日光温室环境预测模型构建

在借鉴国内外温室环境模型成果的基础上，利用热平衡原理建立了日光温室环境预测模型，该模型综合考虑了自然通风、作物蒸腾、地面蒸发、土壤传热和后墙传热对日光温室室内温湿度的影响，利用室内外的环境参数、室内作物的生长状态和自然通风口开口大小等参数，可以预测日光温室内部温湿度的变化情况，对日光温室环境调控具有一定的指导意义。     

基于虚拟仪器技术的作物叶片面积测量仪的开发

作物叶片面积的测量,在农业和林业上具有重要意义.传统叶片面积测量方法存在着测量结果不准确、开发周期长、测量范围窄、对作物进行有损测量等一系列问题和缺点.利用美国NI公司的软件开发平台LabVIEW 7.1进行仪器的软件界面开发及图像处理功能实现,并利用VC++6.0对通用图像采集卡进行驱动,从而实现了基于虚拟仪器技术的作物叶片面积测量仪的开发,硬件结构上主要包括工作台、摄像机及灯光、图像采集卡、PC机;软件结构上主要包括图像采集模块、图像处理模块、图像分析模块.试验结果表明,该仪器具有开发周期短、操作简单、测量结果准确、可对作物进行无损测量等优点.     

基于模型的温室加温控制目标优化系统研究

温室加温控制目标的设定合理与否，直接影响温室作物生长及温室环境调控的能耗。本研究以温室作物生长模拟模型和温室加温能耗预测模型为基础，建立了基于模型的温室加温控制目标计算机优化系统。系统包括一个数据库(温室、作物以及气象资料)和三个模型(作物生长模拟模型、温室加温能耗预测模型以及加温控制目标优化模型)。系统的输入主要为温室类型、温室结构、覆盖材料、作物信息以及室外气象资料，系统输出主要为作物干物质生产量、温室加温能耗量以及干物质生产能耗量利用效率最高和生物量最高的温室白天和夜间的加温控制目标(温度设置点)。以2003年1月20日～2月20日上海孙桥现代农业开发区Venlo型自控玻璃温室水果型黄瓜生产为实例进行分析，结果表明，在上海地区冬季进行温室水果型黄瓜生产时，在开花至果实采收初期将白天和夜间加温控制目标分别设为23℃和17℃时可以获得最高的干物质生产量；将白天和夜间的温室加温的温度分别设为20℃和15℃能够使黄瓜干物质生产的能耗量利用效率达最大，并能够使黄瓜干物质产量也处于较高的水平。本研究建立的基于模型的温室加温控制目标优化系统为中国温室气候控制中温度的优化调控提供了理论依据和决策支持。     

基于虚拟仪器技术的作物叶片面积测量仪的开发

作物叶片面积的测量，在农业和林业上具有重要意义。传统叶片面积测量方法存在着测量结果不准确、开发周期长、测量范围窄、对作物进行有损测量等一系列问题和缺点。利用美国NI公司的软件开发平台LabVIEW 7.1进行仪器的软件界面开发及图像处理功能实现，并利用VC++6.0对通用图像采集卡进行驱动，从而实现了基于虚拟仪器技术的作物叶片面积测量仪的开发，硬件结构上主要包括工作台、摄像机及灯光、图像采集卡、PC机；软件结构上主要包括图像采集模块、图像处理模块、图像分析模块。试验结果表明，该仪器具有开发周期短、操作简单、测量结果准确、可对作物进行无损测量等优点。     

不同灌溉施肥模式对温室番茄产量、品质及水肥利用的影响

【目的】建立适用于日光温室番茄水肥一体化的管理模式,探讨不同灌溉施肥模式在日光温室番茄节水节肥增产效能上的差异。【方法】基于负压装置和滴灌系统,研究常规施基肥(CK)、营养液滴灌施肥(DI)和负压供液施肥(NI)对温室番茄产量、品质及水肥利用效率的影响。【结果】负压供液施肥模式下土壤水分具有相对的稳定性,0—20 cm土层含水量周年变化幅度为20.8%—25.0%,低于滴灌施肥处理的19.7%—28.6%。基于负压装置的供液模式(NI)相对于处理CK和DI,不但养分(N+P_2O_5+K_2O)的周年总投入量分别降低了5.0%和17.2%,而且显著促进了番茄植株生长,增加了产量,改善了果实品质。其中处理NI与CK相比,番茄生物量提高了23.0%以上(P0.05),产量增加了7.5%—10.0%,而与处理DI相比,果实硝酸盐含量降低了17.3%—21.5%(P0.05)。负压供液施肥模式能够减少水肥用量,降低温室番茄周年耗水量,提高水肥利用率。与处理CK和DI相比,处理NI的年灌水量分别减少了18.4%和17.2%,番茄年耗水量分别降低了12.8%和12.1%(P0.05),而水分利用效率分别提高了12.7%—40.1%和10.0%—30.3%(P0.05),肥料偏生产力则分别提高了10.4%—19.6%和14.5%—42.7%(P0.05)。水分的持续稳定供给是负压供液施肥模式实现节水节肥增产保质等效能的重要原因。【结论】基于负压装置的供液模式不仅减少了水肥的投入量,而且能够促进温室番茄生长、确保产量,同时改善了果实品质并大幅度提高了水肥利用效率,可作为日光温室番茄水肥一体化管理的新模式。     

降湿箱的研制及其在日光温室中的降湿效果

本研究以改善日光温室的湿度环境为目的,研制了变色硅胶为吸湿剂的降湿箱。在日光温室运行的结果表明:该装置能在2h 内降低相对湿度5%左右。     

嵌入式USB主机接口在温室环境监控中的应用研究

为了满足温室环境监控中大量信息存储的需要,研究了基于嵌入式USB主机接口的数据存储技术。该技术以51系列单片机为核心器件,嵌入了主/从双工作模式USB接口芯片SL811HS,并根据USB1.1协议和U盘文件系统格式,编制了USB接口驱动程序和数据存储应用程序。把该技术集成到自主开发的温室环境监控系统中进行了应用,实现了对目前市面上通用的64M、128M容量U盘的读写操作,解决了海量数据的存储问题。如果对驱动程序和应用程序做适当的修改,还可通过USB主机接口实现对USB接口打印机、USB接口扫描仪等外设的控制。结果表明,该数据存储方案具有成本低、通用性强、可扩展性强、可靠性高等特点,可方便地集成到各种监控系统中,从而满足用户的不同需要。     

设施栽培中弱光逆境的对策

冬春季节，弱光逆境是日光温室生产中常见的逆境条件，它常和低温相伴出现，直接影响蔬菜的生长发育、产量和品质。通常情况下，塑料温室大棚的平均透光率多为50 %左右，遇到连阴雪天，室内光照条件更差。弱光是冬春季日光温室生产的主要限制因素之一，对于种植果菜类蔬菜而言，冬季日光温室的弱光照将严重地影响蔬菜的生长和产量。因此在冬季生产中，增加光照、改善光照条件是种好蔬菜的一项重要技术措施。下面介绍几种应对设施内弱光照条件的对策：一、选用透光率高的长寿流滴膜长寿流滴膜是保护地覆盖的理想材料，一是流滴效果好，透光率…     

番茄茎秆不同部位声发射信号差异性分析

水分运输过程中，导管内水柱断裂易出现植物声发射现象，其可以反映植株水分状况。通过负水头灌溉下的番茄盆 栽试验，采集番茄植株顶端生长点以下第5 叶位置的茎秆部位（上部）、根部倒数5 叶位置的茎秆部位（下部）、上部与下部 之间中心点位置的茎秆部位（中部）共3 个部位的声发射信号，并对其时域波形图、特征参数和频谱参数变化进行分析。结 果表明：番茄各生育期随着茎秆自上部至下部的高度变化，声发射信号的时域波形图振幅、振幅变化持续时间、特征参数和 频谱参数均呈逐渐增大的趋势，番茄茎秆下部的声发射信号最为活跃。因此，将番茄茎秆下部确定为声发射信号采集的最佳 位置，可为番茄植株水分状况快速获取提供依据。     

基于作物响应的温室环境SVMR控制仿真

在温室环境控制中,传统的根据专家经验的设定值确定控制的目标,由于经验的局限性和作物生长的适应性等原因而不能准确确定设定值,影响温室生产的效率。该文采用仿真模型,研究根据作物响应自动确定控制目标的温室环境控制方法。根据作物生长模型和温室环境变化模型采用遗传算法自动确定温室环境的设定值,采用稳定性、鲁棒性好的OS-LSSVMR(在线稀疏最小二乘支持向量机回归)内模控制进行温室环境控制。通过仿真,在相同室外条件下,基于作物响应的温室环境控制方法消耗的能量更少,作物的干质量增加的更多,控制的精度更高。说明了该方法