设施园艺学.doc

1.设施栽培：在不适宜园艺作物生长发育的寒冷或炎热季节，利用保温防寒或降温防雨设施设备，人为地创造适宜的小气候环境，不受或少受自然季节的影响而进行的园艺作物生产。2.设施园艺的特点：(1)结构、材料现代化：玻璃温室为主导 技术支撑度高 (2)环境调控自动化可控性强：现智能化控制，环境控制能力强(3)栽培技术规范化：形成了一批具有自主知识产权的温室专用品种 (4)建立了标准化的栽培管理体系 ：产出率高，商品率高，效益好 ；重视食品安全质量，并有具体保证措施 ；重视技术普及推广，管理者具有较高素质(5)经营规模大型化：“植物工厂化”生产 ；育苗、移植、栽培、加工、流通，形成了产业化、社会化的生产体系 3. 我国及世界设施园艺发展的现状（1）我国设施园艺的面积居世界第一位。但是以简易的类型为主，设施环境可控程度与水平低，抗御自然灾害能力差，遇灾害性天气和年份生产没有保障，农民遭受损失，市场供应波动大。 （2）设施园艺工程科技含量较低。无论设施本身还是栽培管理，多以传统经验为主，缺乏量化指标和成套技术，不符合农业现代化的要求，与发达国家相比差距很大，尤其表现在作物的产量水平，尽管我国也有高产典型，但很不普遍，大面积平均单产与发达国家相距甚远。 （3）生产经营方式以个体农户为主。劳动生产率很低，只相当于发达国家的1/10，甚至1/100。 （4）目前我国设施园艺的迅猛发展存在一定的盲目性，高科技示范园区遍及全国，但内容雷同。设施园艺有较强的地域性，必需因地制宜才有效果。 4. 荷兰号称“Greenhouse Kingdom”，是当今世界温室业最发达的国家之一；美国走“宜地种植”的道路，设施面积不大（1.9万hm2)，但设备技术一流；日本设施先进，但面积在逐渐缩小；英国由于气候因素（太阳总辐射较少），设施面积不大；德国是世界上最大的园艺产品进口国。5.我国设施发展的前景（1）.设施园艺的类型结构与分区和布局更加合理。(2).设施栽培的作物种类更加丰富，注重提高经济效益。(3).新型覆盖材料的研制与开发进展迅速。(4).设施园艺工程的总体水平有了明显提高，设施逐步向大型化发展。(5).农业全国各地兴建了一批农业高科技示范园区，有力地推动了农业现代化的发展。(6).设施园艺工程相关科研受到极大重视，得以迅速发展。6.与露地相比，设施内的栽培环境具有以下特点：由于能遮挡雨水，可以进行土壤水分调节。通过对空气或土壤进行加热或冷却，可以实现气温或地温的调节。通过遮光、补光或夜间补充光照等，可以实现光照环境的调节。由于能遮挡自然风，可以创造特定的通气环境。通过向设施内增施二氧化碳，可以提高二氧化碳浓度。通过微喷雾装置，可以提高设施内的湿度。7.(1)光合作用是绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水合成储存能量的有机物（葡萄糖）并且释放出氧气的过程。(2)呼吸作用是植物体吸收氧气，将有机物转化成二氧化碳和水并释放能量的过程。为植物的各种生命活动提供能量（呼吸作用是生命的需求）。有氧呼吸生活细胞在有氧条件下把有机物彻底氧化分解成CO2和H2O，同时释放能量的过程。 无氧呼吸生活细胞在无氧条件下将有机物分解为不彻底的氧化产物，同时释放能量的过程。既不吸收氧气也不释放CO2的呼吸作用是存在的，如产物为乳酸的无氧呼吸。有氧呼吸是由无氧呼吸进化而来的呼吸作用释放的CO2中的氧来源于呼吸底物和H2O，所生成的H2O中的氧来源于空气中的O28.光学系统，用光照度(lux)来度量。能量学系统，用某一特征波长范围内即光合有效波段内的辐射通量密度(W.m-2)来度量；量子学系统，用光量子通量密度(umol. m-2 .s-1)来度量9.在低光强区，光合速率随光强的增强而呈比例地增加(比例阶段，直线A)；当超过一定光强，光合速率增加就会转慢(曲线B)；当达到某一光强时，光合速率就不再增加，而呈现光饱和现象。以后的阶段称饱和阶段(直线C)。 比例阶段中主要是光强制约着光合速率，而饱和阶段中CO2扩散和固定速率是主要限制因素。10.不同植物的光强-光合曲线不同，光补偿点和光饱和点也有很大的差异。 光补偿点高的植物一般光饱和点也高， 草本植物的光补偿点与光饱和点通常要高于木本植物； 阳生植物的光补偿点与光饱和点要高于阴生植物11.C3植物与C4植物CO2光合曲线 可以看出：C4植物的CO2补偿点低，在低CO2浓度下光合速率的增加比C3快，CO2的利用率高；C4植物的CO2饱和点比C3植物低，在大气CO2浓度下就能达到饱和；而C3植物CO2饱和点不明显，光合速率在较高CO2浓度下还会随浓度上升而提高。C4植物CO2饱和点低的原因，可能与C4植物的气孔对CO2浓度敏感有关，即CO2浓度超过空气水平后，C4植物气孔开度就变小。另外，C4植物PEPC的Km低，对CO2亲和力高，有浓缩CO2机制，这些也是C4植物CO2饱和点低的原因。 12.13. 14. 在冷害温度下，植物在光合速率明显下降。(1)、低温冷害首先引起部分气孔关闭，增加了气孔对二氧化碳流动的阻力。(2)、冷害温度还直接影响到叶绿体结构，使叶绿体内的较小基粒垛数目增加，类囊体膜的生物组装受到抑制，膜结构受损，结果使叶绿体的活性降低。(3)、低温能降低酶的活性和限制酶促反应。光合作用暗反应的各个步骤均是在有关酶的参与下完成的。PEPC酶、磷酸烯醇式丙酸酸。(4)、光合作用形成的碳水化合物的运输速度也会降低。光合产物不能及时外运，在叶肉细胞或叶绿体中积累，会反过来抑制光合作用。(5)、低温会加剧呼吸作用，增加干物质的消耗。低温还会延续根系的生长和抑制水分的吸收，造成叶子水分亏缺和气孔关闭，这些都会影响光合作用。15. 当温度高于光合作用的最适温度时，光合速率明显地表现出随温度升高而下降。原因(1)、这是由于高温引起催化暗反应的有关酶钝化、变性甚至遭到破坏；(2)、同时高温还会导致叶绿体结构发生变化和受损；(3)、高温加剧植物的呼吸作用，结果利于光呼吸而不利于光合作用；(4)、在高温下，叶子的蒸腾速率增高，叶子失水严重，造成气孔关闭；(5)、当温度上升到热限温度，净光合速率便降为零，叶片会因严重失水而萎蔫，甚至干枯死亡。 16. (1)温度对光合作用的哪个阶段影响较大,为什么? 暗反应阶段。暗反应过程应用的酶较多(2)适当升高温度，对呼吸作用和光合作用都促进的情况下，饱和点如何移动？ 水平位置上向右平移 17.(1)当光照强烈、气温过高时，光合速率日变化呈双峰曲线，大峰在上午，小峰在下午，中午前后，光合速率下降，呈现“午睡”现象，且这种现象随土壤含水量的降低而加剧。 (2)引起光合“午睡”的主要因素是大气干旱和土壤干旱。 (3)在干热的中午，叶片蒸腾失水加剧，如此时土壤水分也亏缺，那么植株的失水大于吸水，就会引起萎蔫与气孔导度降低，进而使 CO2吸收减少(4)另外，中午及午后的强光、高温、低. CO2浓度等条件都会使光呼吸激增，光抑制产生，这些也都会使光合速率在中午或午后降低。 (5)光合“午睡”是植物遇干旱时的普遍发生现象，也是植物对环境缺水的一种适应方式。但是“午睡”造成的损失可达光合生产的30%，甚至更多，所以在生产上应适时灌溉，或选用抗旱品种，增强光合能力，以缓和“午睡”程度。 18. 19. 20. 在生产实践中，贮存蔬菜和水果的最佳组合条件是（ B ）A低温、干燥、低氧 B低温、湿度适中、低氧C高温、干燥、高氧D高温、湿度适中、高氧21. 22.水分以气体的状态从植物体内散发到植物体外的过程叫做植物的蒸腾作用水势：单位体积的水所具有的能量。植物细胞的水势是渗透势、压力势和衬质势之和：w=+p+m 渗透势：在渗透系统中，溶液由于溶质的存在，其水势低于纯水的水势，这种溶液与纯水之间的水势差就是溶液的渗透势，用表示。 水从水势高处流向低处。植物体细胞之间，组织之间以及植物体和环境间的水分移动方向都由水势差决定 23. 细胞的压力势：原生质体吸水膨胀，对细胞壁产生的压力称为膨压(turgor pressure)。细胞壁在受到膨压作用的同时会产生一种与膨压大小相等、方向相反的壁压，即压力势。压力势一般为正值，它提高了细胞的水势。 细胞的衬质势：是指细胞中的亲水物质如蛋白质体、淀粉粒、染色体和膜系统等对自由水的束缚而引起水势的降低值。衬质势呈负值24.水分以气态形式通过植物体表面向大气扩散的过程，称为蒸腾作用（transpiration）。由吐水方式散失的水分是不多的，植物散失的大部分水分是通过蒸腾作用进行的禾谷类植物叶片气孔在上、下表皮的数目较为接近；双子叶草本植物叶片气孔的分布下表皮较上表皮多；木本植物如苹果、桃等的叶片气孔只分布在下表皮；而有些水生植物如水葫芦、睡莲等的孔只分布在上表皮25. 根据植物蒸腾作用的部位，可把蒸腾作用分为皮孔蒸腾、角质层蒸腾和气孔蒸腾。 幼小植物地上部的全部表面都能蒸腾。成长的木本植物的茎枝形成木栓，其上面的皮孔可以蒸腾。这种通过皮孔的蒸腾称为皮孔蒸腾（lenticular transpiration）。皮孔蒸腾的量非常少，约占全部蒸腾量的0.1。 植物的蒸腾作用主要是在叶片上进行的。叶片的蒸腾有两种：一种是通过角质层的蒸腾，叫做角质蒸腾（cuticular transpiration）；另一种是通过气孔的蒸腾叫做气孔蒸腾（stomata transpiration）。幼嫩叶片或潮湿荫蔽条件下成长的叶片，角质层蒸腾可占总蒸腾量的1/3-1/2。但是，一般成熟叶片的角质层蒸腾仅占总蒸腾量的5-10，气孔蒸腾是其蒸腾的主要形式. 26. 营养生长是指根、茎、叶等非生殖器官的生长。生殖生长是指花芽、花蕾、果实、种子的生长。作物群体：是由多数既相互独立又密切相关和影响的个体组成群体生理（colony physiology）：是研究群体生长过程中对光能、水分、养分的吸收利用，以及群体的消长和人工控制、群体的产量构成、群体的生态因子变化规律及其产量形成的关系。目的在控制农作物群体的生长发育和提高光能利用率以夺取高产。27.提高植物光能利用率的途径光能利用率指投射到作物表层的太阳光能或光合有效辐射能被植物转化为化学能的比率，它是估算生产潜力的前提。生产潜力是在一系列最优条件组合（温度、水分、养分、土壤以及社会经济条件等）下，植物所能达到的生产力，这是植物的理论生产力，它仅取决于植物的光能利用率。理论上，光能利用率可达到10左右，实际生产中只有0.51.0，高的可达2。竺可桢曾提出：若我国长江流域单季稻光能利用率提高到3，则亩产可达2823斤充分利用生长季节，适时早播，育苗移栽，采取间、套、复种和轮作制度，合理安排茬口， 创造适宜的农田群体结构1、合理密植 2、调节群体结构株型 3、延长光合作用时间 4、改善栽培环境条件 5、提高二氧化碳的浓度。28.园艺栽培设施的分类 简易覆盖设施：温床、冷床、小拱棚、荫障、荫棚、遮阳覆盖等简易设施，多为临时性设施。主要用于园艺作物的育苗和矮秆作物的季节性生产。普通保护设施：塑料大、中拱棚和日光温室，一般为永久性或半永久性设施，是我国现阶段的主要园艺栽培设施，在解决蔬菜周年生产供应中发挥着重要作用。 现代温室：通常是指能够进行温度、湿度、肥料、水分和气体等环境条件自动控制的大型单栋或连栋温室。能够大幅度的提高作物的产量、质量和经济效益。植物工厂：园艺栽培设施的最高层次，管理完全实现了机械化和自动化，建造成本过高，能源消耗过大，只有少数温室投入生产。29.地膜覆盖的优点：提高地温; 提高土壤保水能力; 改善土壤的理化性状;减少地表盐分蓄积; 防除杂草; 节省劳力; 节水抗旱。30.日光温室的主要类型（1）长后坡矮后墙日光温室特点：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。(2)短后坡高后墙日光温室特点：这种温室跨度57m，后坡面长11.5m，后墙高1.51.7m左右，作业方便，光照充足。(3)琴弦式日光温室特点：该温室又称一坡一立式温室。该温室的特点是前屋面为斜面，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。(4)钢竹混合结构日光温室特点：这种温室利用了以上几种温室的优点。跨度6m左右，每3m设一道钢拱杆，矢高2.3m左右，前面无支柱，设有加强桁架，结构坚固，光照充足，便于内保温。 (5)全钢架无支柱日光温