设施农业是工厂化农业的前提
图2-32 温室环境监测系统状态显示界面(一)
图2-36 温室环境控制系统示意图
温室计算机自动控制系统需要种植者输入温室作物生长所需环境的目标参数,计算机根据传感器的实际测量与事先设定的目标值进行比较,以决定温室环境的控制过程,控制相应机构进行温度调节(加热、冷却)、湿度调节(加湿、去湿)、光照调节(补光、遮阴)、co2浓度调节(通风、人工增施co2)等(图2-36)温室控制属于多参数控制,一般以温度控制为主,同时辅以湿度、光照和co2浓度的控制计算机自动控制的温室生产实现了自动化和规模化,劳动生产率得到提高然而这种控制方式只是通过改变温室环境设定来调节温室环境气候,未能涉及温室作物生长的内在规律,难以对作物生长状况的改变做出及时反应
(2)光合有效辐射的监测光合有效辐射的测量需要选择光量子传感器,它由硅太阳能电池和匹配滤光片系统组成,在光的照射下,输出变化十分微弱的电流(约几个微安)信号,光电流与辐射强度呈线性关系
图2-37 温室环境监控管理系统组成图
核心提示: 设施农业是指在采用各种材料建成的、具有一定温度和其他环境因子调控设施的半封闭式空间里进行农业生产的方法,分为设施栽培和设施养殖两大类设施农业是工厂化农业的前提设施农业的功能因种类不同而异,主要是调节环境和提高作业效率
设施农业是指在采用各种材料建成的、具有一定温度和其他环境因子调控设施的半封闭式空间里进行农业生产的方法,分为设施栽培和设施养殖两大类设施农业是工厂化农业的前提设施农业环境通常包括温室、畜禽舍、农产品干燥及储藏设施、果蔬分级及包装设施设施农业的功能因种类不同而异,主要是调节环境和提高作业效率本节主要介绍温室栽培、果蔬储藏、农产品加工等设施农业环境的监控与管理技术
图2-33 温室环境监测系统状态显示界面(二)
2.温室环境控制系统
今后,温室环境控制将进一步向智能化控制方向发展,即开发温室农业专家控制系统通过总结、收集、农业领域知识、技术和试验数据,建立基于温室作物生长模型的温室专家控制系统温室中环境参数及执行机构工作参数等信息通过各种传感器转变为电信号传送至计算机,农业专家系统根据不同作物在不同时期的生理需要,在作物生长的不同时期自动设定温度、湿度、光照和co2浓度等最佳值域作为理想数据,并将实际检测数据与理想数据的偏差作为温室气候的调节量为此,现代化大型温室实现智能化控制,必须配备计算机控制系统、自然通风系统、外遮阳系统、内保温系统、湿帘/风扇强制降温系统、co2补气系统、微雾系统、补光系统、灌溉/施肥系统、育苗系统、顶喷淋系统、加热系统、植保系统、照明系统、采摘系统等配套设备(图2-37)
图2-34 温室环境监测系统环境因子变化曲线图
图2-35 光量子传感器、温湿度测量仪和手持co2测量仪
(3) co2浓度监测温室内的co2浓度日变化较剧烈co2气体对4.28μm波长的红外光有强烈的吸收,而对3.9μm波长的红外光基本不吸收,利用双波长的光分别通过气室,由红外探测器检测两束光的光强变化,即可得到温室中co2浓度
图2-31 温室环境监测系统软件界面
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温室是用人工方法模拟温度、湿度、光照、空气成分和风速等生态因子,创造的一个适宜生物生长和繁育的良好生态环境,以实现农业生物一年四季均衡生产其类型包括日光温室和人工光照室温室要求对温室内温度、湿度、光照、co2等环境因子进行监控,需要采集环境信息和实现实时控制计算机监控系统软硬件构成如图2-31至图2-35所示
温室环境监控与管理
(1)温度、湿度监测温度、湿度的监测是通过选择集成温度传感器组成千湿球表综合进行的,一个温度传感器称为干球,另一个相同的温度传感器感应部位包有湿润纱布称为湿球,干球直接监测环境温度,根据干湿球温度差值计算相对湿度
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