屋面形状对日光温室光环境的影响模拟

借助中国农业大学研发的日光温室光环境模拟预测软件,模拟研究了不同屋面形状类型对日光温室内光环境的影响。结果表明:双圆、椭圆和直线圆弧组合这3种不同的屋面形状,对日光温室内光环境的影响非常小,椭圆屋面光辐射累计量相对大一些,但也只有0.048%的差别。因此,从光环境角度看,在温室建造时,无需过多考虑屋面形状的影响。     

不同覆盖材料的荒地种植西瓜试验研究

针对压砂地随使用年限老化、失效及种植过程中不便于土壤翻耕问题,通过在土地上铺设不同覆盖材料种植西瓜,对种植过程中0~60 cm深土壤水分变化,作物光合速率、覆盖层下土壤表面温度变化以及作物产量与生理指标进行分析比较。结果表明,利用当地砂石并添加大比例粉煤灰制成的混凝土板材满足土地耕作强度要求,具有较好的经济性、耐久性、保温性及保水性能。这种铺设连续型板材材料覆盖下的西瓜产量接近传统压砂地,同时可有效减少砂土混合并便于压砂地轮作翻耕。此种板材铺设荒地种植西瓜为改善压砂地老化失效提出新的思路。     

北京地区日光温室节能材料使用现状及性能分析

介绍了北京地区10种不同日光温室墙体和屋面保温覆盖材料使用情况的调查和分析结果;根据调查结果,归纳出北京地区使用的8种不同墙体材料构造和6种不同屋面保温覆盖材料;对几种墙体的传热系数、总热阻、热惰性指标等热性能参数以及经济性进行了计算与评价;分析了几种屋面保温覆盖材料的保温性和经济性.     

不同灌溉模式与新型覆盖材料对农田土壤环境的影响

在介绍不同灌溉模式与农田覆盖措施重要性的基础上,根据近年来国内外关于不同灌溉模式与新型地膜覆盖对农田土壤环境影响的研究成果,概要描述了灌溉模式和新型覆盖材料对农田土壤物理环境和土壤酶活性的影响,在此基础上分析了新型覆盖材料与灌溉模式存在的些许问题及其解决措施,最后对未来农田灌溉与覆盖研究方向进行展望,旨在为农田灌溉模式与覆盖技术耦合的研究提供参考和依据。      

不同方式封装的相变材料蓄热效果研究——基于日光温室

相变材料应用于日光温室中可以将温室白天多余的热量转移至夜间,起到调节温度的作用。为此,测试了经过两种不同方式封装后的相变材料在日光温室中的实际应用效果。通过与普通砖墙温室对照分析发现:两种类型相变材料温室均具有一定蓄热保温性能。内渗型相变材料温室比普通日光温室室温晴天夜间平均高0.9℃,阴天夜间平均高0.3℃;外挂型相变材料温室晴天比普通砖墙温室夜间温度平均高0.7℃。通过对两种类型相变材料温室综合应用效果比较发现,内渗型优于外挂型。此结果为相变材料在温室中的应用提供参考。     

温室方位角对日光温室温度环境的影响

温室方位角对室内温度环境有直接影响.通过对具有不同朝向日光温室室内温度环境的对比实验, 探讨了温室方位角对室内温度环境的影响.测试结果表明,晴天时, 南偏西温室室内夜间温度高于正南及南偏东温室;阴天时, 温室朝向对室内温度环境无明显影响.     

基于虚拟仪器的温室光控系统的设计

利用光照度传感器、LabVIEW软件程序以及控制元件设计了温室光控系统。该系统主要由两大部分组成:一部分是检测部分,主要由传感器和计算机及软件程序组成。传感器检测温室内外的光照度,计算机首先对传感器采集的数据进行预处理,然后对温室内种植物所需的光照度进行了分析判断。另一部分是电气控制部分,主要由一些开关、按钮、继电器、接触器等元器件组成。电气控制部分可以直接由计算机实现控制,控制信号由控制软件根据检测部分的分析结果产生。电气部分也可以由操作人员操作相关控件来实现控制。试验证明,该系统操作灵活简单,能够实现对温室光照度的准确控制。     

基于作物光照需求的温室光调控系统

针对传统的温室光照环境控制方法粗糙、易造成作物光照不足及能源浪费的问题,考虑作物生长对光照的需求,基于光合速率模型,分析环境温度对作物生长光照需求的影响,推导创建了温室补光模型;同时,应用无线通讯技术设计了一个基于作物光照需求的温室光环境远程控制系统,介绍了系统的软硬件结构;最后,针对秋冬季节温室环境在1天内的实际变化情况,对系统的光照调控方法进行验证。结果表明:该方法能够根据环境的实时变化采取不同的光照控制措施,既满足作物生长的需求,又能更有效地利用能源。     

温室人工光源覆盖区域的可视化研究

为了有效地配置温室补光光源以及光强大小．在对温室结构进行一定的模型简化后,提出一种室内人工光照动态覆盖的算法。该算法根据光线追踪理论和有关光学原理建立光线传播树。并通过可视化方法在计算机上对光线照射到的区域进行仿真。通过计算机辅助设计．根据光源在室内所处的不同位置以及光强大小的变化,可以动态显示光线所覆盖到的不同区域。     

灌水时间对温室番茄生理状况及室内蒸腾环境的影响

为了确定温室生产条件下的最优灌溉制度,在湖北省鄂州节水示范基地展开试验研究,使用LPS-05型植物生长检测仪对温室番茄的生理状况及室内环境进行实时监测,定性分析3种不同灌水处理对温室番茄茎粗生长的促进作用以及对室内蒸腾环境的调节效应。通过对比发现,早上和夜间灌水对室内蒸腾环境调节效果较好,而午间灌水效果相对较差;3种灌水处理下的番茄茎粗增长速率由大到小依次为08:30灌水、傍晚20:00灌水、中午11:30灌水。综合试验结果,最终确定温室番茄的最优灌水时间应为清晨。研究结果为温室主要作物灌溉制度的拟定提供可靠的科学依据。     

日光温室光照强度测量系统研究

光照是影响作物生长与蒸腾的重要因素之一,实时监测并根据光照强度来指导灌溉不仅能促进作物生长还能起到节水节能的作用。设计了一种低成本、简单、实用的光照监测系统,使用硅光电池作为光敏测量元件, PIC16F876A单片机作为中央处理器,采用最小二乘法建立硅光电池输出电压和光照强度之间的模型,并通过试验进行系统性能验证。试验结果表明,系统在晴天、雨天、阴天和天气变化时的相对误差分别为：1.19%、7.19%、1.57%和6.15%,平均相对误差均低于10%。系统准确度随光照强度的增大而增大,在光照强度高于15 000 lx时系统测量值更准确,平均相对误差仅为1.41%,测量分辨率为0.1 lx。系统重复性误差小于0.63%,具有较好稳 定性。     

日光温室作物冠层夏季光照强度与空气温湿度

针对温室内不同时间、位置的环境参数存在变异性,且随天气与季节变化,日光温室冠层光照强度、空气温度和空气相对湿度的分布差异性问题,构建了基于无线传感器网络的环境监测系统。环境感知节点部署在作物冠层位置,集成了光照强度、空气温湿度等传感器。首先,基于实时采集的温室环境数据,采用反距离加权算法进行插值分析,得到环境参数的离散曲面;其次,通过基于质心坐标的K-means聚类算法,得到了温室内连通及非连通区域的代表性特征点;最后,采用半变异函数与变异系数方法对温室环境的空间变异性与时间变异性进行分析。实验结果表明,夏季日光温室在下午表现为高温与高光照,08:00、16:00的光照强度分别为12:00的24.2%、72.9%,08:00的空气温度（27.7℃）较12:00、16:00低约6.0℃,对应的空气湿度（90%）高约30%。晴天最大光照强度分别为阴天、雨天的1.4倍和4.6倍,晴天、阴天最高空气温度高于雨天（29.5℃）约6℃,最小空气相对湿度远低于雨天（84%）。夏季日光温室晴天与阴天表现为高温和低湿,雨天表现为高湿和低光照。各环境参数中,光照强度的空间变异性最强,变程为10.34m。空气温湿度的空间变异性较弱,整体分布均匀。光照强度、空气温度和空气相对湿度的时间变异性均为中等变异程度。环境参数的特征点及时空变化规律有助于日光温室传感器的高效部署,为揭示作物与环境的交互作用提供了基础。     

基于数据库的温室环境决策支持系统的设计与实现

用Delphi6．0编写构建了温室环境的决策支持系统。系统中的知识库、模型库和数据库以数据库为基础，采用Database Desktop来设计，有助于系统对知识、模型和相关数据的管理。对系统决策的过程采用基于数据库的方法进行编写，解决了温室环境智能决策过程中推理困难的问题，同时提高了决策的准确程度。     

光强对生菜硝酸盐累积的影响

以意大利耐抽苔生菜为试验材料,研究了5个梯度(75,150,225,450,550mol/s·m2)光照强度处理对其叶绿素相对含量、干重等生理指标和硝酸盐累积的影响。结果表明,光照强度显著的影响植株生长及各测定指标。叶绿素含量与光强呈正相关;地上部分和地下部分硝酸盐的累积与光强呈负相关;光合速率的日变化出现第一个波峰的时间要比田间作物滞后;分析各指标后表明最适合生菜生长的光照强度为450mol/(s·m2),达到了低硝酸盐的累积与生长品质的统一。     

基于光照的温室加热系统模糊PID控制

为了给冬季作物提供适宜的生长环境,综合考虑自然光和节能因素,提出了一种基于光照的温室加热系统模糊PID控制方法。首先,根据温室的光照强度和天气预报信息,建立温室内温度的设定模型;然后,结合常规PID控制算法简单、鲁棒性好及可靠性的优点,采用模糊控制思想对PID控制参数进行调整,使控制系统可以依据不同的偏差相应地调整;最后,使用Mat Lab中Simulink对控制算法进行了仿真试验。结果表明:该控制方法稳定性高、动态响应好、抗干扰能力强,为提高温室生产的经济效益提供了理论依据。     

不同灌溉方式对日光温室青椒生长及产量的影响

为了确定日光温室内青椒的最适合灌溉技术,在日光温室内分别对青椒进行了滴灌、小管出流和沟灌3种灌溉方式的试验研究,分析了不同灌溉方式对日光温室青椒生长发育的影响。试验结果表明:不同灌溉方式对青椒株高、茎粗均无明显影响;相同阶段所测叶绿素含量,滴灌>小管出流>沟灌,且叶片叶绿素的含量和光合速率呈正相关;用显著性水平α=0.1对各处理产量进行方差分析表明,不同处理对产量有显著影响,青椒产量以滴灌最高,小管出流次之,沟灌最低;通过不同处理比较发现,沟灌、滴灌、小管出流水分生产率分别为16.17、35.13、31.59 kg/m3。故日光温室栽培青椒比较适合采用滴灌方式。