日光温室封闭式栽培系统的设计与试验

土壤连作灾害、生产资源严重浪费和环境污染已成为日光温室生产中制约其发展的瓶颈问题,为了解决这些问题,实现节水、节肥、保护环境的目的并提高温室生产的管理水平和自动化水平,该文设计了一种日光温室封闭式栽培系统。与传统栽培管理方式不同,该系统使用基质栽培代替土栽方式,采用基质袋装或塑料薄膜完全包裹的模式,实现了与外界环境的有效隔离;使用水肥一体化营养液滴灌代替水肥分离灌溉方式,回收多余营养液并循环利用;采用无线传感器网络模式,实现了温室环境信息的自动采集和发送。试验结果表明,采用封闭式栽培比传统土栽方式番茄产量提高了11.7%,水、肥用量均节省了2%(基质不同,节省水、肥量不同),同种基质情况下,采用封闭式栽培方式,由于营养液实现了循环利用,水、肥节省率可以达到17.2%。

温室封闭式栽培自适应灌溉方法

为了改进和提高温室封闭式栽培精细灌溉控制方法,针对利用Penman-Monteith(P-M)公式和传感器数据信息相结合进行灌溉控制中因为涉及参数较多而使用不便、需要近似计算导致建立的作物蒸腾模型精度不够等问题,该文根据封闭式栽培可以回收并循环利用多余灌溉水的特点,利用灌溉量与排出量的差值和温室小气候环境数据建立相对精确的作物蒸腾量计算模型,并在此基础上利用人工神经网络算法实现了温室封闭式栽培自适应灌溉控制,结果表明,在10 d内灌溉用水量为实际蒸腾量的97.8%,基本实现了按照作物需水量进行灌溉。研究对于实现按照作物蒸腾量进行准确的水分供给、节约灌溉用水量、提高水分利用效率具有一定的现实意义。

黄瓜薄层基质无土栽培试验初探

薄层基质栽培是一种简易的封闭式无土栽培方法。通过采用基质栽培层与营养液缓冲层上下分层和渗透灌溉的槽式设计,不仅极大地减少了基质用量,而且达到了根际环境水、肥、气、热协调,水分管理简单安全的目的。在以黄瓜大棚秋季栽培的试验中,初步探讨了基质配比、基质用显、基质湿度和灌水量诸技术指标。

基于二次混合机构的营养液调控模型与PID算法实现

封闭式栽培是解决中国日光温室传统栽培连作障碍问题的有效途径之一。营养液调控过程的性能指标是封闭式栽培模式的关键。该文针对一种具有二次混肥特性的营养液调控过程进行动态分析并建立模型,使用PID控制算法实现了营养液调控,并对影响因素进行对比试验。试验结果表明,系统达到稳定的时间随出液流量的减小或营养液浓度之和的增大呈现减小的趋势;系统震荡持续时间与超调量随出液流量的减小或营养液浓度之和的增大呈现增大的趋势。由试验结果与分析可知,该带有二次混肥的封闭式栽培系统中最优的出液流量与营养液浓度之和分别为6 m3/h与200 g/L,在此状态下进行PID控制参数整定,得到系统在最优条件下稳定时间为100 s、超调量为3%、震荡持续时间为25 s。表明该带有二次混肥的封闭式栽培系统的营养液调控过程能使用PID算法进行调控,能使系统实现稳定、高效的运行。该研究为封闭式栽培的营养液调控提供了参考。

植物的养分全部来自土壤吗——介绍二氧化碳气肥及其全封闭培植系统

大约360多年前,荷兰人范海蒙为试验植物的养分是否全部来自土壤,进行了一次有趣的达5年之久的科学试验。他将一株5磅重的柳树栽在盆土中,只用雨水灌溉,5年后长到160多磅。根据物质不灭定律,若柳树的养分全部来自盆土,盆土质量应减少160多磅。可经称重发现盆土仅仅减少了100多克。那么柳树的增重部分究竟来自何方呢? 科学理论与实践都证明,绿色植物只从土壤中吸取其本身重量的极少部分物质,而本身生长所需的大部分物质,均来自空气中。