基于溫室種植養(yǎng)殖的可移動(dòng)多層控制理論及設(shè)施裝置的設(shè)計(jì)_許飛邢.pdf
總 第 203 期3 結(jié) 論3.1 稻綠輪作,可以提高土壤肥力稻綠輪作,紫花苜蓿還田,增施了優(yōu)質(zhì)綠肥,可以提高土壤有機(jī)質(zhì)含量 、提高磷鉀含量,改善土壤理化性狀效果顯著,為水稻優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)提供了良好的土壤條件 。3.2 綠肥種植翻埋與氮肥減量配施對(duì)水稻增產(chǎn) 、增效效果明顯綠肥富含有機(jī)質(zhì),與無(wú)機(jī)肥配施能調(diào)控土壤供肥性能,使作物形成更高產(chǎn)量 。在常規(guī)施肥量 20kg/667 m2之下,稻綠輪作田水稻增加產(chǎn)量 5.3%,效果顯著 。3.3 稻綠輪作 、紫花苜蓿還田系統(tǒng)下,水稻氮肥投入減量作用明顯在紫花苜蓿 水稻輪作 、紫花苜蓿還田系統(tǒng)下,減少 20%的氮肥用量,可以保障水稻高產(chǎn)形成;減少40%的氮肥用量,能使產(chǎn)量接近常規(guī)水平;增加 20%的氮肥用量,水稻產(chǎn)量反而降低,施氮量過(guò)高增加了氮素的流失,降低了其利用率 。綠肥種植翻埋與 80%的氮肥配施資源效應(yīng)最高,對(duì)提高土壤有機(jī)質(zhì)含量 、改善土壤理化性狀效果顯著,為水稻優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)提供了良好的土壤條件 。如適當(dāng)?shù)貙鹘y(tǒng)的小麥 水稻輪作制度改為綠肥 水稻輪作制度 , 并在稻季減少20%40%的純氮投入,則可保護(hù)環(huán)境,協(xié)調(diào)經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益 。參考文獻(xiàn):1 楊中藝 .“黑麥草 水稻 ”草田輪作系統(tǒng)的研究 冬種意大利黑麥草對(duì)后作水稻生長(zhǎng)和產(chǎn)量的影響 J. 草業(yè)學(xué)報(bào) ,1996(2):38- 42.2 喬俊 ,顏廷梅 ,薛峰 ,等 .太湖地區(qū)稻田不同輪作制度下的氮肥減量研究 J. 中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào) ,2011,19(1):24- 31.3 高菊生 ,徐明崗 ,秦道珠 .水稻 紫云英輪作對(duì)水稻生長(zhǎng)發(fā)育及產(chǎn)量的影響 J.湖南農(nóng)業(yè)科學(xué) ,2008(6):25- 27.4 諸海燾 ,余廷園 ,田吉林 .綠肥 水稻輪作體系中氮肥適宜用量研究 J.上海農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào) ,2008(4):60- 64.基金項(xiàng)目:江蘇省農(nóng)業(yè)三新工程項(xiàng)目,編號(hào) SXGC2017177。0 引 言當(dāng)前,溫室技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟,溫室種植1-2和溫室養(yǎng)殖3在世界范圍內(nèi)被廣泛應(yīng)用,溫室自動(dòng)化設(shè)備也隨著溫室種植養(yǎng)殖技術(shù)推廣而逐漸發(fā)展起來(lái) 。傳統(tǒng)的溫室種植大多數(shù)是單層種植,其種植效率低 、溫室空氣環(huán)境調(diào)控能力差 、無(wú)法實(shí)現(xiàn)溫室高效種植,因此研究一種可移動(dòng)空氣環(huán)境自動(dòng)控制多層種植溫室具有很重要的現(xiàn)實(shí)意義 。于此同時(shí),為了更好地發(fā)展水產(chǎn)品養(yǎng)殖,溫室養(yǎng)殖對(duì)提高水產(chǎn)品養(yǎng)殖的經(jīng)濟(jì)效基于溫室種植養(yǎng)殖的可移動(dòng)多層控制理論及設(shè)施裝置的設(shè)計(jì)許飛邢(上海振華重工(集團(tuán))股份有限公司,江蘇 南通 226000)摘 要: 為解決傳統(tǒng)溫室能源消耗所帶來(lái)的社會(huì)矛盾,尋求一種可移動(dòng)性溫室環(huán)境控制技術(shù)成為現(xiàn)階段研究的熱點(diǎn) 。從溫室結(jié)構(gòu) 、環(huán)境控制組件和動(dòng)力控制組件入手,探尋一種可移動(dòng)空氣環(huán)境自動(dòng)控制多層種植溫室的方法 。從溫室骨架 、水體環(huán)境控制組件和溫室能源等方面進(jìn)行研究,研制出適用于水產(chǎn)養(yǎng)殖的一種可移動(dòng)水環(huán)境自動(dòng)控制溫室裝置 。所研制的多層種植溫室可以為作物提供適宜的生長(zhǎng)環(huán)境及提高種植效率,所研制的可移動(dòng)養(yǎng)殖溫室可實(shí)現(xiàn)溫室水環(huán)境養(yǎng)殖的自動(dòng)控制,同時(shí)可以提高溫室使用效率,降低勞動(dòng)強(qiáng)度,有利于防止能源消耗的加劇,節(jié)能環(huán)保,具有重要的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)意義 。關(guān)鍵詞: 溫室;種植;養(yǎng)殖;控制Agricultural Equipment Technology農(nóng)業(yè)裝備技術(shù)第 44 卷第 1 期2018 年 2 月Vol44 .1Feb 201824總 第 203 期圖 1 中光強(qiáng)控制裝置由光強(qiáng)傳感器 、控制器 、光源控制開(kāi)關(guān) 、光源設(shè)備 、遮光裝置組成 。由光強(qiáng)傳感器將電信號(hào)傳給控制器,控制器將電信號(hào)傳給光源控制開(kāi)關(guān)和遮光控制器,由光源控制開(kāi)關(guān)控制光源設(shè)備,由遮光控制器控制遮光板的開(kāi)合度 。CO2濃度控制裝置由 CO2濃度傳感器 、控制器 、CO2氣路閥門 、CO2儲(chǔ)存裝置組成 。由 CO2濃度傳感器將電信號(hào)傳給控制器,控制器控制 CO2氣路閥門的開(kāi)關(guān),由 CO2儲(chǔ)存裝置提供 CO2的供給 。溫度控制裝置由溫度傳感器 、控制器 、制冷加熱裝置組成 。由溫度傳感器將電信號(hào)傳給控制器,控制器控制制冷加熱裝置,并及時(shí)給溫室增溫或降溫 。夏天陽(yáng)光強(qiáng)烈導(dǎo)致室內(nèi)溫度過(guò)高時(shí),還可以由遮光控制器控制遮光板的開(kāi)合度,調(diào)節(jié)室內(nèi)光照強(qiáng)度以降低溫度 。濕度控制裝置由濕度傳感器 、控制器 、氣力霧化加濕器組成 。由濕度傳感器將電信號(hào)傳給控制器,控制器控制氣力霧化加濕器,并及時(shí)給溫室加濕 。益具有重大的意義 。溫室養(yǎng)殖主要適用于對(duì)環(huán)境溫度較高的水產(chǎn)品,并可延長(zhǎng)水產(chǎn)品的上市時(shí)間,提高產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)效益 。但目前的被廣泛采用的養(yǎng)殖溫室多是單層固定性的,也易受地域環(huán)境等因素的限制,而且常采用電熱鍋爐或煤爐進(jìn)行水體加熱,耗能多,污染大,也難于控制,因此研究一種可移動(dòng)水環(huán)境自動(dòng)控制溫室具有很重要的現(xiàn)實(shí)意義4。本文就是為了解決現(xiàn)有蔬菜類作物種植溫室空間利用率低 、溫室種植效率低 、溫室空氣環(huán)境調(diào)控能力差 、無(wú)法實(shí)現(xiàn)高效種植等問(wèn)題,研究一種可移動(dòng)空氣環(huán)境自動(dòng)控制多層種植溫室,其結(jié)構(gòu)合理 、節(jié)能環(huán)保,實(shí)現(xiàn)了溫室種植的智能化,而且簡(jiǎn)單易行,便于移動(dòng),不受地域環(huán)境限制5。為了解決傳統(tǒng)養(yǎng)殖溫室耗能多 、污染大 、難于控制等問(wèn)題,研究一種可移動(dòng)水環(huán)境自動(dòng)控制溫室,其結(jié)構(gòu)合理,節(jié)能環(huán)保,實(shí)現(xiàn)了溫室水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境的智能化控制,而且簡(jiǎn)單易行,便于移動(dòng)和運(yùn)輸 。為解決上述問(wèn)題,本文將開(kāi)展相關(guān)研究工作 。1 溫室種植的可移動(dòng)空氣環(huán)境控制理論及設(shè)施裝置的設(shè)計(jì)本文設(shè)計(jì)一種可移動(dòng)空氣環(huán)境自動(dòng)控制多層種植溫室裝置,以解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足 。所設(shè)計(jì)的裝置可以擺脫傳統(tǒng)溫室固定且受地域等環(huán)境因素的影響,實(shí)現(xiàn)溫室的可移動(dòng)性 。此溫室結(jié)構(gòu)合理,節(jié)能環(huán)保,推廣前景良好 。一種可移動(dòng)空氣環(huán)境自動(dòng)控制多層種植溫室技術(shù)方案屬設(shè)施農(nóng)業(yè)領(lǐng)域,由溫室骨架 、非透明板 、透明板等組成,其特征是溫室內(nèi)設(shè)置光強(qiáng)控制裝置 、CO2濃度控制裝置 、溫度控制裝置 、濕度控制裝置 、多層種植裝備 、排風(fēng)扇;在溫室骨架上設(shè)有整體可吊裝裝置 。圖 1 為環(huán)境智能控制原理的理論框圖 。圖 1 環(huán)境智能控制原理圖溫度傳感器溫度傳感器二氧化碳濃度檢測(cè)儀光強(qiáng)傳感器強(qiáng)度信號(hào)溫度信號(hào)濃度信號(hào)濕度信號(hào)調(diào)控開(kāi)關(guān)調(diào)控開(kāi)關(guān)調(diào)控開(kāi)關(guān)控制器遮光控制器遮光控制器遮光控制器控制器控制器氣力霧化加濕器排氣蓋 、排氣扇二氧化碳儲(chǔ)備裝置氣(液)動(dòng)裝置 遮光板的開(kāi)合遮光板的開(kāi)合氣(液)動(dòng)裝置制冷加熱裝置遮光板的開(kāi)合光源調(diào)控開(kāi)關(guān)光源調(diào)控開(kāi)關(guān)光源設(shè)備光源設(shè)備低低低高優(yōu)先優(yōu)先晝晝晝高 夜夜夜優(yōu)先許飛邢:基于溫室種植養(yǎng)殖的可移動(dòng)多層控制理論及設(shè)施裝置的設(shè)計(jì) AET2018.125總 第 203 期設(shè)計(jì)的多層種植裝備由多層種植架 、種植盆組成,多層種植架至少有 3 層,種植盆置于多層種植架上,多層種植架設(shè)有滾輪,滾輪滾動(dòng)可使多層種植架在溫室地板上平放 。設(shè)計(jì)的排風(fēng)扇有兩種功能,當(dāng)室內(nèi)濕度較高時(shí),可打開(kāi)排風(fēng)扇降低室內(nèi)濕度;當(dāng)室內(nèi) CO2濃度過(guò)高時(shí),亦可打開(kāi)排風(fēng)扇以降低室內(nèi) CO2濃度 。本設(shè)計(jì)裝置的特色之處:(1)非透明板代替磚瓦,其保溫性能好,減少能源流失 。(2)用鋼架結(jié)構(gòu)代替?zhèn)鹘y(tǒng)房室,結(jié)構(gòu)強(qiáng)度更高,外形更美觀,且不受環(huán)境因素限制,便于移動(dòng) 。(3)立體多層鋼架結(jié)構(gòu)式的作物栽培架充分提高作物的種植面積,提高溫室的種植效率 。(4)光強(qiáng)控制裝置 、溫度控制裝置 、CO2濃度控制裝置和濕度控制裝置分別控制溫室內(nèi)的受光情況 、溫度 、含 CO2量以及濕度,實(shí)現(xiàn)溫室空氣環(huán)境的智能化控制,使溫室空氣環(huán)境達(dá)到最優(yōu) 。圖 2 為種植溫室的總體結(jié)構(gòu)示意圖,圖 3 為種植溫室的整體外形示意圖,包括溫室骨架 、前遮光板 、非透明板 、排風(fēng)扇 、透明板 、上遮光板 、整體可吊裝裝置 、種植架 、門 、種植盆 、光強(qiáng)控制裝置 、濕度控制裝置 、溫度控制裝置 、CO2濃度控制裝置 、上氣(液)動(dòng)裝置 、前氣(液)動(dòng)裝置 。本設(shè)計(jì)裝置能夠很好的解決現(xiàn)有種植溫室種植效率低 、溫室空氣環(huán)境調(diào)控能力差 、無(wú)法實(shí)現(xiàn)溫室的智能化控制以及易受環(huán)境地域影響等問(wèn)題,而且結(jié)構(gòu)合理,節(jié)能環(huán)保,推廣前景良好 。1.溫室骨架 2.前遮光板 3.非透明板 4.排風(fēng)扇 6.上遮光板7.整體可吊裝裝置 8.種植架 9.門 10.種植盆 11.光強(qiáng)控制裝置 12.濕度控制裝置 13.溫度控制裝置 14.CO2濃度控制裝置圖 2 種植溫室的總體結(jié)構(gòu)示意圖5.透明板 15.上氣(液)動(dòng)裝置 16.前氣(液)動(dòng)裝置圖 3 種植溫室的整體外形示意圖2 溫室種植的可移動(dòng)空氣環(huán)境控制理論及設(shè)施裝置的設(shè)計(jì)為解決傳統(tǒng)養(yǎng)殖溫室耗能多 、污染大 、難于控制等問(wèn)題,設(shè)計(jì)了一種可移動(dòng)水環(huán)境自動(dòng)控制溫室,其結(jié)構(gòu)合理,節(jié)能環(huán)保,實(shí)現(xiàn)了溫室水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境的智能化控制,而且簡(jiǎn)單易行,便于移動(dòng)和運(yùn)輸 。一種可移動(dòng)水環(huán)境自動(dòng)控制溫室,包括溫室骨架 、非透明墻板 、太陽(yáng)能拓展集熱裝置 、透光板 、整體可吊裝裝置 、水溶氧量調(diào)節(jié)控制裝備 、水箱組件 、水溫調(diào)控裝備 、排風(fēng)扇等 。其特征是整體可吊裝裝置方便吊裝,可以使溫室移動(dòng);同時(shí)水溶氧量調(diào)整控制裝備中設(shè)有曝氣裝置,曝氣裝置能對(duì)養(yǎng)殖箱內(nèi)水體進(jìn)行增氧曝氣作用,增加水體的溶氧量;太陽(yáng)能拓展集熱裝置可在溫室溫度偏低時(shí)輔助加熱,以減少能耗 。本設(shè)計(jì)裝置結(jié)合溫室技術(shù)及養(yǎng)殖技術(shù)且形如集裝箱,方便移動(dòng)及運(yùn)輸 。同時(shí),通過(guò)多傳感器的使用,實(shí)現(xiàn)溫室養(yǎng)殖水溫及含氧量的智能化控制,此溫室結(jié)構(gòu)合理美觀,生產(chǎn)制造工藝方便,節(jié)能環(huán)保,使用率高,易于推廣使用 。圖 4 為水溶氧量調(diào)整控制裝備工作流程理論框圖 。圖 4 中曝氣裝置能對(duì)養(yǎng)殖箱內(nèi)水體進(jìn)行增氧曝氣作用,增加水體的溶氧量 。設(shè)計(jì)的水溶氧量調(diào)整控制裝備由水溶氧量測(cè)試儀 、曝氣裝置調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)組成,水溶氧量測(cè)試儀將電信號(hào)傳給曝氣裝置調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān),由曝氣裝置調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)曝氣量 。設(shè)計(jì)的太陽(yáng)能拓展集熱裝置通過(guò)水循環(huán)將熱量集中在太陽(yáng)能集熱裝置中,以便溫室供熱所需 。同時(shí),展板在氣 (液 )動(dòng)裝置的作用下進(jìn)行閉合角度調(diào)節(jié),可以控制溫室光照強(qiáng)農(nóng)業(yè)裝備技術(shù)AET2018.126總 第 203 期度 。采用排風(fēng)扇可進(jìn)行溫室散熱 。本設(shè)計(jì)裝置的特色之處:鋼架結(jié)構(gòu)強(qiáng)度更高,外形美觀,無(wú)污染,且不受環(huán)境因素限制,便于移動(dòng) 。通過(guò)多傳感器的使用,實(shí)現(xiàn)溫室養(yǎng)殖水溫的智能化控制 。立體多層鋼架結(jié)構(gòu)式的養(yǎng)殖箱框架充分提高水產(chǎn)品的養(yǎng)殖面積,提高溫室的養(yǎng)殖效率 。3 結(jié) 語(yǔ)通過(guò)研究現(xiàn)有溫室種植養(yǎng)殖理論和設(shè)施裝備技術(shù),設(shè)計(jì)了一種可移動(dòng)空氣環(huán)境自動(dòng)控制多層種植溫室,可以擺脫傳統(tǒng)溫室固定且受地域等環(huán)境因素的影響,實(shí)現(xiàn)溫室的可移動(dòng)性;設(shè)計(jì)了一種可移動(dòng)水環(huán)境養(yǎng)殖自動(dòng)控制溫室,通過(guò)多傳感器的使用,實(shí)現(xiàn)溫室養(yǎng)殖水溫及含氧量的智能化控制 。兩種溫室裝備其結(jié)構(gòu)合理美觀,生產(chǎn)制造工藝方便,節(jié)能環(huán)保,使用率高,降低了勞動(dòng)強(qiáng)度,有利于防止能源消耗的加劇,對(duì)環(huán)境的節(jié)能環(huán)保具有重要的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)意義,開(kāi)創(chuàng)出一種新的可移動(dòng)溫室種植養(yǎng)殖多層控制的生產(chǎn)方式 。參考文獻(xiàn):1 張躍峰 . 淺談溫室栽培裝備體系 J. 中國(guó)花卉園藝 , 2013(20):58- 59.2 李萍萍 , 毛罕平 , 朱偉興 . 現(xiàn)代溫室種植業(yè)的系統(tǒng)分析和優(yōu)化設(shè)計(jì) J. 土壤與作物 , 2002, 18(1):6- 8.3 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