园艺设施及应用

项目7　园艺设施及应用

项目描述

设施园艺是我国农业领域中一个非常重要的方面，特别是随着近代园艺的发展，设施园艺的发达程度，成为一个国家或地区农业现代化水平的重要标志之一。它涵盖了建筑、材料、机械自动控制、品种、栽培、管理等多种系统，科技含量高。本项目主要介绍园艺设施的类型与结构，园艺设施的覆盖材料，园艺设施环境特点及其调控技术，设施栽培技术等内容。

学习目标

●了解园艺设施的类型，性能；掌握各类园艺设施的结构、性能及其在园艺生产中的应用。

●了解覆盖材料的种类；掌握不同覆盖材料的特性及在设施园艺生产中的应用。

●掌握设施内温度、湿度、光照和二氧化碳的变化规律及其调控技术。

●了解无土栽培的特点、定义及分类。

能力目标

●园艺设施的应用。

●掌握园艺设施内环境观测与调控的方法。

●掌握营养液的配置方法。

案例导入

设施园艺在园艺作物周年生产中的作用有哪些？

园艺设施是指在不适宜园艺作物生长发育的寒冷或炎热季节，人为地进行保温、防寒或降温的防御设施、设备，创造适宜园艺作物生长发育的小气候环境，使其生长不受或少受自然季节的影响而进行园艺作物生产，达到周年供应，这些用于保温、防寒的设施和设备就是园艺设施。

任务7.1　园艺设施的类型、结构与性能

7.1.1　简易园艺设施

1）温床

温床是在阳畦基础上改进的园艺设施，除具有阳畦防寒保温作用外，还可利用酿热、火热（火道）、水热（水暖）、地热（温泉）和电热线等进行加温来补充日光增温的不足，是一种简单、实用的园艺作物育苗设施，目前较普遍实用的是电热温床。

（1）酿热温床

①结构　酿热温床是在阳畦的基础上，在床下铺设酿热物以便提高床内的温度。温床的畦框结构和覆盖物与阳畦一样，温床的大小和深度根据用途而定，一般床长10～15 m、宽1.5～2 m，并且在床底部挖成鱼脊形，以求温度均匀。

②性能　酿热温床主要是利用好气性微生物分解有机物（酿热物）时所产生的热量进行加温。与阳畦相比，酿热温床明显地改善了床内的温度条件。同时，加温期间无法调控，床内温度受外界温度的影响较大。受光不均及四周散热造成床内存在局部温差，即温度北高南低，中部高四周低。床土的厚薄与含水量的多少也影响床温。

③应用　酿热温床虽具有发热容易、操作简单等优点，但是发热时间短，热量有限，温度前期高后期低，而且不宜调节，不能满足现在发展的要求，因此很少使用。

（2）电热温床

①结构　电热温床是在阳畦内或小拱棚内以及大棚和温室内的苗床上铺设电加温线而成（见图7.1）。电加温线埋入土层深度一般为10 cm左右，但如果用育苗钵或营养土块育苗，则以埋入土中1～2 cm为宜。

②性能　电热温床因温度较高，幼苗出土后要加强放风，锻炼幼苗，防止徒长。同时，因地温较高，畦面容易干燥，应及时灌小水或喷水。另外，电热温床幼苗生长较快，因此，要算好播种期，以便在定植时培育出大小适宜的标准壮苗。

图7.1　电热加温温床断面及布线示意图（单位：cm）

③应用　电热温床主要用于冬春季园艺作物的育苗和扦插繁殖，以果菜类蔬菜育苗应用较多。由于其具有增温性能好、温度可精确控制和管理方便等优点，现在生产上已广泛推广应用。

2）地面简易覆盖

地面简易覆盖是设施栽培中的一种简单覆盖栽培方式，即在植株或栽培畦面上，用各种防护材料进行覆盖生产。现代简易覆盖主要指地膜覆盖和无纺布浮面覆盖。

（1）地膜覆盖的方式

地膜覆盖可分为地表覆盖、近地面覆盖和地面双覆盖等类型。

①地表覆盖　将地膜紧贴垄面或畦面覆盖，主要有以下几种形式：

a.平畦覆盖　利用地膜在平畦畦面上覆盖，也可以联畦覆盖。

b.高垄覆盖　栽培田经施肥平整后，进行起垄。一般垄宽45～60 cm，高10 cm左右，垄面上覆盖地膜，每垄栽培1～2行作物。增温较平畦覆盖高些。

c.高畦覆盖　高畦覆盖是在菜田整地施肥后，将其做成底宽1.0～1.1 m、高10～12 cm、畦宽65～75 cm、灌水沟宽30 cm以上的高畦，然后每畦上覆盖地膜。

②地面覆盖　将塑料地膜覆盖于地表之上，形成一定的栽培空间，主要有以下几种形式：

a.沟畦覆盖　栽培畦的畦面做成沟状，将栽培作物播种或定植于沟内，然后覆盖地膜，幼苗在地膜下生长，待接触地膜时，将地膜及时揭除，或在膜上开孔，将苗引出膜外，并将膜落为地面覆盖。主要有宽沟畦、窄沟畦和朝阳沟畦等覆盖形式。

b.拱架覆盖式　在高畦畦面上播种或定植后，用细枝条、细竹片等做成高30～40 cm的拱架，然后将地膜覆盖于拱架上并用土封严。

（2）地膜覆盖的效应

①提高地温；②提高土壤保水能力；③提高土壤养分含量；④改善土壤理化性状；⑤减轻盐碱危害；⑥增加近地面的光照；⑦防除杂草。

（3）地膜覆盖的应用

①露地栽培　地膜覆盖可用于果菜类、叶菜类、瓜菜类、草莓或果树等的春早熟栽培。

②设施栽培 地膜覆盖还用于大棚、温室果菜类蔬菜、花卉和果树栽培，以提高地温和降低空气湿度。一般在秋、冬、春栽培中应用较多。

③园艺作物播种育苗　地膜覆盖也可用于各种园艺作物的播种育苗，以提高播种后的土壤温度和保持土壤湿度。

7.1.2　越夏栽培设施

越夏栽培设施是指在夏秋季节使用，以遮阳、降温、防虫、避雨为主要目的的一类保护设施，包括遮阳网、防虫网、防雨棚等。

1）遮阳网覆盖

遮阳网又称遮阴网、凉爽纱，是以聚乙烯、聚丙烯等为原料，经过加工编织而成的一种网状的农用塑料覆盖材料，具有量轻、高强度、耐老化、柔软、易铺卷的特点。

（1）种类

目前生产中使用的遮阳网有黑、银灰、白、黑绿等颜色，生产上应用最多的是35%～65%的黑网和65%的银灰网。覆盖各种遮阴物如苇帘、竹帘、遮阳网、不织布等。

（2）性能

①削弱光强，有利于园艺作物夏季生长，提高品质。

②降低地温、气温，黑色降温效果最明显。

③在高温强光下，土壤水分的蒸发量和蒸腾量都比较大，覆盖遮阳网后蒸发慢，蒸发量减少至少一半，因此就减少了浇水次数及浇水量。具有抑制蒸发、保墒的作用。

④减轻或避免暴雨、台风对园艺作物的损伤，防止土壤板结和灾后倒苗。

⑤减轻病虫害，显著降低植株受损害程度。

（3）应用

①夏季覆盖育苗　通常利用镀锌钢管塑料大棚的骨架，顶上只保留天幕薄膜，围裙幕全部拆除，在天幕上再盖遮阳网，称一网一膜法覆盖，实际上就是防雨棚上覆盖一张遮阳网，在其下进行常规或穴盘育苗或移苗假植。

②夏秋季节遮阳栽培　在南方地区夏秋季节采用遮阳网覆盖栽培喜凉怕热或喜阴的蔬菜、花卉，典型的如夏季栽培小白菜、大白菜、芫荽、伏芹菜以及非洲菊、百合等。遮阳方式有浮面覆盖、矮平棚覆盖、小拱棚或大棚覆盖。

根据天气进行揭盖，一般晴天盖，阴天揭。根据蔬菜种类和栽培季节选择遮阳网种类和覆盖方法。根据栽培目的选择遮阳网种类和覆盖方法。

2）防虫网覆盖

防虫网是继农膜、遮阳网之后的一种新型的覆盖材料，具有抗拉强度大、抗紫外线、抗热、耐水、耐腐蚀、耐老化、无毒无味和使用年限长等特点。

（1）防虫原理

防虫网以人工构建的屏障，将害虫拒之网外，达到防虫保菜的目的。此外，防虫网反射、折射的光对害虫也有一定的驱避作用。

（2）种类

防虫网色泽有白色、银灰色等，以20目、24目最为常用。网目是表示标准筛的筛孔尺寸的大小。在泰勒标准筛中，所谓网目就是2.54 cm长度中的筛孔数目，简称为目。使用寿命为3～4年。

（3）覆盖方式

防虫网可以采用完全覆盖和局部覆盖两种方式（见图7.2）。完全覆盖是将防虫网完全封闭地覆盖于栽培作物的表面或拱棚的棚架上。局部覆盖是只在大棚和日光温室的通风口、通风窗、门等部位覆盖防虫网。

图7.2　防虫网覆盖方式

（4）主要性能

①根据害虫大小选择合适目数的防虫网，对于蚜虫、小菜蛾等害虫使用20～24目遮阳网即可阻隔其成虫进入网内。

②防暴雨、冰雹冲刷土壤，以免造成高温死苗。

③结合防雨棚、遮阳网进行夏、秋蔬菜的抗高温育苗或栽培，可防止病毒病发生。

（5）应用

防虫网可用于叶菜类小拱栅、大中棚、温室防虫覆盖栽培；茄果类、豆类、瓜类大中棚、日光温室防虫网覆盖栽培；特别适用于夏秋季节病毒病的防治，切断毒源；还可用于夏季蔬菜和花卉等的育苗，与遮阳网配合使用，效果更好。

3）防雨棚

防雨棚是利用塑料薄膜等覆盖材料，扣在大棚或小棚顶部，使棚内蔬菜作物在雨季免受雨水直接淋洗的栽培设施。

（1）类型

①大棚型防雨棚　即大棚顶上天幕不揭除，四周围裙幕揭除，以利通风，可用于各种蔬菜的夏季栽培。也可挂上20～22目目的是防虫网防虫，夏季高温还可以加盖遮阳网。

②小拱棚型防雨棚　主要用作露地西瓜、甜瓜早熟栽培。小拱棚顶部扣膜，两侧通风，使西瓜、甜瓜开雌花部位不受雨淋，以利授粉、受精，也可用来育苗。前期两侧膜封闭，实行促成早熟栽培是一种常见的先促成后避雨的栽培方式。

③温室型防雨棚　广州等南方地区多台风、暴雨，建立玻璃温室状的防雨棚，顶部设太子窗通风，四周玻璃可开启，顶部为玻璃屋面，用作夏菜育苗。

（2）作用

①防止暴风雨直接冲击土壤，避免水、肥、土的流失和土壤的板结，促进根系和植株的正常生长，防止作物倒伏。

②与遮阳网相结合，可有效地改善设施内的小气候条件和降低气温与地温，避免暴雨过后因土壤水分和空气湿度过大而造成病害的发生和流行。

生产上防雨棚常用于夏秋季节瓜类、茄果类蔬菜、葡萄、油桃等果树以及高档切花、盆花的栽培。

7.1.3　塑料蒲膜拱棚

塑料拱棚是以塑料薄膜作为透明覆盖材料的拱形或屋脊形的棚。按其规格尺寸可分为塑料小棚、塑料中棚、塑料大棚等。

1）塑料小棚

（1）结构和类型

小棚的规格高为1～1.5 m，跨度为1.5～3 m，长度为10～30 m，单棚面积为15～45 m2。内部难以直立行走。拱架多用轻型材料建成，如细竹竿、荆（树）条，直径为6～8 mm钢筋等，拱杆间距为30～50 cm，上覆盖0.05～0.10 mm厚聚氯乙烯或聚乙烯薄膜，外用压杆或压膜线等固定薄膜而成，它具有结构简单，体形较小，负载轻，取材方便等特点。据其覆盖的形式可分为：

①拱圆形小棚　生产上应用最多的类型，多用于北方。高度1 m左右，宽1.5～2.5 m，长度依地而定。因小棚多用于冬春生产，宜建成东西延长，为加强防寒保温，可在北侧加设网障成为网障拱棚，棚面上也可在夜间加盖草苫保温。

②半拱圆小棚　棚架为拱圆形小棚的一半，北面筑1 m左右高的土墙或砖墙，南面成一面坡形覆盖或为半拱圆棚架，一般无立柱，跨度大时加设1～2排立柱，以支撑棚面及保温覆盖物。棚的方向以东西延长为好。

③双斜面小棚　屋面成屋脊形或三角形。棚向东西或南北延长均可，一般中央设一排立柱，柱顶拉紧一道8＃铁丝，两边覆盖薄膜即成。适用于风少雨多的南方地区，因为双斜面不易积雨水。

④单斜面小棚　小拱棚的结构简单、取材方便、容易建造，又由于薄膜可塑性强，用架材弯曲成一定形状的拱架即可覆盖成型，因此在生产中的应用形式多种多样。无论何种形式，其基本原则应是坚固抗风，具有一定空间和面积，适宜栽培。

（2）性能

①温度

a.气温　一般条件下，小拱棚的气温增温速度较快，晴天最大增温能力为15～20℃，在高温季节容易造成高温危害；但降温速度也快，有草苫覆盖的半拱圆形小棚的保温能力仅有6～12℃，特别是在阴天、低温或夜间没有草苫保温覆盖时，棚内外温差仅为1～3℃，遇有寒潮易发生冻害。

小棚内的热源来自太阳能，小棚空间小，缓冲能力差，容易受外界温度变化的影响。从季节变化来看，1月上旬至3月上旬是冬季气温最低时期，棚内的最低温度有时降至0℃以下，春季温度逐渐升高。如外界气温出现-18.1℃时，棚内最低温度为-0.2℃，内外相差17.9℃。从日变化看，小拱棚温度的日变化与外界基本相同，只是昼夜温差比露地大。此外，小拱棚内气温分布很不均匀，当从棚的顶部放风后，棚内各部位的温差也会逐渐减小。

b.地温　小拱棚内地温变化与气温变化相似，但不如气温剧烈。从日变化看，晴天大于阴（雨）天，土壤表层大于深层，一般棚内地温比露地高5～6℃。从季节变化看，据北京地区测定，1、2月份10 cm日平均地温为4～5℃；3月份为10～11℃；3月下旬达到14～18℃；秋季地温有时高于气温。

②湿度　小拱棚覆盖薄膜后，因土壤蒸发、植株蒸腾，棚内空气相对湿度可达70%～100%；白天通风时，棚内相对湿度可保持在40%～60%；夜间密闭时可达到90%以上。为避免通风造成温度变化剧烈，应在白天温度较高时段进行扒缝放风。

③光照　光照差异较小，一般上层的光强比下层的高，距地面10～40 cm处差异比较明显，近地面处差异不大。水平方向的受光，以南面大于北面，相差7%左右。小棚内的受光状况，决定于薄膜的质量和新旧程度，也和薄膜吸尘、结露有关，新薄膜的透光率可达80%以上。

（3）应用

早春，其栽培期可早于塑料大棚，主要用于耐寒性蔬菜的早春生产及喜温蔬菜的提早定植，也可用于花卉植物的提早种植。

2）塑料中棚

常用的塑料中棚主要为拱圆形结构，是塑料小棚和塑料大棚的中间类型。

（1）结构和类型

①拱圆形　一般跨度为3～6 m。在跨度为6 m时，以高度2.0～2.3 m、肩高1.1～1.5 m为宜；在跨度为4.5 m时，以高度1.7～1.8 m、肩高1.0 m为宜；在跨度为3 m时，以高度1.5 m、肩高0.8 m为宜；长度可根据需要及地块长度确定。另外，根据中棚跨度的大小和拱架材料的强度，来确定是否设立立柱。以竹木或钢筋做骨架时，需设立柱；而用钢管作拱架则不需设立柱。

②半拱圆形　棚向为东西方向延长，北面筑1.5 m左右高的土墙和砖墙，南面设立拱架，拱架的一端插入地中，另一端搭设在墙上，形成半拱圆形拱架，上面覆盖塑料薄膜。

（2）性能与应用

塑料中棚可加盖草苫防寒。塑料中棚较小棚的空间大，其性能也优于塑料小棚。塑料中棚主要用于果菜类蔬菜及草莓和瓜果的春早熟和秋延后栽培，也可用于花卉植物的提早种植。

3）塑料大棚

塑料薄膜大棚是用塑料薄膜覆盖的一种大型拱棚。它和温室相比，具有结构简单、建造和拆装方便，一次性投资较少等优点；与塑料中、小棚相比，又具有坚固耐用，使用寿命长，棚体空间大，作业方便及有利作物生长，便于环境调控等优点。

（1）塑料大棚的类型和结构

①塑料大棚的类型　按棚顶形状可以分为拱圆形和屋脊形，我国绝大多数为拱圆形。按骨架材料则可分为竹木结构、钢架混凝土柱结构、钢架结构、钢竹混合结构等。按连接方式又可分为单栋大棚、双连栋大棚和多连栋大棚（见图7.3）。

根据使用材料和结构特点的不同，目前我国使用的塑料大棚主要有以下几种类型：

图7.3　塑料薄膜大棚的类型

a.竹木结构大棚　是大棚初期的一种类型，在我国北方仍广为使用。其优点是取材方便，造价较低，容易建造；缺点是棚内立柱多，遮光严重，作业不方便，立柱基部易朽，抗风雪性能力较差等。为减少棚内立柱，建造了悬梁吊柱式竹木结构大棚，即在拉杆上设置小吊柱，用小吊柱代替部分立柱。小吊柱用20 cm长、4 cm粗的木杆，两端钻孔，穿过细铁丝，下端拧在拉杆上，上端支撑拱杆。

b.混合结构大棚　棚型与竹木结构大棚相同，使用的材料有竹木、钢材、水泥构件等多种。一般拱杆和拉杆多采用竹木材料，而立柱采用水泥柱。混合结构的大棚较竹木结构大棚坚固、耐久、抗风雪能力强，在生产上应用得也较多。

c.钢架结构大棚　拱架是用钢筋、钢管或两者结合焊接而成的弦形平面桁架。拱架上覆盖塑料薄膜，拉紧后用压膜线固定。这种大棚造价较高，但无立柱或少立柱，室内宽敞，透光好，作业方便。现在北方已在生产上广泛推广应用。

d.装配式钢管结构大棚　由工厂按照标准规格生产的组装式大棚，材料多采用薄壁镀锌钢管。所有部件用承插、螺钉、卡槽或弹簧卡具连接。用镀锌卡槽和钢丝弹簧压固棚膜，用手摇式卷膜器卷膜通风。这种大棚优点和钢结构架大棚相同。

（2）塑料大棚的结构

塑料大棚的结构可分为骨架和棚膜。骨架由立柱、拱杆（拱架）、拉杆（纵梁）、压杆（压膜线）等部件组成，俗称“三杆一柱”（见图7.4），这是塑料大棚最基本的骨架构成，其他形式都是在此基础上演化而来的。为便于出入，在棚的一端或两端设立棚门。

图7.4　塑料大棚骨架各部位名称

①立柱　起支撑拱杆和棚面的作用，纵横成直线排列，立柱可采用竹竿、木柱、钢筋水泥混凝土柱等，使用的立柱不必太粗，但立柱的基部应设柱脚石，以防大棚下沉或被拔起。立柱埋置的深度要在40～50 cm。

②拱杆（拱架）　 起支撑棚膜的作用，横向固定在立柱上，两端插入地下，呈自然拱形，是大棚的骨架，决定大棚的形状和空间构成。由竹片、竹竿、或钢材、钢管等材料焊接而成。

③拉杆　起纵向连接拱杆和立柱，固定压杆，使大棚骨架成为一个整体的作用。用较粗的竹竿、木杆或钢材作为拉杆，拉杆长度与棚体长度一致。

④压膜线　扣上棚膜后，于两根拱杆之间压一根压膜线，使棚膜绷平压紧，压膜线的两端，固定在大棚两侧设的“地锚”上。

⑤棚膜　是覆盖在棚架上的塑料薄膜。除了普通聚氯乙烯和聚乙烯薄膜外，目前，生产上多使用无滴膜、长寿膜、耐低温防老化膜等多功能膜作为覆盖材料。

⑥门窗　门设在大棚的两端，作为出路口，门的大小要考虑作业方便，太小不利进出，太大不利保温。大棚顶部可设天窗，两侧设进气侧窗，作通风口。

⑦连接卡具　大棚骨架的不同构件之间均需连接，除竹木大棚需线绳和铁丝连接外，装配式大棚均用专门预制的卡具连接，包括套管、卡槽、卡子、承插螺钉、接头、弹簧等。

（3）塑料大棚的性能

①温度　大棚有明显的增温效果，这是由于地面接受太阳辐射，而地面有效辐射受到覆盖物阻隔而使气温升高，称为“温室效应”。同时，地面热量也向地中传导，使土壤贮热。

a.气温变化　大棚内气温存在季节变化、昼夜变化和阴晴变化。我国北方地区，大棚内存在着明显的季节性变化。

大棚的冬季天数可比露地缩短30～40 d，春、秋季天数可比露地分别增长15～20 d。因此，大棚主要适于园艺作物春提早和秋延后栽培。

塑料大棚内气温的日变化规律与外界基本相同，即白天气温高，夜间气温低。日出后1～2 h棚温迅速升高，7～10时气温回升最快，在不通风的情况下平均每小时升温5～8℃，每日最高温出现在12～13时。15时前后棚温开始下降，平均每小时下降5℃左右。夜间气温下降缓慢，平均每小时降温1℃左右。早春低温时期，通常棚温只比露地高3～6℃，阴天时的增温值仅2℃左右。

塑料大棚在3～10月夜间有时会出现棚温低于外界温度的“逆温现象”，即棚内气温低于露地。逆温现象是由于大气的“温室效应”所致。大气逆辐射使近地面的空气层增温，而大棚内由于塑料薄膜的阻隔，使大气逆辐射热无法进入棚内，而棚内热量却大量向外界散失，造成了棚温稍低于外界温度的逆温现象。这种现象多发生在晴天的夜晚，天上有薄云覆盖，薄膜外面凝聚少量的水珠。

塑料大棚内不同部位的温度状况有差异，每天上午日出后，大棚东侧首先接受太阳光的辐射，棚东侧的温度较西侧高。中午太阳由棚顶部入射，高温区在棚的上部和南端；下午主要是棚的西侧受光，高温区又出现在棚的西部。大棚内垂直方向上的温度分布也不相同，白天棚顶部的温度高于底部3～4℃，夜间正相反，棚下部的温度高于上部1～2℃。大棚四周接近棚边缘位置的温度，在一天之内均比中央部分要低。

b.地温　大棚内的地温虽然也存在着明显的日变化和季节变化，但与气温相比，地温比较稳定，且地温的变化滞后于气温。从地温的日变化看，晴天上午太阳出来后，地表温度迅速升高，14时左右达到最高值，15时后温度开始下降。阴天大棚内地温的日变化较小，且日最高温度出现的时间较早。从地温的分布看，大棚周边的地温低于中部地温，而且地表的温度变化大于地中温度变化，随着土层深度的增加，地温的变化越来越小。从大棚内地温的季节变化看，在4月中下旬的增温效果最大，可比露地高3～8℃，最高达10℃以上；夏、秋季因有作物遮光，棚内外地温基本相等或棚内温度稍低于露地1～3℃。秋、冬季节则棚内地温又略高于露地2～3℃。10月份土壤增温效果减小，仍可维持10～20℃的地温。11月上旬棚内浅层地温一般维持在3～5℃。1月上旬至2月中旬是棚内土壤冻结时期，最冷时地温为-7～-3℃。

②湿度　在密闭的情况下，塑料大棚内空气相对湿度的一般变化规律是：棚温升高，相对湿度降低；棚温降低，相对湿度升高；晴天、风天时相对湿度降低，阴天、雨（雪）天时相对湿度增大。大棚内空气相对湿度也存在着季节变化和日变化，早晨日出前棚内相对湿度高达100%，随着日出后棚内温度的升高，空气相对湿度逐渐下降，12～13时为空气相对湿度最低时刻，在密闭大棚内达70%～80%，在通风条件下，可降到50%～60%；午后随着气温逐渐降低，空气相对湿度又逐渐增加，午夜可达到100%。从大棚湿度季节性变化看，一年中大棚内空气相对湿度以早春和晚秋最高，由于夏季温度高和通风换气，大棚内空气湿度较低。

③光照　大棚内光照状况与天气、季节及昼夜变化、方位、结构、建筑材料、覆盖方式、薄膜洁净和老化程度等因素有关。

a.光照的季节变化　不同季节太阳高度不同，大棚内的光照强度和透光率也有所不同。一般南北延长的大棚，其光照强度由冬→春→夏的变化是不断加强，透光率也不断提高，而随着季节由夏→秋→冬，其棚内光照则不断减弱，透光率也降低。

b.棚内的光照分布　大棚内光照存在着垂直变化和水平变化。从垂直看，越接近地面，光照度越弱；越接近棚面，光照度越强。据测定，距棚顶30 cm处的照度为露地的61%，中部距地面1.5 m处为34.7%，近地面为24.5%。从水平方向看，南北延长的大棚棚内的水平照度比较均匀，水平光差一般只有1%左右。但是东西向延长的大棚，不如南北延长的大棚光照均匀。

c.影响光照因素　大棚方位不同，太阳直射光线的入射角也不同，因此透光率不同。一般东西延长的大棚比南北延长的大棚的透光率要高，但南北延长的大棚与东西延长的大棚相比，在光照分布方面南北延长的大棚要均匀些。

大棚的结构不同，其骨架材料的截面积不同，因此形成阴影的遮光程度也不同，一般大棚骨架的遮阴率可达5%～8%。从大棚内光照来考虑，应尽量采用坚固而截面积小的材料作骨架，以尽可能减少遮光。

透明覆盖材料对大棚光照的影响，不同的透明覆盖材料其透光率也不同，而且由于不同透明覆盖材料的耐老化性、无滴性、防尘性等不同，使用后的透光率也有很大差异。目前，生产上应用的聚氯乙烯、聚乙烯、醋酸乙烯等薄膜，无水滴并清洁时的可见透光率在90%左右，但使用后透光率就会大大降低，尤其是聚氯乙烯薄膜，由于防尘性差，下降的较为严重。

（4）塑料大棚的应用

在蔬菜上主要是春季进行果菜类早熟栽培，秋季延后栽培，或春季为露地培育茄果类、瓜类、豆类蔬菜的幼苗；秋冬进行耐寒性蔬菜的加茬栽培，如莴苣、菠菜、油菜（南方小白菜）、青蒜等。

在花卉上，可在其内栽培菊花、观叶植物及盆栽花卉，或进行大面积草花播种和落叶花木的冬季扦插以及菊花等一些花卉的延后栽培。在南方则可用来生产切花，或供亚热带花卉起冬使用。在果树上，可用于草莓、葡萄、桃、樱桃、无花果等的春提早栽培和秋延后栽培，同时可用于多种果树的育苗。

7.1.4 温室

1）温室的发展及类型

（1）温室的发展

温室是结构比较完善的园艺设施，具有良好的采光、增温和保温性能。利用温室可以在寒冷季节进行蔬菜、果品和花卉的生产，这对于园艺产品的淡季供应和周年生产具有重要意义。

我国温室生产历史悠久，但其发展则是近百年的事，尤其是20世纪80年代以来，随着改革开放和农村产业结构的调整，以日光温室为主的温室生产得到了迅猛发展。此外，我国还引进了国外的大型现代化温室，并在消化吸收的基础上，初步研究开发出了我国自行设计制造的大型温室，促进了我国现代化设施园艺的发展。

（2）温室类型

我国温室结构和类型的发展与近代科学技术和材料工业的发展密切相关，经历了由低级、初级到高级，由小型、中型到大型，由简易到完善，由单栋温室到占地几公顷的连栋温室群。结构形式多样，温室类型繁多。

①按覆盖材料　可分为硬质覆盖材料温室和软质覆盖材料温室。硬质覆盖材料温室最常见的为玻璃温室，近年出现有聚碳酸树脂（PC板）温室；软质覆盖材料温室主要为各种塑料薄膜覆盖温室。

②按屋面类型和连接方式　可分为单屋面、双屋面和拱圆形；又可分为单栋和连栋类型。

③按主体结构材料　可分为金属结构温室（包括钢结构、铝合金结构）和非金属结构温室（包括竹木结构温室、混凝土结构温室）。

④按有无加温　分为加温温室和不加温温室，其中日光温室是我国特有的不加温或少加温温室。

2）日光温室

日光温室是我国特有的园艺设施，已成为我国温室的主要类型，大多以塑料薄膜为采光覆盖材料，以太阳辐射为热源，靠采光屋面最大限度采光和加厚的墙体及后屋面、防寒沟、纸被、草苫等最大限度地保温，达到充分利用光热资源，创造植物生长的适宜环境，日光温室又称不加温温室。

（1）日光温室的基本结构

①前屋面（前坡，采光屋面）　前屋面是由支撑拱架和透明覆盖物组成的，主要起采光作用，为了加强夜间保温，在傍晚至第二天早晨用保温覆盖物，如草苫覆盖。前屋面的大小、角度、方位直接影响采光效果。

②后屋面（后屋面，保温屋面）　后屋面位于温室后部顶端，采用不透光的保温蓄热材料作成，主要起保温和蓄热的作用，同时也有一定的支撑作用。在纬度较低的温暖地区，日光温室也可不设后屋面。

③后墙和山墙　后墙位于温室后部，起保温、蓄热和支撑作用。山墙位于温室两侧，作用与后墙相同。通常在一侧山墙的外侧连接建造一个小房间作为出入温室的缓冲间，兼做工作室和贮藏间。

上述三部分为日光温室的基本组成部分，除此之外，根据不同地区的气候特点和建筑材料的不同，日光温室还包括立柱、防寒土、防寒沟等。立柱是在温室内起支撑作用的柱子，竹木温室因骨架结构强度低，必须设立柱；钢架结构因强度高，可视情况少设或不设立柱。防寒沟是在北部寒冷地区为减少地中传热而在温室四周挖掘的土沟，内填稻壳、树叶等隔热材料以加强保温效果。防寒土是指日光温室后墙和两侧山墙外堆砌的土坡以减少散热，增强保温效果。

（2）日光温室的主要类型

根据结构和保温性能的不同，日光温室可分为两类，一类是冬季只能进行耐寒性园艺作物的生产，称为普通日光温室或春用型日光温室；另一类是在北纬40°以南地区，冬季不加温可生产喜温蔬菜；北纬40°以北地区冬季可生产耐寒的叶菜类蔬菜，生产喜温蔬菜虽然仍需要加温但是可比加温温室节省较多的燃料，这类温室称为优型日光温室，又称为节能型日光温室或冬暖型日光温室。

①短后屋面高后墙日光温室　这种温室跨度5～7 m，后屋面面长1～1.5 m，后墙高1.5～1.7 m，作业方便，光照充足，保温性能较好。潍坊改良型日光温室（见图7.5）等。

图7.5　潍坊改良型日光温室（单位：m）

这种温室加大了前屋面采光屋面，缩短了后屋面，提高了中屋脊，透光率、土地利用率明显提高，操作更加方便，是目前各地重点推广的改良型日光温室。

②无后屋面日光温室　该类温室不设置后屋面，其后墙和山墙一般为砖砌，也有用泥筑的。有些地区则借用已有的围墙或堤岸作后墙，建造无后屋面的温室。该温室骨架多用竹木结构、竹木水泥预制结构或钢架结构作拱架。由于不设后屋面，温室造价降低，但是该温室对温度的缓冲性较差，只能用于冬季耐寒叶菜的生产，或用于早春晚秋，属于典型的春用型日光温室（见图7.6）。

图7.6　无后屋面日光温室（单位：m）

③琴弦式日光温室　这种温室跨度7m，后墙高1.8～2m，后屋面面长1.2～1.5m，每隔3 m设一道钢管桁架，在桁架上按40 cm间距横拉8号铅丝固定于东西山墙；在铅丝上每隔60 cm设一道细竹竿作骨架，上面盖薄膜，在薄膜上面压细竹竿，并与骨架细竹竿用铁丝固定。该温室采光好，空间大，作业方便，起源于辽宁瓦房店市（见图7.7）。

图7.7　琴弦式日光温室（单位：m）
（张振武，1999）

（3）日光温室的应用

日光温室由于其独特的保温效果，可以在冬季寒冷季节不需加温就能进行蔬菜等园艺作物的生产。但由于仅以太阳光能为热源并强调保温性能，因此，其使用也受到地域限制。如在光照充足、空气湿度较低、晴天多、阴雨雪天气少的北方地区应用普遍，而在长江流域及以南地区则不适宜使用，应用的地域范围在北纬32°～43°。

①园艺作物育苗　可以利用日光温室为塑料大棚、塑料小棚和露地果菜类蔬菜栽培培育幼苗，还可以培育草莓、葡萄、桃、樱桃等果树幼苗和各种花卉苗。

②蔬菜周年生产　目前利用日光温室栽培蔬菜已有几十种，其中包括瓜类、茄果类、绿叶菜类、葱蒜类、豆类、甘蓝类、食用菌类、芽菜类等蔬菜的春茬、冬春茬、秋茬、秋冬茬栽培。各地还根据当地的特点，创造出许多高产、高效益的栽培茬口安排，如一年一大茬、一年两茬、一年多茬等。日光温室蔬菜生产，已成为我国北方地区蔬菜周年均衡供应的重要途径。

③花卉栽培　日光温室花卉生产也得到了快速地发展，除了生产盆花外，还生产各种切花，如玫瑰、菊花、百合、康乃馨、剑兰、小苍兰、非洲菊等。

④果树栽培　近年来，日光温室果树生产也不断发展，如日光温室草莓、葡萄、桃、樱桃等，都取得了很好的经济效益。

3）现代化温室

现代化温室是目前园艺设施的最高级类型，又称为连栋温室、智能温室，其内部环境实现了自动化调控，基本不受自然条件的影响，是能全天候进行园艺作物生产的大型温室。

（1）主要类型

①芬洛型玻璃温室　芬洛型温室是我国引进玻璃温室的主要形式，是荷兰研究开发后流行全世界的一种多脊连栋小屋面玻璃温室。温室单间跨度一般为3.2 m的倍数，如6.4、9.6、12.8 m，近年也有8 m跨度类型；开间距3、4、4.5 m，檐高3.5～5.0 m。每跨由2个或3个双屋面的小屋脊直接支撑在桁架上，小屋脊跨度行3.2 m，矢高0.8 m。根据桁架的支撑能力，可组合成6.4、9.6、12.8 m的多脊连栋型大跨度温室。覆盖材料采用4 mm厚的园艺专用玻璃，透光率大于92%。开窗设置以屋脊为分界线，左右交错开窗，每窗长度1.5m，一个开间（4 m）设两扇窗，中间1 m不设窗，屋面开窗面积与地面积比率（通风比）为19%。若窗宽从传统的0.8 m加大到1.0 m，可使通风比增加到23.43%，但由于窗的开启度仅0.34～0.45 m，实际通风比仅为8.5%和10.5%。

芬洛型温室在我国，尤其是我国南方应用的最大缺点是通风面积过小。由于其没有侧通风，且顶通风比仅为8.5%或10.5%。在我国南方地区往往通风量不足，夏季热蓄积严重，降温困难。近年来，我国针对亚热带地区气候特点对其结构参数加以改进、优化，加大了温室高度，檐高从传统的2.5 m增高到3.3 m，甚至4.5、5 m，小屋面跨度从3.2 m增加到4 m，间柱的距离从4 m增加到4.5、5 m，并加强顶侧通风，设置外遮阳和湿帘降温系统，提高了在亚热带地区的效果。

②里歇尔温室　法国瑞奇温室公司研究开发的一种流行的塑料薄膜温室，在我国引进温室中所占比重最大。一般单栋跨度为6.4、8 m，檐高3.0～4.0 m，开间距3.0～4.0 m，其特点是固定于屋脊部的天窗能实现半边屋面（50%屋面）开启通风换气，也可以设侧窗卷膜通风。该温室的通风效果较好，且采用双层充气膜覆盖，可节能30%～40%。构件比玻璃温室少，空间大，遮阳面少，根据不同地区风力强度大小和积雪厚度，可选择相应类型结构。但双层充气膜在南方冬季多阴雨雪的天气情况下，透光性受到影响。

③卷膜式全开放型塑料温室　是一种拱圆形连栋塑料温室，这种温室除山墙外，顶侧屋面均可通过手动或电动卷膜机将覆盖薄膜由下而上卷起，达到通风透气的效果。可将侧墙和1、2屋面或全屋面的覆盖薄膜全部卷起成为与露地相似的状态，以利夏季高温季节栽培作物。由于通风口全部覆盖防虫网而有防虫效果，我国国产塑料温室多采用这种形式。其特点是成本低，夏季接受雨水淋溶可防止土壤盐类积聚，简易、节能，利于夏季通风降温，例如上海市农机所研制的GSW7430型连栋温室和GLZRW7.5智能型温室等，均是一种顶高5 m、檐高3.5 m、冬夏两用、通气性能良好的开放型温室。塑料薄膜连栋温室见图7.8。

图7.8　韩国双层薄膜覆盖三连栋温室示意图（单位：mm）
（章镇，2003）

④屋顶全开启型温室 最早是由意大利Serre Italia公司研制的全开放型玻璃温室，近年在亚热带地区逐渐兴起。其特点是以天沟檐部为支点，可以从屋脊部打开天窗，开启度可达到垂直程度，即整个屋面的开启度可从完全封闭直到全部开放状态。侧窗则用上下推拉方式开启，全开后达1.5 m宽。全开时可使室内外温度保持一致，中午室内光强可超过室外，也便于夏季接受雨水淋洗，防止土壤盐类积聚。其基本结构与芬洛型相似。

此外，一种适合南方暖地、自然通风效果优于一般塑料温室的锯齿形温室现正在推广应用中。

（2）现代化温室的性能

①温度　现代化温室有热效率高的加温系统，在最寒冷的冬春季节，无论晴好天气还是阴雪（雨）天气，都能保证园艺作物正常生长发育所需的温度，12月至翌年1月份，夜间最低温不低于15℃，上海孙桥荷兰温室，气温甚至达到18℃，地温均能达到作物要求的适温范围和持续时间。炎热夏季，采用外遮阳系统和湿帘风机降温系统，保证温室内达到作物对温度的要求。北京顺义区台湾三益公司建造的现代化温室，1999年7月，在夏季室外温度高达38℃时，室内温度不高于28℃，蝴蝶兰生长良好，在北京花卉市场销售始终处在领先地位。采用热水管道加温或热风加温，加热管道可按作物生长区域合理布局，除固定的管道外，还有可移动升降的加温管道，因此温度分布均匀，作物生长整齐一致。此种加温方式清洁、安全、没有烟尘或有害气体，不仅对作物生长有利，也保证了生产管理人员的身体健康。因此，现代化温室可以完全摆脱自然气候的影响，一年四季全天候进行园艺作物生产，反季节栽培，高产、优质、高效。但温室加温能耗很大，燃料费昂贵，大大增加了成本。双层充气薄膜温室夜间保温能力优于玻璃温室，中空玻璃或中空聚碳酸酯板材（阳光板），导热系数最小，故保温能力最优。

②光照　现代化温室全部由塑料薄膜、玻璃或塑料板材（PC板）透明覆盖物构成，全面进光采光好，透光率高，光照时间长，而且光照分布比较均匀。因此这种全光型的大型温室，即便在最冷的日照时间最短的冬季，仍然能正常生产喜温瓜果、蔬菜和鲜花，且能获得很高的产量。

双层充气薄膜温室由于采用双层充气膜，因此透光率较低，北方地区冬季室内光照较弱，对喜光的园艺作物生长不利。在温室内配备人工补光设备，可在光照不足时进行人工光源补光，使园艺植物高产。

③湿度　连栋温室空间高大，作物生长势强，代谢旺盛，作物叶面积指数高，通过蒸腾作用释放出大量水汽进入温室空间，在密闭情况下，水蒸气经常达到饱和。但现代化温室有完善的加温系统，加温可有效降低空气湿度，比日光温室因高湿环境给园艺作物生育带来的负面影响小。

夏季炎热高温时，现代化温室内有湿帘风机降温系统，使温室内温度降低，而且还能保持适宜的空气湿度，为园艺作物尤其是一些高档名贵花卉，创造了良好的生态环境。

④气体　现代化温室的CO2浓度明显低于露地，不能满足园艺作物的需要，白天光合作用强时常发生CO2亏缺的现象。据上海测定，引进的荷兰温室中，白天10：00～16：00时CO2浓度仅有0.024%，不同种植区有所差别，但总的趋势一致，因此须补充CO2。

⑤土壤　国内外现代化温室为解决温室土壤的连作障碍、土壤酸化、土传病害等一系列问题，越来越普遍地采用无土栽培技术，尤其是花卉生产，已少有土壤栽培。果菜类蔬菜和鲜切花生产多用基质栽培，水培主要生产叶菜，以生菜面积最大。无土栽培克服了土壤栽培的许多弊端，同时通过计算机自动控制，可以为不同作物，不同生育阶段，以及不同天气状况下，准确地提供园艺作物所需的大量营养元素及微量元素，为园艺作物根系创造了良好的土壤营养及水分环境。国内外现代化温室的蔬菜或花卉高产样板，几乎均出自无土栽培技术。现代化温室是最先进、最完善、最高级的园艺设施，机械化、自动化程度很高，劳动生产率很高，它是用工业化的生产方式进行园艺生产，也被称为工厂化农业。

（3）现代化温室的应用

目前，现代化温室主要应用于科研和高附加值的园艺作物生产上，如喜温果类蔬菜、切花、盆栽观赏植物、果树、园林设计用的观赏树木的栽培及育苗等。其中具有设施园艺王国之称的荷兰，其现代化温室的60%用于花卉生产，40%用于蔬菜生产，而且蔬菜生产中又以生产番茄、黄瓜和青椒为主。在生产方式上，荷兰温室基本上全部实现了环境控制自动化，作物栽培无土化，生产工艺程序化和标准化，生产管理机械化、集约化。

我国引进和自行建造的现代化温室除少数用于培育林业上的苗木以外，绝大部分也用于园艺作物育苗和栽培，而且以种植花卉、瓜果和蔬菜为主。一些温室已实现了园艺作物生产的工业化，并且运用生物技术、工程技术和信息管理技术，以程序化、机械化、标准化、集约化的生产方式，采用流水线生产工艺，充分利用温室的空间，加快蔬菜的生长速度，使蔬菜产量比一般温室提高10～20倍，充分显示了现代化设施园艺的先进性和优越性。

案例导入

覆盖材料的相关知识

我国设施园艺近年来发展速度非常迅速，覆盖材料也由传统的玻璃发展为各种塑料薄膜、无纺布、遮阳网、防虫网等。同时覆盖材料的功能也由单一的保温功能发展为减少病虫害、提高作物产品品质等方面。

任务7.2　覆盖材料的种类与性质

1）覆盖材料分类

覆盖材料是进行设施园艺生产的基础。覆盖材料的种类繁多，性能各异。主要分为透明覆盖材料和不透明覆盖材料两大类，总的要求是性能优良、轻便耐用、价格合理。

（1）覆盖材料的种类

覆盖材料的种类很多，可以按原料材质、用途以及功能特性等分类（见表7.1）。

表7.1　覆盖材料分类

（2）覆盖材料的特性

不同栽培方式与用途的园艺设施要求不同的覆盖材料，因此，要想正确地使用覆盖材料，必须了解其基本特性。

①透光性　透明覆盖材料的最主要功能是采光，要满足设施内作物对光量和光质的要求，其次要考虑透光性能的衰减速度。

②抗压性　覆盖材料必须结实、耐用，经得起风吹、雨打日晒和积雪的压力。

③耐候性 是覆盖材料经年累月之后表现不易老化的性能。这关系到它的使用寿命。它也是影响覆盖材料性能的因素之一。

④防雾、防滴性　园艺设施内经常是一种高湿环境，雾气弥漫或表面被水滴沾满，将大大降低覆盖材料的透光率，也影响室内增温。

⑤保温性　设施园艺生产要求具有较高的保温性能，以减少冬春生产的能源消耗。

2）透明覆盖材料

透明覆盖材料一般应具有良好的采光性、较高的密闭性和保温性、较强的韧度和耐候性以及较低的成本等。透明覆盖材料的原料各异，种类较多（见表7.2）。

表7.2　透明覆盖材料的种类及原料

（1）塑料薄膜

塑料薄膜是我国目前设施园艺中使用面积最大的覆盖材料。具有质地轻柔、性能优良、价格便宜、铺卷方便的特点，主要用于塑料温室、塑料大棚、中小棚的外覆盖及内覆盖。作为内覆盖材料又可进行固定式覆盖与移动式覆盖。塑料薄膜按其母料可分为聚氯乙烯（PVC）薄膜、聚乙烯（PE）薄膜和乙烯-醋酸乙烯（EVA）多功能复合薄膜三大类。

①聚氯乙烯（PVC）薄膜　聚氯乙烯薄膜是由聚氯乙烯树脂添加增塑剂、稳定剂、润滑剂、功能性助剂和加工助剂，经高温压延成膜。广泛应用于覆盖塑料大棚。

基本特性：透光性好，阻隔远红外线；保温性强；柔软易造型，好黏接，易修补；耐候性好；对酸、碱、盐抗性强，喷上农药、化肥不易变质。

使用注意事项：密度大（为1.3 g/cm3），使用成本高（一定质量的该种膜覆盖面积较聚乙烯膜（PE）减少约1/3）；低温下变硬脆化，高温下又易软化松弛；由于加入了增塑剂，使用一段时间后，助剂析出后膜面容易吸附尘土，影响透光，透光率衰减很快，会缩短其使用年限；残膜燃烧会有氯气产生因而不能燃烧处理。

应用：目前，在我国东北用于覆盖大棚进行早熟栽培，在华北、辽东半岛、黄淮平原主要用于高效节能型日光温室冬春茬果菜类覆盖栽培。

②聚乙烯（PE）薄膜　聚乙烯薄膜是聚乙烯树脂经吹塑成膜。

基本特性：质地轻，柔软，易造型；透光性好；无毒，耐酸，耐碱，耐盐，而且喷上农药、化肥不易引起变质。

使用注意事项：耐候性差，保温性差，撕裂后不易黏接；如果生产大棚薄膜必须加入耐老剂、无滴剂、保温剂等添加剂改性，才能适应生产的要求。

应用：适于作各种棚膜、地膜，是我国当前主要的农膜品种。

③乙烯-醋酸乙烯（EVA）多功能复合薄膜　是以乙烯-醋酸乙烯（EVA）共聚物树脂为主体的三层复合功能性薄膜。密度为0.94 g/cm3，厚度为0.1～0.12 mm。EVA中VA的含量多少对农膜质量有很大影响，一般VA含量高，透光性、折射率和“温室效应”强，该农膜的VA含量为12%～14%最好。

基本特性：透光性好，阻隔远红外线；保温性强；耐候性好，冬季不变硬，夏季不粘连；耐冲击；好黏接，易修补；对农药抗性强、喷上农药、化肥不易变质。无滴持效期在8个月以上。

应用：适于高寒地区做温室、大棚覆盖材料。

（2）硬塑料膜

硬塑料膜是指增塑剂在15%以上的塑料薄膜。有不含可塑剂的硬质聚氯乙烯膜和硬质聚酯膜两种。这类膜厚度为0.1～0.2 mm，在可见光段透光性好，有流滴性，抗张力强，不易断裂，耐折强度高，但价格较贵。燃烧时有毒气释放，回收后需由厂家进行专业处理。使用年限3～5年。生产中多用于塑料温室大棚外覆盖。

（3）硬质塑料板材

硬质塑料板材厚度大多为0.8 mm，具有耐久性强，透光性好，机械强度高（作为覆盖材料可以降低支架的投资费用），保温性好等特点。有平板、波纹板及复层板。在园艺设施中使用的硬质塑料板材有四种类型：

①玻璃纤维强化聚酯树脂板（FRP板）；

②丙烯树脂板（MMA板）；

③玻璃纤维强化丙烯树脂板（FRA板）；

④聚碳酸酯树脂板（PC板）。

硬质塑料板不仅具有较长的使用寿命，而且对可见光也具有较高的通透性，一般可达90%以上，但对紫外线的通透性则因种类而异，其中PC板几乎可完全阻止紫外线的透过，因此，不适合用于需要昆虫来促进授粉受精和那些含较多花青素的作物。目前，由于硬质塑料板的价格较高，使用面积有限。

（4）玻璃

在塑料薄膜问世之前，玻璃几乎是唯一的园艺设施透明覆盖材料，用于园艺设施的玻璃主要有3种：即平板玻璃、钢化玻璃和红外线（热吸收）玻璃。所有设施园艺覆盖材料中玻璃的耐候性最强，耐腐蚀性最好，使用寿命达40年。普通平板玻璃透光紫外线能力低，对可见光，近红外光的透过率高，可以增温保温。

3）半透明和不透明覆盖材料

（1）半透明覆盖材料

半透明覆盖材料主要包括遮阳网、防虫网、无纺布等。我国于20世纪80年代中后期研制成功遮阳网，防虫网是20世纪90年代开发应用的覆盖材料，无纺布栽培技术和无纺布是我国于1982年引进的。

①半透明覆盖材料的种类及特性

a.遮阳网　又称寒冷纱，是以聚乙烯和聚丙烯等为原料经加工制作拉成扁丝后编织而成的一种网状覆盖材料。该材料重量轻、强度高、耐老化、柔软、便于铺卷，主要用于夏季的遮阳降温栽培。

b.防虫网　防虫网多以聚乙烯为原料，添加防老化、抗紫外线等助剂后经拉丝编制而成，也可用不锈光线或铜线、有机玻璃纤维、尼龙等材料编织。通常为白色、银灰色。具有抗拉强度大、抗紫外线、抗热、耐水、耐腐蚀、耐老化、无毒无味和使用年限长（使用寿命3～5年）等特点，在我国无公害生产中发挥越来越重要作用。

c.无纺布　又称为不织布，是由聚乙烯、聚丙烯、锦纶纤维等经熔融纺丝，堆积布网，不经纺织，而是通过热压黏合，干燥定型成棉布状的一种轻型覆盖材料，使用寿命一般为3～4年。主要用于蔬菜畦上直接覆盖，起到增温、防霜冻，促进蔬菜早熟、增产的作用，或者用于夏季防雨栽培。

②半透明覆盖材料的覆盖效应

a.温度调节　半透明覆盖材料可显著改善环境中的温度条件。在低温期覆盖无纺布等半透明覆盖材料后，不仅可以提高气温，还可显著提高覆盖下的土壤温度；在高温期覆盖遮阳网等，可以降低温度，促进植株的生长。

b.减轻冷害和冻害　保持半透明覆盖材料同植株之间一定的距离，同时使用对长波辐射透过率低的覆盖材料提高增温效果，都可以减轻冷害和冻害。

c.遮阳防热　我国南方在夏季存在不同程度的高温酷暑、暴雨和台风危害，严重地制约了农业生产。合理使用遮阳网等覆盖材料可以降低温度和减少光强，有效地调节环境因子，缓解不良环境对作物生长所造成的影响。

d.虫害防治　覆盖防虫网、遮阳网和无纺布后，植株同外界环境隔离，可有效地防治蚜虫等虫害的发生。

e.减轻台风危害　为了减轻台风的危害，大多数叶菜可以结合防虫，在播种后进行覆盖；其他多数果菜，一般在台风来临之前进行覆盖。

（2）不透明覆盖材料

主要用于温室和塑料棚的外覆盖保温，如草帘、草苫、纸被、棉被等不透明的外覆盖保温材料。

①不透明覆盖材料的种类及特性

a.草帘和草苫　草帘或草苫作为外覆盖材料，是中小拱棚和日光温室或改良阳畦覆盖保温的首选材料，需求量很大。草苫一般可使用3年左右。

南方多用草帘，保温效果为1～2℃；而北方多用草苫，保温效果达5～6℃。草帘和草苫是用稻草、谷草或蒲草等编成，取材方便，制作简单。制作时要求致密，捆扎紧实牢固。

b.纸被　纸被是一种防寒保温覆盖材料。纸被系由4～6层牛皮纸缝制成的与草苫相同长宽的覆盖材料。纸被质轻、保温性好，但冬、春季多雨雪地区，易受雨淋而损坏，在其外部罩一层薄膜可以起到防雨延寿的作用。

c.棉被　多用旧棉絮及包装布缝制而成。其特点是质轻、蓄热保温性好，保温效果强于草苫和纸被，在高寒地区保温效果最高可达10℃，但成本较高，应注意保管，如保管得好，可使用6～7年。

②不透明覆盖材料的使用与管理

草苫、纸被、棉被等覆盖材料的揭盖是调节日光温室温度的重要手段，尤其是对夜间温度高低至关重要。当日光温室夜间最低气温低于栽培园艺植物生长发育所需的适宜温度时，应及时将准备好的草苫等安放于温室上，安放时要互相重叠。草苫等覆盖材料的揭盖时间，要根据天气条件、栽培作物种类、栽培季节等灵活掌握。

晴天，只要揭开草苫可使棚温不降低，要早揭晚盖（日出揭日落盖），尽量延长设施的光照时间。阴天，只要温度在0℃以上就要按时揭盖。连续雨雪天气，要间歇性揭盖或揭盖前缘处。大风天，为防止大风刮坏大棚，可采取间隔揭盖的办法。

为了延长草苫、纸被、棉被等使用寿命，遇到雨雪天气时，用废旧塑料薄膜覆盖草苫等，可以防止草苫等因潮湿霉烂。揭盖草苫等要轻拉轻放。不用时，要将草苫、纸被、棉被等晒干，加防鼠药剂，用塑料布封严存放。

4）其他覆盖材料

（1）地膜

地膜的种类很多，性质各不相同，从1979年地膜试制成功后，接着又试制成功多种有色和线型低密度聚乙烯超薄地膜。20世纪80年代中期以后又开始生产降解地膜。地膜品种有普通地膜、有色地膜，还有功能性地膜和降解地膜。

①普通地膜　普通地膜是无色透明地膜。这种地膜透光性好，覆盖后在不遮阴的情况下，一般可使土壤表层温度提高2～4℃，不仅适用于我国北方寒冷低温地区，也适用于我国南方地区作物栽培，广泛地应用在各类农作物的早熟栽培上。普通地膜还可以分为高压低密度聚乙烯（LDPE）地膜、低压高密度聚乙烯（HDPE）地膜、线型低密度聚乙烯（LLDPE）地膜三种。除此之外，还有低压高密度聚乙烯与线型低密度聚乙烯共混的地膜。

②有色地膜　在聚乙烯树脂中加入有色物质，可制成不同颜色的地膜，如黑色地膜、绿色地膜、银灰色地膜（见表7.3）等。

表7.3　有色地膜的种类及应用

a.黑色地膜　黑色地膜除掉各种杂草的效果良好，其透光率仅为10%，使膜下杂草无法正常进行光合作用而死亡。黑色地膜对土壤的增温效果差，一般仅使土壤表层温度提高2.0℃左右。

b.绿色地膜　绿色地膜能够阻止光合有效辐射的透过量，从而造成地膜下的杂草因营养不良而死亡，抑制杂草和灭草的效果比较好。绿色地膜对土壤的增温作用不如透明地膜，但优于黑色地膜，对茄子、番茄和辣椒等果菜，具有明显的促进生长作用，并且果实着色好，色泽鲜艳。由于绿色染料价格高，绿色地膜价格贵，再加上绿色地膜的使用寿命比较短，一般仅限于在蔬菜、草莓、瓜类等经济价值较高的作物上应用。

c.银灰色地膜　又称防蚜膜。该地膜对紫外线的反射率较高，因而具有驱避蚜虫、黄条跳甲、象甲和黄守瓜等害虫和减轻作物病毒病的作用。

不同颜色的地膜增温、防病虫害、抑草除草、保水效应不同。与无色地膜相比，有色地膜对土壤的增温效果较差，但抑草、除草作用明显优于普通无色地膜。无色透明地膜透光率高，土壤增温效果最好；而黑色地膜透光率最低，土壤增温效果最差；但银灰色地膜反光性能好，可改善作物近地面的光照条件，且对紫外线反射较强，可用于避蚜防病。黑色地膜和绿色地膜透光性差，有一定的降温作用，适用于夏季栽培，还有利于防除杂草。不同颜色的地膜保水效应不同，黑色、银灰色膜保持水分的能力较无色透明地膜强。

③具有特殊功能的地膜

a.耐老化长寿地膜　该膜强度高，使用寿命较普通地膜长45 d以上。非常适用于“一膜多用”的栽培方式，而且还便于旧地膜的回收、加工和再利用，不易使地膜残留在土壤中。但该地膜价格稍高。

b.除草地膜　除草地膜覆盖土壤后，其中的除草剂会迁移析出，并溶于地膜内表面的水珠之中，溶有药剂的水珠增大后，便会落入土壤中发挥作用而杀死杂草。除草地膜不仅降低了除草的成本投入，而且由于地膜的保护，除草剂挥发不出去，药效持续时间长，除草效果好。

c.有孔地膜　这种地膜在生产加工时，按照一定的间隔距离，在地膜上打出一定大小的播种用或定植用的孔洞。根据栽培作物的种类不同，在地膜上按不同的间隔距离进行单行或多行打孔。有孔地膜为专用膜，用于各种穴播和按穴定植的作物。使用这种地膜可确保株行距及孔径整齐一致，省工并保护地膜不被撕裂，便于实现地膜覆盖栽培的规范化。

d.黑白双面地膜　两层复合地膜一层呈乳白色，另一层呈黑色，该膜有反光、降温、除草等作用。使用时，乳白色的一面朝上，黑色的一面朝下。向上的乳白色膜能将透过作物间隙照射到地面的光再反射到作物的群体中，改善作物中下部的光照条件，而且能降低近地表面温度l～2℃。向下的黑色膜能够抑制杂草的生长。该膜主要用于夏、秋季节蔬菜的抗热降温栽培。

e.可控性降解地膜　地膜使用所造成的白色污染，不仅影响植物根系的生长，破坏土壤结构，影响耕作，而且对整个生态环境也造成了严重的污染。针对这种现状，人们研制了可控性降解地膜。可控性降解地膜分为光降解地膜、生物降解地膜和光、生可控双降解地膜三种（见表7.4）。

表7.4　可控性降解地膜比较表

（2）新型覆盖材料

①氟素农膜　氟素农膜是由乙烯与氟素乙烯聚合物为基质制成的新型覆盖材料。1988年面市，与聚乙烯膜相比，具有超耐候、超透光、超防尘、不变色等一般特性，使用期可达10年以上。主要产品有透明膜、梨纹麻面膜、紫外光阻隔性膜及防滴性处理膜等。

②新型铝箔反光遮阳保温材料　由瑞典劳德维森公司研制开发的LS缀铝反光遮阳保温膜和长寿强化外覆盖膜，产品性能多样化，达50余种，使用期长达10年。

LS缀铝反光遮阳保温材料具有反光、遮阳、降温、保温节能、控制湿度、防雨、防强光、调控光照时间等多种功能，多用于温室内遮阳及温室外遮光。

用于温室内遮阳时，通过遮阳光，使短日照作物在长日照下生长良好。同时可作为温室内夏季反光遮光降温覆盖及冬春季节保温节能覆盖，还可用于温室、大棚外部反光降温遮阳覆盖以及作为遮阳棚用的外覆盖材料。

③多层复合型农膜（PO系特殊农膜）　以PE、EVA优良树脂为基础原料，加入保温强化剂、防雾剂、光稳定剂、抗老化剂、爽滑剂等一系列高质量适宜助剂，通过二、三层共挤工艺生产的多层复合功能膜。PO系特殊农膜具有多种特性，使用寿命3～5年。主要用于大棚、中小拱棚、温室的外覆盖及棚室内的保温幕。欧美国家所用的农膜多为复合功能膜，西班牙、法国、韩国、日本等都在生产销售，这是当今世界新型覆盖材料发展的趋势。

案例导入

园艺设施环境调控

园艺植物与人们的日常生活关系密切，以地面为界，地下部分为根系，地上部分为枝系，根据生理功能不同分为营养器官和生殖器官两大类，根、茎、叶为园艺植物的营养器官，花、果实和种子是园艺植物的生殖器官，各个器官都有不同的形态特征，作为一个整体，各个器官不是孤立的，而是相关联系、相互影响、相互依存，具有彼此的相关性。

任务7.3　园艺设施环境调控

7.3.1　光照环境及其调控

植物的生命活动与光照密不可分，塑料拱棚和日光温室是以日光为唯一光源与热源的，因此，光照环境对设施园艺生产的重要性是必然的。设施内的光照条件受建筑方位、设施结构，透光屋面大小、形状，覆盖材料特性、干洁程度等因素的影响。设施内的光照环境主要包括光照强度、光照分布、光照时间与光质四个方面。其中，对设施生产影响较大的是光照强度、光照分布和光照时间，光质主要受覆盖材料特性的影响，变化比较简单。

1）园艺设施光照环境的特点及其影响因素

（1）光照强度

①特点　园艺设施内的光照强度比自然光要弱，尤其在寒冷的冬春季节或阴雨天，透光率只有自然光的50%～70%，甚至有时不足50%，这种现象在冬季往往成为喜光果菜类作物生产的主要限制因子。

②影响因素　设施内的光照强度主要受设施的透光率和气候变化的影响。

a.设施的透光率　设施的透光率是指设施内的光照强度与外界自然光照的强度比。透光率的高低反映了设施的采光能力好坏，透光率越高，说明设施的采光能力越强，设施内的光照条件也越好。设施透光率受到了许多因素的影响，主要有覆盖材料的透光特性、设施结构等。覆盖材料老化也会降低透光率，一般薄膜老化可使透光率下降10%～30%。设施结构对透光率的影响，主要指设施的屋面角度、类型、方位等对设施透光率的影响。

b.气候条件对设施内光照强度的影响　设施内的光照具有明显的季节性变化。总体来讲，低温期大多数时间内，设施内的光照不能满足作物生长的需要，特别是保温覆盖物比较多的温室、阳畦等，其内的光照时间与光照量更为不足；春秋两季设施内的光照条件有所改善，基本上能够满足栽培需要；夏季设施内的光照虽然低于露地，但较强的光照却往往导致设施内的温度过高，产生高温危害。

（2）光照分布

①光分布特征　设施内的太阳辐射量，特别是直射光日总量，在设施的不同部位、不同方位、不同时间和季节，分布都极不均匀。例如，单屋面温室的后屋面及东、西、北三面有墙，都是不透光部分，在其附近或下部往往会有遮阴。朝南的透明屋面下，光照明显优于北部。据测定，温室栽培床的前、中、后排黄瓜产量有很大的差异，前排光照条件好，产量最高，中排次之，后排最低，反映了光照分布不均匀。单屋面温室后屋面的仰角大小不同，对透光率的影响也不同。

②设施内的光照分布与设施结构的关系比较密切　大棚的南侧接受直射光多，光照最强，北侧接受的散射光比较多，光照也比较强。棚的中部远离棚膜，获得的直射光和散射光均较少，故离棚中部越近光照越弱，大棚的跨度和高度越大，棚的中部光照越弱。

（3）光质

光质主要受覆盖材料的种类、状态等的影响。

①覆盖材料的种类　塑料薄膜的可见光透过率一般为80%～85%，红外光为45%，紫外光为50%，聚乙烯和聚氯乙烯薄膜的总透光率相近，所差无几。但聚乙烯膜的红、紫外光部分的透过率稍高于聚氯乙烯膜，散热快，因而保温性较差。玻璃透过的可见光为露地的85%～90%，红外光为12%，紫外光几乎不透过，因此玻璃的保温性优于薄膜。

②覆盖材料的状态　膜面落尘能够降低红外光区的透过率，老化的薄膜主要降低紫外光区的透过率，膜面附着水滴后能够明显地降低1 000～1 100 nm的红外光区的透过率。

（4）光照时数

园艺设施内的光照时数，是指受光时间的长短，因设施类型而异。大型连栋温室，因全面透光，无外覆盖，设施内的光照时数与露地基本相同。但单屋面温室内的光照时数一般比露地要短，因为在寒冷季节为了防寒保温，覆盖的蒲席、草苫揭盖时间直接影响设施内受光时数。

2）园艺设施光照环境调节控制技术

（1）光照强度的调控

园艺设施内对光照条件的要求，一是光照充足，二是光照均匀。

①改进园艺设施结构，提高透光率

a.选择好适宜的建筑场地及合理建筑方位确定的原则是根据设施生产的季节，当地的自然环境，如海拔高度、周边环境等。

b.采用合理的屋面角　单屋面温室主要设计好后屋面仰角，前屋面与地面交角，后屋面长度，既保证透光率高也兼顾保温好。如我国北方日光温室南屋面角在北纬32°～34°区域内应达到25°～35°。

c.注意建造方位　北方日光温室宜选东西向，依当地风向及温度等情况，采用南偏西或偏东5°～10°为宜，并保持邻栋温室之间的一定距离。

d.合理的透明屋面形状　从生产实践证明，拱圆形屋面采光效果好。

e.选择好骨架材料　在保证温室结构强度的前提下尽量用细材，以减少骨架遮阴，梁柱等材料也应尽可能少用，如果是钢材骨架，可取消立柱，对改善光环境很有利。

②保持透明覆盖物良好的透光性　选用透光率高且透光保持率高的透明覆盖材料，大型连栋温室有条件的可选用PC板材。

③利用反射光　可以在地面上铺盖反光地膜；或者在设施的内墙面或风障南面等张挂反光薄膜，使北部光照增加50%左右；另外也可将温室的内墙面及立柱表面涂成白色。

④人工补充光照　人工补光的目的是满足作物光周期的需要，当黑夜过长影响作物生长时，应进行补光，同时对于抑制或促进花芽分化，调节开花期和成熟期，也需要补光，例如在菊花、草莓等冬季栽培上广为应用，通常称为电照栽培，一般要求光强较低。另一个人工补光的目的是促进光合作用，补充自然光的不足。连阴天以及冬季温室采光时间不足时，应进行人工补光。

（2）光照长度的调控

①短日照处理　短日照处理采用遮光率为100%的遮光幕覆盖，如菊花遮光处理，可促进提早开花。

②长日照处理　长日照处理采用补光处理，如菊花电照处理可延长秋菊，开花期至冬季三大节日期间开花，实现反季节栽培，增加淡季菊花供应，提高效益。

7.3.2　温度环境极其调控

温度是影响园艺作物生长发育最重要的环境因子，它影响着植物体内一系列生理变化，是植物生命活动最基本的要素。在园艺设施环境中，温度对作物生育影响最显著。温度条件特别是气温条件的好坏，往往关系到栽培的成败。

1）设施内温度的变化规律

（1）气温

①日变化规律　一日中，设施内的最高温度值一般出现在13—14时，最低温度值出现在上午日出前或保温覆盖物揭起前。

设施内的日较差大小因设施的大小、保温措施、气候等的不同而异。一般大型设施的温度变化比较缓慢，日较差较小，小型设施的空间小，热缓冲能力比较弱，温度变化剧烈，日较差也比较大。据调查，在密闭情况下，小拱棚在春天的最高气温可达50℃，大棚只有40℃左右；在外界温度10℃时，大棚的日较差约为30℃，小拱棚却高达40℃。

小型设施由于温度变化剧烈，夜间温度下降较快原因，有时夜间设施内的气温甚至低于露地气温，也即出现棚温逆转现象。该现象多发生于阴天后，有微风、晴朗的夜间。这是由于在晴朗的夜间，地面和棚的有效辐射较大（地面有效辐射＝地面辐射-大气逆辐射），而棚内土壤由于白天积蓄的热量小，气温下降后，得不到足够的热量补充，温度下降迅速；露地由于有微风从其他地方带来热量补充，温度下降相对缓慢，从而出现棚内温度低于棚外的温度逆转现象。用保温性能差的聚乙烯薄膜覆盖时更容易发生此现象。

夜间对设施加盖保温覆盖物后，设施的日较差变小。晴天的日较差较阴天的大。

②季节变化规律　设施内温度受外界温度的季节性变化影响很大。低温期在不加温情况下，温度往往偏低，一般当外界温度下降到-3℃左右时，塑料大棚内就不能栽培喜温性蔬菜，当温度下降到-15℃以下时，日光温室也难以正常栽培喜温性蔬菜。晚春、早秋和夏季，设施内的温度往往偏高，需要采取降温措施，防高温。

（2）地温

①日变化规律　一日内，设施内的地温是随着气温的变化而发生变化。

最高地温一般比最高气温晚出现2 h左右，最低地温值较最低气温也晚出现2 h左右。一日中，地温的变化幅度比较小，特别是夜间的地温下降幅度比较小。

②季节性变化规律　冬季设施内的温度偏低，地温也较低。以改良型日光温室为例，一般冬季晴天温室内10 cm地温为10～23℃，连阴天时的最低温度可低于8℃。春季以后，气温升高，地温也随着升高。

（3）地温与气温的关系

设施内的气温与地温表现为“互利关系”，即气温升高时，土壤从空气中吸收热量，地温升高；当气温下降时，土壤则向空气中放热来保持气温。低温期提高地温，能够弥补气温偏低的不足，一般地温提高1℃，对作物生长的促进作用，相当于提高了2～3℃气温的效果。

2）园艺设施内温度的分布

设施内由于受空间大小、接受的太阳辐射量和其他热辐射量大小，以及受外界低温影响程度等的不同，温度分布也不相同。在保温条件下，垂直方向上，白天一般由下向上，气温逐渐升高，夜间温度分布正好相反，温差可达4～6℃。

水平方向上，白天一般南部接受光照较多，地面温度最高；夜间不加温设施内一般中部温度高于四周，加温设施内的温度分布是热源附近高于四周。

中午12—13时，南部的地面上20 cm处的气温比其他部位平均高出4℃左右。然而夜间，由于南部的容热量小，加上靠近外部，降温较快，日最低气温较其他部位平均低2℃左右。一日内，温室南部的温度日变化幅度较大，温差也较大，这对培育壮苗、防止徒长十分有利，但是在高温、强光照时期，如果通风不良、降温不及时，中午前后也容易因温度偏高而对作物造成高温危害；冬季如果保温措施跟不上，也容易因温度偏低使作物遭受冻害。因此，在温室的温度管理上，要特别注意对南部温度的管理。温室北部的空间最大，容热量也大，再加上北部屋面的坡度小，白天透光量少，因此白天升温缓慢，温度最低。但夜间由于有后墙的保温，再加上容热量大等原因，温度下降较慢，降温幅度较小，温度较高。一日内，北部的温度日变化幅度较小，昼夜温差也较小，一股不会发生温度障碍，但作物生长不壮，易形成弱苗和早衰。温室中部的空间大小及白天的透光量介于南部和北部之间，所以白天的升温幅度也介于两者之间，但由于远离外部，夜间的降温较慢，因此夜温最高。

3）园艺设施内温度环境的调节控制

温度调控要求达到维持适宜于作物生长的设定温度，温度的空间分布均匀，时间变化平缓。园艺设施内温度的调节和控制包括保温、加温、降温等几个方面。

（1）保温

根据热收支状况分析，保温措施主要考虑减少贯流放热、换气放热和地中热传导，增大保温比和地表热流量。

①采用多层覆盖，减少贯流放热量。

②多层覆盖的保温效果好。

③多层覆盖材料 主要有塑料薄膜、草苫、纸被、无纺布等。

a.塑料薄膜　主要用于临时覆盖。覆盖形式主要有地面覆盖、小拱棚、保温幕以及覆盖在棚膜或草苫上的浮膜等。一般覆盖一层薄膜可提高温度2～3℃。

b.草苫　覆盖一层草苫通常能提高温度5～6℃。生产上多覆盖单层草苫，较少覆盖双层草苫，必须增加草苫时，也多采取加厚草苫法来代替双层草苫。不覆盖双层草苫的主要原因是便于草苫管理。草苫数量越多，管理越不方便，特别是不利于自动卷放草苫。

c.纸被　多用作临时保温覆盖或辅助覆盖，覆盖在棚膜上或草苫下。一般覆盖一层纸被能提高温度3～5℃。

d.无纺布　主要用作保温幕或直接覆盖在棚膜上或草苫下。

④增大保温比　保护设施越大，保温比越小，保温越差；反之，保温比越大，保温越好。但日光温室由于后墙和后屋面较厚（类似土地），因此增加日光温室的高度对保温比的影响较小。而且，在一定范围内，适当增加日光温室的高度，反而有利于调整屋面角度，改善透光，增加室内太阳辐射，起到增温的作用。

⑤保持较高地温 主要措施有：

a.增大园艺设施透光率　正确选择日光温室建造方位，屋面进行经常性洁净，尽量争取获得大透光率，使室内土壤积累更多热能。

b.覆盖地膜　最好覆盖透光率较高的无滴地膜。

c.合理浇水　低温期应于晴天上午浇水，不在阴雪天及下午浇水。一般当10 cm地温低于10℃时不得浇水，低于15℃要慎重浇水，只有20℃以上时浇水才安全。另外，低温期要尽量浇预热的温水或温度较高的地下水，不浇冷凉水；要浇小水、浇暗水，不浇大水和明水。

d.挖防寒沟　在设施的四周挖深50 cm左右、宽30 cm左右的沟，内填干草，上用塑料薄膜封盖，减少设施内的土壤热量散失，可使设施内四周5 cm地温增加4℃左右。

e.在设施的四周夹设风障　一般多于设施的北部和西北部夹设风障，以多风地区夹设风障的保温效果较为明显。

（2）加温

我国传统的单屋面温室，大多采用炉灶煤火加温，也有采用锅炉水暖加温或地热水暖加温的。大型连栋温室和花卉温室，则多采用集中供暖方式的水暖加温，也有部分采用热水或蒸汽转换成热风的采暖方式。常见的加温方式有：

①火炉加温　用炉筒或烟道散热，将烟排出设施外。该法多见于简易温室及小型加温温室。

②暖水加温　用散热片散发热量，加温均匀性好，但费用较高，主要用于玻璃温室以及其他大型温室和连栋塑料大棚中。

③热风炉加温　用带孔的送风管道将热风送入设施内，加温快，也比较均匀，主要用于连栋温室或连栋塑料大棚中。

④明火加温　在设施内直接点燃干木材、树枝等易于燃烧且生烟少的燃料，进行加温。加温成本低，升温也比较快，但容易发生烟害。该法对燃烧材料以及燃烧时间的要求比较严格，主要作为临时应急加温措施，用于日光温室以及普通大棚中。

⑤火盆加温　用火盆盛烧透了的木炭、煤炭等，将火盆均匀排入设施内或来回移动火盆进行加温。方法简单，容易操作，并且生烟少，不易发生烟害，但加温能力有限，主要用于育苗床以及小型温室或大棚的临时性加温。

⑥电加温　主要使用电炉、电暖器以及电热线等，利用电能对设施进行加温，具有加温快，无污染且温度易于控制等优点，但也存在着加温成本高、受电源限制较大以及漏电等一系列问题，主要用于小型设施的临时性加温。

⑦辐射加温　用液化石油气红外燃烧对设施进行加温。使用方便，有二氧化碳使用效果，但耗气多，大量使用不经济。主要用于玻璃温室以及其他大型温室和连栋塑料大棚临时辅助加温。

目前，国内加温棚室的面积占我国温室、大棚总面积还不到2%，绝大部分都是利用自然太阳光能的不加温日光温室和塑料大棚。在高档花卉、蔬菜栽培、工厂化育苗和娱乐型园艺上，现代加温温室的面积正在逐年增长中。

（3）降温

园艺设施内的降温最简单的途径是通风，但在温度过高，依靠自然通风不能满足园艺作物生育要求时，必须进行人工降温。主要措施：

①遮光降温法　在距温室大棚的屋脊40 cm高处张挂透气性黑色或银灰色遮阳网，遮光率达到60%左右时，室温可降低4～6℃，降温效果显著。室内在顶部通风条件下张挂遮阳保温幕，夏季内遮阳降温，冬季则有保温之效。

另外，也可在屋顶表面及立面玻璃上喷涂白色遮光物，但遮光、降温效果略差。在室内挂遮光幕，降温效果比挂在室外差。

②屋面流水降温法　流水层可吸收投射到屋面的太阳辐射8%左右，并能用水吸热冷却屋面，室温可降低3～4℃。

③蒸发冷却法　使空气先经过水的蒸发冷却降温后再送入室内，达到降温目的。

a.湿帘降温法　在温室进风口内设10 cm厚的纸垫窗或棕毛垫窗，不断用水将其淋湿，温室另一端用排风扇抽风，使进入室内空气先通过湿垫窗被冷却再进入室内。一般可使室内温度降到湿球温度。但冷风通过室内距离过长时，室温分布常常不均匀，而且外界湿度大时降温效果差。

b.细雾喷散法　在室内高处喷以直径小于0.05 mm的浮游性细雾，用强制通风气流使细雾蒸发达到全室降温，喷雾适当时室内可均匀降温。

④通风换气降温　通风包括自然通风和强制通风（启动排风扇排气）。自然通风与通风窗面积、位置、结构形式等有关，通常温室均设有天窗和侧窗，大型连栋温室因其容积大，需强制通风降温。

7.3.3　湿度环境及其调控

园艺设施内湿度的主要特点是空气湿度大、土壤湿度容易偏高。设施内湿度的调控包括对设施内的水分状况和土壤水分状况进行合理有效的调节和控制，它们的表征指标分别是空气相对湿度和土壤湿度。

1）设施栽培作物对湿度环境的基本要求

（1）湿度与设施作物的生长发育

作物进行光合作用要求有适宜的空气相对湿度和土壤湿度。大多数花卉适宜的相对空气湿度为60%～90%。多数蔬菜作物光合作用的适宜空气湿度为60%～85%，低于40%或高于90%时，光合作用会受到障碍，从而使生长发育受到不良影响。水分严重不足易引起萎蔫和叶片枯焦等现象。水分长期不足，植株表现为叶子小、机械组织形成较多、果实膨大速度慢、品质不良、产量降低。开花期水分不足则引起落花落果。水分过多时，因土壤缺氧而造成根系窒息，变色而腐烂，地上部会因此而变得茎叶发黄，严重时整株死亡。

（2）湿度与病虫害的发生

当设施环境处于高湿状态时（90%以上）常导致病害严重发生。尤其在高湿低温条件下，水汽发生结露，会加剧病害发生和传播。但有些蔬菜病害易在干燥的条件下发生，如病毒病、白粉病等，虫害中如红蜘蛛、瓜蚜等。而蝼蛄则在土壤潮湿的条件下容易发生。

2）设施内空气湿度环境及其调控

（1）设施内空气湿度的形成

设施内的空气湿度是由土壤水分的蒸发和植物体内水分的蒸腾，而在设施密闭情况下形成的。设施内作物由于生长势强，代谢旺盛，作物叶面积指数高，通过蒸腾作用释放出大量水蒸气，在密闭情况下会使棚室内水蒸气很快达到饱和，空气相对湿度比露地栽培高得多。

在白天通风换气时，水分移动的主要途径是土壤→作物→室内空气→外界空气。早晨或傍晚温室密闭时，外界气温低，引起室内空气骤冷而发生“雾”。作物蒸腾速度比吸水速度快；如果作物体内缺水，气孔开度缩小，使蒸腾速度下降。白天通风换气时，室内空气饱和差可达1 333～2 666 Pa，作物容易发生暂时缺水；如果不进行通风换气，则室内蓄积蒸腾的水蒸气，空气饱和差降为133.3～666.5 Pa，作物不致缺水。因此，室内湿度条件与作物蒸腾，床面和室内壁面的蒸发强度有密切关系。

（2）设施内空气湿度环境的特点

空气湿度常用相对湿度或绝对湿度来表示。绝对湿度是指空气中水蒸气的密度，用1 m3空气中含有水蒸气的量（kg）来表示。水蒸气含量多，空气的绝对湿度高。空气中的含水量是有一定限度的，达到最大容量时称为饱和水蒸气含量。当空气的温度升高时，它的饱和水蒸气含量也相应增加；温度降低，则空气的饱和水蒸气含量也相应降低。因此，冷空气的绝对湿度比热空气低，因而秧苗或植株遭受冷空气时容易失水而干瘪。

相对湿度是指空气中水蒸气的含量与同一温度下饱和水蒸气含量的比值，用百分比表示。空气的相对湿度决定于空气的含水量和温度，在空气含水量不变的情况下，随着温度的增加，空气的相对湿度降低。当温度降低时，空气的相对湿度增加。在设施内夜间蒸发量下降，但空气湿度反而增高，主要是温度降低的原因。

设施内空气湿度特点表现在以下3个方面：

①空气湿度大　温室大棚内相对湿度和绝对湿度均高于露地，相对湿度平均一般在90%左右，经常出现100%的饱和状态。

②具有明显的日变化和季节性变化

a.日变化　设施内的空气湿度日变化大。设施内空气相对湿度的日变化规律与温度相反，即白天低，夜间高。在日出后，随温度的升高，设施内的空气相对湿度呈下降趋势；下午，特别是气温开始下降后，空气相对湿度逐渐上升；夜间随着气温的下降相对湿度逐渐增大，往往能达到饱和状态。绝对湿度的日变化与温度的日变化趋势一致。

园艺设施内空气湿度变化还与设施大小有关。设施空间越小，日变化越大。空气湿度的急剧变化对园艺作物的生育是不利的，容易引起凋萎或土壤干燥。

b.季节性变化　一般是低温季节相对湿度高，高温季节相对湿度低。如在长江中下游地区，冬季（1～2月）各旬平均空气相对湿度都在90%以上，比露地高20%左右；春季（3～5月）则由于温度的上升，设施内空气相对湿度有所下降，一般在80%左右，仅比露地高10%左右。

c.随天气情况发生变化　一般晴天白天设施内的空气相对湿度较低，一般为70%～80%；阴天，特别是雨天设施内空气相对湿度较高，可达80%～90%，甚至100%。

③湿度分布不均匀　由于设施内温度分布存在差异，其相对湿度分布差异非常大。温度较低的部位，相对湿度较高，而且经常导致局部低温部位产生结露现象，对设施环境及植物生长发育造成不利影响。有以下几种：

a.温室内较冷区域的植株表面结露　当局部区域温度低于露点温度就会发生。因此，设施内温度的均匀性至关重要，通常3～4℃的温度差异，就会在较冷区域出现结露。

b.高秆作物植株顶端结露　在晴朗的夜晚，温室的屋顶将会散发出大量的热量，这会导致高秆作物顶端的温度下降。当植株顶端的温度低于露点温度时，作物顶端就会结露。

c.植物果实和花芽上的结露　植物果实和花芽上的结露常出现在日出前后，这是因为太阳出来后，棚室温度和植株的蒸腾速率均提高，使棚室内的温度和绝对湿度提高。但是植物果实和芽上的温度提高比棚室的温度提高滞后，从而导致温室内空气中的水蒸气在这些温度较低的部位凝结。

结露现象在露地极少发生，因为大气经常地流动，会将植物表面的水分吹干，难以形成结露。

（3）设施内空气湿度的影响因素

设施内的空气湿度变化除了受温度变化影响外，还受到以下因素的影响：

①土壤湿度　当土壤湿度增高时，地面以及作物向空中散放的水蒸气也增多，故空气湿度变大。一般以浇水后的第l～3 d内的空气湿度增大较为明显，主要表现为：薄膜和蔬菜表面上的露珠增多，温室内的水雾也较浓。

②植株的高度　由于植株的表面积随着植株的增高而增大，因此，空气湿度也因植株散水量的增多而增大。此外，植株增高时，设施内的通风排湿效果变差，也造成了内部的空气湿度增大。

③薄膜表面水滴　薄膜表面水滴增多时，上午设施升温时水滴汽化向空中散放的水蒸气量也增多，白天的空气绝对湿度值增大。

④设施大小　大型设施内的空间较大，湿度变化相对平缓，空气湿度一般较小型设施的低。

⑤薄膜类型　有色膜覆盖设施内的空气湿度一般较无色膜的偏低，无滴膜覆盖设施内的空气湿度较普通薄膜的低。

（4）设施内空气湿度的调控技术

①除湿目的和除湿方法　从环境调控观点来说，除湿主要是防止作物沾湿和降低空气湿度，其最终目的，一是抑制病害发生，二是调整植株生理状态。除湿方法有被动除湿法和主动除湿法。

被动除湿法是在栽培过程中，湿度已超过适宜范围后，通过人为的措施，使湿度保持在适宜的范围的一种方法。

②加湿　作物的正常生长发育需要一定的水分，水分过高对作物不利，但过低同样不利。因此，当设施湿度过低时，应补充水分。另外，在秧苗假植或定植后3～5 d，由于其根系尚未恢复生长，对水分的吸收能力弱，而叶子仍然进行蒸腾而消耗水分，这时需要保持一定的湿度。园艺设施在进行周年生产时，到了高温季节还会遇到高温、干燥、空气湿度不够的问题，当栽培要求空气湿度高的作物，如黄瓜和某些花卉，还需要提高空气湿度。提高空气湿度有3种方法：

a.喷雾加湿　喷雾器种类较多，如103型三相电动喷雾加湿器、空气洗涤器、离心式喷雾器、超声波喷雾器等，可根据设施面积选择合适的喷雾器。此法效果明显，常与降温结合使用。

b.湿帘加湿　主要是用来降温的，同时也可达到增加室内湿度的目的。

③温室内顶部安装喷雾系统 降温的同时可加湿。

案例导入

国内果树设施栽培的现状

我国果树设施栽培始于20世纪80年代，起初主要以草莓的促成栽培为主，进入90年代以后，设施栽培的种类逐渐增多，种植规模也逐渐扩大。尤其是近年来，我国北方落叶果树地区的果树设施栽培异军突起，迅速发展。据不完全统计，截至2004年底，全国果树设施栽培面积已达6.67万hm2，产量48万t。设施栽培获得初步成功的树种有草莓、葡萄、桃、杏、樱桃与李等，其他树种如无花果等也有少量栽培，但多处于试验阶段。设施类型以日光温室为主，塑料大棚为辅。生产模式以促早栽培为主，延迟栽培为辅。目前，辽宁、山东、河北、北京、河南、吉林、江苏、上海、浙江等地已发展果树设施栽培面积（包括草莓）超过37 000 hm2，其中山东省为9 600 hm2，辽宁省为4 800 hm2，河北省3 400 hm2，河南省2 600 hm2。设施栽培的种类以草莓为最多，约占总面积的60%；其次是葡萄，约占18%，桃和油桃约占17%，其他约占5%。设施栽培的单位面积经济效益也很高，一般比露地栽培可提高2～10倍。

任务7.4　园艺设施栽培技术

7.4.1　蔬菜设施栽培

1）蔬菜设施栽培概况

目前世界上发达国家的蔬菜设施栽培技术日趋成熟，例如，荷兰是世界上温室生产技术最发达的国家，现代化玻璃温室生产蔬菜和花卉的面积年已达到12 000 hm2，温室种植每平方米年平均产量番茄60 kg，甜椒24 kg，黄瓜81 kg，果菜大多为一年一茬基质栽培。

自20世纪80年代中期开始，我国的设施园艺以前所未有的速度发展至今已呈现喜人的局面。设施蔬菜发展尤为迅速，到2006年，全国各类设施蔬菜面积已达250万hm2，比1980年增长约350倍。人均拥有设施面积达19.4 m2，设施生产的蔬菜人均占有量已突破80 kg，比1980年增长近400倍。但与发达国家相比，人均占有保护地面积，日本是我国的12.5倍，荷兰是我国的13倍，每平方米效益是我国的几倍，发达国家产品的商品率100%，优等率90%以上。这些数据从侧面反映了我国设施蔬菜栽培远落后于发达国家，具有非常大的进步空间。

随着科学技术的进步和发展，在蔬菜设施栽培过程中，夏季遮阴降温技术设备的改善，设施环境和肥水调控技术的不断优化和改善，有机生态型无土栽培技术，人工授粉技术的应用，病虫害预测、预报及防治等综合农业高新技术的应用等，将使蔬菜设施栽培的经济效益和社会效益不断提高。

2）设施栽培蔬菜的主要种类

用于蔬菜设施栽培的设施类型多种多样，适合设施栽培的蔬菜种类也很多，主要有茄果类、瓜类、豆类、葱蒜类、绿叶蔬菜、芽菜类和食用菌类等。

（1）茄果类

茄果类蔬菜主要有番茄、茄子、辣椒等，同属茄科，产量高，供应期长，南北各地普遍栽培。设施栽培条件下，这类蔬菜在我国的大部分地区能实现多季节生产和周年供应，其中栽培面积最大的是番茄。

（2）瓜类

设施栽培的瓜类蔬菜主要是黄瓜，面积居瓜类之首。此外，西葫芦、西瓜、甜瓜、苦瓜、丝瓜等也可设施栽培，但面积均不及黄瓜。

（3）豆类

适于设施栽培的豆类蔬菜主要有菜豆、豌豆。在蔬菜的夏淡季供应中有重要作用，特别是在冬季早春露地不能生产的季节，更受人们的欢迎，近年棚室栽培有了较大发展。

（4）白菜类

主要有：大白菜、普通白菜、菜心等。

（5）甘蓝类

甘蓝、花椰菜、青花菜、芥蓝等。

（6）绿叶菜类

设施栽培的绿叶蔬菜有：西芹、莴苣、油菜、小白菜、菠菜、蕹菜、苋菜、茼蒿、芫荽、冬寒菜、落葵、紫背天葵、荠菜、豆瓣菜等。绿叶菜类，一般植株矮小，生育期短，适应性广，在设施栽培中既可单作还可间作套种。北方单作面积较大的绿叶菜为西芹、莴苣（结球）；油菜、茼蒿、菠菜、芫荽、苋菜、蕹菜、荠菜等在间作套种中利用较多。

（7）葱蒜类

主要有：韭菜、大蒜、葱等。

（8）芽菜类

豌豆、香椿、萝卜、荠菜、苜蓿、荞麦等种子遮光发芽培育成黄化嫩苗或在弱光条件下培育成绿色芽苗，作为蔬菜食用称为芽菜类。芽菜含丰富的维生素、氨基酸，质地脆嫩容易消化，在设施栽培条件下适于工厂化生产，是提高设施利用率、补充淡季的重要蔬菜。

（9）食用菌类

大部分的食用菌类需要设施栽培，其中大面积栽培的食用菌种类有双孢蘑菇、香菇、平菇、金针菇、草菇等；特种食用菌鸡腿菇、鸡松茸、灰树花、木耳、银耳、猴头、茯苓、口蘑、竹荪等近年来设施栽培面积也不断扩大；双孢蘑菇、金针菇、灰树花、杏鲍菇等工厂化生产技术发展很快。

此外，萝卜、草莓、茭白等也有一定的栽培面积。

3）设施栽培方式及茬口类型

（1）设施栽培方式

按栽培时间和季节划分，主要有以下4种方式：

①越冬栽培　又称冬春茬长季节栽培，是指利用温室等设施进行越冬长季节栽培蔬菜的方式。如在节能型日光温室和一些大型连栋温室内进行的果菜类的长季节栽培。播种期一般在8—11月，始收期一般在12月至翌年2月。

②春早熟栽培　又称春提前栽培，指早春利用设施栽培条件提早定植蔬菜，生育前期在设施内生长，而生育后期改为在露地条件继续生长或采收的栽培方式。如我国北方番茄、辣椒、茄子等于冬季11月至翌年1月用电热线加温，于日光温室或塑料大棚内育苗，2—3月定植于日光温室或塑料棚内，采收期较露地栽培能提早1～2月。

③秋延迟栽培　指一些喜温性蔬菜如黄瓜、番茄等，秋季前期在未覆盖的棚室或在露地生长，晚秋早霜到来之前扣薄膜生产，使之在保护设施内继续生长，延长采收时间，它比露地栽培延迟供应期1～2个月。

④越夏遮阳栽培　指夏季利用大棚温室骨架上覆盖遮阳网，以遮阴降温、防暴雨和台风为主的设施蔬菜栽培方式。这种设施栽培方式很好地解决了南方夏季一些喜凉叶菜、茎菜的夏季安全生产问题和北方一些地区果菜的安全越夏问题。

（2）设施栽培的茬口类型

我国地域辽阔，各地气候条件各异，因此不同地区的设施栽培茬口差异较大。由北向南可划分为四个气候区，不同气候区设施栽培茬口大致如下：

①东北、蒙新北温带气候区　本区无霜期仅3～5个月，一年内只能在露地栽培一茬喜温或喜凉蔬菜，喜温蔬菜设施栽培主要茬口类型为：

a.日光温室秋冬茬　主要解决喜温果菜深秋初冬淡季问题。一般在7月下旬至8月上旬播种育苗，9月初定植，10月中旬至11月上旬开始收获，新年前后拉秧。

b.日光温室早春茬　目的在于早春提早上市，解决早春淡季问题。喜温果菜一般12月中旬至翌年1月中旬在日光温室内利用电热温床播种育苗，2月中旬至3月上旬定植，一直到7月中下旬拉秧。

c.塑料大棚春夏秋一大茬栽培　该茬口2月上旬至3月中旬在日光温室或加温温室内播种育苗，4月上旬至5月上旬大棚内定植，6月上旬开始采收上市的茬口类型。夏季顶膜一般不揭，只去掉四周裙膜，防止植株早衰，秋末早霜来临前将棚膜全部盖好保温，使采收期后延30 d左右。

②华北暖温带气候区　本区全年无霜期200～240 d，冬季晴日多，主要设施类型为日光温室和塑料拱棚（大棚和中棚），对应的设施栽培主要茬口有日光温室或现代温室早春茬、秋冬茬、冬春茬和塑料拱棚（大棚、中棚）春提前、秋延迟栽培。

a.日光温室早春茬　一般是初冬播种育苗，1—2月上中旬定植，3月始收。早春茬是目前日光温室生产采用较多的茬口，几乎各类蔬菜均可生产。

b.日光温室秋冬茬　一般是夏末秋初播种育苗、中秋定植、秋末到初冬开始收获，直到深冬的1月结束。栽培的蔬菜作物主要有番茄、黄瓜、西芹等。

c.日光温室冬春茬　冬春茬是越冬一大茬生产，一般是夏末到中秋育苗，初冬定植到温室，冬季开始上市，直到第二年夏季，连续采收上市，其收获期一般是120～160 d。目前有冬春茬黄瓜、冬春茬番茄、冬春茬茄子、冬春茬辣椒、冬春茬西葫芦等。这是该地区目前日光温室蔬菜生产应用较多、效益也较高的一种茬口类型。

d.塑料拱棚春提前栽培　一般于温室内育苗，苗龄依据不同蔬菜种类30～90 d不等，据此合理安排播种期。在3月中旬定植，4月中下旬开始供应市场，一般比露地栽培可提早收获30 d以上。目前许多喜温果菜如黄瓜、番茄、豆类蔬菜及耐热的西瓜、甜瓜等均有此栽培茬口。

e.塑料拱棚秋延迟栽培　一般是7月上中旬至8月上旬播种，7月下旬至8月下旬定植，9月上中旬以后开始供应市场，12月至翌年1月结束。一般可比露地延后采收30 d左右，大部分喜温果菜和部分叶菜均有此栽培茬口。

③长江流域亚热带气候区　本区无霜期240～340 d，年降雨量1 000～1 500mm且夏季雨量最多。本地区适宜蔬菜生长的季节很长，一年内可在露地栽培主要蔬菜三茬，即春茬、秋茬、越冬茬。这一地区设施栽培方式冬季多以大棚为主，夏季则以遮阳网、防虫网覆盖为主，还有现代加温温室。其喜温性果菜设施栽培茬口主要有：

a.大棚春提前栽培　一般是初冬播种育苗，翌年2月中下旬至3月上旬定植，4月中下旬始收，6月下旬至7月上旬拉秧。栽培的主要蔬菜种类有黄瓜、甜瓜、西瓜、番茄、辣椒等。

b.大棚秋延迟栽培　此茬口类型一般采用遮阳网加防雨棚育苗，定植前期进行防雨遮阳栽培，采收期延迟到12月至翌年1月。后期通过多层覆盖保温及保鲜措施可使番茄、辣椒等的采收期延迟至元旦前后。

c.大棚多层覆盖越冬栽培　此茬口多用于茄果类蔬菜，一般在9月下旬至10月上旬播种育苗，12月上旬定植，翌年2月下旬至3月上旬开始上市，持续到4—5月结束。

d.遮阳网、防雨棚越夏栽培 此茬口是南方夏季主要设施栽培类型。一般在大棚果菜类春早熟栽培结束后，将大棚裙膜去除以利通风，保留顶膜，上盖黑色遮阳网（遮光率60%以上），进行喜凉叶菜的防雨降温栽培。

④华南热带气候区本区1月月均温在12℃以上，全年无霜，由于生长季节长，同一蔬菜可在一年内栽培多次，喜温的茄果类、豆类，甚至西瓜、甜瓜，均可在冬季栽培，但夏季高温，多台风暴雨，形成蔬菜生产与供应上的夏淡季。这一地区设施栽培主要以防雨、防虫、降温为主，故遮阳网、防雨棚和防虫网栽培在这一地区有较大面积。

此外，在上述四个蔬菜栽培区域均可利用大型连栋温室进行果菜一年一大茬生产。一般均于7月下旬至8月上旬播种育苗，8月下旬至9月上旬定植，10月上旬至12月中旬始收，翌年6月底拉秧。

7.4.2　花卉设施栽培技术

1）花卉设施栽培的特点与现状

20世纪70年代以后，随着国际经济的发展，花卉业作为一种新型的产业得到了迅速的发展。荷兰花卉发展署的分析数据表明，70年代世界花卉消费额仅100亿美元，80年代后进入平均每年递增25%的飞速发展时期，90年代初世界花卉消费额达1 000亿美元，2000年达到2 000亿美元左右。据有关资料显示，各国每年人均消费鲜花数量为：荷兰150枝，法国80枝，英国50枝，美国30枝，而中国1998年鲜花产量20.3亿枝，人均消费1.7枝。荷兰是世界上最大的花卉生产国。1996年仅花卉拍卖市场总成交额就高达31亿美元，每年出口鲜花和盆栽植物的总价值为50亿荷兰盾。荷兰的农业劳动力为29万人，占社会总劳动力的4.9%，从事温室园艺作物生产的企业1.6万家，平均每年出口鲜花35亿株，盆栽植物3.7亿盆。

与其他园艺作物不同的是，花卉是以观赏为主，它主要是为了满足人们崇尚自然、追求美的精神需求，因此生产高品质的花卉产品是花卉商品生产的最终目的。为保证花卉产品的质量，做到四季供应，温室设施栽培是最可靠的保障。在花卉王国荷兰，2000年花卉栽培面积为7 328 hm2，其中温室面积5 387 hm2，占总面积的73.4%，除繁殖种球等在露地生产外，切花和盆栽观赏植物几乎全部在温室生产。设施栽培在花卉生产中的作用主要表现在以下几个方面：

（1）加快花卉种苗的繁殖速度，提早定植

在园艺设施内进行三色堇、矮牵牛等草花的播种育苗，可以提高种子发芽率和成苗率，使花期提前。在设施栽培的条件下，菊花、香石竹可以周年扦插，其繁殖速度是露地扦插10～15倍，扦插的成活率提高40%～50%。组培苗的炼苗和驯化也多在设施栽培条件下进行，可以根据不同种、不同品种以及瓶苗的长势进行环境条件的人工控制，有利于提高成苗率，培育壮苗。

（2）提高花卉的品质

花卉的原产地不同，具有不同的生态适应性，只有满足其生长发育不同阶段的需要，才能生产出高品质的花卉产品，并延长其最佳观赏期。如高水平的设施栽培，温度、湿度、光照的人工控制，解决了上海地区高品质蝴蝶兰生产的难题。与露地栽培相比，设施栽培的切花月季也表现出开花早、花茎长、病虫害少、一级花的比率提高等优点。

（3）进行花期调控

以前花卉的周年供应一直是一些花卉生产中的“瓶颈”，通过设施环境调控可以满足植株生长发育不同阶段对温度、光照、湿度等环境条件的需求，达到调控花期，实现周年供应的目的。如唐菖蒲、郁金香、百合、风信子等球根花卉种球的低温贮藏和打破休眠技术，牡丹的低温春化处理，菊花的光照结合温度处理可解决周年供花问题。

（4）提高花卉对不良环境条件的抵抗能力，提高经济效益

花卉生产中的不良环境条件主要有夏季高温、暴雨、台风，冬季冻害、寒害等，不良的环境条件往往给花卉生产带来严重的经济损失，甚至毁灭性灾害。如广东地区1999年的严重霜冻，种植业损失上百亿。陈村花卉种植在室外的白兰、米兰、观叶植物等损失超过60%，而大汉园艺公司的钢架结构温室由于有加温设备，各种花卉几乎没有损失，取得了良好的经济效益和社会效益。

（5）打破花卉生产和流通的地域限制

花卉和其他园艺作物的不同在于观赏上人们追求“新、奇、特”，各种花卉栽培设施在花卉生产、销售各个环节的运用，使原产南方的花卉如猪笼草、蝴蝶兰、杜鹃、山茶等顺利进入北方市场，丰富了北方的花卉品种。在设施栽培条件下进行温度和湿度控制，也使原产北方的牡丹花开在南国。

（6）进行大规模集约化生产，提高劳动生产率

设施栽培的发展，尤其是现代温室环境工程的发展，使花卉生产的专业化、集约化程度大大提高。目前，在荷兰、美国、日本等发达国家从花卉的种苗生产到最后的产品分级、包装均可实现机器操作、自动化控制，提高了单位面积的产量和产值，人均劳动生产率大大提高。

我国花卉业于20世纪80年代开始起步，设施栽培的面积在60%以上。90年代中期以后，花卉产业进入快速发展时期，从国外引进许多花卉新品种，与国际花卉业间的交流也与日俱增。截至2006年年底，我国花卉种植面积已达14.75万hm2，是世界花卉种植面积最大的国家。花卉的栽培设施从原来的防雨棚、遮阴棚、普通塑料大棚、日光温室，发展到加温温室和全自动智能控制温。

我国的花卉种植面积居世界前列，而贸易出口额还不到荷兰的1/100，这与我国的花卉生产盲目追求数量、质量差有很大的关系，另外，我国的花卉生产结构性、季节性和品种性过剩问题非常突出。为了解决这些问题，生产出高品质的花卉成品，提高中国花卉在世界花卉市场中的份额，都必须充分利用我国现有的设施栽培条件，并继续引进、消化和吸收国际上最先进的园艺设施及栽培技术。

2）设施栽培花卉的主要种类

设施栽培的花卉按照其生物学特性可以分为一、二年生花卉、宿根花卉、球根花卉、木本花卉等。按照观赏用途以及对环境条件的要求不同，可以把设施栽培花卉分为切花花卉、盆栽花卉、室内花卉、花坛花卉等。设施栽培的花卉种类十分丰富，栽培数量最多的是切花和盆花两大类。

（1）切花花卉

切花花卉是指用于生产鲜切花的花卉，它是国际花卉生产中最重要的组成部分。切花类花卉又可分为切花类、切叶类和切枝类。切花类如非洲菊、菊花、香石竹、月季、唐菖蒲、百合、安祖花、鹤望兰等；切叶类如文竹、肾蕨、天门冬、散尾葵等；切枝类如松枝、银牙柳等。

（2）盆栽花卉

盆栽花卉是国际花卉生产的第二个重要组成部分，盆栽花卉多为半耐寒和不耐寒性花卉。半耐寒性花卉一般在北方冬季需要在冷床或温室中越冬，具有一定的耐寒性，如金盏花、紫罗兰、桂竹香等。不耐寒性花卉多原产热带及亚热带，在生长期间要求高温，不能忍受0℃以下的低温，这类花卉也叫做温室花卉，如一品红、蝴蝶兰、花烛、球根秋海棠、仙客来、大岩桐、马蹄莲等。

（3）室内花卉

室内花卉泛指可用于室内装饰的盆栽花卉。一般室内光照和通风条件较差，应选用对两者要求不高的盆花进行布置，常用的有散尾葵、南洋杉、一品红、杜鹃花、柑橘类、瓜叶菊、报春花等。

（4）花坛花卉

花坛花卉多数为一、二年生草本花卉，作为园林花坛花卉，如三色堇、旱金莲、矮牵牛、五色苋、银边翠、万寿菊、金盏菊、雏菊、凤仙花、鸡冠花、羽衣甘蓝等。许多多年生宿根和球根花卉也进行一年生栽培，用于布置花坛，如四季秋海棠、地被菊、芍药、一品红、美人蕉、大丽花、郁金香、风信子、喇叭水仙等。花坛花卉一般抗性和适应性强，进行设施栽培，可以人为控制花期。

7.4.3　果树设施栽培技术

1）概述

果树设施栽培是根据果树生长发育的需要，调节光照、温度、湿度和二氧化碳等环境生态条件，人为调控果树成熟期，提早或延迟采收期，可使一些果树四季结果，周年供应，显著提高果树的经济效益，同时通过设施栽培提高抵御自然灾害的能力，防止果树花期的晚霜危害和幼果发育期间的低温冻害，还可以极大地减少病虫鸟等的危害。可使一些果树在次适宜或不适宜区成功栽培，扩大果树的种植范围，如番木瓜等热带果树，在温带地区的山东日光温室条件下引种成功；欧亚种葡萄在高温多雨的南方地区获得成功。

作为果树栽培的一类特殊形式，设施栽培已有100多年的历史。20世纪70年代以后，随着果树栽培集约化的发展、小冠整形和矮密栽培的推广，工业化为种植业提供了日益强大的资金、材料和技术上的支持，加上果品淡季供应的高额利润。促进了果树设施栽培的迅猛发展。与此相适应，世界各国陆续开展了果树设施栽培理论和技术的研究，经过20多年的发展，目前，果树设施栽培的理论与技术已成为果树栽培的一个重要类型，并已形成促成、延后、避雨等栽培技术体系及相应模式，成为21世纪果树生产最具活力的有机组成部分和发展高效农业新的增长点。

2）果树设施栽培的作用

（1）调控果实成熟，延长鲜果供应期

在果树设施栽培条件下，可以人为调控栽培环境条件，使果实成熟期提前或延后，供应水果淡季市场。例如，在人工控制条件下，可使樱桃、杏和李等果树的果实在2—4月份成熟，桃的果实在4—5月份成熟。一般露地栽培的巨峰葡萄，于6月初开花，果实8月中、下旬成熟；而在设施栽培条件下，可以提前到2月下旬开花，4月下旬甚至更早果实成熟上市，提早60～120 d。一些晚熟葡萄品种（如晚红、秋黑）和巨峰、玫瑰香等中、早熟品种所结的2～3次果，可在设施中延后30～60 d（10月下旬至11月中、下旬）采收上市。此外，还可使一些水果如草莓四季结果，周年供应。

（2）果实鲜美质优无污染

在设施中栽培果树，环境条件相对稳定，与外界比较隔绝，一些外界病虫害难以在其内传播蔓延。同时集约化经营，投入高，管理细致，使果树生长健壮，抗逆性增强，因而病虫害较露地少而轻。只要注意早期防治，即易于控制全年的病虫害。这样可大大地减少了打药次数和农药污染，有利于生产绿色食品，从而提高果品档次和质量，生产出鲜美、质优、无污染的果实。

（3）改善果树生长的生态条件

果树设施栽培可以根据果树生长发育需要，调节光照、温度、湿度和气体等环境生态条件，果树的物候期提早，生长期延长，制造的光合产物多，成花一般较好。如葡萄和桃等果树，均能当年定植，当年成花，次年结果或丰产。据河北省抚宁县林业局报道，第一年春栽植桃树成品苗，次年春每667 m2产量可达1 000～1 500 kg，产量通常要比露地高1～2倍。此外，由于果实提前采收或生长期拉长，使植株营养积累较多，花芽分化早而完善，对次年开花、坐果和新梢生长有利，为连年丰产稳产奠定了良好基础。

（4）预防自然灾害，扩大栽植区域

由于设施的保护，果树可免受许多自然灾害的影响和侵袭。例如我国南方，夏季高温、多雨，不利于果实生长，有了设施条件，便可以避雨、防风、遮阴、降温和防病，使难于在南方落户的葡萄等得以正常生长结果。而在北方，可以防御风、雪、霜、冻和雹等自然灾害，使南方果树向北转移或在夏季结果的果树改在冬季结果。这样就使许多果树由原产地向南或向北扩展，栽植区域不断扩大，使我国南方或北方增加种植树种，吃到当地产的、价廉的和充分成熟的新鲜水果。同时由于设施保护，可在果树花期有效防御低温、降雨和大风的侵袭，从而使授粉受精过程能在这些不良条件下正常进行，实现坐果良好，产量较高的栽培目的。

（5）提高果树的经济效益

虽然设施栽培成本高，但其目的是以满足淡季水果供应和提高果实品质为目标，因此同露地相比其经济效益高得多。一般比露地栽培增加产值2～10倍以上。如果与农业观光旅游业结合，冬季早春观花，春季采果，经济收入还可提高。

3）果树设施栽培的主要树种和品种

目前世界各国进行设施栽培的果树有落叶果树，也有常绿果树，涉及树种达35种之多，其中落叶果树12种，常绿果树23种。落叶果树中，除板栗、核桃、梅、寒地小浆果等未见报道外，其他均有栽培，其中以多年生草本的草莓栽培面积最大，葡萄次之。树种和品种选择的原则是：需冷量低，早熟，品质优，季节差大，通过设施栽培可提高品质，增加产量以及适应栽培等。

4）葡萄设施栽培

（1）葡萄促成栽培的类型

根据催芽开始时期的早晚，可分为：早促成栽培型、标准促成栽培型、一般促成栽培型。葡萄开始升温催芽时期的确定，又与葡萄植株的休眠生理和保护设施种类及其性能有关。

①早促成栽培型 是指在葡萄还没有解除休眠或休眠趋于结束的早些时候即开始升温催芽。是以高效节能日光温室、加温日光温室等为保护设施，白天靠太阳辐射热能给温室加温，夜间加盖草帘、纸被等覆盖物保温。加温温室温度水平较高，促成效果较好。约比露地栽培提早60～90 d。

②标准促成栽培型　是指在葡萄休眠结束后才开始升温催芽。主要以节能日光温室为保护设施，在葡萄休眠完全解除后的2月上中旬升温催芽，只靠太阳辐射热能给温室加温，夜间保温覆盖最少两层草帘或一层草帘加一层牛皮纸被。提早效果在45 d左右。这种栽培型果实成熟时期正值外界高温季节，昼夜温差小，不利于果实积累糖分，着色不好是其缺点，巨峰品种尤其明显。

③一般促成栽培型　是指葡萄休眠结束后的晚些时候再进行升温催芽。主要以塑料大棚为保护设施，中、早熟品种的果实可在8月上中旬成熟上市。

（2）葡萄栽培设施

①塑料薄膜温室　可分为加温薄膜温室和不加温薄膜温室（即日光温室）。薄膜温室根据其形状可分为一斜一立式、拱圆式和三折式三种，其中以一斜一立式为主。

②塑料大棚　塑料大棚保温性能不及日光温室，昼夜温差较大，且春季地温回升缓慢。因而在进行果树栽培时，其生长的日期与薄膜温室相比要延后很多。一般栽培葡萄，需在露地日平均气温为5℃时，方可扣棚，出土上架。

（3）葡萄促成栽培的品种选择

在设施内种植葡萄，投入的财力和人力较多，种植成本高，选择品种时宜选择早熟性状好、品质优良、耐弱光、耐潮湿、低温需求量低、生理休眠期短的品种。

（4）葡萄设施栽培管理技术

①扣棚前准备　为了使葡萄促成栽培顺利进行，一般应在扣棚升温前，进行打破休眠处理。只有打破休眠，才能正常升温，否则升温后，发芽不整齐，生长结果不良，产量不高。生产上常用打破休眠的方法有：

a.温度处理　低温和高温处理对打破葡萄休眠都具有一定的效果。生产实践中一般采用“人工低温集中处理法”。即当深秋平均温度低于10℃时，最好在7～8℃，开始扣棚，白天棚室薄膜外加盖草苫或草帘遮光，夜晚揭开草苫，通风降温处理，一般按此种方法集中处理20～30 d的时间，便可顺利通过自然休眠，以后进行保护栽培。

b.化学药剂处理　根据日本研究报道，石灰氮（氰氨化钙）对打破休眠有良好的效果。葡萄经石灰氮处理后，可比未经处理的提前20～25 d发芽。施用时可用旧毛笔或布条涂抹，涂抹时应仔细均匀涂抹枝蔓体，涂抹后可将葡萄枝蔓顺行放贴到地面，盖塑料薄膜保湿。涂抹时间一般在葡萄休眠进行到2/3时（约12月中旬）。也可用乙烯氨醇5～10倍的溶液，在根部活动旺盛时期涂抹枝条，涂后7～15 d即可看到芽的萌发。

c.摘叶+药剂处理　生长季白天30℃的高温下，先进行摘叶，然后用氰氨态氮处理。叶柄的有无对处理影响不大，摘叶后的芽和叶柄痕涂抹药剂，萌芽率可达85%，不摘叶直接喷布的萌芽率达80%，节间涂抹效果差，仅60%。

②土肥水管理技术

a.土壤管理　根据杂草发生和土壤板结情况，及时中耕除草，一般每次灌水后结合中耕除草，深度为10～15 cm，消灭杂草，改善土壤通气状况，利于土壤微生物的活动。

b.施肥管理

基肥：施肥时期以采收后和8月底至9月中旬为宜，每667 m2施充分腐熟的有机肥4 000～5 000 kg，加复合肥15 kg，发酵好的豆饼200 kg，充分混拌后施入。

追肥：当苗木长到40 cm左右时，每667 m2追复合肥20 kg，并进行叶面喷施高美施或磷酸二氢钾等肥料，促进植株生长和形成花芽。在温室升温后葡萄萌芽前追施尿素15 kg，可促进萌芽整齐和花芽继续分化；在开花前喷布0.2%硼砂或0.3%硼酸溶液，可提高坐果率20%左右；在浆果膨大期为促进果粒加速生长，追复合肥15 kg；当浆果开始着色时，追施硫酸钾15 kg，过磷酸钙10 kg，也可以叶面喷施高美施、磷酸二氢钾等液体肥料，促进浆果着色，提高含糖量。

c.水分管理　灌水应根据土壤、气候和葡萄生长等具体情况进行，开始升温时，开花前，果实膨大期，浆果开始着色时，果实采收前各灌一次水。非一年一栽的葡萄，在采收结束并修剪后结合追肥灌一次透水。

③花果管理技术

a.定量挂果　葡萄花序出现以后根据负载量要求，疏去过多、过弱、过小和位置不当的花序，提高叶果比，使养分集中供应选留的花序。落花后10～15 d根据坐果情况进行疏穗，生长势强壮的结果枝，一般留2穗，生长势中庸的结果枝保留1穗，生长势弱的结果枝不留果。经过疏穗后使2年生葡萄每株保留果穗4～6个，多年生葡萄每平方米架面上保留6～8个果穗。一般产量控制在1 500 kg/667 m2。

b.整穗　为节约营养，提高坐果率，使果粒大小整齐，果穗紧凑，穗形美观，可在花序展开尚未开花时（花前1周左右）剪去花序上的副穗及花序顶端（约花序全长的1/4）。

c.疏粒　在生理落果后用手轻抖果穗，震落发育差、受精不充分的果粒，再用疏果剪或镊子疏粒。疏果粒在谢花后10～15 d进行，此时果粒为黄豆粒大小。去除小粒、病、伤、畸形粒及过密的果粒，原则上大粒品种每穗留40～60粒，小粒品种留80～100粒。成熟时每穗重为0.5～0.7 kg为宜。果实生长后期、采收前还需补充1次果穗整理，主要剔除病粒、裂粒和伤粒。

d.套袋　纸袋的选择和套袋前准备：选用葡萄专用纸袋，果袋的选择还要根据地区日照强度及品种的果实颜色进行。套袋前疏掉畸形果、小果及过密的果粒，并细致喷施一次杀菌剂，待药液干后即可开始套袋。

套袋的时间和方法：葡萄套袋在第一次果穗整理后坐果稳定时（幼果黄豆粒大小时）进行。套袋时先把袋鼓起，小心将果穗套进，扎紧袋口绑在穗柄所着生的果枝上。

摘袋时间与方法：摘袋应根据品种及地区确定摘袋时间。不需着色或袋内即着色品种可带袋采收；有色品种宜在采前15 d左右逐渐撕袋以利充分着色。摘袋时首先将袋底打开，经过5 d左右的锻炼，再将袋全部摘除。

此外，采用花期放蜂或人工辅助授粉可明显提高坐果率。有的地方还采用生长季枝干环剥、顺穗、转穗、剪梢、根外补肥、摘老叶、铺反光膜等措施来促进浆果品质提高。

④采收、包装及保鲜　设施葡萄主要供鲜食，当果实达到固有风味和色泽时采收，注意轻拿轻放，果穗整形后包装，以1 kg/盒的包装为宜。短期保鲜可用冷库或窖藏保鲜。

项目小结

园艺设施是指在不适宜园艺作物生长发育的寒冷或炎热季节，人为地进行保温、防寒或降温的防御设施、设备，创造适宜园艺作物生长发育的小气候环境，使其生长不受或少受自然季节的影响而进行园艺作物生产，达到周年供应，这些用于保温、防寒的设施和设备就是园艺设施。本项目重点介绍了简易设施的类型、结构、性能。越夏栽培设施；塑料拱棚的结构、类型与性能。温室的类型、结构和应用。覆盖材料的种类与性能；园艺设施环境的调控，园艺设施栽培技术。

复习思考题

1.园艺植物根系分布有何特点？

2.园艺植物的生理作用有哪些？有何意义？

3.试述园艺植物叶片形成与生长发育规律。

4.园艺植物花芽分化特点是什么？如何调控？

5.园艺植物花的结构特点是什么？

6.试述园艺植物落花落果原因与调控途径。

7.试述园艺植物果实形成与生育规律。

8.园艺植物高低温、低温障碍产生原因是什么？怎样克服？

9.园艺植物器官生长之间有哪些相关性？各有何特点？生产上如何应用？

10.木本园艺植物生长发育周期包括哪些主要内容？各有何特点？