013年10月13日星期日 第四章 设施水环境及调控 15 第二节 作物对设施内水环境的要求 一、设施内蔬菜对水环境的要求 （一）蔬菜的需水规律 蔬菜是需水量较大的作物，蔬菜产品的含水 量一般在80%以上。 2013年10月13日星期日 第四章 设施水环境及调控 16 表4-3 主要蔬菜的需水特点和灌溉方法 根系吸水力 需水量 温室作物种类 灌溉方法 强 少 西瓜、甜瓜、南瓜、苦 瓜等瓜类 根系发达，耐旱能力强，灌水次 数少 中等 中等 茄果类、西葫芦、根菜 类、豆类 根系发达，叶面蒸腾大，需水 量较大，较耐旱，需经常灌大水 较弱 较少 葱蒜类 根系不发达，要求土壤湿度高， 耐旱喜湿，应小水勤浇 较多 白菜类、甘蓝类、黄瓜、 叶菜类 喜湿，需经常灌水、保持土壤 湿润 很弱 很多 藕、茭白、菱等水生蔬 菜 水中栽培，保持淹水状态 2013年10月13日星期日 第四章 设施水环境及调控 17 （二）设施主要蔬菜的水分需求特点 1．番茄 番茄是国内外设施栽培最主要的蔬菜品种，具有产量高、市场广阔 等特点，因此番茄设施栽培面积在逐年增加。现以日光温室越冬长 季节栽培为例介绍其主要生长发育期的水分管理技术。 （1）发芽期。播前需要催芽，播前应浇透底墒水。 （2）幼苗期。幼苗期一般不浇水。若高温或空气干燥可于晴日上午 适量喷水。从两片真叶至定植前以保持表土干干湿湿为宜，过干时 可喷水。 （3）开花坐果期。定植后的水管理宜采取前控、中促、后加强的管 理措施，定植时灌足定植水，5天后灌缓苗水，以后维持土壤相对含 水量在65%左右。 （4）结果期。具体水管理指标为结果期保持田间持水量在80%～ 90%之间，应注意小水勤浇，保证土壤水分的均衡供应。 2013年10月13日星期日 第四章 设施水环境及调控 18 2．黄瓜 （1）发芽期。黄瓜种子发芽要求较高水分，发芽期水分不宜过多，以 免引起种子腐烂。播前应浇透底墒水，播后除非土壤特别干，一般不浇 水。 （2）幼苗期。如植株顶叶抱合，节间伸长速度正常可不浇水，如出现 缺水症状可酌情少量浇水。此期是花芽分化的重要时期，土壤含水量在 80%～85%比较适宜。 （3）初花期。需水量逐渐加大，植株生长旺盛，从直立生长转向蔓性 生长，应注意协调坐果与长秧的关系。此期如果水分过多，极易造成徒 长、枝叶茂盛、根瓜花瓜而降低早熟性；如果水分过低，则促进生殖生 长，严重抑制营养生长，容易形成“瓜打顶”现象。 （4）结瓜期。结瓜盛期前期每3～5天浇一次水，高温期可l～2天浇一次 水，总之，结瓜期应保持土壤湿润，相对含水量在80%～85%为宜。灌 溉应在上午最好是采瓜前进行，以免采瓜后灌溉把尚未坐住的瓜顶掉， 此外采前灌溉还有利于黄瓜增重并使其更加鲜嫩
3.甜椒 4.草莓 器含 水 二、设施花卉的水分需求特点及水管理 (二)设施主要花卉的水分管理 一)益室花卉的需水规行 叶片变个 中等 n 2.香石竹 3.菊花 以保持土流 园艺设施学
园艺设施学 4 2013年10月13日星期日 第四章 设施水环境及调控 19 3．甜椒 甜椒是含辣椒素少、果型较大的辣椒，具有产量高、效益好、耐储运等 特点，因此甜椒设施栽培面积逐年增加。现根据甜椒的主要生长发育期 的水分需求特点介绍其管理技术。 （1）发芽期。甜椒播种前应将育苗盘或种畦喷透水，采用地膜覆盖保 湿，出苗后改为低拱棚保温保湿，苗齐后可适当降温管理。 （2）幼苗期。分苗前需先将苗盘或种畦浇透水，然后提苗移栽，分苗 后浇水高温缓苗2～3天。若苗钵过干可于晴日上午适量喷水。 （3）开花坐果期。甜椒较耐湿，因此定植时要灌足定植水，缓苗期不 用浇水，使膜下土既保持湿润，又疏松通透，应保持表土间干间湿，通 过控制水分调节营养生长和生殖生长的关系，使其达到均衡生长。 （4）结果期。结果期需水量大，应加强水分管理，促进秧果并旺，达 到高产高效的目的。甜椒根系吸收力弱，需经常供给水分才能生长良好， 可以通过小水勤浇，保持土壤湿润疏松。此外，保持空气相对湿度在 60%～80%范围内比较有利于甜椒的开花坐果。 2013年10月13日星期日 第四章 设施水环境及调控 20 4．草莓 草莓具有易于栽培管理、产量高、效益好等特点，因此草莓 在设施栽培中是一种高效作物。草莓为浅根系作物，叶片蒸 腾量大，对土壤水分要求高，较耐低温。现根据草莓的主要 生长发育期介绍其水分需求特点及管理技术。 草莓的灌水最好通过滴灌进行，可根据土壤性质、天气情况 和植株长势来进行管理。母株定植后要灌足水，次日再灌水 1次以保持土壤湿润，利于缓苗。植株活棵后，维持土壤相 对含水量在60%左右；现蕾前灌水提高土壤水分含量至70% 左右；开花期及果实成熟期草莓生长迅速、需水量大，应维 持土壤相对含水量在80%左右，直至草莓采收前适当控水增 加草莓糖度。 2013年10月13日星期日 第四章 设施水环境及调控 21 二、设施花卉的水分需求特点及水管理 （一）温室花卉的需水规律 花卉类型 生 境 结构特征 需水量 灌溉方法 旱生花卉 干旱荒漠地区 叶片变小或肉质化， 根系发达 少 根系发达、耐旱能力强， 灌水次数少 中生花卉 温带草原 叶片较大，输导组 织发达，根系 较发达 中等 叶面蒸腾大，需水量较大， 较耐旱，需经常灌水 湿生花卉 热带、亚热带森 林 通气组织较发达， 叶片薄而软， 根系较不发达 较多 要求空气湿度和土壤湿度 高，喜潮湿，需小水勤 浇和叶片喷水 水生花卉 湖泊及湿地沼泽 通气组织发达，输 导组织衰退， 叶片薄软，根 系不发达 多 需长期浸没在水中才能生 长，根据形态还可分为 挺水花卉、浮叶花卉、 漂浮花卉和沉水花卉 2013年10月13日星期日 第四章 设施水环境及调控 22 （二）设施主要花卉的水分管理 1．玫瑰 玫瑰也称现代月季，是蔷薇科蔷薇属亚灌木花 卉，与菊花、香石竹和唐菖蒲一起被列为四大 切花植物，在国际花卉贸易中占重要地位，世 界年产切花达40亿～50亿支。 玫瑰切花生产可采用槽式基质培、岩棉培及土 壤栽培进行。槽培和土壤栽培均以滴灌最好， 营养液无土栽培一般夏季每天供液7～10次， 冬季每天供液3次。土壤栽培定植后灌足水； 温室相对湿度控制在65%～80%为宜。早春发 芽前可施催芽肥，然后充分灌水，以促进花芽 分化，以后每3～5 天灌一次水，使土壤保持湿 润状态。 2013年10月13日星期日 第四章 设施水环境及调控 23 2．香石竹 香石竹也称康乃馨，是石竹科常绿亚灌木，常作多年生宿根 草花栽培，是较为流行的切花之一。香石竹切花生产可采用 槽式基质培及土壤栽培方式，使用滴灌带进行灌溉。采用营 养液基质栽培一般香石竹定植初期，使用低浓度营养液进行 灌溉，EC值（电导率，下同）为1.0mS／cm左右；随植物 生长可逐渐提高EC值，至开花期可提高到2.0mS／cm，营 养液pH值控制在6.0～6.5之间较好。每天供液4～5次，每次 5min即可。 香石竹土壤栽培浇水以保持土壤湿 润为宜，可采用滴灌小水勤浇，每次 灌水量不宜过多。灌水在上午进行， 同时尽量避免将水浇到枝叶上，冬季 可适当减少灌水次数和灌水量。 2013年10月13日星期日 第四章 设施水环境及调控 24 3．菊花 菊花是菊科多年生宿根草本花卉，其切花产量和销 量均居切花植物首位，它还是一类重要的盆栽花卉。 菊花品种有2万多种，多采用扦插繁殖，可采用槽 式基质培、盆栽及土壤栽培方式进行生产，槽培和 土壤栽培均以滴灌最好，盆栽可采用滴箭点灌或人 工灌水。 菊花基质培营养液一般每天通过滴灌系统供液3～4 次，每次每株0.3～0.5 L，晴天可适当增加，阴雨 天可减少灌溉次数。定植初期营养液起始浓度较低， 其EC值约0.8mS／cm，开花后可提高至1.6 mS／ cm，夏季高温蒸发较大时可调低至1.2mS／cm
4.兰花 三、设施果树的水分需求特点及水管理技术 色花是 水分 ·(一)设施果树的需水规钟 留 (二)设施主要果树的水管理技术 2.樱机 绿 兴餐贸程释梵 器资活 驾整堂探】 第三节设施水环境的调节技术及设备 二、设施灌溉系统的组成 。一、概述 ·(一)设施灌溉系统的组成 设施水环境的调节主娄通过灌微工程来实现。 自雷 园艺设施学 5
园艺设施学 5 2013年10月13日星期日 第四章 设施水环境及调控 25 4．兰花 兰花是兰科多年生常绿草本植物，是目前温室盆栽花卉效益 最高的花卉种类之一。兰花是原产于中国南方湿润地区的植 物，对湿度要求比较严格，生长期要求相对湿度在60%～ 70%，休眠期相对湿度不低于50%。兰花有假鳞茎储藏水分， 叶有角质层和下陷气孔保水，因此比较耐干旱。 兰花灌溉以不含矿质的偏酸性软 水最好，pH值5.5～6.0为宜。夏秋 季灌水应在日落后进行，冬春季灌 水则在日出前为宜。灌水可采用水 壶人工灌水、活动微喷灌水和底部 潮汐式浸水三种方法，水壶浇水易 于控制水量；微喷灌水可以增加空 气湿度还可冲洗叶片，是温室兰花 生长期间常用的供水方法；浸水法 应用较少，但可保持灌水均匀。 2013年10月13日星期日 第四章 设施水环境及调控 26 三、设施果树的水分需求特点及水管理技术 （一）设施果树的需水规律 果树在各个物候期对水分的要求不同，需水 量也不同，通常萌芽前需水量增大；开花期 水分过多或过少均会引起落花落果；以新梢 生长期的需水量最多，对缺水最敏感，为需 水临界期。 确定果树是否需要灌水的主要依据是果树生 长发育期的需水要求和当时的土壤含水量。 2013年10月13日星期日 第四章 设施水环境及调控 27 （二）设施主要果树的水管理技术 1．葡萄 我国日光温室葡萄栽培面积已达4000hm2，葡萄的生长发育与水密切相关，水在 葡萄各种生理代谢中占有极其重要的地位。葡萄主要生长期的水管理要点如下。 新建温室应挖深0.4～0.5m、宽1.0m的定植沟，大水灌足。定植后的灌水管理应 根据土壤和环境气候条件灵活掌握，11月上旬灌封冻水，葡萄在发芽前的催芽 水十分重要，这是其生育期需水量最大的时期，此时若水分供应不足，容易使催 芽期延长、发芽率下降及发芽不整齐，故应充分灌水，每667 m2灌水20m3。葡 萄发芽后至开花期间，为防止茎叶徒长、利于花器官分化发育，应严格控制灌水， 如果缺水，可在花前10天左右酌情灌一次小水，每667 m2灌水5m3即可。开花 期间不宜灌水，否则会引起落花落果。坐果后着色前可灌催果水，着色期不灌水， 否则易引起裂果和营养品质下降，采收后应灌下架水。 浆果膨大期果实迅速膨大，枝叶生长旺盛，叶片蒸腾量也大，是生长发育期中需 水量大的时期，此时也是促进温室葡萄提早成熟的关键期，小水勤浇、适时灌水 对促进幼果膨大及养分吸收十分有利，一般可每7天灌水一次、每次每667m2灌 水10m3。 浆果着色至成熟期间，灌水次数和灌水量均应减少，每10～15天每667m2灌水 5～8m3，方法同上，以保证果实糖分积累和果实第二个生长高峰对水分的需要。 2013年10月13日星期日 第四章 设施水环境及调控 28 2．樱桃 樱桃果实颜色艳丽、风味鲜美，是温室栽培的重要果树种类之一。樱桃 的生长发育与光照、温度、水分等环境因子密切相关，因此应该加强水 管理以保证植株有良好的生长状态，达到高产优质的目的。樱桃主要生 长期的水管理要点如下。 樱桃对水分反应敏感，既不耐旱也不耐涝，所以不能浇大水，一般果实 采收后，结合施基肥灌一次水，对树体恢复和花芽分化很重要；土壤上 冻前应灌水一次，这样可使土壤储足水分，利于肥料分解吸收和花芽发 育。 樱桃发芽后至开花前，可灌一次催芽水，以利于新梢和叶片的生长。开 花期间和落花后不宜灌水，以防新梢徒长造成落花落果并利于花器官分 化发育。 樱桃果实膨大期果实迅速膨大、枝叶生长旺盛、叶片蒸腾量也大，是生 长发育中水分需求量大的时期，此时也是促进温室樱桃早熟的关键时期。 在果实硬核期之前进行，小水勤浇对促进幼果膨大、养分吸收十分有利。 果实成熟期间应停止灌水，直至果实采收完，方可结合追肥进行灌水。 2013年10月13日星期日 第四章 设施水环境及调控 29 第三节 设施水环境的调节技术及设备 一、概述 设施水环境的调节主要通过灌溉工程来实现。 河流、湖泊、塘垸、渠道、水库、井泉等，只要 水质符合要求，都可以作为设施农业工程的灌溉 水源。 2013年10月13日星期日 第四章 设施水环境及调控 30 二、设施灌溉系统的组成 （一）设施灌溉系统的组成 一套完整的温室灌溉系统通常包括水源、首 部枢纽、供水管网、田间灌溉系统、自动控 制设备等五部分 水源 江河 湖泊 池塘 井渠 雨水 田间灌溉系统 输水毛管 灌水器 控制阀 首部枢纽 提水设备 过滤系统 测量设备 施肥系统 调控系统 供水管网 干管供水 支管输水 管件接头 自动控制设备