1 現代(dai)溫室及其發展前景

現代(dai)溫室是利用溫室效應，采用溫室自動控製物(wu)聯網技術溫室環境監測等高新科技的一項產業亮點，它能夠改變(bian)小環境氣候，為(wei)作物(wu)的生長發育創造(zao)良好的條件，擺脫(tuo)自然條件和氣候條件的製約，從而延長生產季節，獲得最佳(jia)的產出，甚至可以實(shi)現作物(wu)的反(fan)季節栽培以及品種的改良。現代(dai)溫室不僅使單位麵積產量大幅(fu)度的增長，減少了資源投入，而且(qie)使全年蔬菜瓜果的供(gong)應得到了保證和平衡。

世界各國的現代(dai)溫室是於20世紀60年代(dai)逐步完善(shan)並發展的。二戰後，各國都致力於本國的經濟發展，因此經濟迅速恢複和快(kuai)速發展，人們的生活質量大幅(fu)度提高，對農產品提出了更高的要求。隨著科學技術的進步和工業化水平的提高，也加快(kuai)了農業工業化的進程，現代(dai)溫室應運而生，在全球(qiu)迅速崛起(qi)。

從世界上現代(dai)設施園(yuan)藝發展情況來看，特別是發達國家，現代(dai)溫室大都以大型連棟溫室為(wei)主。在今(jin)後一個(ge)時期，隨著科學技術的發展，全球(qiu)經濟的一體化和社會的進步，現代(dai)溫室將以節能、環保和改善(shan)工作條件為(wei)核(he)心，深人廣泛采用新技術、新工藝、新材(cai)料等新技術，向高度自動化智能化、工廠(chang)化的方向穩(wen)步持續快(kuai)速地發展。

2 現代(dai)溫室的環境原理與控製技術

一切(qie)生物(wu)的生長都需要一個(ge)適宜的環境，包括光照、溫度、水分、土壤、大氣等，各個(ge)環境因子是相互(hu)聯係、相互(hu)促進和相互(hu)製約的，而且(qie)它們對作物(wu)的影(ying)響是隨著生長發育階段(duan)的推移而變(bian)化的。

2.1光照控製

光照是現代(dai)溫室環境因子中的一個(ge)重要組(zu)成，光合作用的效果不僅與光的波段(duan)、光照強(qiang)度所決定，而且(qie)還受(shou)光照的累計時間和光照周期所影(ying)響，因此對光照的研究(jiu)和控製則尤為(wei)重要。光照控製主要有光照強(qiang)度控製和光照周期控製兩種方式，在控製中，利用光照強(qiang)度測定儀和定時器等基(ji)本的傳感器控製部件，實(shi)時檢測動態光照強(qiang)度變(bian)化，配(pei)合時鍾(zhong)控製，從而完成對光照的控製。常采用遮陽和人工補光兩方麵的措施。

溫室遮陽是利用具有一定透光率(lv)的材(cai)料遮擋一部分多餘的光照，這樣既保證溫室作物(wu)正常生長所需要的光照，又防止多餘的太陽輻(fu)射能在溫室聚集(ji)，造(zao)成室內溫度過高。溫室遮陽分為(wei)室外(wai)遮陽和室內遮陽。

在冬春季節，光照時間較短(duan)，光線較弱，光照就(jiu)成了作物(wu)生長發育的主要限製因素。人工補光即根(gen)據(ju)作物(wu)生長發育所需要的光照強(qiang)度、周期和時間，采用不同的人工光源來對作物(wu)進行補光。

2.2溫控技術

溫度是作物(wu)賴以生存(cun)和生長的環境因子，溫度過高和過低都會對作物(wu)造(zao)成致命的災害。溫度控製是現代(dai)溫室環境因子中控製手段(duan)最完善(shan)的環節。溫度控製包姆(mu)退室溫度管理及各種保溫、加溫、降溫措施。

2.2.1溫室保溫

溫室保溫可以有效地減少溫室熱損失，提高溫室溫度，節約能源。目前采用較多的保溫措施主要有：溫室外(wai)附(fu)加保溫材(cai)料；降低溫室高度，減少溫室外(wai)表麵積；改變(bian)溫室結構形(xing)式，增加采光量；設置內保溫幕；改進覆(fu)蓋(gai)材(cai)料；選(xuan)用導熱性差的透光覆(fu)蓋(gai)材(cai)料；改進覆(fu)蓋(gai)材(cai)料的安裝方法，提高溫室的密閉(bi)性等。

2.2.2溫室加溫

溫室采暖係統一般由熱源、室內散熱設備和熱媒(mei)輸送係統組(zu)成。現在溫室中常用的采暖方式主要有熱水采暖、蒸汽采暖、熱風采暖、電熱采暖和輻(fu)射采暖等。供(gong)暖方案的選(xuan)擇要依據(ju)當(dang)地的氣候特點、溫室的采暖負(fu)荷、當(dang)地燃料的供(gong)應情況和投資管理水平等。

2.2.3溫室降溫

溫室降溫主要有通風降溫、遮陽降溫和蒸發降溫等方式。通風又有自然通風和強(qiang)製通風；遮陽有室內遮陽係統和室外(wai)遮陽係統及在溫室表麵刷塗料的遮陽方法；蒸發降溫主要有彌(mi)霧(wu)降溫和濕(shi)簾降溫。2.3CO:施肥技術C仇影(ying)響作物(wu)的光合作用，與作物(wu)生長有直(zhi)接關係。增施C02、提高溫室中CO:濃度，可以促進作物(wu)生長，提高作物(wu)的產量和質量。CO:施肥技術包括施肥適宜濃度和施肥時間。Co:施肥時間需要根(gen)據(ju)作物(wu)的種類(lei)具體對待(dai)。一般來講，作物(wu)光合作用主要集(ji)中在上午(wu)進行，在晴天日出後30min後開始進行CO:施肥。

2.4灌(guan)溉與施肥技術

溫室是一個(ge)相對封閉(bi)的生產設施，自然降水不能被直(zhi)接利用，因此溫室內作物(wu)需要的水分完全依靠(kao)人工灌(guan)溉措施來保證。現代(dai)溫室兼(jian)具自動化和智能化的特點，即可以根(gen)據(ju)作物(wu)的需要自動及時提供(gong)作物(wu)適宜的生長環境。在現代(dai)化溫室中，采用微灌(guan)方式，即利用微灌(guan)係統設備按照作物(wu)需水要求，通過管道(dao)係統與安裝在末(mo)級管道(dao)上的特製灌(guan)水頭，將水和作物(wu)生長所需要的養分以較小的流(liu)量，均勻、準確(que)的直(zhi)接輸送到作物(wu)根(gen)部附(fu)近(jin)的土壤表麵和土層作物(wu)葉片，實(shi)現局部灌(guan)溉，使作物(wu)葉麵或根(gen)部保持在水、肥、氣最佳(jia)的狀(zhuang)態。

現代(dai)溫室施肥技術是隨著微噴灌(guan)同時進行的，即采用水肥的方式，這樣可以迅速、大麵積地完成，並且(qie)施肥均勻、省力、省時、安全，避免浪費。施肥器受(shou)計算機或小型控製器控製，可以實(shi)現精確(que)施肥。其自動控製結構框圖如(ru)下所示。

自動控製施肥係統采用分塊結構和模塊化的設計方案，是一個(ge)兩級分布式係統，具有靈(ling)活性強(qiang)、功耗低、可靠(kao)性高等優點。上位機主要完成溫室測控數(shu)據(ju)的顯(xian)示、編輯、存(cun)儲和打印輸出等數(shu)據(ju)管理以及智能決策、曆(li)史(shi)資料統計分析等功能；下位機在現場對溫室就(jiu)地測控，可巡回(hui)檢測多個(ge)環境參數(shu)，並根(gen)據(ju)設定的數(shu)學模型，直(zhi)接控製被控對象，可通過Rs422或RS485串行接口接收上位機的指令或將測控數(shu)據(ju)送至上位機進行存(cun)儲。

2.5溫室環境的自動監測技術

現代(dai)溫室控製係統就(jiu)是依據(ju)溫室內外(wai)裝設的溫濕(shi)度傳感器、光照傳感器、CO:傳感器采集(ji)數(shu)據(ju)信息，通過控製設備對驅(qu)動以行機構對溫室內的環境氣候和灌(guan)溉施肥進行調(diao)節控製，以滿足作物(wu)生長發育的需要。溫室控製方式分為(wei)手動控製和自動控製兩種方式；根(gen)據(ju)控製因素又可以分為(wei)單因子控製、多因子控製、“環境模型+生理模型”的綜合控製和最優控製。

2.6溫室節能技術

現代(dai)溫室生產是一種高產出高能耗的新產業。

本著綠色(se)農業和可持續發展戰略，溫室節能非常重要，溫室節能技術是指降低溫室作物(wu)生產中能耗的各種措施。溫室能耗的能量包括光、熱、水、電、肥等。我們可以考慮(lv)的節能措施主要有以下幾(ji)個(ge)方麵：?溫室選(xuan)址規劃時，注(zhu)意(yi)選(xuan)擇向陽、近(jin)熱源的場地，並避開風口；?溫室構造(zao)設計時，使用高保溫性能的圍(wei)護(hu)材(cai)料，雙層充氣，保溫遮陽，降低溫室冷風滲(shen)透，進行周邊保溫與冷處理；?溫室管理中采用變(bian)溫管理。

3 小結

現代(dai)溫室受(shou)環境因子的製約，采用先(xian)進的控製技術，對溫室環境因子加以控製，使之(zhi)為(wei)作物(wu)的生長提供(gong)適宜的條件，能夠實(shi)現高品質、高產出，並可以均衡周年蔬菜瓜果的供(gong)應，並可以種植名(ming)貴花草(cao)、中藥、蔬菜、瓜果等，市場的發展潛(qian)力巨大。

智能溫室控製係統