《设施园艺学》考试复习题库及答案

《设施园艺学》考试复习题库及答案一、名词解释1.设施园艺：指利用人工建造的设施（如温室、大棚、连栋温室等），通过调控光照、温度、湿度、CO₂浓度及土壤（或基质）环境等因子，为园艺作物提供适宜生长条件，实现周年生产、高效栽培的特殊园艺生产方式。2.日光温室：以太阳能为主要热源，通过合理设计采光屋面角、后墙及后屋面结构，配合保温覆盖材料（如草苫、保温被），在冬季不加温或仅辅助加温条件下，满足喜温园艺作物生长需求的单屋面温室类型。3.无土栽培：不使用天然土壤，而是以基质（如草炭、椰糠、珍珠岩）或营养液为作物提供水分、养分及根系支撑，通过人工调控环境实现作物生产的栽培技术，具有节肥、节水、避免连作障碍等特点。4.CO₂施肥：在设施密闭环境中，通过人工补充CO₂（如燃烧天然气、施用固体CO₂肥、化学反应法等），将室内CO₂浓度提升至作物光合作用最适范围（通常为800-1500μL/L），以增强光合效率、促进产量与品质提升的技术措施。5.连作障碍：同一种或近缘作物在同一地块连续种植多年后，因土壤理化性质恶化（如酸化、盐渍化）、病原菌积累（如枯萎病、根结线虫）、自毒物质分泌（如酚类化合物）等因素，导致作物生长受阻、产量下降、品质变劣的现象。二、填空题1.设施园艺中常用的覆盖材料按材质可分为玻璃、PC板（聚碳酸酯板）和塑料薄膜（如PE、EVA、PO膜）三大类，其中塑料薄膜因透光性好、成本低，是我国设施园艺的主流覆盖材料。2.日光温室的“三要素”指采光屋面角、后屋面仰角和墙体与后屋面的保温性能，其中采光屋面角的设计需结合当地地理纬度，通常为纬度加5°-7°。3.设施内温度调控的核心措施包括保温（如多层覆盖、裙膜密封）、加热（如热风炉、地热线）和降温（如遮阳网、湿帘-风机、微雾系统），夏季高温时需重点控制夜间温度以避免作物徒长。4.无土栽培按是否使用基质可分为基质栽培（如袋培、槽培）和水培（如深液流、浮板毛管），其中基质栽培因缓冲性强、管理简便，在我国应用更广泛。5.设施内光照调控的主要手段包括增加透光率（如清洁覆盖材料、减少结构遮阴）、补光（如LED灯、钠灯）和遮光（如外遮阳网、内遮阳幕），冬季弱光环境下补光波长以红光（660nm）和蓝光（450nm）为主。6.设施内湿度调控需平衡空气湿度和土壤湿度，高湿易引发灰霉病、霜霉病等病害，常用降湿措施包括通风换气、膜下滴灌和覆盖地膜。7.设施蔬菜周年生产茬口安排的关键是错季栽培和品种选择，例如华北地区日光温室番茄可采用“冬春茬（12月定植-6月拉秧）”和“秋冬茬（8月定植-12月拉秧）”两茬制，避免与露地蔬菜集中上市期重叠。8.设施园艺中常用的CO₂施肥方法有燃烧法（天然气、丙烷）、化学反应法（稀硫酸+碳酸氢铵）和钢瓶气法，需注意施肥时间应在日出后1-2小时开始，通风前30分钟停止。9.连作障碍的防治措施包括轮作倒茬（与非茄科、非葫芦科作物轮作）、土壤消毒（如高温闷棚、石灰氮处理）、生物防治（接种木霉、枯草芽孢杆菌等有益微生物）和抗性品种选育。10.现代设施园艺智能化的核心技术包括环境传感器网络（温湿度、光照、CO₂传感器）、智能控制系统（PLC或物联网平台）和决策模型（基于作物生长模型的环境调控算法），其目标是实现精准化、自动化生产。三、简答题1.简述设施园艺与露地园艺的主要区别。答：设施园艺与露地园艺的区别体现在：①环境调控：设施园艺通过人工设施主动调控光、温、水、气、肥等因子，露地依赖自然条件；②生产周期：设施可实现周年生产（如冬季反季节栽培），露地受季节限制；③资源利用效率：设施内肥水利用率更高（如滴灌、无土栽培），露地易流失；④病虫害发生特点：设施密闭环境高湿、高温，病害（如灰霉病）更易流行，露地以虫害（如蚜虫）为主；⑤经济效益：设施园艺单位面积产值通常为露地的3-5倍，但初期投入（设施建造、设备）较高。2.日光温室结构优化需考虑哪些关键因素？答：日光温室结构优化需重点关注：①采光设计：屋面角应满足“冬至日正午太阳光线与屋面垂直”原则（通常为当地纬度减4°-6°），减少骨架遮阴（采用几字钢、椭圆管等轻型骨架）；②保温性能：墙体材料选择导热系数低的材料（如空心砖+聚苯板、土坯+草泥），后屋面厚度≥当地最大冻土层厚度（华北地区约50-80cm），配套双层保温被（内层棉毡、外层防水膜）；③通风系统：设置顶部通风口（屋脊处）和前底脚通风口，形成“热压通风”，避免“扫地风”伤苗；④排水与基础：温室底部设排水沟，基础深度≥50cm，防止冻胀破坏。3.设施内光照不足对园艺作物的影响及调控措施。答：影响：①光合作用减弱，导致植株徒长（茎细弱、节间长）、产量下降；②花芽分化受阻（如番茄落花落果）、果实着色不良（如草莓颜色浅、苹果糖度低）；③抗病性降低（叶片薄、角质层发育差）。调控措施：①增加自然透光：选择高透光覆盖材料（如PO膜透光率＞90%），定期清洁膜面（减少灰尘、露水影响），优化骨架结构（减少立柱、横梁数量）；②人工补光：采用LED灯（光效高、波长可调），补光强度果菜类需≥200μmol·m⁻²·s⁻¹（约10000lx），叶菜类≥100μmol·m⁻²·s⁻¹，补光时间每天8-12小时（阴雨天延长）；③反光调控：后墙悬挂反光幕（铝箔膜），将部分散射光反射至作物中下部，提高冠层光照均匀度。4.无土栽培的主要优点及局限性。答：优点：①避免连作障碍：基质或营养液可定期更换，减少土传病害（如枯萎病）和自毒物质积累；②精准控制养分：根据作物不同生育期需求调整营养液配方（如番茄结果期增加K⁺浓度），提高肥料利用率（可达90%以上，传统土壤仅30%-50%）；③节水高效：采用滴灌或循环水系统，用水量为传统土壤的1/3-1/2；④清洁生产：基质无菌、无杂草种子，产品农药残留低，符合绿色食品标准。局限性：①初期投入高：需购置基质、栽培槽、营养液配制设备等，成本约为土壤栽培的2-3倍；②技术要求高：营养液pH（5.5-6.5）、EC值（果菜类2.0-3.0mS/cm）需严格监控，管理不当易导致烧根或缺素；③依赖能源：水培系统需持续供液（停电可能导致根系缺氧），冬季加温成本增加。5.设施内连作障碍的主要成因及综合防治措施。答：成因：①土壤理化性质恶化：长期过量施肥导致盐分积累（EC值＞4.0mS/cm）、酸化（pH＜5.5），土壤团粒结构破坏，透气性下降；②微生物区系失衡：有益微生物（如硝化细菌、菌根真菌）减少，病原菌（如镰刀菌、疫霉菌）大量繁殖，土传病害高发；③自毒作用：作物根系分泌酚酸类（如对羟基苯甲酸）、萜类等物质，抑制自身或同科作物生长（如黄瓜连作3年以上自毒物质积累显著）。防治措施：①轮作倒茬：与非寄主作物轮作（如茄果类与叶菜类、葱蒜类轮作），或水旱轮作（如番茄-水稻轮作）；②土壤改良：施用有机肥（如腐熟鸡粪3-5t/亩）增加有机质，调节pH（酸性土施石灰50-100kg/亩，碱性土施石膏），深翻土壤（30-40cm）打破犁底层；③生物防治：接种木霉（Trichodermaharzianum）抑制镰刀菌，施用枯草芽孢杆菌（Bacillussubtilis）提高土壤酶活性；④化学与物理消毒：高温闷棚（夏季覆盖地膜，灌水后密闭温室20-30天，土温达50-60℃），或使用石灰氮（50-75kg/亩）结合灌水，释放氰胺类物质杀菌；⑤无土栽培：采用基质栽培（如椰糠+珍珠岩）或水培，彻底隔离土壤病原菌。四、论述题1.论述设施环境因子（温度、光照、湿度、CO₂）的交互作用及综合调控策略。答：设施内环境因子并非独立存在，而是相互影响、协同作用于作物生长。例如：①温度与光照：光照增强时，作物光合速率提高，需相应提高温度（如番茄光强从10000lx增至30000lx时，最适温度从20℃升至25℃），否则“光抑制”会导致光合产物积累减少；若温度过高（＞35℃），即使光照充足，酶活性下降，光合速率反而降低。②湿度与温度：高温高湿环境（如夏季密闭温室）易引发病害（如黄瓜霜霉病），需通过通风降温降湿；低温高湿则导致作物蒸腾减弱，根系吸水受阻，出现“生理干旱”。③CO₂与光照：CO₂浓度升高可增强作物对弱光的利用效率（如CO₂浓度从400μL/L增至1000μL/L时，番茄光补偿点从500lx降至300lx），但在强光下（＞50000lx），CO₂浓度需同步提高（＞1200μL/L）才能充分发挥增产效果。④湿度与CO₂：高湿环境（相对湿度＞90%）会导致叶片气孔部分关闭，影响CO₂吸收，此时需结合降湿（如地膜覆盖）与CO₂施肥，平衡气体交换。综合调控策略需遵循“因时、因作物、因生育期”原则：①苗期：以保温、适度光照（果菜类20000-30000lx）、中湿（60%-70%）为主，避免高温高湿导致徒长；②开花坐果期：提高光照（30000-50000lx）、适当降低夜温（15-18℃）促进花芽分化，CO₂浓度增至800-1000μL/L，湿度控制在50%-60%减少落花落果；③果实膨大期：保持昼温25-28℃、夜温12-15℃（增大昼夜温差促进糖分积累），光照≥40000lx，CO₂浓度1000-1200μL/L，配合滴灌保持土壤湿度70%-80%。实际生产中，可通过智能化系统（如物联网环境控制器）实时监测各因子，联动调控设备（如遮阳网、湿帘风机、CO₂发生器），实现动态平衡。例如，晴天上午8:00-10:00，光照充足时开启CO₂施肥，同时启动内循环风机促进气体扩散；若温度超过30℃，逐步展开外遮阳网并开启湿帘降温，保持湿度在70%以下；傍晚光照减弱后，关闭CO₂施肥，覆盖保温被，维持夜温不低于12℃。2.结合具体案例，论述设施蔬菜周年生产茬口安排的原则与关键技术。答：设施蔬菜周年生产茬口安排需遵循“错季供应、资源高效、抗逆品种、病虫害规避”四大原则。以华北地区日光温室为例，典型茬口模式为“冬春茬+秋冬茬”两茬制，辅以早春速生叶菜或越夏耐阴作物。（1）冬春茬（12月-6月）：以喜温果菜（番茄、黄瓜）为主。关键技术：①品种选择：耐低温弱光（如番茄“金棚1号”、黄瓜“津优35”）、抗病（抗TYLCV病毒、霜霉病）；②定植时间：12月中旬（苗龄60天，4-5片真叶），利用元旦后市场高价期；③环境调控：冬季覆盖双层保温被（-15℃时室内夜温≥8℃），阴雨天补光（LED灯每天4-6小时），CO₂施肥（8:00-11:00，浓度1000μL/L）；④采收：3月初始收，6月拉秧，亩产15000kg以上。（2）秋冬茬（8月-12月）：以果菜（辣椒、茄子）或叶菜（芹菜、生菜）为主。关键技术：①品种选择：耐高温高湿（辣椒“苏椒5号”）、抗病毒（番茄“浙粉702”）；②定植时间：8月下旬（避开7月高温期，防止病毒病），采用遮阳网+微喷降温（白天≤30℃）；③水肥管理：前期控制氮肥防徒长，结果期增施钾肥（如硝酸钾10kg/亩），滴灌保持土壤湿度60%-70%；④采收：10月初始收，12月中旬拉秧，与冬春茬衔接，避免土地闲置。（3）辅助茬口：如冬春茬拉秧后（6月）种植越夏耐阴作物（如菠菜、香菜），利用遮阳网覆盖（遮光率50%），7-8月上市，填补露地叶菜淡季；或秋冬茬定植前（7-8月）种植速生叶菜（如油菜、小白菜），25-30天采收，提高土地利用率。关键技术还包括：①病虫害综合防治：冬春茬定植前高温闷棚（6月拉秧后灌水覆膜，密闭温室30天，土温＞50℃杀灭病原菌）；秋冬茬播种前用50%多菌灵500倍液处理基质；②水肥一体化：采用滴灌系统，根据作物需水规律（如番茄结果期日需水5-7mm）和养分需求（N-P-K=1:0.3:1.2）精准施肥；③茬口衔接：拉秧后及时清理残株（减少病原菌残留），翻耕土壤并施用生物菌肥（如EM菌剂2kg/亩）改善土壤微环境。3.分析现代设施园艺智能化发展的关键技术及应用前景。答：现代设施园艺智能化的核心是“数据驱动+智能决策+精准执行”，关键技术包括：（1）环境感知技术：通过多传感器网络（如温湿度传感器（精度±0.5℃、±2%RH）、光照传感器（PAR量子传感器）、CO₂传感器（红外原理，精度±30μL/L）、土壤墒情传感器（TDR原理，监测基质含水量））实时采集环境数据，结合图像识别技术（如无人机或摄像头监测作物长势、病虫害），构建“作物-环境”数据库。（2）智能决策模型：基于作物生长模型（如Gompertz模型描述番茄株高增长）、专家系统（整合农艺师经验）和机器学习算法（如随机森林预测病害发生概率），建立环境调控决策模型。例如，当监测到温室内湿度＞85%且叶表有结露时，模型自动触发通风降湿或开启加热设备（避免灰霉病发生）。（3）执行控制技术：通过PLC控制器或物联网平台（如华为云、阿里云）联动执行设备，包括：①环境调控设备（外遮阳网、湿帘-风机、燃油热风机）；②水肥设备（智能水肥一体机，按配方自动混合N-P-K及中微量元素）；③植保设备（无人喷药机、紫外线消毒灯）；④采收设备（采摘机器人，通过视觉识别定位成熟果实）。应用前景：①精准化生产：通过智能调控将环境因子波动控制在±2℃（温度）、±5%（湿度）以内，作物产量提高15%-20%，品质（如番茄糖度）提升2-3度；②资源高效利用：水肥利用率从传统的50%提升至90%以上，能源消耗（加温、补光）降低30%；③劳动力替代：采摘、分拣机器人可减少60%的人工投入，解决设施园艺“用工难