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智能溫室范文第1篇

關鍵詞：現(xiàn)代溫室；智能控制；溫室環(huán)境

1 概述

“溫室”是對“溫室效應”的一種利用，當動植物如果不適合在寒冷季節(jié)里在陸地上進行種植和生產，那么依靠對室內的溫度進行控制，可以通過溫度環(huán)境的人工創(chuàng)造和控制來滿足農作物反季節(jié)生產的需求。隨著科學技術的不斷發(fā)展，對于溫室生產的相關技術研究也越來越多，特別是在農業(yè)科學領域、管理科學領域等方面進行應用，現(xiàn)代溫室的創(chuàng)造改變了過去動植物生產環(huán)境和時空上的界限，在水產養(yǎng)殖、蔬菜種植、花卉種植等方面都已經取得了一定的成績。

溫室環(huán)境的控制包含有三種方式，人工控制、自動控制和智能控制。在我國不同的領域都有控制方式的應用，在溫室環(huán)境的應用中大多采用的是自動控制。對于現(xiàn)代的溫室環(huán)境控制可以說是對智能控制的一種前瞻性的研究。我國的自然科學基金委研究項目“工廠化農業(yè)”、“溫室環(huán)境智能控制關鍵技術的研究與開發(fā)”等項目都是在經濟探索現(xiàn)代溫室環(huán)境的智能控制技術。

2 智能控制技術概況

智能控制技術作為直接性控制技術的一種，是基于大量的研究經驗的基礎上所發(fā)展起來的一項控制技術，是對于人工智能、運籌學等理論的綜合運用，通過控制系統(tǒng)技術來完成控制。

智能控制在進行處理工作時，具有非線性、不確定性等主要特點。優(yōu)異的智能控制系統(tǒng)可以實現(xiàn)對一般控制要求的基礎上，還能夠具備自組織、自結構等特點和能力。智能控制系統(tǒng)如果具有了自學習系統(tǒng)，那么可以對周邊的位置環(huán)境進行模擬和學習，依靠所儲存的知識和經驗來提升自己的控制能力。自適應系統(tǒng)可以讓系統(tǒng)實現(xiàn)控制對象在動力方面的變化，更好的適應周邊環(huán)境的變化。自組織系統(tǒng)能夠幫助智能控制系統(tǒng)實現(xiàn)對復雜信息的組織和協(xié)調，讓系統(tǒng)能夠在規(guī)定的范圍內靈活的開展活動。自結構能夠幫助智能控制系統(tǒng)對自身的結構、參數(shù)、數(shù)據等內容進行調整，并讓系統(tǒng)可以加入學習機制來實現(xiàn)對需要學習的內容和數(shù)據的搜集，讓系統(tǒng)具備一定的學習和整理功能，實現(xiàn)對系統(tǒng)知識的解釋。在系統(tǒng)運行的初期階段，系統(tǒng)并不具備調整規(guī)則，但是可以通過設置規(guī)則來讓系統(tǒng)具備學習的能力。

要想實現(xiàn)預期的控制目標，就需要讓控制系統(tǒng)具有較高的智能。當前對于控制系統(tǒng)在智能水平上的應用主要方式有模糊控制、專家控制、神經網絡控制、混合控制等方式?；旌峡刂剖且揽繉＜蚁到y(tǒng)對于知識和經驗的積累來展開模糊邏輯推理的模糊控制以及神經網絡控制，多種控制方式相互補充，讓智能控制系統(tǒng)更加的完善。對于混合控制理論的研究是當前主要的研究熱點，并且在研究上已經形成了以模糊神經網絡控制和專家模糊控制等多個研究的方向。

3 智能控制技術在現(xiàn)代溫室環(huán)境控制的應用

現(xiàn)代溫室環(huán)境中的智能控制系統(tǒng)屬于非線性的系統(tǒng)，具有輸入、輸出等功能?，F(xiàn)代溫室環(huán)境的智能控制系統(tǒng)的題是在現(xiàn)代溫室中的應用，使溫室內的動植物在特定的生長時刻中能夠滿足所需信息的搜集，然后將搜集的信息和系統(tǒng)中所檢測到的數(shù)據進行比對，利用系統(tǒng)中的控制器進行計算，從而判斷如何進行合理的智能控制來實現(xiàn)溫室的環(huán)境控制，實現(xiàn)優(yōu)質、高差，低成本和低能耗的控制目標。溫室環(huán)境智能控制系統(tǒng)依靠傳感器來對溫室內的環(huán)境和溫室內動植物的具體生長情況進行信息的采集，并且通過控制算法的設置，將搜集到的信息與原本設定的模型進行對比，然后根據比對的結果確定具體的動作執(zhí)行方案，從而實現(xiàn)對溫室環(huán)境和溫度的控制。

3.1 溫室環(huán)境智能控制硬件結構

溫室環(huán)境的控制是對自然資源進行充分的利用，改變溫室內的環(huán)境因子來取得最適宜動植物生長的環(huán)境，控制上需要對控制的算法和硬件結構進行設計和優(yōu)化。

現(xiàn)代溫室環(huán)境的智能控制通過分布式的控制系統(tǒng)結構來實現(xiàn)控制，系統(tǒng)并沒有配備獨立的處理系統(tǒng)，而是選擇設置多個的可編程的控制器，讓其分布在溫室中的不同位置，每個控制器都能夠直接將信息數(shù)據傳到主處理器上，而子處理器可以對對應的傳感器上的信息進行處理，并且對其實現(xiàn)實時的控制。主處理器可以實現(xiàn)數(shù)據存儲，并且將傳遞搜集的數(shù)據進行顯示和控制。分布式控制系統(tǒng)具有獨立的控制網絡、操作員站、工程師站、現(xiàn)場控制站，能夠滿足對數(shù)據的搜集。處理和控制。不同的功能配有不同的功能模塊，共同組成一個完整的控制系統(tǒng)，這個控制系統(tǒng)可以實現(xiàn)對數(shù)據的集中管理和監(jiān)控。

溫室環(huán)境的智能控制是在符合硬件系統(tǒng)的框架下所設定的，采用了可編程的控制系統(tǒng)、單片機等期間來對現(xiàn)場控制站進行控制，并且每種方式都具有獨特的特點?；贛CP溫室環(huán)境的智能控制系統(tǒng)條件下，對于信息進程采集的控制算法性能依靠單片機來實現(xiàn)，單片機如果發(fā)生故障，那么就容易造成系統(tǒng)的失控。控制操作上由于要求比較低，因此在短期內具有一定的市場發(fā)展前景。

3.2 溫室環(huán)境智能控制算法

溫室環(huán)境的智能控制系統(tǒng)是依靠硬件系統(tǒng)的支撐來對軟件進行執(zhí)行的過程，控制算法會對智能控制系統(tǒng)產生較大的影響，因此，這也是當前研究的重點方向。

PID控制算法在溫室的環(huán)境控制領域中屬于比較早進行研究的算法，對于輸入的數(shù)據的偏差值，按照一定的計算方式進行計算，然后將計算所得出的結果輸入到輸出控制中。通常PID控制器是無法進行在線的數(shù)據調整，因為控制器的抗干擾的水平較弱，無法滿足當前溫室環(huán)境控制的變化。溫室環(huán)境控制在大多數(shù)情況下需要通過PID控制算法水平的提升來加強其控制的水平。

模糊控制算法是在溫室內環(huán)境和動植物生長的實際參數(shù)進行綜合性的考慮，依靠模糊數(shù)學和魔術控制等方式，對溫室的環(huán)境實現(xiàn)智能的控制。模糊控制算法不需要對被控制的對象進行精確的數(shù)學計算，只需要根據控制結構的經驗來進行模糊性的歸類，然后依靠模糊控制器將經驗和理論進行模糊化推理，從而實現(xiàn)參數(shù)的耦合以達到最佳的狀態(tài)。

神經網絡是依靠多種神經元的拓撲結構之間相互的連接所形成的一種網絡結構。神經網絡擁有多種的模型，包括自適應線性元件模型、反向傳播BP模型等。三層的BP 神經網絡可以對每個連續(xù)的函數(shù)進行逼近，然后通過任意的排列映射的問題進行處理。神經網絡算法不需要設定非常精確的數(shù)學模型，其本身所具備的處理就能夠解決溫室環(huán)境的控制。

參考文獻

[1]鄭文剛，趙春江，王紀華.溫室智能控制的研究進展[J].農業(yè)網絡信息，2004（2）：8-11.

[2]陶然，王樹文，薛滿圓，等.智能化溫室環(huán)境控制系統(tǒng)的研究[J].農機化研究，2004（2）：53-55.

智能溫室范文第2篇

關鍵詞：彩椒；文洛式溫室；無土栽培；精品果率；品質；產量

1 材料和方法

1.1 試驗材料

先后從荷蘭引進8個彩椒新品種，分別為斯馬特、8601、35-132、8231、8302、2091、8213、0226。

1.2 試驗方法

1.2.1 試驗設計

試驗設在山東東伊食品生產開發(fā)有限公司北莊試驗基地的智能溫室內。2012年8月下旬進行穴盤育苗，基質配比為進口草炭∶珍珠巖=6∶4，10月上旬定植，栽培基質配方：國產草炭∶進口草炭：珍珠巖=1∶1∶1。每個品種栽植一個栽培槽作為一個小區(qū)，長66 m，寬0.4 m，深0.2 m，每個小區(qū)264株，重復3次。全生育期采用以色列先進的priva智能滴灌系統(tǒng)施肥澆水，比較品種間生長狀況、抗病性、產量和品質。

1.2.2 測定項目及方法

總產量以小區(qū)為單位，記錄從開始采收到拉秧前采收的果實質量之和。

精品果產量以小區(qū)為單位，記錄從開始采收到拉秧前采收的精品果質量之和。精品果為果形美觀、色澤光亮均勻，且無蟲傷、無病斑、無機械損傷，具有區(qū)別于同類品種的優(yōu)等品質、營養(yǎng)及口感的無公害果實，一般占生物產量的25%。精品彩椒果實質量為200 g左右。精品果率=精品果產量÷生物學產量。

商品果產量以小區(qū)為單位，記錄從開始采收到拉秧前所采收的商品果質量之和。商品果為符合市場要求的，可以出售的果實，包括精品果、商品果和次品果，一般占生物產量的85%。商品果率=商品果產量÷生物學產量。

2 結果與分析

2.1 不同品種彩椒生物學性狀及產量比較

由表1可以看出，參試8個彩椒品種中，斯瑪特的生長勢最強，8601、8231、8302、2091、8213生長勢較強，35-132和0226生長勢中等。35-132的單果質量最大，為176.37 g，其次為斯瑪特，為173.05 g，參試8個品種平均單果質量均達170 g以上。參試各品種精品果率均達到35%以上，其中，斯瑪特和8302的精品果率達到38%，8213精品果率為37%。各品種商品果率均達到55%以上，其中斯瑪特的商品果率為59%，8601和8213的商品果率均為58%。

2.2 不同品種彩椒果實性狀比較

參試8個彩椒品種中，斯瑪特、2091、8213、0226果色為黃色，8601、35-132、8231、8302果色為紅色；35-132、8302、0226的果形為長燈籠形，8231為扁燈籠形，其余均為燈籠形；果實口感方面略有差異，除35-132不辣外，其余全部微辣。果肉厚度以斯瑪特最厚，達到0.83 cm，其次為8213，厚度為0.79 cm；從果實的長寬來看，斯瑪特、8601、2091、8213的果實長寬比例比較協(xié)調，屬于比較圓形的形態(tài)，而35-132、8302、0226的果實比較長，寬度不是很大，屬于比較長形的長燈籠形，8231的寬度較大，長度稍小，屬于比較扁形的燈籠形態(tài)。裂果性方面，35-132最易裂果，裂果率達5%，其次為8601，為3%，其余品種不易裂果。見表2。

3 小結

智能溫室范文第3篇

關鍵詞：水培；蔬菜；栽培模式；深液流法

中圖分類號：S626 文獻標識碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20151232044

1 前言

智能溫室水培蔬菜是設施農業(yè)環(huán)境高度智能化與無土栽培相結合的一種高水平綜合性技術，近幾年來栽培面積發(fā)展呈直線上升趨勢，是我國經濟實力與科技水平的集中體現(xiàn)。智能溫室水培蔬菜主要是指利用計算機系統(tǒng)對溫濕度、光照強度、CO2濃度等滿足作物生長所必需的外在物理因素進行調節(jié)，使之達到蔬菜生長的最佳條件，通過植物根系與營養(yǎng)液直接接觸進行生產，生長的環(huán)境中沒有基質固定根系，大部分根系生長在營養(yǎng)液或含有營養(yǎng)液的潮濕空氣中，從營養(yǎng)液中吸取養(yǎng)料和水分的有別于傳統(tǒng)土壤栽培形式下進行的一種較為先進的無土栽培方式。

與傳統(tǒng)意義上的土壤種植和無土栽培相比，水培蔬菜具有很多顯而易見的優(yōu)點。水培蔬菜生長周期短、周轉快，能夠充分利用種植空間，可以避免土壤連作障害，復種指數(shù)較高，設施運轉率1a可高達20茬以上；對于某些特殊作物，則可以任意高度的多茬栽培、立體栽培，不僅提高了土地利用率，增加經濟效益，還可緩解蔬菜淡季，平衡上市；在栽培生產管理的過程中，水培蔬菜一般從定植到采收只需定植時配一次營養(yǎng)液，中途無需對營養(yǎng)液進行更換，因營養(yǎng)液可以循環(huán)使用，除去被蔬菜的根系吸收和自然蒸發(fā)外，相比土壤栽培的灌溉水會由于滲漏而損耗，水培蔬菜的耗水量很低，大約只有土壤栽培的1/5～1/10，具有節(jié)約水源和無滲透的優(yōu)點；水培蔬菜受季節(jié)、氣候的影響較小，省去了中耕、培土、除草、土壤消毒等大量作業(yè)，降低了人力成本，提高了生產效率；同時在種植過程中避免使用有害農藥化肥，顯著降低農藥與重金屬污染，不受土壤和水源污染的影響，大大提高了蔬菜的安全系數(shù)，更接近原始生態(tài)環(huán)境；水培蔬菜本身富含多種人體所必需的維生素和礦物質，同時由于營養(yǎng)液可以代替天然土壤向作物提供水分、養(yǎng)分、氧氣及溫度，最大限度地人為滿足作物整個生命周期的正常生長，所以生產出來的蔬菜不僅產量高品質上乘，比有土栽培產量提高1～3倍，而且產品檔次高，潔凈、鮮嫩、口感好，無污染、無公害，是純綠色食品。此外，水培蔬菜還能適應市場需求，可在同一場地進行周年栽培，1a365d每天都可以播種、定植、采收，不間斷地連續(xù)生產，解決蔬菜淡季供應不足的難題。

但在其實際運用過程中也存在一些不足，例如水培蔬菜的配套設施具有最初一次性投資較大、生產成本高、經濟效益相對較低、操作工藝復雜、技術水平高、農民難以掌握等特點，這些因素導致該項技術在蔬菜生產中難以推廣和應用。此外，栽培管理需要一定的專業(yè)技術知識作為支撐，不僅要掌握現(xiàn)代農業(yè)生產技術，還需要蔬菜的生理生化和機械電子方面的知識。目前由于栽培技術和經營管理水平相對落后等原因，一些水培蔬菜的生產企業(yè)效益并不高，綜合生產水平有待進一步提高，嚴重阻礙了該項技術在我國的推廣和發(fā)展。因此，本文從水培蔬菜的關鍵技術、設施栽培要求以及栽培生產管理3方面介紹采用深液流法進行智能溫室水培蔬菜栽培模式，以期為我國水培蔬菜研究及生產提供參考。

2 水培蔬菜栽培關鍵技術

我國現(xiàn)階段的蔬菜水培法主要有深液流法（DFT）、營養(yǎng)液膜法（NFT）、浮板毛管法（FCH）和動態(tài)浮根法（DRF）。

深液流法（DFT）是以無機營養(yǎng)液直接向植物提供必需營養(yǎng)元素的一種水培方式，將植株掛于液面上，而根系則垂于5～10cm或有時甚至更為深厚的流動營養(yǎng)液層中，通過水泵間歇開啟供液使得營養(yǎng)液循環(huán)流動進而提高營養(yǎng)液溶解氧含量，滿足植物根系呼吸需要。深液流法水培設施一般由貯液池、栽培槽、定植板和循環(huán)系統(tǒng)4大部分組成。該方法的特點是采用懸掛定植方式，易于調控；整個種植系統(tǒng)中營養(yǎng)液總量較多、液層較深、循環(huán)流動，為根系提供了一個較穩(wěn)定的生長環(huán)境；營養(yǎng)液緩沖能力強，能夠解決短時間內停電或其他故障而導致系統(tǒng)無法正常運轉的問題，大大降低了生產管理難度。

3 完善設施栽培

3.1 貯液池

貯液池是用來貯存和供應營養(yǎng)液的容器，常用磚和水泥砌成水槽置于地下，也可用鋼筋混凝土方式澆筑，厚度為18～24cm。貯液池不能漏液，必要時施工可考慮加入防滲材料，池面要比地面高出10～20 cm并要有蓋，以防止雨水等雜物進入滋生藻類。由于貯液池容量較大，無論冬夏營養(yǎng)液的溫度變化不會很大。一般通過供液系統(tǒng)將貯液池內營養(yǎng)液輸送至栽培槽中，以供作物需求。通常情況下，貯液池的大小一般根據水培的面積或者栽培槽所需營養(yǎng)液量進行計算。在貯液池使用前必須用清水進行浸泡2～3 d，以保持池內液體酸堿平衡。

3.2 栽培槽

栽培槽是作物生長的場地，是水培設施的主體部分。在建造栽培槽時，首先要將地面整平和夯實，并在建槽位置鋪上1層厚度為3～5 cm的石粉或者河沙打底，然后再澆5 cm厚的混凝土作槽底。如果在地基較為松軟的地方建造栽培槽，為了防止地基下陷而造成栽培槽斷裂，則需在槽底混凝土層內每隔20 cm加入1條直徑為8 mm的鋼筋，然后再在混凝土槽底上面的周圍用水泥沙漿砌磚成為槽框，最后還可加入防水涂料以防滲漏。

3.3 定植板

定植板主要由密度較高、板體堅硬的白色聚苯乙烯泡沫板制成，厚度為2～3 cm，定植板密度應在20 kg/m3以上，其密度越高，強度就越大。將泡沫塑料板裁成栽培槽略寬的長方形，然后根據栽培蔬菜株行距打約3.5 cm見方的小孔，即為定植孔。

3.4 營養(yǎng)液循環(huán)流動系統(tǒng)

深液流法營養(yǎng)液循環(huán)流動系統(tǒng)由供液系統(tǒng)和回流系統(tǒng)兩大部分組成。水培設施的給液一般是由水泵把營養(yǎng)液抽進栽培床。池中保持5～8cm深的水位，加液裝置由塑料加液主管和加液支管組成，塑料支管上每隔1.5 m有1個直徑為3mm 的小孔，營養(yǎng)液則從小孔中流入栽培槽。營養(yǎng)液循環(huán)流動途徑是將營養(yǎng)液通過水泵從貯液池中抽出，經加液主管和加液支管進入栽培槽，被植物根系吸收。高出排液口的營養(yǎng)液，順排液口通過排液溝流回貯液池，完成一次循環(huán)。

3 水培蔬菜栽培生產管理

3.1 營養(yǎng)液配制

營養(yǎng)液的配制與管理是水培蔬菜的關鍵技術，對蔬菜長勢好壞起著決定性作用。營養(yǎng)液配方中，差別最大的是其中氮和鉀的比例。在配置營養(yǎng)液時，必須充分考慮其化學試劑成本及純度，以減少化肥使用量，降低蔬菜生產成本。首先配出母液，然后進行稀釋，可以節(jié)省容器便于保存。營養(yǎng)液配置完成后需對其pH值進行測定，必須調整到適合作物生長的范圍內。營養(yǎng)液用量及濃度配比依據不同蔬菜品種而各不相同，在栽培管理過程中，營養(yǎng)液的供液時間和供液次數(shù)的調節(jié)還要根據蔬菜的實際生長情況和環(huán)境條件而定，隨時觀察，及時調整，以保證充足的養(yǎng)分供應。

3.2 播種育苗

育苗方法通常以海綿塊育苗為主，在20℃環(huán)境中育苗。在海綿塊上剪或割制裂縫，小心將種子播入海綿塊縫隙中，并把播種后的海綿塊浸泡于盛有薄層營養(yǎng)液的育苗盤內，添加水分使育苗海綿充分吸收水分，必要時蓋上遮陽網或塑料薄膜，用噴壺每天噴灑1～2次營養(yǎng)液，使營養(yǎng)液浸沒育種基質，待苗出齊后減少澆水量，保持海綿濕潤，出芽時稍加補光。為了擴大營養(yǎng)面積，待小苗長到2～3片真葉，根從海綿塊底部鉆出時再將海綿塊移入栽培槽的定植板上。

3.3 定植前的準備

定植前首先要準備好定植板，根據品種的不同，可選用不同孔大小的定植板。然后將小苗從土壤或無土栽培基質中起出后，需經過特殊處理后，用清水洗掉根系上多余的殘留基質，剪掉老根、死根以及多余的側生根，再用水培植物消毒液浸泡根系15～20min進行殺菌消毒，再次用清水沖洗幾遍干凈后，方可定植到栽培容器上。

3.4 定植分苗

定植也稱作間苗，是指將生長狀況良好的基質苗移置在定植板上的這一過程。一般播種后3～7d進行定植。將育種基質一個個掰開，在育好的苗莖基部裹好海綿條，然后將其一個個小苗塞入定植板上的定植孔中。定植板應插滿小苗后應盡快放入栽培槽中進行培育。定植后的管理非常簡單，除保證營養(yǎng)液的正常循環(huán)和控制好溫度外，不需要中耕除草，打藥等。

3.5 定植后日常管理

定植后的日常管理非常簡單，主要是合理控制好溫濕度、調整光照和定期通風，保證營養(yǎng)液的正常循環(huán)，中途無需中耕除草、打藥等。一般果蔬類蔬菜從定植到采收的整個生長期間，需要對營養(yǎng)液進行2～3次的更換；而葉類蔬菜如果沒有出現(xiàn)大面積的生理病害，則不需要進行更換，只需每周補充1～2次所消耗的營養(yǎng)液量即可。水培蔬菜對溫室設施要求較高，環(huán)境溫度需控制在15～30℃范圍之內；還要注意調節(jié)氣候和空氣濕度，可以增加一些空氣中的濕度，在溫室內安裝濕簾降溫設施；光照的調節(jié)主要是使用遮陰網等設施，而通風一般使用排風扇，使蔬菜一直在最適宜環(huán)境中生長。

3.6 病蟲害防治

由于水培蔬菜智能化溫室是一個密閉的空間，杜絕了外界空氣污染，水培營養(yǎng)液中各種成分配比具有可控性，又杜絕了土壤污染，所以水培蔬菜生長本身病害較少。主要病害是育苗期海綿下面發(fā)生的猝倒病和幼苗出海綿后發(fā)生的立枯病，因注意加強通風換氣，可采用移栽靈1500～2000倍液或者百菌清可濕性粉劑600倍液進行防治。而蔬菜蟲害則以菜青蟲、蚜蟲等，可采取頻振式殺蟲燈、黃板誘殺、人工捕殺或者吡蟲啉200倍液噴殺等方式進行綜合防治。

3.7 采收

根據蔬菜的生長狀況及時采收。一般生長周期為20～30d 或者可根據實際需要進行。將定植板從栽培槽中取出，將根系周圍的爛葉、黃葉去除，同時去除根系。有時為了直觀表現(xiàn)水培蔬菜的特點，可保留一部分潔凈根系；排掉營養(yǎng)液，徹底清洗栽培槽，準備種植下茬蔬菜。

4 結語

深液流法水培蔬菜操作較為簡單，易于掌握，可培育出優(yōu)質、高產及反季節(jié)性的蔬菜，不存在受地理位置、土壤、重茬、施肥、氣候等外在因素產生的影響，不為季節(jié)和品種所約束，具有很強的循環(huán)、連續(xù)耕作性能，同時可以防治蔬菜受到病蟲害影響，大大提高蔬菜產量和質量，真正實現(xiàn)了農業(yè)自動化，簡易化，具有極高的生產效率和經濟效益，對我國發(fā)展生態(tài)化農業(yè)具有重要意義。

參考文獻

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[3]陳浩濤，黃志農，劉勇，等.生態(tài)智能溫室水培蔬菜病蟲害發(fā)生與綜合防治[J]. 長江蔬菜，2006 （11）：24-25.

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智能溫室范文第4篇

智能溫室是集農業(yè)科技上的高、精、尖技術和計算機自動控制技術于一體的先進農業(yè)生產設施，是現(xiàn)代農業(yè)科技走向產業(yè)化的基礎[1]。玻璃智能溫室的骨架為鍍鋅鋼管，門窗框架、屋脊為鋁合金輕型鋼材[2]。智能溫室在設施栽培中，是使用壽命最長的一種結構類型[3]。筆者根據2年來在福建省的智能溫室無土椰糠基質設施栽培番茄經驗，介紹南方智能溫室無土椰糠基質種植番茄的成效，同時探討易被忽略的問題及解決方法。為番茄在沙漠、荒灘、鹽堿地、礦區(qū)等進行基質栽培[4]，乃至在家庭屋頂上和陽臺上的基質栽培，提供一些參考。

操作技術

栽培設施材料

試驗選用福建省農業(yè)科學院海西現(xiàn)代農業(yè)園區(qū)的玻璃智能溫室，其透光率為60%～70%（玻璃表面不清潔）。肩高約8 m。采用以色列公司生產提供的智能水肥機（型號為Galcom WEX，24VAC Controller，AMGW6L01的Computerized Control Systems）搭建無土栽培水肥一體化系統(tǒng)。采用地下水及可溶性肥料，作為水肥一體化供應。番茄于2013年10月移植到園區(qū)內的智能溫室，栽培方式采用澳大利亞引進的椰糠基質袋水肥一體化無土栽培。

栽培種植材料

番茄種植面積為2333 m2，品種包括‘夏日陽光’‘金石王一號’‘貓臉’‘瑞豐’‘倍盈’‘蔓西娜’，全部為無限生長型，采用單杠整枝、吊蔓及放蔓的栽培管理方法。

地面用石子鋪成，鍍鋅管的架子支撐栽培槽，槽上放置椰糠基質包，基質包長1 m，開挖4個定植穴，每穴種1株番茄，并配上1根滴劍。

栽培技術方法

定植前準備及移植 清洗或消毒基質條，基質條第1次使用時，按株距25 cm的間隔在基質條的薄膜上劃“+”或“×”。刀口8 cm左右，然后把“+”或“×”的薄膜內卷，露出基質插上滴劍。滴灌清水清洗基質條內的堿性，直至流出的水樣pH與清水一致，約需1～2天?；|條若是2次以上使用，t要在清園后，提前2天對基質條進行消毒處理，可用3%的雙氧水噴濕基質條及其栽培架，或用50%超微多菌靈可濕性粉劑600～700倍液處理。

設施設備檢修 檢查水肥機、各種水閥、滴灌系統(tǒng)、管道、滴劍等滴灌設備是否運行良好。檢查智能溫室的自動化控制系統(tǒng)，如天窗、風機、濕簾、內外遮陽網、內環(huán)機、噴霧等設施是否運行正常。

復查設定 對自動化控制系統(tǒng)進行復查設定，不同季節(jié)設定的內容有所區(qū)別，但最關鍵的是溫度的自動控制，自動化控制系統(tǒng)設計方案見表1。

檢查吊掛設備 對吊掛設備進行查修，保證每株有1個吊掛設備，若是舊的吊掛設備，還要拆下進行消毒后再掛上，并確保滾輪或掛鉤上的吊繩足夠長，一般要20 m以上。

移植 用小木棍或PVC水管三通做打洞器，在基質條上戳個小洞，小洞的深度要比育苗穴盤的洞大些，以便放苗定植。1 m的基質條每條種植4株，單行移栽，移栽深度以埋住苗坨為好。移苗后，注意把滴劍插好。移植后第1天只需滴清水，第2天就可以滴營養(yǎng)液。

日常管理

溫濕度管理 除自動控制設置外，有時還要人工手動控制管理。冬春季節(jié)室內溫度過低時要適當加溫，特別在冬季有霜凍時，應該注意天氣預報，在前一天的17：30前關閉所有窗戶，包括濕簾窗，把內、外遮陽網都展開保溫。第2天上午太陽出來后，再收攏內、外遮陽網。冬春季需要采取各種措施來增加光照，首先要保持玻璃或棚膜的清潔，以提高其透光率。春季溫室內的相對濕度若大于83%，可打開風機排濕。到夏季外界氣溫升高，溫室內需要降溫，將溫度控制在15～30℃。進入夏季高溫光照太強，先用外遮陽網進行降溫，再用內遮陽網、噴霧等措施。

水肥管理 栽培方式采用椰糠基質袋水肥一體化栽培，配備智能化水肥一體機。用自來水或地下水及可溶性肥料，作為水肥一體化營養(yǎng)液的供應。配方肥料每100 L液體含母液：A液，Ca（NO3）2 12800 g、EDTA-Fe螯合鐵320 g、

KNO3 6080 g；B液，MgSO4 6560 g、KH2PO4 2880 g、KCl 2400 g、MnSO4?4H2O 34.08 g、

H3BO3 45.76 g、CuSO4?5H2O 1.28 g、ZnSO4?7H2O 3.5 g、（NH4）6Mo7O24?4H2O 0.32 g；中和堿性的酸液是98.08%的H2SO4（1 L）或HCl、HNO3。設置水肥機自動灌溉營養(yǎng)液的EC為1.5～2.0 mS/cm、pH為5.7～6.0。母液稀釋160倍液后自動灌溉。每株采用一個流量為33 mL/min的滴劍，根據不同天氣和番茄生長發(fā)育不同階段，每天滴灌3～8次，每次3～5 min，以營養(yǎng)液剛好有些滲出為宜。后期生長旺盛，若有萎蔫的植株，要檢查滴頭、滴劍是否脫落，滴管是否曲折，水閥、水閘是否被人關閉；或其滴劍出水口是否被根堵住，應該及時把滴劍拔起清理后插回。由于根有趨肥性，應注意每個滴劍不能插太深，否則會把出水口堵住。

抹芽吊蔓放蔓 當植株長至20～25 cm高時，要及時吊蔓，防止倒伏。采用單桿整枝，把番茄蔓左一株右一株地用番茄扣固定在吊繩上。結合整枝及時疏花疏果，大果型的每穗留3～5個果，小果型的大多不要蔬果，但花穗很長的（如‘夏日陽光’）最好掐去尾部的二次花，以免浪費營養(yǎng)；同時抹除5 cm以上的側枝，及時摘除黃葉和開始轉色果串以下的老葉、病葉。若隔壁有缺株，則在基部留一側蔓作為缺株的替代株。當?shù)?串和第2串果實采收以后，除去老葉，進行放蔓。放蔓最好2人配合，一人在高處把吊繩松開，放下蔓；另一人在下面，保護放下的枝蔓及花果不受損壞，并把蔓擱置在承蔓架上，同時負責繞蔓、抹芽、蔬果、扣蔓、固定、整理等工作。放蔓要注意，在同一基質條上的植株，分成左右2行，一行向東（北）放蔓，另外一行則向西（南）放蔓；做大循環(huán)纏繞。

?；ū９?番茄雖然是自花授粉作物，但溫室內無風及昆蟲來授粉，在冬春季低溫時，為保住第1串果實，于9：00～12：00用番茄授粉器震動花柄；或用20～30 mg/L的防落素或番茄靈蘸花，或用貝稼噴花；嚴格掌握藥物濃度，溫度高時濃度低些，溫度低時濃度高些。使用荷蘭熊蜂輔助授粉更佳。

病蟲害防治 ①病害防治。注意通風排濕，控制室內溫度；及時整枝打杈，通過改變營養(yǎng)液磷和鉀的配方含量，適當增施磷、鉀肥，促使植株健壯生長，增強抗病力；一旦發(fā)病，小心拔出病株，立即裝進塑料袋，移出溫室外銷毀；接觸過病株的手和工具要消毒后才能去接觸其他健康的植株；局部噴藥預防，防止病害蔓延。②蟲害防治。以防為主；天窗、門口等設置防蟲網，隨手關門；在植株上部掛黃板，植株內部掛捕食螨等。局部發(fā)生蟲情，及時局部噴藥。

適期采收 番茄果實因品種不同，其貯藏時間也不同，應根據不同品種確定適宜的采收期，以提高番茄產量。薄皮和軟果型的品種，建議7分熟采收，以免儲運過程中的裂果損耗。厚皮和硬果型的品種，8、9分熟采收，儲運過程還會后熟，盡量避免爛果。完全熟的果實，極易裂果及腐爛，要當天銷售或處理。采收果實時，要注意剪平果柄。若果柄太長會互相戳傷，引起損耗。小果型的品種，可以考慮等整串果實基本成熟時整串采下以節(jié)約勞動力。采下的果實要分類包裝，用透氣的塑料盒、塑料框、紙箱等包裝。

栽培試驗成效

番茄于2013年12月始花，2014年2月開始采收，一直采收到夏季高溫番茄無法正常開花結果（7月），共采收6個月。在經過統(tǒng)計產量后得知，‘夏日陽光’‘貓臉’和‘蔓西娜’等3個中小果的番茄，其平均產量為11.31 kg/m2，‘金石王一號’‘瑞豐’和‘倍盈’大果的番茄平均產量為15.89 kg/m2。若種植提前1個月（9月），則采收就會多1個月，產量會更高。經過測定[5-6]，番茄的硝酸鹽含量達到了可生食標準（≤432 mg/kg）。

近年來，各機構對蔬菜硝酸鹽含量調查測定結果顯示，國內蔬菜硝酸鹽含量分布在15～7600 mg/kg，其中，葉菜硝酸鹽含量在2000～7600 mg/kg[7]?？梢钥闯?，中國居民的硝酸鹽攝入量遠遠超過安全標準[8]。不合理施肥會導致土壤板結、次生鹽漬化、養(yǎng)分不平衡、酸化等諸多問題[9]，使蔬菜硝酸鹽含量提高、品質安全性降低[9-12]?？刂剖卟讼跛猁}含量，實現(xiàn)蔬菜無公害生產刻不容緩。因此，應根據番茄的需肥規(guī)律和不同肥料的效應來控制番茄硝酸鹽含量，實現(xiàn)番茄的高產、優(yōu)質、高效、環(huán)保生產，以促進番茄種植產業(yè)的可持續(xù)發(fā)展[13]。

討論

四周環(huán)境及光強問題及解決辦法

在智能溫室的東側，有個占地333 m2的入門大廳，該建筑物超過溫室整體高度的1/4，遮擋了上午東升的太陽，靠大廳周圍的溫室內植物只有到11：00后才能得到太陽的照射。溫室外西邊有的高大綠化喬木遮光。生長及結果都不如靠南面光線充足的3行，光線好的生長更快，開花也早2周，果實成熟快1個月（特別是在冬季）。據文獻報道，每晚（開花后）進行紅光照射3 h，可以增產15%左右且能提高番茄品質[14]。為提高作物產量和質量，建議砍去或半腰修剪西邊的高大喬木。設施建造時，東南西側盡量減少遮光的高大建筑物及高大綠化喬木，建筑物及綠化喬木應安排在溫室的北側。

溫室及種植畦的走向問題及解決方案

由于園區(qū)內的智能溫室起始是用作成果展示，所以沒有考慮到作物種植畦的走向問題。受地理位置的影響，目前整個大棚是坐西朝東，水簾在東側，風機在西側，所以種植畦也只能東西走向。為了讓光線盡可能均勻地照到每一株作物上，要求的走向最好為南北走向；搭建的大棚及畦的方向，只要條件允許應采用南北向，因為南北向溫室的透光量要比東西向高5%～7%，溫室內白天溫度變化平緩。玻璃溫室建造昂貴，其走向無法改造。但畦的走向可以改造成南北走向，當然，水肥系統(tǒng)、噴霧系統(tǒng)、吊掛系統(tǒng)等設施也要跟著改造?？紤]到濕簾-風機降溫的作用，靠近濕簾一側建議種植矮桿作物，風機一側種植較高桿作物。建議建造智能溫室，濕簾設計在北側，風機在南側，畦的走向為南北方向。

基質無土栽培水肥問題及解決辦法

一般蔬菜適宜pH為5.5～6.5，該地塊地下水pH在7以上（偏高）。需用酸來中和。每周要測1次基質槽排出液的EC、pH以及硝酸鹽的含量，作為調整水肥配方的依據；根據實際需要，及時改變配方及酸的使用。若EC值太高，還要進行洗鹽。番茄進入盛果期缺硼、鈣嚴重，特別是‘夏日陽光’表現(xiàn)明顯。番茄缺硼導致新葉停止生長，生長點停止發(fā)育，整植株表現(xiàn)萎縮狀態(tài)，莖呈彎曲狀，并有木栓狀龜裂，葉色變成濃綠色[15]。隨著營養(yǎng)液缺硼的加劇，葉片葉綠素含量減少，類胡蘿卜素降低，株高增高，莖粗變細，第1花序高度升高，花序間距變大，坐果率降低，果形指數(shù)變大，平均單果重變小，單株結果數(shù)變少，單株產量降低，可溶性固形物含量降低[16]。果實表面有木栓狀龜裂是番茄缺硼的主要特征[15]。過量施用石灰會導致番茄硼的缺乏，有機肥施用不足，施用過量的鉀肥抑制了硼的有效吸收[15]。番茄缺鈣造成植株萎縮、幼芽變黃、變小，生長點附近的葉片變?yōu)楹稚?，并有部分枯死，生長點停止生長，果臍變黑，形成臍腐[15]。要及時調整硼和鈣的施用量，最好噴施葉面肥或施用螯合肥，有利于其吸收，并減少拮抗作用。雨天、陰天每次的灌溉時間或灌溉次數(shù)要相應減少，做到及時調整；特別是基質槽會漏水的地方，更要減少次數(shù)，每次灌溉只讓基質達到飽和水即可，最好營養(yǎng)液不要流出基質袋。否則會造成栽培地面積水，從而加大空氣濕度。

滴灌設施有關問題及解決方案

種植園內有6個水閥控制6個區(qū)域的灌溉，有時參觀的人員出于好奇，會把水閥頂上的旋鈕從自動控制撥到手動控制，從而造成這個水閥控制的區(qū)域無法得到灌溉，晴天少灌溉半天就會造成植物萎蔫。建議在水閥上和進水開關上加裝保護裝置或保護罩。同時要注意防止滴頭連接處漏水，滴劍管易折并堵塞的情況；再者，滴劍不能插太深，否則番茄的根長勢過旺會向滴劍出水口生長，并堵塞出水孔。肥料有沉淀，會出現(xiàn)細小顆粒，所以滴頭易出現(xiàn)堵塞，應經常查看并修復。

在郊區(qū)或偏遠農場經常會出現(xiàn)突然斷電現(xiàn)象，灌溉時若突然停電，恢復供電后要灌溉時，機器對混合桶里已經滿桶的肥水不知道如何處理，會出現(xiàn)報警并停止灌溉，同時又會有少量的水進入混合桶里，造成桶里的肥水一直有少量外溢現(xiàn)象。解決方案：①停電后電腦要重啟，桌面等其他界面要重新打開。建議對以色列水肥機的軟件程序進行改進，恢復供電后電腦及各種界面能自動開啟，恢復供電后混合桶里的滿桶水先排到一定區(qū)域，以便下一個灌溉循環(huán)的開始。②采用備用電源，當主電源斷開時，備用電源自動開啟。

吊掛系統(tǒng)放蔓問題及解決方案

溫室內溫濕度高，番茄生長快，節(jié)間長，抹芽、打去老葉、放蔓、固定蔓，3～5天要進行1次。孫洪仁等[17]以草坪草為材料，葉面噴施多效唑，使草坪生長格局發(fā)生改變，生長延緩，修剪次數(shù)減少，節(jié)約修剪的人力和財力，并使草坪保持美觀的綠色[17-19]。建議使用矮壯素（多效唑），縮短節(jié)間長度，減少放蔓的次數(shù)。番茄苗在四葉一心時噴施50 mg/L多效唑，植株比對照葉片數(shù)量增多，株高變矮，有效控制了徒長，莖稈增粗，整株鮮、干重增加，根冠比增加，壯苗指數(shù)增加，形成了壯苗，比對照長得更加健壯，但具體的最佳噴施時期還需要進一步的研究和摸索[20]。番茄苗在四葉一心比二葉一心噴施效果更佳；兩者噴施后壯苗指數(shù)和產量都顯著增加，但四葉一心噴施壯苗指數(shù)更高，產量增加更多[21]。放下的蔓要用大號鐵線做的扁擔，把兩側的蔓收集整理在一起，如蔓較多，則扁擔兩側的鐵線要制作得高些。

南方夏季高溫問題及解決方案

目前南方智能溫室采用秋季種植番茄，冬、春、初夏季收獲的形式，無法做到種植1次，一年四季收獲采果。夏季（特別8～9月）溫度較高，用濕簾-風機降溫的電力成本高，并且南方空氣濕度大，濕簾和風機的距離遠，降溫效果不理想。建議南方智能溫室四周高度的1/3～1/2（從地面開始向上）改用窗戶或卷膜，內設防蟲網。高溫時，打開四周的窗戶或卷上膜，讓其自然通風，再加外、內遮陽，溫室內溫度就會比室外低，同時節(jié)約用電。南方春夏多雨，天氣多變，同時建議溫室外要設置雨水傳感器。在下雨時能自動關閉天窗（以免斜雨從天窗進入溫室內），天晴則自動開啟天窗。在茬口上做些調整，避開高溫。如在高溫的6～8月時段種植黃瓜1茬（5～6月播種[22]）。番茄6～7月播種，播后分苗1次，8月下旬～9月上旬定植，12月左右始收，春節(jié)前后上市，經濟效益明顯[23]。

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智能溫室范文第5篇

【摘要】針對溫室園藝肥料多采用露天沖施導致利用率低、浪費嚴重的問題，本文通過充電蓄電池動力和遙控信號終端調節(jié)水泵的方法，采用肥料注射混合技術，實現(xiàn)面向溫室園藝的便攜式遙控施肥功能，精度和效率顯著提高。

背景

溫室園藝施肥多采用露天沖施的方式，存在利用率低、浪費嚴重的問題，新型沼液營養(yǎng)液的引入，對于提高作物品質有很大幫助，但對施肥的設備也提出了更高的要求。精準控制液體肥料，并按照作物需求投放到根部，是解決這一矛盾的關鍵點。通過開發(fā)專門的智能施肥農用機具，并與滴灌、小管出流和機具等已有的傳統(tǒng)農業(yè)設施相結合，可提高施肥精準度和智能化水平，同時由于溫室環(huán)境的限制，如何快速實現(xiàn)施肥機的便攜化和可控性便成為了研究熱點。

原理

溫室園藝便攜式遙控施肥機采用充電蓄電池作為動力，在溫室中完成肥料溶液過濾、加壓和噴射，采用緊湊型結構，方便攜帶以及搬運。采用施肥泵精準控制，能解決作物施肥無法精確定量、均勻施肥的難題。該裝置控制系統(tǒng)基于物聯(lián)網控制，可遠程發(fā)送信號控制溫室園藝灌溉施肥作業(yè)，并根據溫室缺水信息，分區(qū)域自動調節(jié)水肥用量，實現(xiàn)按需給肥、按需給水，確保作物生長健康，節(jié)水增收。

結構設計

裝置采用鋼板折彎成三角形結構，具有很好的抗壓能力。左側的支撐板通過螺栓與主安裝板固定，蓄電池的內置可以實現(xiàn)蓄電池的方便更換以及可以有效延長蓄電池的壽命。通過電動水泵對沼液等營養(yǎng)液進行直接加壓，注射進水管支路中，實現(xiàn)營養(yǎng)液的水肥一體化作業(yè)。

管路設計

施肥機采用便攜式電動裝置，可實現(xiàn)營養(yǎng)液的電動注入以及移動使用，設計原理見圖1。其通過壓力傳感器能檢測到系統(tǒng)的壓力值，恒壓裝置實現(xiàn)注肥壓力的恒定，避免壓力的相對波動。肥料母液從進水口快接處被定量抽入施肥機中，經過雙層過濾后被水泵加壓，流向出水口快接，進入灌溉管路。通過設置有恒壓模塊的水泵出水口，可以對水壓進行檢測，當水壓波動太大時，自動控制水泵進行相應的開關運轉，實現(xiàn)水泵加壓后營養(yǎng)液的恒壓注射。主管路的水流壓力發(fā)生變化時，施肥濃度會有波動，通過固定在壓力傳感器和出水口快接之間的調壓閥自動回流部分營養(yǎng)液，實現(xiàn)濃度的相對穩(wěn)定。裝置實物圖見圖2。

軟件設計

基于嵌入式系統(tǒng)開發(fā)施肥控制軟件，通過遠程無線信號將施肥指令發(fā)送給便攜施肥機的控制器，控制器根據無線信號調節(jié)施肥效率以及施肥開關，可實現(xiàn)無人值守的施肥量變量調節(jié)，也可通過無線信號使蓄電池進入休眠狀態(tài)，并自動加鎖，使電源無法使用，提高電池的壽命。軟件界面如圖3所示。

控制器將接收到的手機APP等終端無線控制信號，進行糾錯及檢驗后，并根據信號通過脈沖控制施肥泵的流量線性變化，實現(xiàn)施肥的變量控制。當營養(yǎng)液流量的變化信息反饋給控制器后，根據施肥濃度的比例系數(shù)，調節(jié)主管道的水流量，實現(xiàn)營養(yǎng)液濃度的恒定不變，同時控制器也可直接關閉水泵，發(fā)送信號給主管道電磁閥，實現(xiàn)主管路的關閉。軟件專門設計節(jié)能策略，軟件發(fā)送指令給控制器來驅動蓄電池主電路接觸器全部斷開，實現(xiàn)所有電路的切斷，然后每隔1星期發(fā)出信號，根據控制器的喚醒策略，使得接觸器閉合，啟動水泵轉動20 s，實現(xiàn)蓄電池的定期負載放電，使蓄電池有條件的休眠，提高壽命3倍以上。