生物质发酵产热-小型温室棚联用对春冬季烟苗生长温度调控的数值研究

小型温室棚作为农业生产的重要设施,可为农作物创造一个温度适宜的、受保护的生长空间,保证作物正常生长、促进作物早熟。以确保重庆地区春冬季烟苗正常发育、维持温室内适宜的土壤温度为导向,对温室棚内温度进行了试验和数值模拟,探究了温室棚内温度分布规律,并在此基础上分析生物质发酵产热对温室棚内土壤温度场的影响。结果表明:试验中埋设稻壳的温室棚内土壤温度平均提高3.5℃且温室棚中平均温度低于10℃的天数明显减少。埋设稻壳的温室棚中烟苗茎高和叶片数增长值最大,平均茎高从移栽时的7.8 cm增长到了12 cm,叶片数从平均5片增长到了11片,均大于未埋设稻壳试验组,这表明土壤中埋设稻壳有助于烟草的生长发育。数值研究表明温室棚内不同深度的土壤层温度变化状况一致,均呈现先降低后升高再降低的趋势。地温随土壤深度的增加而降低,地表下10 cm、20 cm的土壤层区域温度高于10.6℃、8℃,有利于烟苗在低温环境下正常生长。且土壤温度存在一定的昼夜温差,更利于烟苗发育。埋设稻壳的温室土壤层温度变化趋势与未埋设稻壳的温室一致,但其土壤层平均温度、最低温度至最高温度以及昼夜温差分别升高了2.3℃、1.1—5.5℃、4.8℃。试验和数值研究结果表明稻壳发酵产生的热量可以提高和维持温室内土壤温度,对土壤具有保温和热量补给的作用。

一种小型温室集散控制系统的设计

针对农村现有小型温室进行规模化生产管理改造的需要,运用CAN总线技术,设计集散控制系统,并采用Freescale的MC68HC908GZ60微控制器作为核心芯片实现,达到分散控制、集中管理的规模化生产管理目标。重点阐述了控制系统硬件、软件的设计与实现。

基于产品系统设计理论的遥控式小型温室喷雾机设计研究

随着我国农业的不断发展,智能温室喷雾机的市场需求日益增大,其行业竞争也越来越激烈。本文通过运用产品系统设计方法厘清温室喷雾机设计中各子系统之间的关系,并通过产品系统设计的流程对温室喷雾机进行调研分析和设计定位,最终进行设计实践提供更好的设计方案以解决当前市场温室喷雾机存有的各种问题,为遥控式小型温室喷雾机发展奠定了一定的理论依据。

基于生长模型的温室小型西瓜栽培管理专家系统(ESWCM)的研究和建立

运用知识工程和信息技术原理,将温室小型西瓜生长模型与A IP 1.0专家系统平台相结合,建立了基于生长模型的温室小型西瓜栽培管理专家系统(ESW CM),包括知识库(KB)、模型库(M B)、数据库(DB)、推理机(IE)和人机界面。系统综合运用推理、预测、解释等机制帮助用户设计栽培管理方案,解答栽培技术问题,以及动态模拟和预测温室小型西瓜的生育进程。基于生长模型的温室小型西瓜栽培管理专家系统将模型的预测功能与专家系统的逻辑推理相结合,提高了温室小型西瓜的栽培管理水平。

温室小型西瓜光合生产与干物质积累模拟模型

在借鉴国内外温室蔬菜作物光合生产和干物质积累模拟模型的基础上,根据温室小型西瓜的试验数据,确 定有关模型参数,建立了温室小型西瓜光合生产和干物质积累模拟模型,模型包括叶面积指数动态模型、光合生产 动态模型和干物质积累动态模型。模型利用有效积温对叶面积指数LOGISTIC方程建立叶面积指数动态模型,同时 光合作用模型还引用简便有效的高斯积分法计算冠层每日的总同化量,既考虑了光合有效辐射的日变化规律,又考 虑了太阳高度角的变化对冠层反射率的影响;此外,模型还考虑了温度对呼吸作用的影响,确定了温室小型西瓜的 碳水化合物转化成干物质的系数CF。通过不同品种、不同播期下的干物质积累动态的模型检验,表明模型有较强的 精确性、机理性和实用性。

温室小型西瓜的干物质分配模型

根据分配指数的计算原理,利用温室小型西瓜的试验数据分别建立了地上、地下部分配指数及地上部各器官的分配指数模型:地上部分配指数PIS=0.990/[1.000+6.935×exp(-0.035×GDD2)];地下部分配指数PIR=1-PIS;茎分配指数PILVG=0.650/[1.000+0.001×exp(1.450×GDD)];叶分配指数PISP=0.500/[1.000+0.003×exp(16.218+0.086×GDD-0.597×GDD2)];果分配指数PIST=1-PILVG-PISP。由此建立了基于分配指数的温室小型西瓜不同器官间干物质分配动态的模拟模型,并利用不同品种、不同栽培时间的试验资料对模型进行了验证。结果表明,该模型对温室小型西瓜干物质分配动态的模拟具有较好的解释性和预测性。

小型农作物温室大棚二氧化碳浓度监测系统

针对小型农作物温室环境指标监测的需要,设计实现了农作物温室大棚二氧化碳浓度监测系统。采用STC系列单片机控制,对农作物大棚内二氧化碳浓度进行近距离实时监测,采用TFT彩屏显示实时值和动态曲线,具有阀值调节,超过阀值报警,可实现小型温室农作物的生长环境二氧化碳浓度的实时监控。

基于无线传感器网络的小型农作物温室大棚信息采集系统

针对温室环境农业信息采集的需要,设计实现了基于无线传感器网络的小型农作物温室大棚信息采集系统。系统利用无线传感器网络基础节点集成二氧化碳传感器模块,收集大棚内二氧化碳数据。通过Zig Bee无线射频把数据传给系统的无线传感器网络基础节点,实现二氧化碳浓度的动态监测。TFT彩屏显示二氧化碳浓度的实时值,具有阀值报警功能,使管理者能够及时的对大棚内的农业信息参数做出适当的处理。