温室人工补光技术及光源特性与应用研究

光照是影响作物生长的重要环境因素之一。温室栽培时，由于受覆盖物透光率的影响（如普通玻璃的透光率一般为９０％～９２％，塑料薄膜的透光率只有８５％～９０％），温室内的自然光照条件要比露地差。另外，在冬季和早春季节，日照时间短，温室的光照度较弱；南方地区在阴雨连绵的季节里，温室内的光照度仅为２０００Ｌｘ 左右。光照不足，影响作物的光合作用，导致作物生长受抑，从而严重影响作物的生长。人工补光是根据作物对光照的需求，采用人工光源改善温室的光照条件，调节对作物的光照。人工补光是提高温室生产水平的一项新技术，对温室产业的发展有着重要的意义     

温室光环境及其在立柱栽培中的应用

光照状况是影响日光温室生产力的重要因素,温室光环境由光照度、光照时数、光照分布和光质四个方面内容构成.本文从温室结构、覆盖材料、光环境监控以及设施补光等几方面综述了温室光环境理论和温室光环境调控技术的研究进展.针对温室内光照度和光照分布状况提出了将立柱栽培引入到矮生叶菜、花卉类的温室生产中时会产生光照分布不均匀的问题,探讨了以光环境建模为基础,结合采光调控理论并借助补光措施来改善温室立柱栽培中作物光照条件的研究思路.     

我国目前使用的主要温室类型及性能(一)

一、概述以采光覆盖材料作为全部或部分围护结构材料,可供冬季或其它不适宜露地植物生长的季节栽培植物的建筑统称为温室。“温室”一词源于“温室效应”。以短波辐射为主的太阳辐射通过温室采光材料进入温室后使室内地温和气温升高而转化为长波辐射,长波辐射又被温室覆盖材料阻隔在温室内,从而形成室内热量的积聚,使室内温度提高,这一过程称之为温室效应。温室正是利用温室效应,在作物不适于露地生长的寒冷季节通过提高室内温度创造作物生长的适宜环境来达到作物反季节生产和提高作物产量的目的。但随着科学技术的进步,温室生产已远…     

温室维护技术

温室是一种以透光覆盖材料作为全部或部分围护结构材料,可供冬季或其他不适宜露地植物生长的季节栽培植物的建筑。温室将太阳的短波辐射转化为长波辐射使室内升温,并利用自身覆盖材料将长波辐射阻隔在室内的“温室效应”原理来提高室内温度。但现代温室生产已远远超过“温室效应”的概念,利用现代科技手段可以对温室内的各种环境因子根据所种植物的生长特性和市场需要进行调节和约束,人为地创造出最适宜植物生长的环境。植物生长除取决于其本身的遗传特性外,还取决于环境因素。植物赖以生存的环境因素包括光照(光照强度、光照时间及光谱成分…     

像胶园五种生产模式生长效应的研究

间作区的橡胶和间作物的生长量都大于对照。影响间作物生长和产量的主要因素是行同光照条件。甘蔗生长要求全光照，益智生长适宜的光照度为５０％左右，咖啡、胡椒及茶叶要求光照度在７０％－８０％之间。为获得较高的间作生产效益，必须做好间作计划，按不同间作物的生长习性合理安排间作。     

大面积连栋温室夏季降温的新途径可敞开屋面温室

可敞开屋面温室产生的背景及其特点建设温室的目的是为了形成一种与室外隔离的空间,通过人为环境调控,在室外条件不适合作物露地生长的季节生产各种作物。如冬季室外冰天雪地,温室内却是春意浓浓,白雪皑皑的大地上,栋栋日光温室内瓜果梨桃挂满枝梢,五彩花朵竞相绽放,为作物在寒冷的冬季里平添了夏季的温暖,也使人们在“不适时宜”的季节能够享受到各种时令菜肴,欣赏到七彩斑斓的世界;而到了夏季台风、暴雨季节,露地种植作物大都难逃涝灾的厄运,但温室内生产的瓜果蔬菜却能源源不断地供应市场需要。这正是人们利用了温室有利的一面,即温室与…     

浅析中控系统在规模化温室中的应用

正温室内的温度、湿度,光照强度,以及土壤的温度、湿度等因素,对温室内作物生长起着关键性的作用。对于规模化温室而言,如果借助人工调控室内的环境条件,需要大量的人手和时间,而且存在难以避免的人工误差。温室中控系统可以全自动的控制作物生长环境的各项指标,从而减少人工成本,提高了生产效率。通过精准的控制与调整,优化农作物的生长环境,可以创造适合作物生长的最佳环境,从而大大提高了作物的品质。     

基于WSN的坝上温室光照度控制系统设计

结合坝上气候特点及温室光照自动控制需求,设计了作物光照强度控制系统。首先构建温室环境模型,以自然光与人工补光进行温室光照建模,设计温室光照自动控制流程。在此基础上通过无线互联网和ZigBee设计并实现了温室光照度自动控制系统,阐述了系统构架设计、温度感知单元、数据传输单元、控制执行单元、监控后台单元、可调光源单元的设计,引入CodeWarriorIDE开发环境进行控制软件设计,最后通过测试证明其促进作物生长的效果。     

作物的保护伞(3)——谈薄膜的性能

薄膜是温室的覆盖材料，温室是人工控制作物生长发育环境条件的一种保护设施。它可以改善室内的小气候，保持或强化气候条件中有利于作物生长发育的因素，避免或减少气候条件中不利于植物生长的因素。从而人为地创造一种适合作物生长的最佳条件。因此，覆盖材料的性能直接影响温室内接受太阳光的效率，也就影响作物的生长。 衡量透明温室覆盖材料的性能指标之一是“温室效应”，即透过温室覆盖材料的太阳辐射能中被温室所接收的部分减去从温室内部反射远红外光所损失的能量的差，与入射至温室的总太阳能的比的百分比。影响温室效应的因素很…     

模糊控制在温室大棚控释CO_2气肥系统中的应用

农作物在各个生长期所需的CO_2浓度不同,在室外生长时很难对其进行调控,而温室大棚的密封性为CO_2浓度的调控提供了条件。设计了基于模糊控制理论温室大棚内多环境因素综合控释CO_2气肥系统。以作物所处环境的光照度、温度、湿度三因素作为模糊系统的输入,以适宜当前作物生长的CO_2气肥浓度为模糊系统的输出,建立了Mamdani型多输入单输出的模糊控制系统。该系统以PLC作为控制器,结合温室环境传感器以及上位机、下位机控制系统进行设计,通过查询模糊控制规则表的方式,对温室大棚内的CO_2气肥浓度合理的进行控释。结果表明,该系统对CO_2气肥的输出要比阈值控制方式更接近作物生长需求规律,并且系统抗干扰能力强,反应速度快,有较强的鲁棒性,有效地提高了温室作物的生产效益。     

飞利浦园艺LED在温室生产中的应用实践

在现代设施园艺生产中,光照环境的控制对温室生产有着至关重要的作用。文章根据大量的商业应用实例,介绍了飞利浦园艺LED在温室生产中的应用,分为温室果菜生产补光、温室叶菜及育苗补光、温室花卉补光3个方面,从温室作物的生长、发育、产量、品质以及环境调控的能耗几个方面进行阐述,详细介绍了补光应用的背景以及应用后的效果,以期为中国设施园艺生产的补光应用提供参考。     

日光温室光照、空气湿渡和CO2浓度环境

一、光照１、光照度（１）室内光照度室内光照度的日变化和季节变化取决于外界光强的变化。图１是在晴天下测得的室内外光照度的变化；由图１可知室内外光照度变化一致，随太阳高度的升高而增强，太阳高度的降低而减弱，不过室内光照度的变化较室外平缓。表１给出了鞍Ⅱ型日光温室内各节气室内外日平均光照度，可见也是随外界光强的变化而变化。从北京地区的观测看，一日之中室内的光照度变动于９０００～３００００１x（揭帘至闭帘），冬季时的日平均光照度在２００００～２５０００１x，透光率在５５％～６５％。根据宁夏农科院测得的资料…     

日光温室湿度调控措施

日光温室是一种主要通过后墙体对太阳能的吸收实现蓄放热,维持室内一定温度,以满足蔬菜作物生长需要的设施.日光温室可在不利于作物生长的地区和季节进行正常的作物生产.温室内温度、光照、水分、气体等各要素构成一种区别于外界气候条件的小气候环境,共同作用影响作物的生长发育.     

自动监控技术在设施农业生产中的应用系列（五）：温室环境信息采集控制系统在设施农业中的研究与应用

温室环境信息采集控制系统的作用,是通过对温室内部环境参数的调控使作物处于适宜生长的环境中,同时尽可能节约能源,提高设备的使用效率,增加生产者收入。温室作物的生长环境调控具有地域和时间差异性、参数变化滞后性、环境因子耦合性等特点,所以对控制程序要考虑诸多因素。针对以上问题,本文介绍一种以温室内温度和湿度为主要调控目标的信息采集以及多条件逻辑控制系统的设计实现。     

地热技术在温室供暖中的应用

温室的冬季加热是作物生长的必备条件,笔者运用具体工程案例,从地热资源、温室结构、管道铺放以及蓄热等方面分析了冬季温室的节能技术。综合比较了各能源结构的经济性和实用性,指出了大力发展地源热泵温室系统是温室冬季加温极好手段。     

北方地区日光温室的设计与环境控制

为使温室尽可能多地截获太阳辐射能,提高日光温室在严寒冬季的室内温度,根据东北地区地理纬度、气候条件及温室使用要求,综合考虑温室的采光、保温、作物的生育以及人工作业等因素,合理设计了温室的结构,确定了几何参数;综合考虑承载能力、节省材料及使用要求,选择了建筑材料,使温室能够在不用人工加温或仅有极少量加温的条件下,也能保证作物所需的最低生长温度。     

阿拉尔市寒冬日光温室温光性能的实验

对阿拉尔市普遍用于冬季蔬菜种植的日光温室内温度和光照测定结果表明:日光温室虽有很好的保温采光性能,但寒冷季节,日光温室内的温光条件仍满足不了喜温、喜光等果菜类作物正常生长的需要.日光温室内温度受外界气温的影响,两者呈曲线对应关系.温室内外光强变化是同步的,温室内变幅小于室外.     

温室大棚LED智能补光自适应控制系统

为了促进温室大棚内作物在适宜和充足的光照环境下生长,采用LED技术设计了温室大棚智能补光自适应控制系统,系统主要由补光区控制节点、数据集中管理服务器和农户智能手机组成。补光区控制节点基于嵌入式处理LPC2129设计,利用光感器件采集红/蓝光强信息,并根据数据集中管理服务器上的农业专家系统的指导,输出不同占空比的PWM信号给LED,将光强自适应调整到合适状态。同时,农户可通过智能手机登陆数据集中管理服务器查看温室大棚内的光照和设备运行状态等信息,实现了对温室大棚的远程管理。通过番茄对比试验结果表明,设计的LED智能补光系统对温室内光照控制精准,比固定光强LED补光和未补光的产量分别提高了10.73%和38.47%,而消耗的电量则比固定LED补光方式降低了38.5%。     

温室微气候模拟与温室作物生长模型研究进展

现代的温室是一个复杂的环境系统,其中土壤、作物和微气候三个子系统间各种生物和非生物现象时常发生。农业数学模型可以用来模拟和预测温室内微气候和植物生长的变化,从而推荐最优化的生产管理策略。本文对国内外温室气候模型和温室作物生长模型进行了综述,温室气候动态模型可以预测关键气候因子,分为机械模型和黑箱模型。机械模型基于物理方程构建,它描述了基于过程的知识模拟的系统;黑箱模型属于经验模型,更多地用于温室系统控制、优化和设计的应用。作物生长模型是基于科学原理和数学关系的一种定量化工具,可以评估温室内土壤、微气候、水分和管理因素对作物生长发育的影响程度,预测作物生长状况。作物生长模型主要包括两类：描述性模型和解释性模型。温室作物模型是基于露地作物建立的最早的作物生长模型,并在几十年发展过程中对原来各功能模块进行修正、扩展和升级而来。功能-结构植物模型（functional–structural plant modeling,FSPM）是基于植物建筑学并结合气候和作物模块而形成,可以模拟单个植物的生长、形态以及它们与其生长环境的相互作用。最后指出未来趋势是利用数字技术、人工智能结合FSP模型,利用云...     

南方日光温室的辐射条件分析

[目的]分析南方日光温室的辐射条件,为合理进行日光温室的光照管理提供参考。[方法]利用Sepctrum900-ET便携式自动气象站对南方温室条件下的辐射因子连续观测,每隔15 min读一个数据。[结果]在阴天条件下,日照时数较少、室内光照、热量不足是影响作物生长发育不良的主要原因。日光温室内太阳辐射的时间分布和空间分布存在一定的规律,日光温室内的太阳总辐射量与室外的太阳总辐射量存在着显著的线性相关,要合理安排作物,提高光能利用率。[结论]对温室内作物的种植具有指导意义。