农业设施工程资料

1、农业设施工程学复习材料第一章：12 设施农业工程的发展现状与趋势一、设施农业工程的定义科内容1、设施农业的基本概念（内容+手段目的技术体系目标）内容：包括设施栽培和设施养殖，是现代农业技术与工程技术的集成。手段：采用现代农业工程技术，改变自然环境产。业工程技术包括温室设施、环境调控和机械设备等。率，实现早熟、高产、优质、高效的集约化农业生产方式。2、设施农业工程技术的特点：高效性：提高工作效率高能性：减轻劳动强度集约性：节约劳力，降低成本载体性：蕴含先进技术精细性：增强灵活性和适应性设施结构主要有小拱棚，塑料大棚，小型温室，现代化温室，工厂化温室二、国外设施农业工程的趋势 2）国外设施农业工程

2、的趋势1、温室建筑面积呈扩大化趋势（大型化）2、设施结构与建筑材料多样化3、温室产品多样化、特色化、专业化、规模化4、温室栽培管理向智能化、网络化、标准化发展5、温室节能技术称为研究的重点6、设施研究趋于多学科综合性研究三、我国设施农业工程的现状与趋势园艺作物温室栽培和无土栽培工厂化种植和工厂化农业车间生产迅速发展。二）我国设施农业的发展现状1、我国设施农业发展迅速2、设施栽培分布由北向南扩展3、农业设施逐步向大型化发展4、设施农业工程关键技术取得进展温室保温节能技术温室夏季降温技术无土栽培技术计算机在温室设施中的应用设施新品种选育方面取得长足进步三）我国设施农业工程存在的问题1、设施水平低，

3、调控能力差，抗御灾害能力差2、机械化程度低，劳动强度大3、设施栽培技术不配套，科技含量低4、关键技术和基础性研究不够5、设施农业的副作用亟待研究6、某些引进的现代温室设施投资大、管理不善、低产高耗四）我国设施农业工程的发展趋势生物环 境工程1、设施与设施农业产品生产的标准化2、加强采后加工处理技术的研究开发3、加强设施旅农业机械化，自动化、智能化研究4、加强适于工厂化栽培专用新品种的选育5、加强节能技术研究，注重环境保护，发展绿色食品6、进行植物工厂的研发7、设施配套装备与技术研究开发展“十一.五”期间农机化优先发展什么？四大领域：以提高生产率、降低能耗为主的现代农业装备技术以提高农民收入为主

4、的农产品加工增值技术以改善生态环境为主的环保节能技术以发展精准农业为目标的智能型农业装备与电子信息化技术国家中长期科学技术发展纲要 2020农业发展思路:(4)积极发展工厂化农业，提高农能劳动生产率。重点研农业信息技术集集成应用。优先主题:多功能农业装备与设施农业精准作业与信息化重点研究开发动植物生长和生态环境信息数字化采集技术，实时土壤水肥光热探测技术，精技术及虚拟农业技术。7S1、GPSGlobal Positioning System（全球定位系统）2GISGeographical Information System （地理信息系统）3、RSSRemote Sensing System

5、 （遥感系统）4、SSSimulation System（模拟系统） 5、ESExpert System （专家系统）6DSSDecision Support System （决策支持系统）7、ICSIntelligence Control System) “7S 决策的执行七大研究重点：1、设施农业机械2、节水技术及设备3、新型植保机械4、农产品加工设备5、安全高效畜禽养殖技术6、大田作业机具7、水产品标准化养殖技术与装备全国将推广 10 种农机化技术1、经济作物机械化生产技术2、设施农业工程机械化技术3、农产品加工机械化技术（稻麦、茶叶、食用菌）4、保护性耕作技术和行走式节水灌溉技术5、农

6、用航空技术（病虫草害、叶面施肥、人工降水护林防火）6、玉米营养体移栽机械7、水稻种植和收获机械8、秸秆还田机械化技术9、粮食产地烘干机械化技术10、木业机械化技术四育苗与无土栽培设施育苗设施1、园艺植物育苗在生产上的意义：a 缩短占地时间，增加大田复种指数，提高土地利用率。b 的经济效益和社会效益。c 提高园艺植物质量。d 易于应用先进技术。如近年推广的工厂化育苗、电热温床育苗以及穴盘育苗等新技术。2、育苗设施：主要指在育苗生产过程中所使用的机械设备以及辅助设备，主要包括温室、 CO2 育苗容器、遮荫设备等。育苗架：为了充分利用温室空间，广泛采用育苗架进行立体多层式育苗。育苗架有固定式和移动式

7、两种。活动式育苗架代替了固定式育苗架，它由支柱、支撑板、育苗盘支持架及移动轮等组成。育苗钵：是指培育秧苗用的钵状容器。按材料不同可分为塑料育苗钵有机质育苗钵。育苗筒：是圆形无底容器，按材料分塑料筒和纸筒。电热温床：主要由电加温线、控温仪、开关、导线等组成，功率大时，可外加交流接触器。电加温线：是将电能转为热能的器件。分为土壤电加温线和空气电加温线。敏电阻感受的实际温度高于或等于设定温度值时信号使继电器的触头断开，切断电源.反之则输出负信号，经放大驱动继电器使交流接触器 加温线通电加温。交流接触器220V 380V 两种，选用CJ 电热温床的功率选择100-150W/M2.总功率W=总面积(加温

8、面积)X 每平方米所需功率电加温线根数n=总功率W/电加温线额定功率(n 取整数) 布线间距计算设温床的实际加温面积：长A=15M B=1.35M已选定功率为 100W/m2加温面积S=AXB=15X1.35=20.25m2总功率W=20.25X100=2.025kw选择DV21012(220V5A,:n=2025/1000=2.025根取n=2加温布线条数:N=（电加温线总长一床宽B)/实际电加温线长A=（120X21.35） /15=15.91布线平均间距t=宽度B/ ( N-1) =1. 35/(16 一 1) =0. 09(m)为方便接线，使两端导线处在同一边，N 应取偶数，本例取n=

9、16蒸发冷却：是利用水分蒸发吸热，达到降低空气温度的一种措施.湿过程( 近似为等焓过程但是它会增加空气湿度，不适于高湿的气候条件下应用。温室的热平衡原理温室热平衡温室从外界得到的热量与自身向外界散射的热量的收支状态，称为温室的热量平衡。温室的热平衡方程( Q s+ Qm + Qh + Qr Qw + Qf + Qvs + Qv1 + Qp ) = 0日光温室内气温的热量平衡计算：温室内空气获得的热量=来自文思覆盖材料内表面的对流传热量 +由内外通风换气产生的传热量+来自土壤表面的传热量+来自作物表面的传热量温室的升温作用中只有 1/3 是靠“温室效应”起作用，其余的2/3 是靠温室副覆盖材料的

10、不透气性，阻断了温室内外气流交换，减少了空气对流的热量损失而起的作用。（Q 收（Q 支即Q Q 支，表达式为：Q = Q 支+ Q或 Q 收- Q支式中Q蓄积于室内的热量，当Q 为正值时，温室内得热多而升温，反之则反。热量平衡时日光温室小气候形成的物理基础，也会死日光温室建造设计和栽培管理的依据。a.温室板 影响。包括“辐射+对流传导辐射+“综合放热”或者“投射放热日光温室的放热贯流放热 贯流放热1C 贯流放热自温室的全部放热量中占绝大部分。减少贯流放热的有效途径是讲的覆盖物及维护结构的导热系数。缝隙放热 温室内的热量通过覆盖物及维护结构的缝隙以对流的方式将热量传质室外缝隙放热种缝隙。第四章育

11、苗与无土栽培设施一 概述1，园艺植物育苗在生产上的意义：a 缩短占地时间，增加大田复种指数，提高土地利用率。b 经济效益和社会效益。c 提高园艺植物质量。d 先进技术等新技术。2，机械设备以及辅助设备，主要包括温室、 塑料CO2 二 育苗装置固定式和移动式两种。活动式育苗架代替了固定式育苗架，它由支柱、支撑板、育苗盘支持架及移动轮等移动转动何位置，保证幼苗得到均匀的日照，方便管理。育苗箱：苗箱育苗是可以移动，管理方便，可以进行机械化移栽。育苗钵：是指培育秧苗用的钵状容器。按材料不同可分为塑料育苗钵有机质育苗钵。育苗筒：是圆形无底容器，按材料分塑料筒和纸筒。三 电热温床电热温床：主要由电加温线、

12、控温仪、开关、导线 等组成，功率大时，可外加交流接触器。电加温线：是将电能转为热能的器件。分为土壤电加温线和空气电加温线。热敏电阻感受的实际温度高于或等于设定温度值时或零信号使继电器的触头断开，切断电源.反之则输出负信号，经放大驱动继电器使交流接加温线通电加温。220V 380V CJ 较好。电热温床的功率选择每平方米所需功率取决于当地的气候、作物需要的温度和温床散热100-150W/M2.总功率W=总面积(加温面积)X 每平方米所需功率电加温线根数n=总功率W/电加温线额定功率(n 取整数) 布线间距计算设温床的实际加温面积：长A=15M B=1.35M已选定功率为 100W/m2加温面积S

13、=AXB=15X1.35=20.25m2总功率W=20.25X100=2.025kw选择DV21012(220V5A,:n=2025/1000=2.025根取n=2加温布线条数:N=（电加温线总长一床宽B)/实际电加温线长A=（120X21.35） /15=15.91布线平均间距t=宽度B/ ( N-1) =1. 35/(16 一 1) =0. 09(m)为方便接线，使两端导线处在同一边，N 应取偶数，本例取n=16蒸发冷却：是利用水分蒸发吸热，达到降低空气温度的一种措施.空气热力学过程是绝热加湿过程( 近似为等焓过程但是它会增加空气湿度，不适于高湿的气候条件下应用。四 工厂化育苗精量播种设备

14、精量播种生产线，包括对草炭、蛭石等育苗基质的混拌、装盘、压凹、种子精量播种及播种后的覆土，喷水等作业。根据精量播种的原理不同，播种机分为吸附式（吸嘴式、板式、齿盘转动式）和磁性播种机两种。气装置组成。板式育苗播种机 有利于机械化作业，生产效率高 。但要求种子饱满发芽率高，不能进行一穴多粒播种。齿盘转动式播种机 由子粒径来选择齿盘。齿盘转动式播种机工作效率高，但播种时对种子粒径大小和形状要求比较严格 ，对非圆球形种子，播种之前需进行丸粒化处理。磁性播种机 利用磁铁吸引铁的性质然后再用消磁的方法是被吸上的种子播下。播种量可以调节越多。无土栽培设施一 无土栽培的意义矿质营养学说作为理论基础，我国主要

15、的无土栽培的形式是鲁 SC 无土栽培法、浮板毛管水培法、有机基质培、营养液膜技术和深液流技术。免除土壤栽培的连作障碍省水、肥、工产品产量和质量大幅度提高可以扩大农业生产的空间无土栽培已经成为工厂化农业的核心技术和现代化设施农业的重要技术。二 及至栽培设施固体基质的营养液栽培具有性能稳定、设备简单、投资较少、管理简易等优点 ，经济效益较好等永久性槽、半永久性槽、移动式栽培槽灌排液系统 通常包括贮液罐、过滤器、计量器、水泵、供液管和滴灌带等固体基质 有无机基质 有机基质 人工合成基质分、通透空气和缓冲作用。基质中的小空隙具有保水功能，大空隙具有通气功能 ，一般适总孔隙应在 60%大小孔隙比0.5

16、学吸收功能缓冲作用活性基质。袋式栽培把固体机制装入塑料袋中进行作物栽培的方式叫做袋式栽培，简称袋培小孔便多余的营养液从孔中流出。立体栽培柱状栽培和长袋状栽培岩棉栽培两种。开放式岩棉培 种植畦、供液设施和排液设施有机基质培有机基质培是现代无土栽培技术与传统有机农业相结合的产物 。它是一个稳定的具有者滴灌低浓度的大量元素培养液，进行开放式栽培。三 水培设施水培是无土栽培中最早应用于生产和科研的技术之四项基本1）能装住营养液面而不至于漏掉2）能锚定植株两大类型：一是深液流技术DPT术NPT，另外我国还开发研制了浮板毛管技术PC。深液流栽培深液流水培的特征是种植槽及营养液液层较深，每株占有的液量较多，

17、营养液的浓度、PH 值、溶存氧浓度、温度等变化幅度较小，可谓根系生长提供较稳定的生长环境。流动，既能提高营养液的溶氧量，又能消除根表小局域微环境有害代谢产物的积累和养分 亏缺现象，促进沉淀物的重新溶解。但由于营养液量大，流动性强，导致DFT 运行成本相对较高定植网框和定植板 定植方法向下弯曲，形成大小苗等。缓冲能力的生存环境而 增大ph ph 值、温度等。地下大株型作物每株需要 1520L，小株型3L 左右。营养液膜栽培营养液膜栽培是一种将作物种植在浅层流动的营养液中的水培方法NFT 做组成。PH 自控装置、营养液温度调节装置和安全报警器等。浮板毛管栽培有效的解决了水培中供液与供氧的矛盾PH

18、等变化较小，根际供氧较好，解决了NPT 的问题。4 气雾栽培用人工创造的气雾环境解决传统土培和水培中水分、空气 养分供应的矛盾，是作物根系处在第五章5-1 概述果品储藏的意义？的速度，进而延长果蔬的储藏寿命。二冷链流通生产过程中做常用的方法是采用低温环境来抑制果蔬的呼吸作用过程中，始终使果蔬处于低温条件下，从而形成果蔬的冷链流通。果蔬在储藏过程中的变化蒸发和发汗 果蔬在储藏过程中，由于其自身水分的不断蒸发，细胞的彭压讲的呼吸作用 冷链流通与储藏保鲜的关系a.造流通过程中，要保证轻装、轻卸。 C.果蔬流通过程中的防热 防冷。各种不同种类和品种的果树都有其适宜的储存温度要求和受冻害的临界温度。冷链

19、流通的条件和设施果树上，对其运输过程中的保质和保鲜极为不利。果蔬流通过程中的主要设施包括具有控制温度设备的冰箱保温车、机械保温车和冷藏集装箱等。52 果蔬储藏一预冷处理技术（一）预处理贮藏过程中的搬运和提供贮藏的效益。（二）预冷技术侵染。类型：1二、常温贮藏三、低温贮藏四、气调贮藏六、减压贮藏53 制冷负荷的计算一、制冷系统工作原理组成：压缩机、蒸发器、冷凝器和膨胀阀等工作部件组成。二、制冷负荷的计算冷藏库总好冷量的计算以夏季为基准，夏季冷藏库外空气温度的计算公式：Tb=0.4Tp+0.6Tm（K）T最高气温月平均气温TpT极端最高气温Tm冷藏库总耗冷量 Q0 与冷库建筑围护结构、果蔬贮藏数量

20、、冷藏库通风换气以及库房操作因素有关，计算公式为=Q1 +Q2+Q3 +Q4（KJ/h）Q1围护结构耗冷量 Q2产品耗冷量 Q3通风换气引起的冷耗Q4思考题：1、我国设施农业工程的发展现状如何？艺作物温室栽培和无土栽培向工厂化种植和工厂化农业车间生产迅速发展。2、你认为我国未来设施农业工程的发展方向在哪里？3、育苗装置由哪些部分组成？育苗架；育苗箱；育苗钵和育苗筒4、电热温床的结构和工作原理怎样，如何进行计算和布线？结构和原理电热温床主要由电加温线、控温仪、开关、导线等组成，功率大时候，可外加交流接触器。原理计算电热温床的功率选择取决于当地的气候、作物需要的温度和温床散热等因素。一般蔬菜育苗床

21、功率选择100-500W/m2。总功率W = 总面积（加温面积）* 每平方米所需功率电加热线根数n = 总功率W/电加热线额定功率（n取整）布线间距计算加温线布线条数N = （电加温线总长 - 床宽B）/实际电加温线长A 布线平均间距t = 宽度 B/（N-1）为方便接线，使两端导线处在同一边，N 应去偶数。布线方法：大温床中间的布线间距。的电加热线不要剪短，尽量埋入土中，但严禁卷团使用。5、精量播种设备有哪些类型？吸嘴式气力播种机板式育苗播种机齿盘转动式播种机磁性播种机6、无土栽培设施有哪些类型，各有什么特点？无土栽培意义特点免除土壤栽培的连作障碍省水、省肥、省工产品产量和质量大幅度提高可以

22、扩大农业生产的空间无土栽培设施类型：基质栽培设施槽式栽培 种植槽、灌排液系统、基质等袋式栽培 筒式栽培和枕头式栽培立体栽培 柱状栽培和长袋状栽培岩棉栽培 开放式和循环式岩棉培有机基质培水培设施深夜流栽培 固定网框和定植板、地下贮液池、营养液循环系统营养液膜栽培（NFT） 种植槽、贮液池=营养液循环流动装置和一些辅助设施组成。浮板毛管栽培（FCH） 种植槽、定植板、地下贮液池、循环管道和控制系统组成。气雾栽培也易于自动化控制和进行立体栽培，提高温室空间的利用率。7、各种果蔬贮藏方法的工作原理及主要设备？常温贮藏是指果蔬贮藏场所的环境温度主要依靠自然低气温来调节度条件的贮藏方法。主要设备：沟、窖低

23、温贮藏利用低温条件控制微生物生长繁殖和酶的活动，进而控制果蔬的呼吸作用和养分消耗， 达到保质、保鲜的目的。主要设备：机械冷藏库气调贮藏是指通过调节果蔬贮藏环境的气体成分和含量常空气从而通过抑制果蔬呼吸而延长贮存期限的一种贮藏方法最现代技术。主要设备：先要有机械冷藏库的条件，包括防潮隔热的库房和机械冷冻设备。气体发生器和CO2 吸附器（或称洗涤器）自然调节气体贮藏内的 O2CO2，经过一定时间之后库内或容器内的O2主要设备：气密库体、气调系统、制冷系统、加湿系统、压力平衡系统 以及温度、湿度、O2、CO2，气体自动检测控制系统构成。减压贮藏把果蔬贮藏场所的气压降低，造成一定的真空度，有时可到 1

24、/10at10132.5 空气中的CO2O21/10的某些生理病害。主要设备：8、常用果蔬贮藏方法有哪些？预处理；涂蜡、化学处理和植物激素处理预冷技术：通风预冷，水浸预冷，真空预冷常温贮藏：沟藏，窖藏，通风贮藏低温贮藏：机械贮藏，冰贮藏气调贮藏：调节氧气和二氧化碳；自然调节气体贮藏：垛封法、袋封法、集袋封法；减压贮藏；9、制冷系统工作原理？的制冷剂液体和部分蒸发的制冷剂湿蒸汽在蒸发压力下进入到蒸发器中热量不断蒸发汽化，使冷藏库内的温度下降，以达到制冷的目的。高压制冷剂液体流回到贮液器，从而完成了制冷的一个循环。、禽畜场总平面设计包括哪些内容？及场地绿化，美化和环境卫生等问题。11、如何确定畜禽

25、舍得通风量？按热平衡条件确定通风量按湿平衡条件确定通风量 L = (Wa + We)V/(Wi - 按经验值确定同风量12、畜禽舍通风换气方式有哪些？自然通风又机械通风两种自然通风是利用风力和温差作用来实现舍内外空气交换的；合式通风。13、畜禽舍得换气设备和采暖设备有哪些？换气设备自然通风设备：主要有进风口、排风口以及调节装置等屋脊通风口屋檐通风口侧墙通风口机械通风设备：主要有风机、进风口、排风口、通风管和调控装置等设备组成轴流式风机离心式风机进气口进气管道采暖设备热风式采暖设备热风式供热设备室以空气为媒介的采暖系统，由热源、风机、管道和出风口等组成。局部采暖设备主要有育雏伞、红外线灯、加热地

26、板、加热垫等几种形式。15、何谓设施农业？设施农业特点？书本P116、简述温室的能量传递过程与热平衡分析。书本P3217、温室通风的目的以及简述必要通风率的公式原理。书本P4318、应从哪些方面加强日光温室的保温性，提高其蓄热能力。书本P40计算题：1ft东济南某连栋玻璃温室，东西方向96m，南北方向 40m，天沟高度3.6m ， 屋脊高 4.4m，室内覆盖膜保温幕。原计划种植喜温的果蔬类蔬菜，设计配置的采暖系统供暖量 500kw，试计算在冬季夜间室外计算气温-9的情况下， 室内能够维持多高的气温。现在改种花卉，要求夜间室内气温不低于 18， 试计算其冬季采暖热负荷应为多少？（按温室覆盖面积 Ag=5380m2,全部覆盖面积上的平均传热系数为 3.5W/（m2.）计算。温室夜间温室密闭管理，因冷风渗透产生的换气次数为 1.5 次/h）Qh=Qw+Qf+Qvs 本题中无地中传热Qw=KjAgj(ti-to) Qvs=LaCp(ti-to) L=nV/(3600)a353/( ti +273) 或 a353/( to +273)Qh =KjAg