[发明专利]一种温室大棚CO2施肥控制系统

说明书

技术领域

本发明属于物联网应用技术领域，涉及温室大棚的环境因子控制，具体涉及到一种温室大棚的CO₂施肥控制系统。

背景技术

随着设施工程技术和栽培育种技术的不断改进，设施农业作物产量得到了极大的提高，但是不利的生长环境因子使农业作物实际的产量只发挥了其生产潜力的24％左右，限制了产量的提高。

CO₂是作物进行光合作用的原料之一，因此，CO₂浓度是影响作物生长的一个很重要的环境因子。CO₂施肥可以增强蔬菜对生物逆境和非生物逆境的抗性，改变蔬菜作物的矿物质吸收和分配，同时也影响蔬菜作物的超微结构。作物进行光合作用会消耗大量的CO₂，若室内CO₂得不到及时补充，CO₂浓度会迅速下降。在不通风情况下，CO₂浓度会降低到作物CO₂补偿点以下，即使在通风情况下，室内CO₂浓度也可能低于室外CO₂浓度。因此，过低的CO₂浓度已成为设施作物光合的主要限制因素，制约了作物生长发育，降低了作物产量和品质。

虽然有一些地方在使用CO₂、湿度等环境因子控制方法后收到了良好效果，但很多地方还尚未使用或者使用后效果不佳，甚至有些地方在使用中还出现了一些问题，因此对CO₂施肥效果贬褒不一。之所以会出现上述情况，主要原因有我国缺少成本低、安全、操作简单、产气量高、易于控制的CO₂发生设备和缺乏增施CO₂后对作物合理的肥水管理措施。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种温室大棚的CO₂施肥控制系统，通过综合考虑植物种类、生育阶段、栽培条件及其他环境因素等条件，选择适宜的CO₂增施方法、施肥浓度和施肥时间。

本发明的技术方案是：一种温室大棚的CO₂施肥控制系统，包括处理器、按键采集模块、光照强度采集模块、阀门控制模块和温湿度传感器，所述处理器内置存储器和参数设置模块，存储器内保存各种植物在不同光照强度下的CO₂饱和点，温湿度传感器将采集到的数据输出给处理器，处理器读取按键采集模块输入的植物品种数据和光照强度采集模块检测到的光照强度，查找存储器中该种植物在某一光照强度下对应的CO₂饱和点，确认CO₂施放量，通过阀门控制模块实现CO₂的释放控制。

上述参数设置模块还包括光照强度采集模块每天采集光照强度的时间点设置，具体的，在3-4月中旬，日出1小时后检测光照强度，4月下旬到5月，日出半小时后检测，在11月到2月，日出2小时检测。在存储器中植物品种、光照强度和CO₂的对照表中，光照强度在27W·m^-2以上时，CO₂施放量大于0。控制系统还包括风机控制模块和风机，所述风机在大棚内部双向循环排列，其旋转方向为使大棚内部形成循环气流。具体的，风机高度距离地面10到20厘米，与地面形成10-20度仰角，风机的旋转方向为使气流从低处向高处流动。风机风速设在0.3～1.0m·s^-1范围内，植物叶片的边界层阻力减少，气孔导度增大；所述风机的换气速度为10h^-1，也即每6min风机启停一次。上述的电磁阀门一端与CO₂气源联通，另一端连接导气管，导气管直径为2cm，另一端封闭，所述导气管上每间隔1米设有一个直径为2mm的小孔。控制系统还包括CO₂浓度检测模块，CO₂浓度检测模块在施放CO₂气肥后，实时检测CO₂浓度变化，大棚内外的CO₂浓度一致后，给大棚强制通风。在给大棚强制通风时，大棚内的风机单向工作，其旋转方向为使大棚内部形成单向流动气流。CO₂的施放量比CO₂的饱和点低。

本发明有如下积极效果：通过植物在不同光强下对CO₂的需求量，给予适当的补充，提高植物的光合速率，提高经济效益。

附图说明