基于植株需光差异特性的设施黄瓜立体光环境智能调控系统

发布时间：2021-09-17 04:22

　　光是植物进行光合作用的主要能量来源,光照好坏直接影响作物的产量和品质。本研究针对现有植物补光系统多以功能叶光合能力为基准进行冠层补光,导致冠层新生叶光抑制、株间功能叶位补光不足以及补光位置不能适应作物生长进行动态调整的问题,以黄瓜为研究对象,设计了一种基于植株需光差异特性的设施黄瓜立体光环境智能调控系统。该系统由智能控制子系统、冠层-株间LED补光子系统、冠层-株间环境监测子系统和补光灯升降子系统组成,通过ZigBee技术实现各子系统间无线通信。其中冠层-株间环境监测子系统分别获取冠层和株间环境信息并发送至智能控制子系统,智能控制子系统根据环境实时信息调用冠层调控模型和株间适宜叶位调控模型获得相应调控目标值,并将其下发至冠层-株间补光灯,实现冠层与株间补光灯的动态实时调控。在陕西省泾阳县蔬菜产业综合服务区蔬菜基地分别部署立体补光设备和传统冠层补光设备,并进行系统调控效果验证试验。结果表明,立体补光区黄瓜植株的株高和茎粗显著增长,其中相比传统冠层补光区平均株高、茎粗分别增长了8.03%和7.24%,相比自然处理区平均株高、茎粗分别增长了26.51%和36.03%;在一个月的采摘期内,立体... 

【文章来源】：智慧农业(中英文). 2020,2(02)

【文章页数】：11 页

【部分图文】：

立体光环境调控系统整体结构图

智能控制子系统设计框图

冠层-株间环境监测子系统由冠层和株间环境监测模块组成，实现对设施环境内植物冠层和株间温度、二氧化碳浓度和光照强度的实时监测，并通过ZigBee将环境信息发送至智能控制子系统。其中二氧化碳传感器采用Telaire6615-F双通道非分光红外传感器，测量范围为0～10,000μmol/mol光照传感器为电压型SY-HGY型光合有效辐射传感器，测量范围为0～2500μmol/（m2·s);CC2530芯片将上述传感器采集的模拟量转化为相应的数字量，通过无线方式将数据打包发送至协调器。温度传感器采用DS18B20，测量范围为-55℃～125℃；电源模块为CC2530模块、传感器分别提供3.3和5 V工作电压，设计框图如图3所示。3.3 冠层-株间LED补光子系统


本文编号：3397953