本书以设施蔬菜水分高效利用为核心，在设施蔬菜（甜瓜、番茄）栽培模式、水肥一体化技术体系及设施蔬菜水分循环机理与模拟理论方面进行了系统的研究与深入探讨，以期提出不同温室环境下设施蔬菜水分生理生态变化机理与灌溉技术指标，为温室环境与蔬菜作物生长发育特点进行设施蔬菜智能化管理提供理论依据。
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【内容简介】
蔬菜是人们生活必需的副食品，随着我国社会经济的不断发展，人民生活水平的逐步提高，人们生活需求已由过去的满足温饱型向营养保健型转变。对蔬菜的需求不仅要求有充足的数量，而且更注重“新鲜、优质、营养、安全、方便”。设施蔬菜生产是实现蔬菜周年供给、增加单位面积产量、提高生产效益、适应我国土地资源现状的重要产业，近30年来得到了迅速发展，但由于存在低温弱光、水肥利用率低、土壤盐渍化、病虫害频发、缺乏作物生长与温、光、水、气等的综合环境控制理论和技术依据等问题，抑制了设施蔬菜产量和品质进一步提升，严重抑制我国设施农业生产的健康、可持续发展。
针对上述这些问题，笔者课题组以设施蔬菜水分高效利用为核心，在设施蔬菜（甜瓜、番茄）栽培模式、水肥一体化技术体系及设施蔬菜水分循环机理与模拟理论方面进行了系统的研究与深入探讨，以期提出不同温室环境下设施蔬菜水分生理生态变化机理与灌溉技术指标，为温室环境与蔬菜作物生长发育特点进行设施蔬菜智能化管理提供理论依据。
本书突破了传统研究成果单线式布局的教材框架，共分三大篇，每篇又按照研究方向的不同分成不同章，各篇、章、节均对其进行归纳总结，起到了提纲挚领的效果，便于读者的阅读与快速理解，有利于读者在掌握设施生理及模型研究方法、了解当前设施生理研究动态的同时，获得一些必要的设施栽培技术知识。
本书汇编了笔者课题组近十年来研究论文，详尽地概括与总结了设施番茄、甜瓜的生理生态及模型研究方面成果。全书分为四部分：绪论主要介绍了水分与植物生长发育、光合作用、养分吸收与分配的关系；我国设施栽培及无土栽培发展显著与趋势等内容；**篇生理基础篇，主要介绍了水或肥对亚低温下设施作物形态、生理、抗氧化酶系统及养分吸收与分配等方面的影响；第二篇水肥耦合篇，涵盖内容范围较广，主要涉及温室番茄甜瓜水肥管理、基质配比研究及环境调控方面，是设施蔬菜栽培技术的重点与难点，重在理论与实践相结合。主要介绍了不同栽培模式下水肥供应对番茄生长发育及产量的影响、土壤栽培下水肥供应对甜瓜生长发育及产量的影响、不同基质配比对设施作物生长发育及产量的影响和不同温室环境下水肥对作物生长发育的影响。第三篇作物模型篇，主要介绍了作物形态模型、光合模型、蒸腾模型等温室作物生长发育模型，旨在揭示作物生长发育与环境变化之间的规律，为创造作物良好的生长发育环境提供理论指导，是设施作物生理研究的一个延伸方向。
【目录】
绪论
篇 生理基础篇
章 水分对番茄形态结构及植株水分含量影响的研究
节 不同补充灌溉量对番茄幼苗生长的影响
第二节 水分对亚低温下番茄根系形态及叶片结构的影响
第三节 灌溉上限对番茄叶片水分含量的影响
第二章 水分对番茄甜瓜叶片光合相关特性影响的研究
节 水分对甜瓜光响应特性的影响
第二节 水分对番茄不同叶龄叶片光合作用的影响
第三节 水分对亚低温下番茄叶片光合及荧光动力学参数的影响
第三章 水分对亚低温下番茄渗透调节物质及抗氧化特性的影响
节 水分对亚低温下番茄幼苗渗透调节物质及抗氧化特性的影响
第二节 水分对亚低温下番茄开花结果期生理代谢的影响
第四章 水分肥料对亚低温下番茄营养元素吸收分配效应影响的研究
节 水分对亚低温下番茄幼苗养分吸收的影响
第二节 钾肥对亚低温下番茄幼苗养分吸收及分配的影响
第三节 不同硝态氮／氨态氮比例对亚低温下番茄幼苗氮代谢的影响
第二篇 水肥耦合篇
第五章 不同栽培模式下水肥供应对番茄生长发育及产量的影响
节 温室番茄节水灌溉指标的研究
第二节 水肥耦合对番茄光合、产量及水分利用效率的影响
第三节 不同氮钾肥水平对温室番茄生长发育和产量的影响
第四节 水肥耦合对温室袋培番茄产量和品质的影响
第五节 水肥处理对温室袋培番茄养分吸收和分配的影响
第六章 土壤栽培下水肥供应对甜瓜生长发育及产量的影响
节 水氮耦合对大棚甜瓜产量和品质的影响
第二节 水钾耦合对大棚厚皮甜瓜产量和可溶性固形物含量的影响
第三节 根系分区水肥耦合对大棚甜瓜产量和品质的影响
第七章 不同基质配比对设施作物生长发育及产量的影响
节 日光温室甜瓜沙化土有机配方研究
第二节 不同配比有机基质养分转化与甜瓜生长发育关系
第三节 羊粪与麦秸混合腐熟物含量对日光温室沙培甜瓜品质的影响
第四节 番茄育苗基质理化特性及其对幼苗生长影响的研究
第五节 基质配方与灌水量对温室甜瓜生长及品质的影响
第八章 不同温室环境下水肥对作物生长发育的影响
节 通风与氮钾肥对温室甜瓜生长及品质的影响
第二节 不同通风量栽培对大棚番茄果实货架品质的影响
第三节 温室温湿度及灌溉量对甜瓜生长发育的影响
第四节 温室温湿度与灌溉量对番茄生长发育、产量及品质的影响
第三篇 作物模型篇
第九章 温室作物蒸腾及其影响因子分析模型研究
节 温室作物蒸腾模型研究基础
第二节 温室作物蒸腾耗水规律研究
第三节 温室作物蒸腾量影响因子分析
第十章 温室作物营养生长期日蒸腾量估算模型
节 多因素非线性回归与BP神经网络模型
第二节 作物系数法模拟温室作物日蒸腾量
第三节 利用水势差驱动原理模拟温室作物日蒸腾量
参考文献
附件
【作者简介】
李建明，男，教授，硕士生导师。1991年本科毕业于西北农业大学，同年留校任教迄今。 主要从事设施蔬菜生理生态、设施环境工程、蔬菜有机栽培、现代设施农业园区规划等方面的研究工作。近年来就温室蔬菜的灌溉制度，灌溉指标，土壤水分与蔬菜生长发育过程中的生理指标关系进行了大量的研究。从生理学和环境工程角度研究提出了温室番茄、辣椒、黄瓜不同生长时期的灌溉指标。在蔬菜水分生理研究的基础上，进行了温室甜瓜光温水驱动的生长发育模拟模型的研究，探明了温室温光水综合影响的相关作用。承担本科生设施农业环境工程学、设施园艺学、园艺设施学、设施蔬菜学、工厂化农业、蔬菜栽培学、无土栽培学、等课程教学，为博、硕士研究生讲授设施园艺学进展、高级设施农业环境工程学、温室作物生长模型、专业外语等课程。
【前言】
前言
设施农业是指利用一定的设施及设备，**限度地改善自然环境，创造出适宜于动植物生长发育的生境条件进行种植或养殖的一种农业生产方式。设施农业集成了现代生物技术、农业工程、环境控制、管理、信息技术等学科，以农业生物学特点为核心，以现代化农业设施为依托，具有科技含量高、产品附加值高、土地产出率高和劳动生产率高的特点，是现代农业的代表与体现，也是传统农业向现代化农业发展的需要。设施农业的发展能够大幅度提高作物产量，一般是露地生产的5~10倍之多；是开发非耕地，解决耕地资源短缺的重要途径之一；是提高农业抵御自然灾害的重要措施。发展设施农业可显著提高土地利用率、产出率及劳动生产率，适应我国未来农业与社会经济发展的需要。
近20年来，我国设施农业迅猛发展。到2013年，我国设施蔬菜总面积约为400多万公顷，年生产蔬菜约为6亿吨，为保障我国北方地区冬季蔬菜正常供给、丰富全国周年蔬菜市场种类、提高蔬菜的生产水平、生产能力及抵御自然灾害的能力，以及对改善全国人民生活水平起到了极其重要的作用。但是，由于我国农业农村经济条件的限制，目前我国温室大棚等设施结构还相对简陋，温室大棚没有加温设备，或者虽然配置有加温设备，但是为了降低生产成本，加温温度不够，温室大棚在冬季仍然长期处于一种亚低温状态，低温弱光成为我国北方地区温室蔬菜生产的主要问题之一；设施蔬菜面临的第二个突出问题是设施菜田土壤盐渍化、连作障碍等问题。由于土壤盐碱化，设施蔬菜产量的不断降低、设施施肥量不断增大；连作障碍问题的存在需要采取嫁接等措施，无形中导致了设施蔬菜生产成本的上升与产品品质降低，失去了原有的风味。设施蔬菜面临的第三个问题是设施环境的水肥调控的技术研究。由于缺乏有效的水分管理技术规程体系，温室环境湿度过大导致病虫害频繁发生。
2001年至今，笔者所在课题组以设施蔬菜水肥高效利用为核心，开展了有机无土栽培与土壤栽培水肥一体化技术体系研究、亚低温下蔬菜水分生理生态变化机理与灌溉技术指标研究和设施蔬菜水分循环机理与模拟理论研究，以此达到克服设施土壤连作障碍、优化设施蔬菜水分环境、减少病虫害，实现依据温室环境与蔬菜作物生长发育特点进行设施蔬菜智能化管理的目标。通过以上研究形成的大部分技术得到推广应用，产生了显著的经济和社会效益。例如温室番茄、甜瓜等蔬菜有机袋式栽培和土壤栽培水肥一体化生产技术的应用，与当地农民传统生产模式相比较产量提高90%以上，水肥利用效率提高100%以上，产品品质显著提高。
本书是笔者在汇整本课题组近十年来发表的大部分论文的基础上并对其按篇章分类详尽分析，力求在设施番茄、甜瓜的生理生态及模型研究方面进行比较全面的概括与总结的研究成果；它涵盖了设施环境调控（水肥、温湿度、气流速度等）、设施栽培方法（基质配比、沙地改良等）及作物环境模型等方面的研究，它既重生理基础研究，也重设施栽培实践，同时还将作物生理（蒸腾蒸发）与环境参数（温光水汽等）进行深入的数学模型模拟，旨在揭示作物生长发育与温室环境、土壤环境及人为栽培措施之间的相互关系，以实现作物的*终高产优质高效生产。此外，本书突破了传统研究成果单线式布局的教材框架，将全书分为三大篇，每篇又按照研究方向的不同分成不同章，各篇、章、节均对其进行归纳总结，起到了提纲挚领的效果，便于读者的阅读与快速理解，有利于读者在掌握设施生理及模型研究方法、了解当前设施生理研究动态的同时，获得一些必要的设施栽培技术知识。本研究先后得到国家自然基金、国家“十一五”“十二五”科技支撑计划、“863”计划、陕西省产业技术体系以及陕西省科技统筹计划等课题的经费支持，是经过历届研究生、博士生的辛勤工作取得的部分研究成果的汇整。在课题研究的过程中，得到西北农林科技大学吴普特教授、邹志荣教授、张富仓教授等多位老师的热心指导，在书稿的整理过程中，潘铜华、刘国英、杜清洁和常毅博等同学做了大量整理编制工作，在此一并表示感谢。由于我们的知识与研究水平有限，疏漏或研究不深入等问题一定存在，敬请各位批评指正。
李建明
2014年10月
【书摘与插画】
