广东火龙果产期调节和增产综合调控技术

火龙果产业已经成为广东乡村振兴的一大支柱产业,但是价格持续走低和投入增大势必会影响火龙果行业的高质量发展。据此,主要从LED补光调控产期、宜机化高起垄种植防病、秸秆粉碎还田和堆肥覆盖养地培肥、绿色生草控草多菌多虫态协同防控、套种与雾化护果、空天地一体化智慧农机管理技术等方面系统介绍火龙果产期调节和增产综合调控技术等,形成新质生产力,以提高产量、提升品质和增加收益等,助力火龙果产业高质量发展。

智能激光植物补光器的设计及应用

针对目前植物补光设备照射范围有限、电-光转换效率不高、布线安装成本较高和使用环境有限等问题,该研究设计了一种智能激光植物补光器。系统阐述了智能激光植物补光器的工作原理和结构设计,以“红颜”草莓为补光试验对象,分析其补光效果。试验结果表明:使用该设备能增加草莓植株的叶片厚度和叶绿素含量,相比自然光照分别增长了6.6%和10.5%;能显著提高草莓果实的硬度和糖度(P<0.05),相比自然光照分别增长了20.2%和15.5%。设计的激光驱动电路电流精度达到1 mA,在调节光照强度时精度高;使用型号为VMS-300AL-GH-N01的光合有效辐射传感器测得光量子通量密度约为55μmol/(m^(2)·s),标准偏差仅为2.689,补光器出光均匀。使用智能激光植物补光器能促进植物的生长发育及果实品质,在植物补光领域和农业现代化方面具有一定的推动作用。

基于Android手机的温室环境监测与补光控制系统的设计、实现与应用

为实现冬春茬温室作物的自动、智能补光,设计开发并实现了一套基于Android手机的温室环境监测与补光控制系统,用户通过手机APP不仅能够实时获取温室内的环境数据,还能够远程控制补光灯的开启、关闭。并以“京藏香”草莓为试材,通过4个试验重复对比了应用该系统补光对冬春茬温室草莓的影响。结果表明,该系统能够有效完成数据的采集、传输、展示和分析以及补光灯的手动和自动控制,具有性能稳定、实时性好、使用方便、节省人力等特点,而且应用该系统补光可促进草莓增产和早上市,提高收益。

鸡舍LED光色智能系统的设计与研究

为解决当前鸡舍内光色调控智能化和精准化较低的问题,设计了应用于鸡舍的光色可调控系统,提出了一种以常见芯片STC89C52单片机为微处理器,以节能高效的LED灯珠作为光色调控系统的发光源,以牛顿三原色光为基本原理的多色调光系统;系统可定时定量对不同生长期下肉鸡进行精确补光,系统设置时以秒为最小量度,自由设置光照时间阀值,并以PWN调光方式控制LED的电流来调控红、蓝、绿光的亮度,经试验验证,系统能精确发出红、蓝、绿等色光,进而调控产生黄、青、白等色光;利用SAS软件,对试验肉鸡增重数据进行处理,育雏期和生长期的鸡只,在波长为450~490NM的蓝光照射下增重明显,数据显著(P<0.05);该系统可满足鸡舍中肉鸡补光的精确需求,高效环保,可稳定实现节能化补光,解决了鸡舍内光照精准化较低的问题,对鸡舍数字化、智能化提供了新思路。

基于STM32的植物补光调控系统设计

光照是植物生长和发育的重要环境因子之一,在植物组织培养过程中,为了更好地利用LED光源对组培室内植物进行补光,节约能源和提高补光效率,设计了一种基于STM32的植物补光调控系统;系统采用STM32作为微控制器,设计植物补光总控中心和补光调控节点电路,补光总控中心通过RS485通信模块与安装在组培室内的多个补光调控节点进行指令和数据的通信,补光调控节点根据补光总控中心的任务指令和补光参数,协调补光调控节点的各个电路模块之间相互工作,实现按时、按量对组培室内的植物进行补光;经过实验测试结果表明,该系统环保、易操作且性能稳定可靠,能够实现补光的同时节约能源,进而减少了组培室的育苗成本,为在植物组培室内实现植物的补光提供参考。

科研温室植物补光系统的设计与应用

在有关科研温室的不同研究中,植物生长对光照强度与光照时间往往有着不同的要求,传统补光设备与方法不易实现差异化补光,难以满足科研温室内植物光环境的个性化需要。该文根据科研温室补光的实际应用需求,筛选科研温室内适于植物生长需要的LED光源,并进行DIALux软件模拟,设计了一种光照分布均匀、光强与光照时间可控性强,且运行安全、高效节能的自动化补光系统。该系统充分考虑了科研温室内不同栽培植物对光环境的要求,以及实际运行中管理与使用人员对补光系统的自动控制需求。

温光控制工程技术推进日光温室生产提质增效

我国设施园艺产业发展迅速,世界范围内设施面积遥遥领先,已发展成塑料大棚、日光温室、玻璃温室、连栋温室和植物工厂多元设施类型并存的格局。日光温室是我国独有的设施类型,具有低投入、易管理等优势,但也存在单产低、环控水平差、环境污染严重、高低温和弱光胁迫频发、无法周年生产等诸多缺陷,在现有条件下提质增效的潜力较小。设施温光条件及其耦合调控能力是决定日光温室栽培模式和优质高产稳产的核心要素,继而关系到周年生产和生态环境效益的高低,亟待提高。研发日光温室环境与栽培系统温光调控工程技术装备,提高冠层-根区生长要素调控能力,提升日光温室抵抗、削减光温逆境危害能力,对提高单产、实现周年生产和倍增产出效益是有潜力可挖的。目前,我国日光温室温光调控工程技术装备取得了许多进展,该文重点对日光温室温光调控技术装备发展进行了分析,提出了未来的发展方向。

基于STM8的植物工厂环境调控定时器的设计与应用

针对封闭式通用植物工厂需求,选用ST公司STM8L152C6T6为核心芯片,液晶显示屏为显示操作界面,采用时间有效控制方法,调控营养液循环系统和光源系统。该产品实现用微控制器驱动大功率继电器进行营养液循环系统和植物补光灯的定时调控。结果表明,使用此植物工厂环境调控定时器,既节省了人工,又提高了效率。

LED植物补光系统控制研究进展

随着世界人口的持续增长,人们对粮食的需求急剧增长,这催生了LED植物补光技术的发展。LED植物补光技术就是利用LED光源对植物进行照射来补充太阳光的不足,以提高作物产量和满足食物供应的要求。现在的植物补光系统采用LED作为光源对植物进行补光,相比于其他传统的人工光源,能更好地满足植物生长需求。植物补光系统的应用越来越多,对于控制LED的发光强度来满足植物生长需求显得十分必要。本文首先介绍了LED植物补光系统的原理和结构,然后介绍了调光方式,最后介绍了系统控制的研究进展。

A novel and smart automatic light-seeking flowerpot for monitoring flower growth environment

Although the flowerpot is widely used for indoor flowers,it cannot meet the needs of intelligent management during the uncared-for period.The objective of this study was to design a new microcontroller-based smart flowerpot.Its overall system was composed of three parts:information collection layer,automatic control layer and data transmission layer.Firstly,in the process of collecting information,the Laiyite criterion and the normalized weighted average algorithm were adopted to improve the accuracy of information collection.Secondly,for making precise control decisions,the fuzzy control was used to achieve automatic on-demand watering.Finally,the method for comparative analysis of regional light intensity was utilized to achieve light-seeking and light-supplementing.Experimental results showed that the smart flowerpot had strong anti-jamming performance for information collection,the relative soil moisture of flowers could be stably maintained near the optimum humidity(65%),and the light was well-distributed on the flower with the error angle of light-supplementing ranged from-3°to 3°.

新型激光光源在水稻育苗中的应用进展

水稻幼苗需要充足的光照才能正常生长,早春育苗的增温需求推动了温室、大棚和工厂化设施育苗的发展,但由于玻璃、塑料等棚膜材质对阳光的反射和吸收,设施育苗缺光问题凸显。补充光照可以较好解决设施育苗缺光问题,以LED为代表的补光光源已经在设施育苗中得到推广应用,但其依然存在能耗居高不下的问题。激光是人工光源中唯一与太阳光具有平行光特性的光源,具有相关性好、单色性好、方向性好、亮度高、能量大、光电转换效率高、节能等特点。但以氦氖激光为代表的传统激光光源体积大、成本高,难以在作物生长中应用和普及。采用半导体激光器结合匀光技术开发新型激光光源,体积小、成本低,可以实现对水稻秧苗的大面积均匀激光辐照,其单灯照射面积可以达到60~70 m^(2)。同时新型激光光源在保留传统激光相关性、单色性、方向性的同时,还具有高效节能的特点,能耗仅为传统LED光源1/30。研究表明,在水稻育苗过程中采用新型激光光源进行合理辐照,可以提升秧苗品质,插秧后返青快,分蘖多,抽穗早,最终实现水稻的稳产、增产。自2021年以来在全国多地试验结果表明,采用新型激光光源在插秧前辐照水稻秧苗20 d左右,可以实现超过10%的增产。这一结果不仅为我国水稻提质增效提供了重要的技术支撑和保障,也为其他植物在各阶段补光提供了新的方法和手段。