基于PLC的超声波气雾栽培控制系统设计

以西门子1200系列PLC作为控制器,自动调节超声波频率使营养液形成喷雾,周期性喷到兰科植物上,设计出基于PLC的超声波气雾栽培装置。该装置采集室内环境参数,根据每日雾化时间段与植物栽培指标自动控制超声波频率、室内环境参数,此外,装置配有人机界面,用以显示当前雾化频率、栽培环境参数及设备状态等信息,也能够设定超声波气雾栽培指标,切换手动/自动操作模式等功能。该设计不仅可有效解决普通水培中供氧、供肥的矛盾,还能够提高水和养分的利用效率,减少病虫害发生,提高栽培的成活率,具有一定的应用价值。

蜜玉甜瓜气雾栽培高效模式研究

主要介绍运用甜瓜栽培数字化系统环境下的蜜玉甜瓜气雾栽培高效模式,包括基本结构、栽前处理、育苗、雾培期管理、营养液管理和病虫害防治,以期为推广蜜玉甜瓜气雾栽培提供一定的参考。本模式立足生态循环绿色安全零排放生产,将为梅州市周边甜瓜雾化栽培温室的建设及甜瓜栽培模式的更新打下基础。

北方日光温室气雾栽培对番茄植株生长、产量和品质的影响

为探析北方日光温室气雾栽培对番茄植株生长、产量和品质的影响,以粉果番茄为试验材料,在相同营养液配方下分别采用气雾栽培、水培、基质培、土培4种栽培模式,分析不同栽培模式下番茄的株高、茎粗、叶绿素含量、净光合速率等生长发育指标,以及可溶性糖含量、可滴定酸含量、果实大小、重量、产量等品质指标。结果表明,气雾栽培番茄的株高、茎粗、叶绿素含量、净光合速率均大于水培、基质培和土培,果实平均直径、单果重量、产量均大于其他3种栽培模式,增产率为6.48%~15.81%;气雾栽培番茄的可溶性糖含量和可滴定酸含量低于土培和基质培,其口感比土培和基质培番茄略差。

番茄气雾栽培营养液配方的筛选

以研丰二号番茄品种为试验材料,在学校实验室进行气雾栽培试验,以Hoagland’s配方为基础母液(1.0C),分别设置6组不同浓度的处理(1/6C、1/5C、1/4C、1/3C、1/2C和C)对番茄进行处理,研究不同营养元素浓度对番茄生长的影响,得出番茄生长过程中,使用0.001~0.0025mol/L硝酸钙、0.0008~0.00125mol/L磷酸二氢钾、0.001~0.0015mol/L硫酸钾、0.0007~0.001mol/L硫酸镁的营养液来处理番茄,对番茄植株生长促进作用明显。

气雾栽培模式在景观建设中的应用

气雾栽培模式常被应用在无土栽培、蔬菜生产、科技探索、科普展示等不同的领域和场景中,在园林景观和园艺设施建设中也可以应用到很多气雾栽培的方法和模式。通过特有的或常见的喷雾装置和动力传输设备可以使液态的水形成水雾、水汽、迷雾等形式,为植物提供生长需要的水、气等养分和营养元素。气雾栽培模式通过不同的材料、设施设备、造型风格和组合方式加以改造优化与景观建筑相互融合形成单独或组合形式的景观效果,为人们带来丰富多彩的视觉体验和新鲜尝试。

气雾栽培模式在景观建设中的应用

气雾栽培模式常被应用在无土栽培、蔬菜生产、科技探索和科普展示等不同的领域和场景中,在园林景观和园艺设施建设中也可以应用到很多气雾栽培的方法和模式,通过对不同的材料、设施设备、造型风格和组合方式加以改造优化,与景观建筑相互融合形成单独或组合形式的景观效果,为人们带来丰富多彩的视觉体验和新鲜尝试。简要介绍了气雾栽培模式、类型、材料选择,阐述了气雾栽培在景观建设中的应用方式,分析了气雾栽培模式的优势及注意事项,以期为景观建设提供更丰富的方法。

气雾栽培马铃薯块茎的基本物理特性

对气雾栽培马铃薯块茎进行了压缩破坏和静载蠕变试验,分析了不同加载方向和不同加载速率对其破裂应力和破裂应变的影响。运用四元件Burgers模型对气雾栽培马铃薯块茎的蠕变过程进行了模拟,探索了其流变特性。压缩破坏试验表明,气雾栽培马铃薯沿各轴向压缩时的屈服极限和破坏极限均低于土壤栽培的马铃薯,压缩载荷的加载速率对气雾栽培马铃薯块茎组织的破裂应力影响不大,但对破裂应变影响较大。此外,蠕变测试结果表明,在外荷载作用下气雾栽培马铃薯呈现出明显的黏弹性变形和黏滞流动性。Burgers模型中的元件参数拟合值可以很好地反映其蠕变特性,各轴向的模型相关系数均在0.95以上。研究结果为减少气雾栽培马铃薯在生产环节的机械损伤提供了理论依据。

蔬菜气雾栽培箱不同气流循环方式的流场和温度场CFD模拟

蔬菜气雾栽培箱内的空气流动和温度对箱体内的环境调节及农作物生长具有重要作用,农作物周围空气的均匀性流动能促进农作物的生长速率。为探究蔬菜气雾栽培箱内流场及温度场分布规律,基于计算机流体力学(CFD,computational fluid dynamics)方法,利用FLUENT软件,结合标准湍流模型、有孔介质模型、作物冠层质热交换模型等,建立了蔬菜气雾栽培箱不同气流循环方式下的CFD模型。并对气雾栽培箱内的环境进行优化设计,设计了3种气流循环方案:顶面进侧面出,侧面进顶面出,侧面进侧面出。对送回风口的不同位置布局进行了研究,并对3种气流循环方案进行了数值模拟。模拟结果可知:气流为顶面进侧面出方案中,风速位于生菜生长适宜风速值区域占58.1%,适宜温度值区域占93.6%,通风死角区域占比0.844%;气流为侧面进顶面出方案中,生菜生长适宜风速值区域占59.6%,适宜温度值区域占99.98%,通风死角区域占比0.069%;气流为侧面进侧面出方案中,风速位于生菜生长适宜风速值区域占54.3%,适宜温度值区域占92.4%,通风死角区域占比16.7%。分析对比后得到侧面进顶面出为最佳气流循环方案。并对此进行了试验测试,结果表明:气雾栽培箱内温度、风速模拟值和实测值进行对比,温度平均相对误差为3.9%,均方根误差为0.86℃。风速平均相对误差为3.5%,均方根误差为0.26m/s,模拟值和实测值误差较小,模拟效果良好,验证了CFD模型的准确性。该研究为蔬菜气雾栽培箱内的流场及温度变化规律,内部环境调节,装置优化设计提供了参考依据。

植物气雾栽培研究进展

气雾栽培是把植物根系完全置于由营养液形成的弥雾环境中生长的一种新型栽培方式。本文分别从气雾栽培设施建造、营养液配方研究、气雾栽培对植物生长、产量、品质的影响等方面对植物气雾栽培研究进行了综述,最后总结该方面研究的不足并提出展望,以期为气雾栽培在植物学领域的应用提供理论解析与技术支撑。

沼液在气雾栽培技术中的应用研究

文章旨在研究沼液的资源化处理技术,将沼液应用到气雾栽培技术中,实现沼液减排与资源化的耦合。结果表明,沼液是一种较好的有机肥料,牛粪原料沼液中各种营养物质含量比例协调,适宜在气雾栽培技术中应用。沼液在经过24 h曝气、调节pH值至6.0～8.0,调节EC值至1.2～3 mS.cm-1等预处理工艺后,可有效应用于气雾栽培种植技术中。用沼液进行气雾栽培蔬菜可明显提高蔬菜品质,沼液-气雾栽培蔬菜中维生素C,总糖等指标高于无机营养液-气雾栽培蔬菜,硝酸盐指标低于无机营养液-气雾栽培蔬菜。经济分析结果表明,与无机营养液-气雾栽培工艺相比,沼液-气雾栽培工艺种植蔬菜的亩运行成本可降低2.4万元。

不同营养液对气雾栽培生菜生长发育的影响

采用4种不同营养液对生菜进行槽式气雾法栽培,通过对生菜长势和生理指标检测和分析,研究适宜的雾培生菜营养液配方,为今后生菜工厂化生产提供参考。结果表明,供试的4个雾培营养液配方对生菜生理指标影响差异显著。其中,营养液4配方种植的生菜具有较高叶片数、叶面积、茎粗,且叶绿素含量前期增长较快,是该试验条件下最适合生菜气雾栽培的营养液配方。

马铃薯开花和杂交坐果的理论以及气雾栽培法促进开花坐果的可行性

有性杂交在马铃薯育种中占有重要地位 ,亲本材料的开花多少、坐果与否 ,除了受环境条件的制约外 ,还受杂交技术和方法的影响。本文综述了自然条件下马铃薯杂交所面临的困难以及促进马铃薯开花和坐果的几种方法 。

两种园艺植物屋顶气雾栽培的比较

以生菜和番茄为材料,采用城市屋顶气雾栽培温室和普通蔬菜大棚两种设施种植,比较两种栽培方式下生菜和番茄的根系生长特性、生物量和品质。结果表明,气雾栽培方式相比普通蔬菜大棚有土栽培方式在促进生长、提高生物量和提升品质方面有显著的优势,适合在城市屋顶推广。

气雾栽培式家庭植物工厂设计

为满足城市居民的家庭种植需求,开发一种气雾栽培式家庭植物工厂系统。以触摸屏PLC一体机作为控制器,采用LED光源,对营养液循环处理系统、环境调节控制系统、人工光系统进行针对性设计和设备选型;分别进行PLC软件、触摸屏软件和移动终端应用的设计开发,实现对家庭植物工厂的设备运行状态、环境因子、营养液因子等信息的监测与执行设备控制。整体测试结果表明:环境温度控制偏差小于0.3℃,平均响应速度大于1.24℃/h;CO_(2)浓度控制偏差小于0.0024%,平均响应速度大于0.0052%/h。营养液温度控制偏差小于0.4℃,平均响应速度大于1.43℃/h。系统各项性能均达到设计要求,具有较高的可靠性,可以满足实际应用需求。

凉山州气雾栽培法生产微型马铃薯营养液配方的研究

马铃薯原原种气雾栽培法是一种新型的无土栽培技术,相较传统栽培方式,具有较多优势。调控营养液营养元素是获得马铃薯原原种高产的关键技术。以马铃薯"米拉(Mira)"品种的脱毒试管苗为试验材料,在水培壮苗培养阶段采用Box-Behnken设计,对改良霍格兰营养液中硝酸钾、磷酸二氢钾、硝酸铵的比例进行了优化。优化后(即优化霍格兰)的营养液中三者的比例为:硝酸钾645 mg/L、磷酸二氢钾230 mg/L、硝酸铵120 mg/L,采用此营养液用于后续的原原种气雾栽培试验。优化霍格兰在雾培马铃薯植株生长阶段与改良霍格兰和荷兰配方相比,株高和叶面积显著增加,但是匍匐茎数和匍匐茎分枝数低于后两者。在雾培马铃薯结薯期,与营养液中采用230 mg/L磷酸二氢钾喷雾相比,330 mg/L磷酸二氢钾喷雾可显著增加单株结薯数,530 mg/L的磷酸二氢钾喷雾可显著增加单粒重和最大单薯重。雾培马铃薯的不同生育时期可采用不同的营养液,但需要加以验证才能用于大规模生产。

迷你型西洋南瓜气雾栽培技术

本文总结提出了小型西洋南瓜气雾栽培技术,从气雾栽培设计原理、温室搭建和气雾栽培功能模块、栽培管理及小型西洋南瓜气雾栽培表现等方面进行总结,并分析了西洋南瓜气雾栽培技术存在的问题和应用前景。

基于边缘计算网关的气雾栽培控制系统设计

气雾栽培是一种全新的无土栽培模式,具有提高植物生长速率、管理简洁、投入工时少等优点,能显著提高农业的生产效率。自动化控制与管理系统设计的目的是构建能向作物根系适时提供水肥的良好环境,是气雾栽培的核心技术。针对气雾栽培所需要的调控参数,基于边缘计算网关技术设计了一款气雾栽培控制系统。试验表明,该控制系统能实时调控气雾栽培的喷雾频率、营养液温度等参数,向作物始终提供最适宜的生长环境。

拉萨地区温室番茄与生菜兼作气雾栽培技术

介绍了一种适合拉萨地区温室番茄和生菜兼作气雾栽培技术,从设施建造和栽培技术2个方面进行总结,同时对其在西藏的发展前景加以论述。

气雾栽培式家庭植物工厂营养液循环与管理系统设计

针对气雾栽培式家庭植物工厂生产对营养液循环及管理的要求,开发了以自吸泵、恒温机、紫外线消毒灯为执行设备的营养液循环与管理系统,实现了对营养液EC值、pH、温度的监测以及营养液温度控制。结果表明:系统正常运行状态下,营养液温度调控平均响应速度大于1.43℃/h,控制偏差小于0.4℃,营养液的EC值和pH均处于控制范围内。系统动作准确、性能稳定可靠,能够满足家庭植物工厂生长所需环境要求。

气雾栽培箱喷雾条件下温度场的CFD数值模拟

分析气雾栽培箱外部温度为18℃和20℃,18℃和22℃营养液雾化后,气雾栽培箱内部和生菜根系周围温度的变化,采用CFD(计算流体动力学)方法对气雾栽培箱内部温度场进行数值模拟与预测。结果表明:当气雾栽培箱外部温度18℃时,22℃营养液雾化后,气雾栽培箱内部温度的实测值和模拟值的差值均小于2.9℃,平均相对误差为8.1%,均方根误差为1.2℃。所建CFD模型准确有效。