農(nóng)業(yè)工程概論

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《農(nóng)業(yè)工程概論》電子教案 教材：《農(nóng)業(yè)工程概論》，張 偉主編，中國農(nóng)業(yè)出版社，1997年，第一版。 主要參考書： 1、《農(nóng)業(yè)物料學(xué)》，周祖鍔主編，農(nóng)業(yè)出版社，1994年； 2、《農(nóng)業(yè)生物環(huán)境工程》，崔引安主編，農(nóng)業(yè)出版社，1994年； 3、《農(nóng)產(chǎn)品加工機(jī)械與貯藏》，沈再春主編，農(nóng)業(yè)出版社，1995年； 4、《農(nóng)業(yè)系統(tǒng)工程》，朱永達(dá)主編，農(nóng)業(yè)出版社，1993年。 緒論 第一章 農(nóng)業(yè)物料的工程性質(zhì) 第二章 農(nóng)業(yè)機(jī)械化 第三章 農(nóng)業(yè)電氣化及農(nóng)業(yè)應(yīng)用電子技術(shù) 第四章 農(nóng)業(yè)建筑與農(nóng)業(yè)生物環(huán)境工程 第五章 農(nóng)業(yè)水土控制 第六章 農(nóng)產(chǎn)品加工工程 第七章 農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù)與農(nóng)村能源 第八章 農(nóng)業(yè)系統(tǒng)工程 《農(nóng)業(yè)工程概論》電子教案 第一章 農(nóng)業(yè)物料的工程性質(zhì) 1研究的意義 農(nóng)業(yè)物料——一般指：動(dòng)植物產(chǎn)品、加工成品、半成品、以及與農(nóng)業(yè)作業(yè)有關(guān)的土壤、肥料、農(nóng)藥等。（即：產(chǎn)品和作業(yè)對象） 意義：有利于正確的設(shè)計(jì)工藝與設(shè)備；質(zhì)量的評估。 2 農(nóng)業(yè)物料的形態(tài)特征 一、尺寸和形狀 尺寸和形狀 （一）圓形和球形 圓度式中：圓度表示與理想圓的接近程度；r指各棱角的曲率半徑；R值最大內(nèi)接圓的半徑。（P6 圖1-1） 對于類球體：球度= 式中：di指類球體的最大投影面積圖形的最大內(nèi)切圓直徑 dc指類球體的最大投影面積圖形的最小外接圓直徑 對于橢球：球度==== （二）尺寸的表示 （1）粒徑（非類球物料） 測定計(jì)算平均粒徑的簡易方法： Δ粗顆粒的平均粒徑（可以一粒一粒的分揀） 按表1-2的算法 會(huì)存在d3液體>氣體；水的導(dǎo)熱系數(shù)為0.06 W/mK。 果蔬的導(dǎo)熱系數(shù)： 肉類：λ=0.0798+0.00517M（※ 當(dāng)溫度為0～60℃，含水率60～80%時(shí)） （三） 導(dǎo)溫系數(shù)（熱擴(kuò)散系數(shù)，α）：反映導(dǎo)熱過程中物料導(dǎo)熱能力和儲(chǔ)熱能力間的關(guān)系，是衡量物料受熱后溫度傳導(dǎo)能力的重要參數(shù)。 （單位：m2/s） 三、 農(nóng)業(yè)物料熱特性的應(yīng)用 （一） 設(shè)計(jì)烘干和冷卻工藝參數(shù)和規(guī)范 供熱和升溫與比熱有關(guān) 物料層的厚度和加熱均勻度與導(dǎo)熱系數(shù)有關(guān) 熱特性跟溫度和水分的關(guān)系等 （二） 品質(zhì)檢驗(yàn)：如牛奶比熱C=0.93若偏離過大即為摻假或變質(zhì)。 5 農(nóng)業(yè)物料的電磁輻射特性 不同的物料對不同波有不同的反射、折射、繞射（衍射）、散射和吸收作用，能引起內(nèi)部組織和結(jié)構(gòu)的變化。 一、農(nóng)業(yè)物料的可見光特性（約為0.4～0.77μm） （一） 反射特性： 光反射率 I0和IR分別表示射向物料總輻射強(qiáng)度和反射回的輻射強(qiáng)度（即單位面積上的光通量，W/m2）。 ※ 不同物料或同物料的不同發(fā)育階段其R不相同。（P27.圖1-31） ※ 為了消除物料外形、光源的強(qiáng)弱所產(chǎn)生的誤差，通常采用兩種波長的光測其反射率差 △R或反射率比R1/R2作為判斷標(biāo)準(zhǔn)。 （二）光透射特性 透射率：T=IT/I0100% ※ 實(shí)際應(yīng)用中，常采用吸光度 ，能夠同時(shí)反映物料的外表特征和內(nèi)部密度等。 （三）延遲發(fā)光特性 物料經(jīng)過照射，使葉綠素分子離子化，產(chǎn)生自由電子，使最低能級(jí)的葉綠素放出延遲光，然后逐漸衰減（P27.圖1-32）。 二、農(nóng)業(yè)物料的其它光輻射特性（紅外光：0.77～1000m；紫外光：0.04～0.39m） l 紅外線輻射有顯著的熱效應(yīng)和較強(qiáng)的穿透力。 l 紅外輻射特性（R、T、A等）與物料的厚度、結(jié)構(gòu)、密度、水分以及照射條件有關(guān)。 用近紅外光譜分析法，可以快速、準(zhǔn)確測定物料的品質(zhì)和成分； 遠(yuǎn)紅外探測器，可探測森林火災(zāi)、作物長勢和預(yù)報(bào)病蟲害等。 l 紫外線輻射（0.04～0.39μm），有激發(fā)光現(xiàn)象（不同物質(zhì)發(fā)出不同顏色的熒光），用于分揀、鑒定純度等。 ※ 生物受適當(dāng)強(qiáng)度的紫外光照射，可促進(jìn)維生素D的轉(zhuǎn)化，有利于健康；過強(qiáng)的紫外線能消毒殺菌，但有害于健康。 三、農(nóng)業(yè)物料的其它電磁輻射特性 （一）微波（0.1～0.01m） l 輻射特性(R、T、A等)比短波顯著。 1、原理：※ 通過極性水分子振蕩，導(dǎo)致細(xì)胞膜破裂和細(xì)胞間的氫鍵松弛破壞而難以存活；但有時(shí)可能激活細(xì)胞，增加種子發(fā)芽率等。 2、用途 （二）X射線和放射性輻射波 1、原理：穿透力強(qiáng)，使水和其它物質(zhì)電離，從而影響新陳代謝—— 2、用途：①推遲果菜完熟期；②推遲蘑菇破膜開傘；③誘變育種；④殺菌保鮮（大蒜）。 四、電磁輻射的應(yīng)用——（見P29.表1-10） 6 農(nóng)業(yè)物料的電特性和磁特性 一、生物電 l 受精蛋兩端電位差 l 植株受傷部分和完整部分間存在電位差，且傷勢嚴(yán)重，則電位升高。 二、介電特性 ※ 介電常數(shù)：ε=D/E (D——電通量密度；E——電場強(qiáng)度) 相對介電常數(shù) =ε/ε0=C/C0 (ε0和C0為真空介電常數(shù)和電容。表示提高電容量的能力) 介質(zhì)損耗角正切：tgδ==IR/Ic (表示物料在交流電場中吸收電能轉(zhuǎn)化為熱能的能力) l 用途 （見P31.圖1-34） （見P31.圖1-34） ※ 充滿理想電解質(zhì)的電容器沒有能量消耗，其電流Ic超前電壓V為900。由于有了損耗，使電流I與電壓V的相位角減小，損耗角δ增加。（通常）在任何給定頻率下，電介質(zhì)可用理想電容和電阻R組成的并聯(lián)電路表示（見上圖）?？傠娏鱅與外加電壓V之間的角度θ稱為相位角，cosθ稱為功率系數(shù)，在δ很小時(shí)，tgδ≈cosθ。 三、電阻率（Ωm） 已知 實(shí)驗(yàn)得出，吸濕性物料有：（水分傳感器原理） ※ a、b為物料特性常數(shù)=f(品種、密度、溫度等) ※ 西瓜電阻率與含糖量的關(guān)系，P31.圖1-35 四、磁特性 ※ 用磁化水灌溉，可以增強(qiáng)根系的吸水性、有利于葉莖的生長。 磁化的主要表現(xiàn)（作用）： ①作物增產(chǎn)。例如，在播前6～12天，將小麥種子在30～60mT（毫特斯拉）磁感應(yīng)強(qiáng)度下進(jìn)行處理數(shù)秒，能夠提高凈光合速率。 ②減少耕翻作業(yè)的能耗。在犁鏵處安裝強(qiáng)磁性源，可以使阻力↓11.3%；阻力波動(dòng)?。ú▌?dòng)系數(shù)由6.95%↓到1.99%）。 ③增強(qiáng)土粒凝聚性。 ※ 土壤磁化率與有機(jī)質(zhì)的關(guān)系：X=28.6+14.6Om(%) ，相關(guān)系數(shù)r=0.902； ※ 磁化率=磁化強(qiáng)度/磁感應(yīng)強(qiáng)度， 磁感應(yīng)強(qiáng)度——磁性物質(zhì)中單位體積的磁矩。 五、農(nóng)業(yè)物料電特性在農(nóng)業(yè)工程中的應(yīng)用 （一）含水率測定 利用電特性（電導(dǎo)率、電阻率等）與含水量的關(guān)系。 （二）物料干燥 利用介電損耗原理。 ※ 采用高頻（1～150MHz）或超高頻(微波)（915～2450MHz）加熱更加優(yōu)越，如：含水量17%的蘑菇經(jīng)微波處理5分鐘，水分便可降到5%一下，而在一般烘房內(nèi)則需6～8小時(shí)。 （三）質(zhì)量評定 測： ※ 主頻——用敲擊激勵(lì)蘋果的方法，獲得響應(yīng)頻率幅值最大的頻率，稱為響應(yīng)主頻率。用來檢測果品堅(jiān)實(shí)度、判斷貯藏時(shí)間等。 （四）種子處理 用于： 7 農(nóng)業(yè)土壤的工程性質(zhì) ※ 《周禮》中指出：“萬物自生焉則曰土，以人所耕而樹藝焉則曰壤”。古書《說文解字》對土的定義：“土者，地之吐生物者也”。并進(jìn)一步解釋：“‘二’象地之上，地之中”。即土壤位于巖石之上，地面以下的大地表層；“∣”是“物出之形”，表示土壤能夠生長植物。兩者合起來就是“土”。 本節(jié)主要內(nèi)容：土/壤的形成；土壤的組成；土壤的性質(zhì)；土壤鹽堿化及其危害。 一、自然土與農(nóng)業(yè)土壤的形成 （一）自然土的形成：巖石——母質(zhì)——微生物——植物 l 五大自然成土因素：母質(zhì)、氣候、生物、地形、時(shí)間。 l 自然土（5層） （二）農(nóng)業(yè)土壤的形成 l 土壤（4層） 二、土壤孔隙度、土壤水和空氣 土壤為三相體（見下圖） （一）土壤孔隙度 l 土壤孔隙 ※ 土壤要求：總孔隙度為30-60%，非毛管孔隙>10%；毛管孔隙（含非活性孔隙）∶非毛管孔隙=2～4∶1。 土壤孔隙度= 土壤孔隙比： （二）土壤水： ① 氣態(tài)水——孔隙中的水汽； ② 吸濕水——土壤顆粒表面由空氣中吸取的水分子（約20個(gè)水分子厚，密度為1.2～2.4，冰點(diǎn)為－78℃） ③ 薄膜水——包容在吸濕水外面的水膜，最大含量為吸濕水的2～4倍。外層膜狀水可以被作物利用，但移動(dòng)緩慢。 ④ 毛管水—— ⑤ 重力水—— （三）土壤空氣： 相對濕度大，氧氣少，CO2多（是空氣中的5～120倍）。 ※ 土壤空氣增多，微生物活動(dòng)旺盛（尤其溫度較高時(shí)），有利于有機(jī)質(zhì)分解。 三、土壤含水率和土壤狀態(tài) 見P34.表1-12；P35.圖1-38。 l 含水量：由小——→大 狀態(tài)： 固體——→塑體——→流體 力學(xué)特性：小——→大——→小 四、土壤的強(qiáng)度與破壞 △土壤強(qiáng)度——不引起屈服應(yīng)變和破壞的最大應(yīng)力。 外力——拉、壓、剪、穿透等 破壞——斷裂、壓縮、塑流等 ※ 土壤強(qiáng)度是變化的，不是定值。∵①質(zhì)地、含水量的不同；②由于孔隙的存在，難以準(zhǔn)確地衡量有效截面積。 （一）抗剪強(qiáng)度（S） 據(jù)摩爾——庫倫經(jīng)驗(yàn)公式：S=C+σtgψ (類似于物料摩擦力公式：F=μ+fP) 式中：C——粘結(jié)力；σ——正應(yīng)力；ψ——內(nèi)摩擦角；μ——粘附力。 ※ P35.圖1-40，描述剪切應(yīng)力（S）與剪切應(yīng)變的關(guān)系 （二）承壓強(qiáng)度（支承能力） 基本公式：P=K（） 式中：P——載荷壓強(qiáng)；Z——下陷深度；n——與土壤性質(zhì)有關(guān)的常數(shù)；K——考慮到K與承載面積有關(guān)，故分為兩部分：，其中，Kc——內(nèi)聚變形模量，與面積有關(guān)；Kψ——摩擦變形模量，與面積無關(guān)；b——矩形支承面的短邊或圓形半徑。 △※ 土壤下塑限——開始表現(xiàn)可塑性時(shí)的含水量。（犁地的含水量應(yīng)在下塑限以下） 土壤上塑限——失去可塑性，開始流動(dòng)時(shí)的含水量。 ※ 兩者之間的含水量范圍稱為可塑性范圍，兩者之差稱為塑性值。 塑性值大的土壤，可塑性強(qiáng)。 五、土壤結(jié)持度——在不同水分下，土粒在外力作用下的難移動(dòng)度。 土壤結(jié)持度與含水量有關(guān)，∵水分影響土粒的粘結(jié)力和粘附力（P37.圖1-43）。 ※ 土壤的狀態(tài)從 干燥——泥漿；其結(jié)持性依次為：堅(jiān)固、酥軟、可塑、粘韌、濃漿、薄漿。 ※ 通常為了減小機(jī)具的摩擦阻力（摩擦阻力約占總阻力的50%，而當(dāng)作業(yè)速度達(dá)到14.5km/h時(shí)，只占8%），常采取以下措施： ① 增加刃口的銳度； ② 涂聚四氟乙烯和尿素樹脂等； ③ 電滲法：施以直流電場，使陰陽離子向不同方向遷移； ④ 在酥軟結(jié)持狀態(tài)下作業(yè)。（另外，還有磁化犁、仿生犁等） 六、土壤壓實(shí) 基本公式： 式中：A——壓縮系數(shù)；P——壓力；C——P0=1時(shí)的孔隙比，即單位壓力下的e0。 P37.圖1-44，表示干、濕土的P-e變化趨勢。 △ 圖1-45，表示含水量對壓實(shí)程度的影響，在壓力一定的情況下，一般當(dāng)含水量為飽和含水量的80～85%時(shí)，最易壓實(shí)。 △ 壓實(shí)的后果：①透水、透氣性↓，蒸發(fā)↑； ②有機(jī)質(zhì)分解慢，對作物供氮不足； ③耕作阻力↑，質(zhì)量↓； ④影響產(chǎn)量。 △ 減少壓實(shí)的措施： ①復(fù)式作業(yè)； ②免耕、少耕； ③降低接地壓力； ④定期深松； ⑤施有機(jī)肥；…… 七、土壤的熱特性 C、λ、α各參數(shù)的物理意義與1.4是一致的。但由于土壤中水分和空氣比一般物料多，∴熱特性波動(dòng)很大。 l 水分對土壤熱容量的影響見P38.表1-13， 當(dāng)水分低時(shí)：C：砂土>壤土>粘土>泥炭； 當(dāng)水分高是：C：泥炭>粘土>壤土 >砂土。 ※ ∵水置換了空氣，而水的熱容量大約是固相的3～5倍，是空氣的3000倍。 l 水分對導(dǎo)熱系數(shù)和導(dǎo)溫系數(shù)的影響見P39.圖1-46，λ、α：砂土>壤土>粘土>泥炭。 ※ ∵水導(dǎo)熱系數(shù)是空氣的26倍，是固相的1/3～1/4，通常土壤導(dǎo)熱系數(shù)主要受含水量和松緊程度的影響，其影響程度大于容積密度。 ※ 公式和是一致的，∵C乘以ρ即為單位容積的比熱。 ※ 關(guān)系式 的作用是：通過測定α（簡單），可以研究導(dǎo)熱方面的變化。 ※ 實(shí)踐證明，常見作物種子發(fā)芽的最佳土溫平均>25℃。較高的土溫有利于豐產(chǎn)。 晝夜溫差大，有利于根系發(fā)育、作物成長以及土壤與大氣中的氣水交換。因此，耕作（施肥、中耕）使土壤疏松，可以使——Cv↓、λ↓、日照后升溫快。 八、土壤的鹽化和堿化 （一）鹽堿土分類 ① 鹽化土——表層的中性鹽含量>0.2%，對作物有危害； ② 鹽土——表層的氯化鹽>0.6%或硫酸鹽>2%，危害極大； ③ 堿化土——表層含有堿性鹽，PH≥8.5，堿化度（在水中的含量）>5%； ④ 堿土——表層含有堿性鹽，PH≥8.5，堿化度>20% （二）鹽堿土成因 1、自然因素——①含鹽高的母質(zhì)，由于水的蒸發(fā)，在隨雨流到低洼處； ②耐鹽力強(qiáng)的植物吸水時(shí)吸收了鹽分，干枯時(shí)留在地表。 2、人為因素——灌溉不當(dāng)、高位水庫（使地下水位抬高）、水旱間隔種植等，造成次生鹽漬化。 ※ 地下水位臨界高度，一般認(rèn)為：毛管深度+根系主要部分的分布深度。 （三）鹽堿土對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的危害 △ ①生理干旱——含鹽水的濃度大，植物吸水難甚至“反滲”而凋萎； ②鹽分毒性——腐蝕幼芽或使葉子干枯； ③營養(yǎng)失調(diào)——影響植物對某些營養(yǎng)元素的吸收或生成難溶解的化合物； ④惡化土壤理化性質(zhì)——破壞團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，干時(shí)板結(jié)，濕時(shí)粘重，透氣性差。造成植物出芽難、微生物活動(dòng)困難。 本章重點(diǎn)、難點(diǎn)：1、農(nóng)業(yè)物料的機(jī)械特性； 2、農(nóng)業(yè)物料特性在農(nóng)業(yè)工程中的應(yīng)用。 思考題：1、農(nóng)業(yè)物料的基本特性； 2、含水量對農(nóng)業(yè)物料特性的影響。 第二章 農(nóng)業(yè)機(jī)械化 　1 農(nóng)業(yè)機(jī)械化在發(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步中的作用 △農(nóng)業(yè)機(jī)械化——用機(jī)器逐步代替人畜力進(jìn)行農(nóng)業(yè)的技術(shù)改造和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的過程。 ※ 農(nóng)業(yè)機(jī)械化在發(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的作用——替代、強(qiáng)化。 勞動(dòng)強(qiáng)度的評價(jià)： 能量代謝率（Energy Metobolic Rate）：EMR=100% 式中：Ew——?jiǎng)趧?dòng)時(shí)消耗的能量（kJ/min）；ES——準(zhǔn)備工作時(shí)消耗的能量（kJ/min）； Eb——基本代謝量。 P41.表2-1，給出體力勞動(dòng)的分級(jí) ※ 人的工作能力約為0.75kw。 2 實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)機(jī)械化的條件 一、有較發(fā)達(dá)的工業(yè)基礎(chǔ)； 二、 有一定的資金； 三、 有勞動(dòng)力轉(zhuǎn)移的出路； 四、 有所需的能源； 五、 有適用的農(nóng)機(jī)化技術(shù)； 六、 有較好的道路、水利等基礎(chǔ)設(shè)施（條件）； 七、 有一定的生產(chǎn)規(guī)模。 3 機(jī)械化作業(yè)項(xiàng)目及機(jī)具的基本類型 作業(yè)類型 機(jī)組類型 一、農(nóng)用動(dòng)力機(jī)械 拖拉機(jī)，固定式內(nèi)燃機(jī)，電動(dòng)機(jī)，農(nóng)用汽車，農(nóng)用飛機(jī)，風(fēng)力機(jī)等。 二、作業(yè)機(jī)械 （一）種植機(jī)械 1、土壤耕作機(jī)械 鏵式犁，圓盤犁，旋耕機(jī)（垂直式，水平式），圓盤耙，釘齒耙，鎮(zhèn)壓器 中耕機(jī)械：雙翼（單翼）鏟，培土鏟，施耕鋤，鑿式鏟等。 2、播種及栽植機(jī)械 鏟式、靴式、圓盤式開溝器；（配有型孔輪排種器、外槽輪排種器、水平圓盤/撥種輪式排種器） 聯(lián)合播種施肥機(jī)；免耕播種機(jī)；飛機(jī)撒播；工廠化（育苗）移栽機(jī)（水稻、玉米） 3、植保機(jī)械 噴霧器；噴粉機(jī)；彌霧機(jī)；飛機(jī)噴藥等。 作業(yè)條件（晴雨、風(fēng)向、風(fēng)速），防污染、防中毒，防腐蝕（機(jī)具）。 4、收獲機(jī)械 小麥，玉米，馬鈴薯，花生等。 5、灌溉機(jī)械 漫灌，溝灌，畦灌；噴灌，滴灌，滲灌。 （二）養(yǎng)殖機(jī)械 1、飼養(yǎng)管理機(jī)械 喂飼、飲水、糞便清除、通風(fēng)、采暖、畜產(chǎn)品采集機(jī)械等。 2、飼料加工機(jī)械 清選機(jī)、粉碎機(jī)、洗滌機(jī)、鍘草機(jī)、打漿機(jī)、蒸煮機(jī)、混合機(jī)、顆粒飼料壓制機(jī)、膨化機(jī)等 3、草場機(jī)械（※ 我國有3.5億hm2草原） 封育設(shè)施（網(wǎng)圍欄、圍欄等）、防鼠害設(shè)施（籠、夾、施毒餌機(jī)械、地箭等）、水利機(jī)械（打井機(jī)、挖溝機(jī)、泵）、植樹機(jī)、燕尾犁，以及草場建設(shè)機(jī)械——推土機(jī)、土壤耕作機(jī)械、植保、灌溉機(jī)械等 牧草收獲機(jī)械——割草機(jī)、摟草機(jī)、垛草機(jī)、撿拾壓捆機(jī)、壓扁機(jī)等 4、水產(chǎn)養(yǎng)殖機(jī)械 挖塘、清淤、增氧、飼養(yǎng)加工、投餌機(jī)械、捕撈機(jī)械等 （三）運(yùn)輸機(jī)械 汽車、拖斗、傳送帶、升運(yùn)機(jī)等 運(yùn)輸作業(yè)生產(chǎn)率：(t-km/h) ※ α——載重系數(shù)；τ——運(yùn)輸時(shí)間利用系數(shù)；W——載重量（t）；V——平均速度（km/h）。 其中 ※ L——運(yùn)距（km）； L0——空行距離（km）； t1——裝卸時(shí)間（h）。 如果 L=L0， 則 ，(t-km/h)。 ※ 當(dāng)α、W、V、t1確定時(shí)，Q=f(L)為雙曲線（P56.圖2-27）： P56. 圖2-27 （四）農(nóng)田建設(shè)機(jī)械 挖掘機(jī)、鏟運(yùn)機(jī)、平地機(jī)、推土機(jī)、挖溝機(jī)等 4 農(nóng)業(yè)機(jī)器配備 一、農(nóng)機(jī)具、機(jī)組及機(jī)器系統(tǒng) 機(jī)組——由發(fā)動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和作業(yè)機(jī)具（部件）三部分組成的、進(jìn)行機(jī)械化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基本作業(yè)單位。 機(jī)群——由各種類型的動(dòng)力機(jī)械、作業(yè)機(jī)具、自走機(jī)器以及輔助設(shè)備（汽車、運(yùn)油車、維修車等）組成的群體。 機(jī)器系統(tǒng)——是指成套的機(jī)械，它們在動(dòng)力機(jī)械與配套農(nóng)具之間、各種動(dòng)力機(jī)械之間以及各種農(nóng)具之間都有一定的協(xié)調(diào)關(guān)系。 機(jī)器系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)某種作物全過程機(jī)械化的物質(zhì)基礎(chǔ)。 ※ 由各種作物的機(jī)器系統(tǒng)形成各地區(qū)的機(jī)器系統(tǒng)（乃至國家的機(jī)器型譜系列）。 二、機(jī)組生產(chǎn)率及動(dòng)力機(jī)械功率匹配 （一）田間移動(dòng)作業(yè)機(jī)組的生產(chǎn)率：（單位時(shí)間內(nèi)按一定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)完成的作業(yè)量） 1、理論W理：W理=1.5BVL (畝/h) = 0.1 BVL （hm2/h）※ B——結(jié)構(gòu)幅寬（m）；VL——理論速度（km/h）。 2、技術(shù)WP：WP=0.1BPVPτ= 0.1BVPE （hm2/h）※ BP——作業(yè)幅寬（m）；VP——作業(yè)速度（km/h）；τ——時(shí)間利用系數(shù)；E——田間效率（E=βτ）。 （二）△需要的拖拉機(jī)功率：∵（N）※ K——比阻（N/m）； ∴(①W=1.5BVpE=1.5PTVpE/K=1.5NT3600E/K=5400NenξNηTE/K ②AT=KL/(1000N-m3600s)β=K666.7m/(1000N-m3600s)=K/5400β(kw-h/畝)) 式中：※ 分別表示傳動(dòng)效率、滾動(dòng)效率和打滑效率。 三、機(jī)組作業(yè)成本 四、農(nóng)業(yè)機(jī)器配備 （一）按作業(yè)量配備機(jī)器 第j項(xiàng)作業(yè)需配備的機(jī)組數(shù)： （臺(tái)） ※ Dj——j項(xiàng)作業(yè)適時(shí)期的日歷天數(shù)； αj——可下地概率；hj——每天的作業(yè)小時(shí)數(shù)。 （二）機(jī)器功率和幅寬的選擇 對于某種機(jī)型，根據(jù)“適時(shí)期”損失和固定成本的變化曲線，盡可能地選擇最佳的Ne和B。 本章重點(diǎn)、難點(diǎn)：1、實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)機(jī)械化的條件； 2、農(nóng)業(yè)機(jī)器配備。 思考題：1、農(nóng)業(yè)機(jī)械化的地位與作用； 2、實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)機(jī)械化的條件； 3、農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展戰(zhàn)略。 第三章 農(nóng)業(yè)電氣化及農(nóng)業(yè)應(yīng)用電子技術(shù) 　1 農(nóng)村電氣化 一、農(nóng)村電氣化在農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的作用 電能的三個(gè)優(yōu)點(diǎn)： 1、便于轉(zhuǎn)換——光、熱、風(fēng)、核能等機(jī)械能、熱、光等； 2、便于輸送； 3、便于控制。 二、農(nóng)村供電 供電電源的幾種形式 （一）大電網(wǎng)供電——城市、農(nóng)村聯(lián)網(wǎng)，2～3級(jí)變壓，采用三相、單相混合供電方式；跨步電壓。 （二）小水電供電——四極發(fā)電機(jī) （電機(jī)轉(zhuǎn)速n=60f/p p——磁極數(shù)；f——頻率） 1、發(fā)出的功率： ※ A——系數(shù)；H——凈水頭（m）；Q——流量（m3/s）。 2、主要設(shè)備：攔河壩、水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、變壓器， 另外：調(diào)節(jié)水輪機(jī)進(jìn)水量——穩(wěn)定轉(zhuǎn)速；自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流。 3、潮汐能水電站 （三）小火電供電——500～幾千kW小火電，一般以煤為燃料 <500kW 多采用柴油機(jī)組 1、小型火力發(fā)電廠主要設(shè)備：鍋爐、汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)等； 2、柴油發(fā)電機(jī)組：①普通型——人工操作； ②應(yīng)急自動(dòng)型——斷電時(shí)，10秒之內(nèi)自動(dòng)啟動(dòng)供電；來電時(shí)，2分鐘內(nèi)自動(dòng)退出； ③全自動(dòng)化型——各參數(shù)實(shí)行監(jiān)控，自動(dòng)報(bào)警，采用微機(jī)控制。 （四）風(fēng)能和太陽能發(fā)電 1、風(fēng)力發(fā)電機(jī)：小型 <9kW；中型 10～99kW；大型 ≥100kW。 ① 小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)：50～100W，牧區(qū)家庭用。如：風(fēng)輪直徑2m，2個(gè)葉片，起動(dòng)風(fēng)速<3m/s，額定風(fēng)速7m/s，Nen=100W，與6FC-120鉛蓄電池配套，全部重量100kg。 ② 中型風(fēng)力發(fā)電機(jī)：風(fēng)輪直徑10～21m，3個(gè)葉片，起動(dòng)風(fēng)速<4m/s，額定風(fēng)速10～11m/s，Nen=10～55kW。 ③ 大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)：單位kW的造價(jià)高，調(diào)速、調(diào)向及控制技術(shù)復(fù)雜，目前仍處于研制、試驗(yàn)階段。 2、太陽能發(fā)電——光電池：※ 硅光電池，轉(zhuǎn)換效率10%左右；還有砷化鎵光電池等。 用于航標(biāo)燈等，（開發(fā)材料，減低成本是關(guān)鍵） 三、農(nóng)村用電 （一）農(nóng)業(yè)排灌及供水 1、農(nóng)業(yè)排灌 l 大型軸流式水泵——采用三相繞線型異步電動(dòng)機(jī)——提高起動(dòng)扭矩； l 常年運(yùn)行的排灌設(shè)備——采用過激運(yùn)行的三相同步電動(dòng)機(jī)，以改善電網(wǎng)功率因數(shù)； l 小功率排灌設(shè)備——采用三相鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)。 ※ 及時(shí)切斷空載或調(diào)整輕載運(yùn)行的排灌用變壓器，以減少能耗。 2、農(nóng)村供水 ① 有塔式供水——水塔的水池要安裝高水位和低水位2個(gè)繼電器； ② 無塔式供水——水泵、密閉壓力罐、壓力表、機(jī)電器、管網(wǎng)等； ※定期打開罐底的“放空閥門”和“進(jìn)氣閥門”，充進(jìn)新鮮空氣。 （二）農(nóng)業(yè)電力拖動(dòng)：國產(chǎn)丫系列電動(dòng)機(jī)，相電壓380V l 連接：①“丫”（星形）接法： 　 （功率<3kW的電機(jī)） ②“△”接法： （功率>4kW的電機(jī)） l 轉(zhuǎn)向：任意二相電源線倒接； l 起動(dòng)：>10kW的電機(jī)，由于起動(dòng)電流較大（是滿載電流的4～7倍）通常需要減壓起動(dòng)：①“丫”—“△”換接起動(dòng)法，（繞組電壓由380V降為220V）； ②變壓器降壓起動(dòng)法——經(jīng)三相紙耦變壓器降壓。 l 短路和過載保護(hù)——一般<5.5kW的三相異步電動(dòng)機(jī)，多采用過載保護(hù)自動(dòng)空氣開關(guān)，進(jìn)行控制和保護(hù)。 農(nóng)業(yè)電力拖動(dòng) 1、固定作業(yè)機(jī)械——主要指場上機(jī)械：脫粒機(jī)、揚(yáng)場機(jī)等； 2、移動(dòng)作業(yè)機(jī)械——1）電動(dòng)拖拉機(jī)：日本——移動(dòng)變電站、電纜小車；意大利——蓄電池電動(dòng)拖拉機(jī)，苗圃作業(yè)。 2）電動(dòng)繩索牽引機(jī)：組成——移行器、絞盤、電氣控制、鋼絲繩、農(nóng)具等； 缺點(diǎn)：①地塊轉(zhuǎn)移困難；②田間供電網(wǎng)投資大；③鋼絲繩壽命短等。 3、農(nóng)副產(chǎn)品加工機(jī)械 礱谷機(jī)——稻谷脫殼；碾米機(jī)——將稻米（糙米）加工成白米； 磨粉機(jī)——加工小麥、玉米等； 彈花機(jī)——加工皮棉； 榨油機(jī)、鍘草機(jī)、錘式粉碎機(jī) （三）農(nóng)村電氣照明 1、一般生活照明（包括家電） 2、工廠企業(yè)照明 3、田間作業(yè)照明 4、飼養(yǎng)、種植業(yè)中的補(bǔ)充照明——取暖、殺菌、補(bǔ)光等 5、誘捕害蟲—— （四）電熱——（略） （五）農(nóng)村安全用電 ※每年農(nóng)村觸電人數(shù)達(dá)數(shù)千人，占工業(yè)和城市居民觸電死亡人數(shù)的85%左右。 1、農(nóng)村觸電事故的特點(diǎn)： 1）有季節(jié)性——6～9月份，①夏秋忙季，臨時(shí)接電、帶電遷移；②悶熱多雨，設(shè)備受潮、絕緣性差；③人出汗、人體電阻低，增加觸電的危險(xiǎn)性。 2）多發(fā)生在低壓設(shè)備上——接觸機(jī)會(huì)多，有麻痹思想； 3）青少年多——主勞動(dòng)力，活潑好動(dòng)； 4）觸電隱患多——環(huán)境條件、技術(shù)水平差，缺乏安全常識(shí)。 2、電流對人體的危害 ※P71.表3-3 觸電后能自動(dòng)擺脫的電流 交流電流：>50mA，心臟會(huì)停跳，昏迷，致命的電灼傷；>100mA，會(huì)導(dǎo)致死亡。 傷害程度的相關(guān)因素——持續(xù)時(shí)間、電壓、頻率、通過人體的途徑、健康狀況； 3、觸電急救 立即開斷或脫離電源； 請醫(yī)生就地?fù)尵取脚P地上，人工呼吸； 4、防觸電措施——加強(qiáng)宣傳、嚴(yán)格操作規(guī)程、采取安全措施 ① 不要帶電作業(yè)； ② 電氣絕緣、屏蔽； ③ 在易觸電的場所工作，采用36V以下的安全電壓； ④ 使用安全保工具：絕緣手套、鞋、高壓絕緣棒等； ⑤ 易漏電的設(shè)備，應(yīng)安全接地（接零）； ⑥ 安裝低壓漏電保護(hù)器——場院、建筑工地等（配電盤內(nèi)）。 2 農(nóng)業(yè)應(yīng)用電子技術(shù) 一、電子技術(shù)在農(nóng)業(yè)測量和控制中的應(yīng)用 （一）電子技術(shù)的發(fā)展——1948年，產(chǎn)生晶體管；50年代末產(chǎn)生集成電路；1967年，發(fā)展到中（型）規(guī)模的集成電路；1977年，產(chǎn)生超大規(guī)模集成電路（在1cm2的硅片上，大約有10萬個(gè)晶體管）；80年代末，可集成到幾百萬個(gè)。 1971年，產(chǎn)生第一個(gè)微處理器——彈片機(jī)。 （二）電子測量和檢測系統(tǒng) 檢測內(nèi)容：速度、功率、喂入量、田間含水量、部件工況 自動(dòng)檢測系統(tǒng)的組成——傳感器、電子變化電路、顯示記錄裝置、電源等 傳感器：①經(jīng)典型——自身結(jié)構(gòu)的幾何量變化； ②固態(tài)型——性能參數(shù)起變化。 另外，還分——有源的；無源的 （三）電子技術(shù)在農(nóng)業(yè)自動(dòng)控制中的應(yīng)用 P74.圖3-7、3-8，——開環(huán)、閉環(huán)系統(tǒng)； （四）微機(jī)化測量儀器與自動(dòng)控制系統(tǒng)（自學(xué)） 二、養(yǎng)殖業(yè)中的環(huán)境控制與飼養(yǎng)管理 （一）環(huán)境控制 1、 防寒取暖 2、 防熱降溫 3、 通風(fēng)換氣 （二）飼料的加工和配制——自動(dòng)混合、自動(dòng)送料、自動(dòng)監(jiān)視等 （三）電子稱 組成——壓力應(yīng)變片傳感器、A/D轉(zhuǎn)換、數(shù)字顯示等 （四）奶牛自動(dòng)識(shí)別器——牛脖子上的電子鑰匙 （五）奶牛定量配料微機(jī)管理系統(tǒng)——根據(jù)近期的日均產(chǎn)奶量，確定日飼料定額 三、種植業(yè)中電子技術(shù)的應(yīng)用 （一）農(nóng)作物生長的環(huán)境——①播種、施肥、灌溉、收獲等的監(jiān)控裝置；②溫室中的環(huán)境控制。 ※（二）、（三）是以上兩條的解釋（可以結(jié)合到一塊講） 四、農(nóng)產(chǎn)品的處理、貯存及質(zhì)量檢測 l 谷物烘干設(shè)備和糧庫溫濕度控制 l 果蔬分級(jí)——根據(jù)尺寸和顏色 l 農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量檢測——稱重、水分（※ 可以根據(jù)微波的衰減量）等 五、 計(jì)算機(jī)在農(nóng)業(yè)管理上的應(yīng)用 （一）數(shù)據(jù)庫管理信息系統(tǒng)——如：作物品種資源信息管理系統(tǒng)，地理信息系統(tǒng)等 （二）模擬與專家系統(tǒng)——“生物——環(huán)境”系統(tǒng)模擬，“棉花生產(chǎn)專家系統(tǒng)”等 專家系統(tǒng)的類型 （三）遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)——實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)信息、模型、軟件等資源的共享 （四） 其他：農(nóng)用機(jī)器人、遙感技術(shù)等 本章重點(diǎn)、難點(diǎn)：農(nóng)村電氣化和電子技術(shù)在農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的作用。 思考題：1、農(nóng)村電氣化及其應(yīng)用； 2、電子技術(shù)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用。 第四章 農(nóng)業(yè)建筑與農(nóng)業(yè)生物環(huán)境工程 　本學(xué)科主要研究農(nóng)業(yè)生物與環(huán)境因素之間的關(guān)系以及有關(guān)的工程技術(shù)問題，以發(fā)展優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、速生、均衡和低耗的現(xiàn)代化設(shè)施農(nóng)業(yè)。 特點(diǎn)：以建筑和其他工程設(shè)施為手段，使生物在人工控制的環(huán)境下生產(chǎn)。 1 概述 一、農(nóng)業(yè)建筑的類型和基本組成 （一）房屋建筑基本概念 l 房屋建筑——是人們?yōu)榱松a(chǎn)和生活的需要，利用物質(zhì)技術(shù)、建筑學(xué)、藝術(shù)的一些規(guī)律，構(gòu)成和塑造的使用空間及其實(shí)體。 l 分類：1、按功能分——①民用建筑； ②工業(yè)建筑； ③農(nóng)業(yè)建筑。 2、按主要承重材料分——①磚石結(jié)構(gòu)； ②磚木結(jié)構(gòu)； ③鋼混結(jié)構(gòu)； ④混合結(jié)構(gòu)。 3、按結(jié)構(gòu)形式分——①疊砌式（以砌塊墻為主要承重構(gòu)件）； ②空間結(jié)構(gòu)（以梁柱框架、殼體、懸索承重）。 （二）農(nóng)業(yè)生產(chǎn)建筑的基本類型 1、 動(dòng)物生產(chǎn)建筑——畜、禽、（皮毛）獸、水產(chǎn)品 2、 植物栽培建筑——溫室、大棚等 3、 貯藏（庫房）建筑——冷庫、糧庫、機(jī)庫等 4、 農(nóng)副產(chǎn)品加工建筑——加工廠房 5、 農(nóng)機(jī)具維修建筑——維修車間（屬小型工業(yè)建筑） 6、 農(nóng)村能源建筑——沼氣池、太陽灶、水利、風(fēng)力、地?zé)崂玫冉ㄖ? （三）影響農(nóng)業(yè)建筑物的因素 1、 外力的影響——各種載荷：①恒載；②動(dòng)載。（P89.圖4-1） 2、 自然氣候的影響——溫度、濕度、日照，風(fēng)雨雪霜等 3、 其他因素的影響——生物生產(chǎn)過程中還會(huì)有：發(fā)熱、水汽、有害氣體、廢棄物、噪音、振動(dòng) （四）農(nóng)業(yè)建筑的基本組成和作用 1、 基礎(chǔ)——要求：堅(jiān)固、穩(wěn)定、抗凍、抗侵蝕（水、化學(xué)） 2、 墻和柱——承重、圍護(hù)（保溫、隔熱、防風(fēng)雨、防火）、分隔等 外墻——分為：勒腳（外墻與室外地面接近部分，凸出2～6cm，防潮）、墻身、檐口； 內(nèi)墻（隔墻）——表面有裝飾和保護(hù)層的為混水墻，否則為清水墻； 3、 樓地面——要求：①樓地面（首層），堅(jiān)固、耐磨、保溫、防潮 ②樓板，有足夠的強(qiáng)度、剛度、隔音、防水、防火。 4、 樓梯——要求：有一定的寬度和疏散能力，堅(jiān)固、耐磨、放火、防滑等 5、 屋頂——要求：保溫、隔熱、防水、防滲漏等 6、 門窗——門 要求：大小和方向要便利通行； 窗 要求：采光、通風(fēng)，也要保溫、隔熱、隔音、防塵。 二、農(nóng)業(yè)生物環(huán)境工程研究的內(nèi)容和特點(diǎn) （一）農(nóng)業(yè)生物環(huán)境工程學(xué)的建立與發(fā)展 ※ 農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)——由農(nóng)業(yè)生物及其環(huán)境構(gòu)成的物質(zhì)和能量的循環(huán)系統(tǒng)。兩者相互影響、相互聯(lián)系。 19世紀(jì)中葉，工程技術(shù)手段應(yīng)用于農(nóng)業(yè)，并引起了對改造環(huán)境的重視。 1949年，美國植物生理和園藝學(xué)家 溫特，在加州建立第一個(gè)人工氣候室，能控制光、溫、濕和氣體組分。被認(rèn)為是“模擬生態(tài)環(huán)境”研究的一場革命，后來逐步發(fā)展成為設(shè)施農(nóng)業(yè)。 l 設(shè)施農(nóng)業(yè)專業(yè)化、集約化程度越高，對環(huán)境工程的依賴程度就越大。 （二）農(nóng)業(yè)生物環(huán)境工程研究的內(nèi)容 l 制約農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的自然因素：①遺傳因素——決定著生產(chǎn)的潛勢； ②環(huán)境因素——決定著這種潛勢實(shí)現(xiàn)的程度。 l 研究內(nèi)容——環(huán)境工程技術(shù) l 遵循的規(guī)律——工程技術(shù)的科學(xué)規(guī)律；生物與環(huán)境以及工程間相互作用的規(guī)率。 l 農(nóng)業(yè)建筑——是創(chuàng)造一個(gè)半封閉的生態(tài)系統(tǒng)； l 環(huán)境工程——是調(diào)節(jié)和改善這個(gè)系統(tǒng)的物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)換； （三）農(nóng)業(yè)環(huán)境工程的特點(diǎn) l 對象是動(dòng)態(tài)的； l 目標(biāo)是多元的——高產(chǎn)、高效、資源與環(huán)境的可持續(xù)利用等 三、農(nóng)業(yè)建筑與環(huán)境工程設(shè)計(jì)的原則和基本要求 l 設(shè)計(jì)——建筑設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，設(shè)備設(shè)計(jì) l 建筑圖的種類：①總平面圖——建筑地段上的水平投影（透視圖、平面圖）主要反映位置、占地大小、環(huán)境情況等； ②平面圖（平面剖視圖）——反映各部分的關(guān)系、尺寸、位置、門窗開啟方向等； ③立面圖——前后、左右方向的正立投影圖（南：正立；北：背立；東西：側(cè)立），反映外部形狀、裝飾材料和做法。 ④剖面圖——縱向切開（留左半部分），并在首層平面圖上標(biāo)出剖切位置； ⑤構(gòu)造詳圖——細(xì)部構(gòu)造和構(gòu)、配件的局部放大，并注明尺寸、材料和做法。 ⑥結(jié)構(gòu)施工圖——反映結(jié)構(gòu)的平面布置和結(jié)構(gòu)詳圖； ⑦設(shè)備施工圖——反映設(shè)備的布置和工程詳圖。 （一）設(shè)計(jì)原則 1、 必須保證結(jié)構(gòu)和施工安全；（安全第一） 2、 創(chuàng)造最適宜于農(nóng)業(yè)生物生長發(fā)育的環(huán)境；（適用） 3、 適合科學(xué)、先進(jìn)的生產(chǎn)工藝——適合專業(yè)化、集約化、均衡組織生產(chǎn)，機(jī)械化、自動(dòng)化；（先進(jìn)） 4、 節(jié)約材料和造價(jià)（經(jīng)濟(jì)） 5、 提供適當(dāng)?shù)慕ㄖ蜆?gòu)造——方便、安全、衛(wèi)生等；（美觀） 6、 注意環(huán)境保護(hù)和節(jié)約用地。 （二）農(nóng)業(yè)生產(chǎn)建筑設(shè)計(jì)的要求 1、 合理規(guī)劃場址——根據(jù)人口分布、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、氣候、地勢、交通、風(fēng)速、水電條件等進(jìn)行合理規(guī)劃； 2、 防火、防疫——①離開居民區(qū)、主要道路一定距離；②利用河流、山丘、林地作防疫帶；③生產(chǎn)區(qū)、管理區(qū)、病禽（畜）區(qū)要分開；④合理的消防距離：磚拱建筑 6～8m；磚木建筑 8～12 m；草竹建筑 15～30 m。 3、 通風(fēng)、透光—— 通風(fēng)： 光照：我國大部分地區(qū)的緯度在200～500之間（緯度200的日照最強(qiáng)，比赤道強(qiáng)，∵云層?。柛叨冉嵌煨?、夏天大，∴建筑物朝南，可增加冬季照射，降低夏季照射。 4、 保溫隔熱——冬季保溫、夏季隔熱（尤其果蔬保鮮設(shè)施）； 5、 結(jié)構(gòu)、選型科學(xué)——使用功能好，省工省料，建設(shè)速度快。（P95.圖4-7） 2 溫室建筑與環(huán)境工程 一、溫室的類型 （一）溫室效應(yīng)——讓絕大部分短波射入，而阻止絕大部分長波射出，以蓄熱升溫的特點(diǎn)。 溫室——能產(chǎn)生“溫室效應(yīng)”的建筑。 升溫貢獻(xiàn)率為28%，蓄熱保溫的貢獻(xiàn)率為72%——即3分加熱，7分保溫。 （二）溫室的分類： 1、 按用途分：①生產(chǎn)溫室——主要從事商業(yè)性生產(chǎn)； ②科研溫室——人工氣候室、自然光昭室等； ③觀賞溫室——園林建筑溫室（植物園、公園、賓館等）； ④庭院溫室——兼有觀賞和生產(chǎn)功能。 2、 按室內(nèi)的環(huán)境溫度分： ① 高溫溫室——冬季達(dá)到18～33℃，用于熱帶喜溫植物或加代育種； ② 中溫溫室——冬季達(dá)到15～25℃，用于茄果類植物； ③ 低溫溫室——冬季達(dá)到5～18℃，用于葉菜類植物； ④ 冷室——冬季達(dá)到0～5℃，用于暖溫帶盆栽花卉。 3、 按覆蓋材料分： ①玻璃溫室—— ②硬質(zhì)塑料或聚酯板溫室—— ③塑料薄膜溫室（即塑料大棚）—— 4、按建筑結(jié)構(gòu)形式分： ① 單坡面溫室—— ② 雙坡面溫室—— ③ 連棟溫室—— ④ 拱形溫室—— 二、覆蓋材料的選擇 （一）覆蓋材料的類型與特性 1、 類型 ① 固定性結(jié)構(gòu)覆蓋物——既能承受風(fēng)、雨、雪等外載，又能透光保溫 ⅰ玻璃——普通、鋼化、中空 ⅱ硬質(zhì)塑料或聚酯波紋板——玻璃纖維等材料 ②遮光保溫附加覆蓋材料 ⅰ無紡布—— ⅱ草簾—— 2、 特性：透光性、力學(xué)性能、熱工性能、耐久性能以及其他物理特性（表4-2、4-3） （二）覆蓋材料的選擇——根據(jù)作物、溫室的種類和形狀、投資標(biāo)準(zhǔn)等 l 從栽培考慮：對300～700nm的生理輻射應(yīng)具有最大的透射能力； 對<300nm的紫外線透射率要低，有利于抗老化； 對300～380nm的近紫外線透射率要高，有利于花青素的顯現(xiàn)，果色、花色、VC的形成； 對800～3000nm的紅外線透射率要高，增加熱量； 對20～50μm的透射率要低，有利于保溫。 三、溫室、大棚的結(jié)構(gòu)與構(gòu)造 （一）溫室常見的結(jié)構(gòu)形式 1、 單坡面溫室——透光、保溫、抗風(fēng)，一是屋面傾角大，二是后墻和后屋面保溫。 可用于冬季生產(chǎn)和早春育苗。（P98.圖4-8） l 近些年來，在北緯400左右的地區(qū)發(fā)展較快，冬季不加溫，夜間室內(nèi)溫度>10℃。 2、 雙破面溫室——前后坡面、側(cè)墻均為透光材料， l 特點(diǎn)：采光量大，造價(jià)較低；凈空高，方便管理；缺點(diǎn)：散熱面大，保溫差。 3、 連棟溫室——∵沒有側(cè)墻，造價(jià)低，保溫性較好；（P99.圖4-9） l 由于通風(fēng)換氣效果差，應(yīng)增加天窗、側(cè)窗、機(jī)械換氣裝置；夏季用濕簾風(fēng)機(jī)降溫，冬季施CO2。 4、 溫室構(gòu)造——屋脊、天溝、門窗、屋架、檁椽連接等（P100.圖4-10） （二）塑料大棚的結(jié)構(gòu)與構(gòu)造 ※ 塑料大棚——用塑料薄膜覆蓋的拱形簡易溫室 l 骨架材料——竹木、鍍鋅鋼管、鋼筋焊接；寬度：8～12m。 l 一般無加熱設(shè)備，保溫多采取多層覆蓋。（P101.圖4-11） 四、溫室的采暖設(shè)施 （一）作物的變溫管理 1、生育階段的變溫管理 ※溫度影響光合產(chǎn)物的形成和消耗、產(chǎn)物的輸送與分配， l 生育階