關于環(huán)境工程的論文電子版
關于環(huán)境工程的論文電子版
隨著全球氣候變暖，世界各國及人民已逐漸意識到保護生態(tài)環(huán)境的重要性，并努力付諸于實踐。在這樣的時代背景下，我國高校環(huán)境工程專業(yè)發(fā)展迎來了新的契機。下文是學習啦小編為大家搜集整理的關于環(huán)境工程的論文電子版的內(nèi)容，歡迎大家閱讀參考!
關于環(huán)境工程的論文電子版篇1
試析溫室栽培環(huán)境因子調(diào)控技術(shù)
溫室包括各類玻璃溫室、PC板溫室、膜溫室等。國內(nèi)外溫室栽培技術(shù)近年來得到迅猛發(fā)展,其中以荷蘭、以色列、美國、英國、日本、法國、澳大利亞等國發(fā)展最快,我國溫室栽培技術(shù)研究始于20世紀80年代后期,特別是近10多年來發(fā)展迅速,但由于許多栽培者在生產(chǎn)過程中對溫室內(nèi)環(huán)境因子調(diào)控技術(shù)掌握不到位[1-3],造成溫室栽培沒有發(fā)揮出應有效益,甚至虧本。因此,掌握溫室內(nèi)環(huán)境因子的調(diào)控技術(shù)是決定溫室栽培成敗的關鍵。
1溫室內(nèi)溫度調(diào)控技術(shù)
溫度與植物生長發(fā)育、花芽分化、光合作用、蒸騰作用、呼吸作用以及同化產(chǎn)物的運輸?shù)榷加忻芮械年P系,極端的高溫與低溫會影響植物的正常生長和發(fā)育,嚴重時甚至使植株死亡。土壤溫度對作物生育也有很大影響,因為地溫的高低直接影響作物根系吸收營養(yǎng)和水分,而且還影響土壤微生物的活動。采用溫室的主要目的是在植物不適于露地栽培的季節(jié)進行栽培,因此溫度就成為溫室環(huán)境調(diào)控中的一個重要因子[4-6]。目前,對溫度的控制主要有保溫、加溫和降溫幾個方面。
1.1保溫技術(shù)
一是減少貫流放熱和通風換氣量。溫室的散熱有3種途徑,即:經(jīng)過覆蓋材料的維護結(jié)構(gòu)傳熱即貫流傳熱;通過縫隙露風的換氣傳熱;與土壤熱交換的地中傳熱。3種傳熱量分別占總散熱量的70%~80%、10%~20%、10%以下。為了提高溫室的保溫能力,近年來主要采用外蓋膜、內(nèi)鋪膜、起壟種植再加蓋草席、草氈子、紙被或棉被以及建擋風墻等方法來保溫。在選用覆蓋物時,要注意盡量選用導熱率低的材料。其保溫原理為:減少向溫室內(nèi)表面的對流傳熱和輻射傳熱;減少覆蓋材料自身的傳導散熱;減少溫室外表面向大氣的對流傳熱和輻射傳熱;減少覆蓋面的露風而引起的對流傳熱。二是增大保溫比。適當降低設施的高度,縮小夜間保護設施的散熱面積,有利于提高設施內(nèi)晝夜的氣溫和地溫。三是增大地表熱流量。通過增大保護設施的透光率、減少土壤蒸發(fā)以及設置防寒溝等,增加地表熱流量。
1.2加溫技術(shù)
加溫的方法有釀熱加溫、電熱加溫、水暖加溫、汽暖加溫、暖風加溫、太陽能儲存系統(tǒng)加溫等,根據(jù)作物種類和設施規(guī)模和類型選用。其中釀熱加溫利用的是釀熱物(比如牲口糞便、稻草等)發(fā)酵過程中產(chǎn)生的熱量。太陽能加溫系統(tǒng)是將棚內(nèi)上部日照時出現(xiàn)的高溫空氣所截獲的熱能儲存于地下以提高地溫,當夜間氣溫低于地溫時,儲存于土壤中的能量可散發(fā)到空氣中。通過太陽能儲存系統(tǒng)的運用,溫室內(nèi)地溫可提高1~2 ℃。
1.3降溫技術(shù)
當外界氣溫升高時,為緩和溫室內(nèi)氣溫的繼續(xù)升高對作物生長產(chǎn)生不利影響,需采取降溫措施,目前溫室的降溫主要有以下方式:一是換氣降溫。打開通風換氣口或開啟換氣扇進行排氣降溫,在降低室溫的同時,還可以排出濕氣,補充二氧化碳。二是遮光降溫。夏天光照太強時,可以用舊薄膜或舊薄膜加草簾、遮蔭網(wǎng)等遮蓋降溫。三是屋面灑水降溫。在設備頂部設有有孔管道,水分通過管道小孔噴于屋面,使得室內(nèi)降溫。四是屋內(nèi)噴霧降溫。一種是由溫室側(cè)底部向上噴霧,另一種是由大棚上部向下噴霧,應根據(jù)植物的種類來選用。
2溫室內(nèi)光照調(diào)控技術(shù)
植物的生命活動都與光照密不可分,因為人類賴以生存的物質(zhì)基礎是通過光合作用制造出來的。目前,溫室內(nèi)的光照仍以自然光照為主,但光照強度一般較弱,這是因為自然光要透過透明屋面覆蓋材料才能進入溫室內(nèi),這個過程中會由于覆蓋材料吸收、反射、覆蓋材料內(nèi)表面結(jié)露的水珠折射、吸收等而降低透光率[7-9]。如果透明材料不清潔,使用時間長而染塵、老化等因素,其透光率甚至不足自然光的50%。因此,要盡量提高大棚內(nèi)的光照,使之滿足蔬菜花卉等設施栽培作物生長發(fā)育的要求。
2.1合理設計溫室結(jié)構(gòu),提高透光率
一是合理設計。施工前選擇好光照充足的建造場地;設計合理的建造方位和屋面坡(弧)度;盡量減少溫室棚面龍骨的數(shù)量和表面積;選用透光率高的覆蓋材料。二是保持覆蓋材料表面干凈。經(jīng)常清掃覆蓋物表面,減少灰塵污染,以增加透光率,提高棚內(nèi)光照強度。三是減少覆蓋物內(nèi)表面結(jié)露。通過通風等措施減少覆蓋膜內(nèi)表面結(jié)露,防止光的折射,提高透光率。目前,我國已經(jīng)研制出不易產(chǎn)生結(jié)露的無滴膜,生產(chǎn)時應作為首選材料。四是延長棚面光照時間。在保溫前提下,盡可能早揭晚蓋外保溫和內(nèi)保溫覆蓋物,增加光照時間。雙層膜溫室,可將內(nèi)層改為能拉開的活動膜,以利光照。五是合理密植。合理安排種植行向,以減少作物間的遮蔭,密度不可過大;否則,作物在設施內(nèi)會因高溫、弱光發(fā)生徒長。作物行向以南北行向為好,沒有“死陰影”。若是東西行,則行距要加大。單屋面溫室的高栽培床要南低北高,防止前后遮蔭。六是選用耐弱光品種。溫室栽培時應選用耐弱光品種,同時加強植株管理,對于高秧作物通過及時整枝、打杈、插架等措施以防止上下葉片互相遮蔭。七是采用地膜覆蓋或掛反光幕(板)。地膜覆蓋有利地下反光以增加植株下層光照。在溫室內(nèi)懸掛反光幕可使反光幕前光照增加40%~50%,有效范圍達3 m。八是利用有色膜改變光質(zhì)。在光照充足的前提下,采用有色薄膜,人為創(chuàng)造某種光質(zhì),例滿足某種作物或某個發(fā)育時期對該光質(zhì)的需求,獲得高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)。例如紫色薄膜對菠菜有提高產(chǎn)量、推遲抽薹、延長上市時間的作用;黃色薄膜對黃瓜有明顯的增產(chǎn)作用;而藍色薄膜能提高香萊的維生素丙的含量。
2.2遮光技術(shù)
溫室遮光20%~40%能使室內(nèi)溫度下降2~4 ℃。初夏中午前后,光照過強,溫度過高,超過作物光飽和點,對生育有影響時應進行遮光。遮光材料要求有一定的透光率、較高的反射率和較低的吸收率。一是覆蓋各種遮蔭物。覆蓋物有遮陽網(wǎng)、葦簾、竹簾等。二是玻璃面涂白。將玻璃面涂成白色可遮光50%~55%,降低室溫3.5~5.0 ℃。三是屋面流水。使屋面安裝的管道保持有水流,可遮光25%,遮光對夏季炎熱地區(qū)蔬菜及花卉栽培尤為重要。
2.3人工補光技術(shù)
補光有調(diào)節(jié)開花期的日長補光和栽培補光,日長補光是為了抑制和促進作物花芽分化,調(diào)節(jié)開花期。而栽培補光主要是促進作物光合作用,促進作物生長。據(jù)研究,當溫室內(nèi)床面上光照日總量小于100 W/m2時,或光照時數(shù)不足4.5 h/d時,就應進行人工補光。因此,在北方冬季很需要這種補光,但因成本高,國內(nèi)主要用于育種、引種和育苗。人工補光的光源是電光源。對電光源有3點要求:一是要求有一定的強度。使墻面上光強在光補償點以上和光飽和點以下。不同作物的光補償點和光飽和點分別不同,所以應用時要因作物而定。二是要求光照強度具有一定的可調(diào)性。三是要求有一定的光譜能量分布和太陽光的連續(xù)光譜。可以模擬自然光照或采用類似作物生理輻射的光譜。
3溫室內(nèi)濕度調(diào)控技術(shù)
由于溫室內(nèi)土壤的蒸發(fā)和植株的蒸騰作用,使空氣濕度明顯高于露地。而濕度是影響溫室栽培作物病害發(fā)生的主要因素。濕度調(diào)控一是地膜覆蓋。溫室內(nèi)覆地膜可使覆蓋地面蒸發(fā)大大減少,從而達到保持土壤水分,降低空氣濕度的目的。二是控制澆水。尤其在寒冷的季節(jié),推行在地膜壟溝內(nèi)暗灌,不僅有利于降低室內(nèi)空氣濕度、抑制病害發(fā)生,還能起到減少熱能損耗、提高地溫的作用。三是通風降濕。通過通風,可調(diào)節(jié)改善室內(nèi)的濕度狀況。但在通風降濕的同時,也降低了室內(nèi)的溫度,因此在寒冷的冬季,要以保溫為主,盡量減少通風次數(shù)與時間;春季則要適當加大通風量,以協(xié)調(diào)溫室內(nèi)的溫度與濕度,緩解溫度與濕度矛盾。另外,大型設施在進行周年生產(chǎn)時,到了高溫季節(jié)還會遇到高溫干燥、空氣濕度不夠的問題,要注意加濕。加濕的方法有噴霧加濕、濕簾加濕和溫室內(nèi)頂部安裝噴霧系統(tǒng),降溫的同時也可加濕。
4溫室內(nèi)氣體調(diào)控技術(shù)
4.1溫室內(nèi)氣體的種類
一是CO2。對溫室作物影響最大的氣體是 CO2,它是作物光合作用的主要原料,其含量直接影響到設施栽培作物光合作用的進行?？諝庵蠧O2的濃度一般為340~350 mg/kg,遠低于光合作用的適宜濃度(600~1 200 mg/kg)。而溫室是一個相對封閉的空間,其中CO2主要來自大氣,植物和土壤微生物的呼吸活動、有機肥料的分解也可以釋放一些CO2,但由此而來的CO2遠遠滿足不了作物生長的需要,如果不及時補充CO2,植物的光合作用減弱,光合產(chǎn)物數(shù)量少,供應養(yǎng)分不足,導致植株生長緩慢,產(chǎn)量低,品質(zhì)差,畸形果多,落花落果嚴重。因此,對溫室大棚設施補充CO2,是提高作物產(chǎn)量與品質(zhì)的主要途徑之一。二是O2。土壤中的O2對作物影響較大,作物地上器官呼吸所需要的O2可以從空氣中得到滿足,根系需要的O2要從土壤中獲得,缺氧時根系易腐爛,當土壤含氧量低于5%時,根系就不能進行正常的吸收活動,甚至會使根系窒息而死亡。三是有害氣體。溫室生產(chǎn)過程中往往會產(chǎn)生一些有毒氣體對作物產(chǎn)生毒害。如溫室中施入未經(jīng)腐熟的雞禽糞等有機肥,再發(fā)酵過程中會產(chǎn)生大量的NH3,另外大量使用碳酸氫銨、尿素等氮素化肥,也會放出NH3、NO2。燃煤或燃燒沼氣加溫時會產(chǎn)生SO2、乙烯等。質(zhì)量不好的農(nóng)膜還會產(chǎn)生Cl2,這些氣體如果不及時排出便會導致作物中毒。
4.2溫室內(nèi)氣體調(diào)節(jié)技術(shù)
一是人工使用CO2肥。利用強酸和碳酸鹽進行化學反應產(chǎn)生碳酸,碳酸在常溫下很快分解生成水和CO2,目前在冬暖大棚廣泛應用的是稀硫酸和碳酸氫銨的反應,產(chǎn)生CO2。此法操作簡單、安全,費用相對低,其反應速度隨反應物濃度和外界溫度的增高而加快,但要注意溫度過高而引起碳酸氫銨的分解,產(chǎn)生氨中毒?；蛴萌紵託?、天然氣、液化石油氣、無煙煤、丙烷、煤油等碳氫燃料的方法生成CO2。此法生產(chǎn)CO2氣肥有2個較大的缺點,即雖經(jīng)過濾但仍會放出CO和H2S等有害氣體及成本較高?；蛴酶杀盥穹?。在大棚內(nèi)每1 m2 挖1個坑,坑內(nèi)埋入少量干冰,使CO2緩緩的釋放到大棚里。這種方法釋放量大、使用方便,但成本過高、勞動強度大,且因CO2氣體密度大,從地面向空氣中釋放比較困難,不利于作物吸收,無法做到定時定量,有降溫效應?；蛴闷垦b液態(tài)CO2法。瓶裝液態(tài)CO2是化肥廠、酒精廠等企業(yè)的副產(chǎn)品,是比較理想的農(nóng)用CO2氣源,且資源豐富、成本低廉、很容易控制、方便安全,具有其他CO2氣源所不具有的優(yōu)點。還有生物法。在保護地內(nèi)高架作物下堆放食用菌袋,既可生產(chǎn)食用菌,食用菌呼吸放出的二氧化碳又能被植物利用。二是通風換氣。通過通風,在排出有害氣體的同時,補充CO2和O2,但這種方法只能使CO2濃度最高達到大氣水平。三是改善土壤O2供應。增施腐熟的有機肥,中耕松土,防止土壤板結(jié);覆蓋地膜,既能保墑又能保持土壤疏松透氣,但地膜間壟溝要定期中耕。四是其他調(diào)節(jié)辦法。選用含硫量低的煤作燃料,選用合格農(nóng)用塑料膜,每次施肥后幾天內(nèi)要加大通風量,減少有毒氣體對作物的危害。
5溫室內(nèi)肥力調(diào)控技術(shù)
5.1溫室內(nèi)施肥特點
一是禁用揮發(fā)性化肥;二是不能使用未腐熟的有機肥;三是多施有機肥。施有機肥不僅能提高土壤肥力,還能防止鹽類積聚,并且有機物分解過程中產(chǎn)生的 CO2 可供作物光合作用需要。少施容易被土壤吸附的硝酸鉀、氯化鉀、硫酸鎂等化肥。
5.2施肥技術(shù)
一是有機肥。有機肥一般作基肥,多在耕前撒施。為提高肥效,種植行距較大的果蔬時最好集中溝施,注意分層施用并與土混勻。二是氮肥。氮肥是速效肥,一般用作追肥,分期施用,施用時埋在地下5~10 cm為宜,尤其是在溫室中不能施在地表,以免發(fā)生氨氣危害。如果采取膜下暗灌技術(shù)可隨水追施。三是磷肥。為了提高磷肥利用率,磷肥應集中深施,也可集中分層施用。顆粒磷肥比粉末磷肥效果好,有效磷含量高。四是鉀肥。鉀肥多作基肥和定植肥,可集中溝施,對于淺根性作物還可灑在地表,與表土摻勻。五是微量元素。多數(shù)土壤不缺乏微量元素,但溫室內(nèi)連作嚴重,常導致土壤中微量元素吸收障礙或缺乏。不同作物對微量元素缺乏的敏感性不同,生產(chǎn)上應根據(jù)作物種類的不同及生長發(fā)育表現(xiàn),決定是否缺素。微量元素多進行葉面噴施,噴施濃度通常是0.2%~0.5%。鉬、銅的實用濃度應適當降低,葉面噴施在傍晚進行最好,藥液不容易風干,便于葉片吸收。用液量為375~750 kg/hm2。
>>>下頁帶來更多的關于環(huán)境工程的論文電子版