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淺析現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)大棚生態(tài)環(huán)境自動(dòng)化調(diào)控系統(tǒng)

文檔作者：沈吉文1 劉建亞2 文檔來(lái)源： 1.商洛學(xué)院 2.商洛市煙草公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2025年10月02日
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學(xué)術(shù)論壇數(shù)字技術(shù)
與應(yīng)用
250
扦插育苗是指從植物母體上切取莖、根或頁(yè)的一部分,于適宜
的環(huán)境條件下,培育成新植株的育苗方法。扦插育苗能較為完整的
保持母株的優(yōu)良基因,是育苗中常用的方法。然而,扦插育苗存在對(duì)
生態(tài)環(huán)境參數(shù)要求高的特點(diǎn),而大棚手動(dòng)扦插需要嚴(yán)格的人工管
理,否則容易造成育苗的失敗。應(yīng)用生態(tài)環(huán)境自動(dòng)化調(diào)控系統(tǒng)能很
好的解決該問(wèn)題,自動(dòng)化調(diào)控系統(tǒng)能及時(shí)的對(duì)環(huán)境參數(shù)進(jìn)行調(diào)整,
如溫度、濕度、光照量及土壤營(yíng)養(yǎng)等,以保證幼苗按設(shè)定的參數(shù)正常
的生長(zhǎng)繁殖。
1 數(shù)據(jù)處理與報(bào)警系統(tǒng)
計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)直接與測(cè)量設(shè)備、控制設(shè)施及報(bào)警系統(tǒng)相連,
同時(shí)要進(jìn)行數(shù)據(jù)的輸出與存儲(chǔ),有時(shí)還需要進(jìn)行遠(yuǎn)程聯(lián)機(jī)通訊。計(jì)
算機(jī)是整個(gè)大棚生態(tài)環(huán)境的控制的核心,其主要實(shí)現(xiàn)的功能有定時(shí)
參數(shù)巡回檢測(cè)、數(shù)據(jù)處理、現(xiàn)場(chǎng)機(jī)構(gòu)手動(dòng)/自動(dòng)控制等,同與遠(yuǎn)程計(jì)
算數(shù)據(jù)庫(kù)的連接還可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程參數(shù)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和控制,進(jìn)行歷史資料
和技術(shù)資料的查詢與咨詢。對(duì)于扦插育苗而言,其要求一個(gè)相對(duì)高
的溫度和高濕度的環(huán)境,以保證插穗的生根和成活。然而霉菌的生
長(zhǎng)環(huán)境正是此種環(huán)境,如霉菌大量的滋生,會(huì)直接影響扦插苗的成
活,尤其在夏季高溫,高強(qiáng)度光照的情況下,大棚很容易出現(xiàn)溫度和
濕度過(guò)高的現(xiàn)象。所以自動(dòng)化系統(tǒng)需要根據(jù)溫度和濕度傳感器的數(shù)
據(jù),及時(shí)報(bào)警并采取降溫或通風(fēng)處理。
2 氣候因子調(diào)控系統(tǒng)
2.1 光照環(huán)境自動(dòng)化調(diào)控
光是植物進(jìn)行光合作用,新陳代謝的必要條件,是設(shè)施農(nóng)業(yè)生
產(chǎn)中首先要解決的問(wèn)題。目前,光照的控制包括遮光和補(bǔ)光兩個(gè)方
面。在遮光方面,主要通過(guò)控制膜的開(kāi)關(guān)來(lái)調(diào)節(jié)光照量,以分布于大
棚外圍的光照強(qiáng)度傳感器采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,計(jì)算機(jī)處理中心每
隔一段時(shí)間測(cè)定光照強(qiáng)度,將測(cè)定值與預(yù)設(shè)值對(duì)比,來(lái)輸出開(kāi)、關(guān)膜
或簾幕的指令。對(duì)于陰天、雨天等光強(qiáng)度不強(qiáng)天氣需要進(jìn)行大棚的
補(bǔ)光,此時(shí),同樣通過(guò)光強(qiáng)度傳感器采集數(shù)據(jù),計(jì)算機(jī)輸出相應(yīng)的指
令,如開(kāi)燈、關(guān)燈、光照時(shí)間及強(qiáng)度等,來(lái)控制大棚內(nèi)分布的光源設(shè)
備。補(bǔ)光所用光源包括白熾燈、熒光燈、水銀燈、鹵化金屬及鈉蒸氣
燈。
2.2 溫濕環(huán)境自動(dòng)化調(diào)控
大棚中的溫度包括兩個(gè):大棚內(nèi)環(huán)境氣溫和地溫,較高的溫度
有利于增強(qiáng)插條吸水率,提高葉面膨脹壓,促使養(yǎng)分想插條基部集
中,促進(jìn)愈傷組織和根系的生成。此部分的控制通過(guò)溫度傳感器,主
要為接觸型傳感器,如熱敏電阻、溫差電偶和電阻溫度計(jì)等。計(jì)算機(jī)
控制系統(tǒng)與供熱設(shè)備連接,當(dāng)棚內(nèi)溫度下降時(shí),經(jīng)由計(jì)算機(jī)輸出供
熱指令控溫,而溫度超過(guò)設(shè)定值時(shí)則需要及時(shí)的打開(kāi)通風(fēng)設(shè)備通風(fēng)
降溫,也可視情況通過(guò)控制光照亮來(lái)降溫。對(duì)于濕度的控制,由濕度
傳感器采集數(shù)據(jù),調(diào)節(jié)設(shè)施主要由通風(fēng)和水噴霧設(shè)備組成,通風(fēng)設(shè)
備可以及時(shí)的降低棚內(nèi)濕度,而噴霧設(shè)備可隨時(shí)的增加棚內(nèi)濕度。
2.3 土壤環(huán)境自動(dòng)化調(diào)控
土壤環(huán)境自動(dòng)化控制主要針對(duì)無(wú)土栽培方式,國(guó)內(nèi)采用的是
A-B箱式營(yíng)養(yǎng)液調(diào)控系統(tǒng)或具有閉環(huán)控制功能的調(diào)控系統(tǒng)。不論采
用何種形式的調(diào)控系統(tǒng),需要調(diào)節(jié)的營(yíng)養(yǎng)因素都較多,包括氮、磷、
鉀、微量元素、pH、液位、溫度等,配備設(shè)備有各營(yíng)養(yǎng)素的傳感器、相
應(yīng)營(yíng)養(yǎng)因子的營(yíng)養(yǎng)液罐、灌溉泵及計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng),以實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)
土壤中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的變化及時(shí)的補(bǔ)充缺乏的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。由于土壤環(huán)境
需要控制的因素眾多,同時(shí)要實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè),考慮到成本問(wèn)題,故在實(shí)
際生產(chǎn)上很少利用。
2.4 氣體環(huán)境自動(dòng)化調(diào)控
氣體環(huán)境的控制主要針對(duì)O2和CO2。植物發(fā)育的各個(gè)時(shí)期都需
要進(jìn)行有氧呼吸,為生命體提供活動(dòng)的能量,而氧氣正是不可缺的
氣體之一。同時(shí),扦插苗的生長(zhǎng)需要有充足的有機(jī)物質(zhì)保證幼苗不
斷生長(zhǎng),而有機(jī)物的來(lái)源則是二氧化碳。在大棚密閉的體系中,二氧
化碳的消耗很快,需要系統(tǒng)實(shí)時(shí)測(cè)定空氣中二氧化碳的含量,當(dāng)系
統(tǒng)中的傳感器檢測(cè)溫室空氣環(huán)境中二氧化碳濃度與設(shè)定值不相符
時(shí),控制裝置自動(dòng)打開(kāi)二氧化碳發(fā)生器輸氣電磁閥,將高濃度的二
氧化碳?xì)怏w噴射到溫室空氣中,與此同時(shí)啟動(dòng)吹風(fēng)設(shè)備將空氣攪動(dòng)
達(dá)到均勻分布的目的。
3 結(jié)語(yǔ)
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的日新月異,在農(nóng)業(yè)中應(yīng)用計(jì)算機(jī)自動(dòng)化調(diào)控
系統(tǒng)是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的大趨勢(shì),扦插育苗對(duì)生態(tài)環(huán)境的要求較高,而精
確的自動(dòng)化控制系統(tǒng),恰好能滿足育苗的條件要求。但是由于自動(dòng)
化系統(tǒng)對(duì)設(shè)備、技術(shù)、資金等的要求較高,所以要真正實(shí)現(xiàn)生態(tài)環(huán)境
自動(dòng)化系統(tǒng)大規(guī)模的應(yīng)用于生產(chǎn),仍舊要走很長(zhǎng)的一段探索和實(shí)踐
之路。
參考文獻(xiàn)
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淺析現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)大棚生態(tài)環(huán)境自動(dòng)化調(diào)控系統(tǒng)
沈吉文1 劉建亞2
(1.商洛學(xué)院 陜西商洛 726400; 2.商洛市煙草公司 陜西商洛 726004)
摘要:現(xiàn)代溫室的應(yīng)用,不但提高了園、林和農(nóng)作物的生長(zhǎng)速度和存活率,也實(shí)現(xiàn)了反季節(jié)栽培和品種改良。由于扦插育苗具有方便、低成本、
成苗快的特點(diǎn),成為廣泛應(yīng)用的育苗手段。但扦插育苗有對(duì)環(huán)境要求高的特點(diǎn),而應(yīng)用生態(tài)環(huán)境自動(dòng)化調(diào)控系統(tǒng)能有效的解決該問(wèn)題,本文論述了自
動(dòng)化調(diào)控系統(tǒng):數(shù)據(jù)處理與報(bào)警系統(tǒng)和氣候因子調(diào)控系統(tǒng)兩個(gè)大方面,為生態(tài)環(huán)境自動(dòng)化調(diào)控系統(tǒng)的發(fā)展提供一點(diǎn)參考。
關(guān)鍵詞:扦插育苗 生態(tài)環(huán)境 自動(dòng)化調(diào)控 系統(tǒng)
中圖分類號(hào):TP29 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-9416(2013)03-0250-01
作者簡(jiǎn)介:沈吉文(1981年3月-)男,鎮(zhèn)安,在職研究生,工程師,研究方向:自動(dòng)控制.

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