一种水培、基质培蔬果根部与叶面温差环境精准控制系统

本发明属于农业栽培控制系统，特别涉及一种水培、基质培蔬果根部与叶面温差环境精准控制系统。

背景技术：

1、基于物联网技术应用的植物工厂微环境的水培、基质培蔬果根部与叶面温差环境精准控制系统，不仅满足设施蔬菜周年生产且其节能增效极其明显。通过实验，可以确认研发植物工厂蔬果高效栽培系统重要的核心技术之一“一种水培、基质培蔬果根部与叶面温差环境精准控制系统”为设施蔬果高效栽培提供了有效的科学研究基础，其中的植物工厂蔬果栽培微环境参数综合控制、水培水温、基质温度、叶面与冠层环境温度、根系环境温度、led补光蔬果光合作用效率、小分子营养液水肥一体精灌等多种生产要素组成的植物工厂微环境区域蔬果高效栽培。

2、目前为了实现基于植物工厂水培、基质培蔬果根部与叶面温差环境精准控制系统操作应用软件系统，进行研究植物工厂蔬果生长过程及环境因子对生长的影响规律，整合所得数据，针对植物工厂蔬果建立生长模型，构建蔬果生长数字化调控平台。从设施蔬果生长因子的不对称变量导致的极化出发，重新整体再认识与研究植物工厂相关的环境调控技术，力图通过这些不对称因子的调控，实现增产增效。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是如何实现温差环境的精准控制，本发明提供一种水培、基质培蔬果根部与叶面温差环境精准控制系统， 结合植物工厂微环境气调系统和根系范围温差控制系统

2、为了达到上述目的，本发明通过下述技术方案实现：

3、一种水培、基质培蔬果根部与叶面温差环境精准控制系统，包括：

4、植物工厂微环境气调系统，用于可控的调节微环境的气候；

5、根系范围温差控制系统，用于可控的调节根系的温度范围或根系的温差范围；

6、结合所述植物工厂微环境气调系统和所述根系范围温差控制系统，将微环境气调和根系范围温差的对比控制使蔬果水培、基质培根部与叶面温差环境控制的生长进行正交对比试验，将获得的植物工厂蔬果水培、基质培生产数据，为设施蔬果栽培的大规模使用，提升设施可持续生产率，实现了产量大幅提升及减低植物工厂运行能耗，蔬果生长的整体环境进行了调控，对水培、基质培蔬果根部与叶面温差环境进行了精准控制。

7、其中，通过所述植物工厂微环境气调系统和根系范围温差控制系统对设施蔬果栽培产品的产量进行了大幅的提升和智能调控；

8、首先，植物工厂微环境气调系统和根系范围温差控制系统的结合使蔬果生长特性的环境适应；

9、其次，明确蔬果栽培微气候环境调节根部及叶面的温差能进行智能调控；

10、再次，确定环境综合参数与微环境区域参数对蔬果栽培过程的综合效率占比数据计算在低能耗植物工厂蔬果高效栽培系统中数据控制的确立；

11、最后，保存数字农业产品价值，从而有效进行蔬果规模化的高效栽培、产品质量安全以及数据的验证、应用。

12、其中，所述植物工厂微环境气调系统、根系范围温差控制系统结合物联网以及智能调控，营造适合的蔬果规模化、工厂化的高效生产设施环境，切实提高蔬果产量与品质，规避目前阻碍连栋蔬菜生产发展过程中环境综合参数对全年生产数据模式的应用，实现蔬果大规模应用。

13、其中，结合所述植物工厂微环境气调系统和根系范围温差控制系统，在大型连栋设施植物工厂核心技术区域内，完成由植物工厂微气候栽培环境设施、水培、基质培蔬果根部与叶面温差精准控制装置、水培和基质培环境参数智控装置、蔬果栽培小分子营养液水肥一体精灌装置等组成的植物工厂蔬果水培、基质培蔬果栽培区域独立系统原型。

14、其中，所述植物工厂微环境气调系统和根系范围温差控制系统基于物联网应用的植物工厂微环境的水培、基质培蔬果根部与叶面温差环境精准控制系统，不仅使设施蔬菜周年生产且其节能增效；

15、通过实验，植物工厂蔬果高效栽培系统为蔬果高效栽培提供了植物工厂蔬果栽培微环境参数综合控制、水培水温、基质温度、叶面与冠层环境温度、根系环境温度、led补光蔬果光合作用效率，小分子营养液水肥一体精灌等多种生产要素组成的植物工厂微环境区域蔬果高效栽培；

16、结合蔬果生长机理变化规律，构建蔬果高效栽培决策数字控制模型。

17、其中，所述植物工厂微环境气调系统和根系范围温差控制系统、蔬果水培和基质培栽培装置，结合集中分布型制冷热供给装置及综合传感系统完成微环境蔬果叶面和根系温度环境参数、水培+基质培的水温及基质温度的控制与驱动；

18、通过蔬果生长数字控制模型，根据蔬果各生长阶段对环境温度变化需求，按不同节点控制微环境参数及每个栽培区域的水培、基质培温度参数，使得微气候栽培环境设施、水培、基质培蔬果根部与叶面温差环境得以精准控制。

19、其中，所述植物工厂微环境气调系统和根系范围温差控制系统结合水培、基质培蔬果根部与叶面温差环境精准控制系统，为蔬果生长机理变化规律形成不同的控制模式，实现果蔬增产的效果，最终形成量化的数字化精准控制模型，并将控制模式与植物工厂微环境整体参数控制结果的数据进行优化，从蔬果生长因子的不对称变量导致的极化出发，对植物工厂的环境进行调控，力图通过不对称因子的调控，实现增产增效，提高了植物工厂栽培资源的利用率，使蔬果规模化生产。

20、本发明的有益效果：

21、1.本发明结合植物工厂微环境气调系统和根系范围温差控制系统，将微环境气调和根系范围温差的对比控制使蔬果水培、基质培根部与叶面温差环境控制的生长进行正交对比试验，将获得的植物工厂蔬果水培、基质培生产数据，为设施蔬果栽培的大规模使用，提升设施可持续生产率，实现了产量大幅提升及减低植物工厂运行能耗，蔬果生长的整体环境进行了调控，对水培、基质培蔬果根部与叶面温差环境进行了精准控制。

22、2.本发明通过蔬果生长数字控制模型，根据蔬果各生长阶段对环境温度变化需求，按不同节点控制微环境参数及每个栽培区域的水培、基质培温度参数，使得微气候栽培环境设施、水培、基质培蔬果根部与叶面温差环境得以精准控制。

技术特征：

1.一种水培、基质培蔬果根部与叶面温差环境精准控制系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种水培、基质培蔬果根部与叶面温差环境精准控制系统，其特征在于，通过所述植物工厂微环境气调系统和根系范围温差控制系统对设施蔬果栽培产品的产量进行了大幅的提升和智能调控；

3.根据权利要求1所述的一种水培、基质培蔬果根部与叶面温差环境精准控制系统，其特征在于，所述植物工厂微环境气调系统、根系范围温差控制系统结合物联网以及智能调控，营造适合的蔬果规模化、工厂化的高效生产设施环境，切实提高蔬果产量与品质，规避目前阻碍连栋蔬菜生产发展过程中环境综合参数对全年生产数据模式的应用，实现蔬果大规模应用。

4.根据权利要求3所述的一种水培、基质培蔬果根部与叶面温差环境精准控制系统，其特征在于，结合所述植物工厂微环境气调系统和根系范围温差控制系统，在大型连栋设施植物工厂核心技术区域内，完成由植物工厂微气候栽培环境设施、水培、基质培蔬果根部与叶面温差精准控制装置、水培和基质培环境参数智控装置、蔬果栽培小分子营养液水肥一体精灌装置等组成的植物工厂蔬果水培、基质培蔬果栽培区域独立系统原型。

5.根据权利要求4所述的一种水培、基质培蔬果根部与叶面温差环境精准控制系统，其特征在于，所述植物工厂微环境气调系统和根系范围温差控制系统基于物联网应用的植物工厂微环境的水培、基质培蔬果根部与叶面温差环境精准控制系统，不仅使设施蔬菜周年生产且其节能增效；

6.根据权利要求1所述的一种水培、基质培蔬果根部与叶面温差环境精准控制系统，其特征在于，所述植物工厂微环境气调系统和根系范围温差控制系统、蔬果水培和基质培栽培装置，结合集中分布型制冷热供给装置及综合传感系统完成微环境蔬果叶面和根系温度环境参数、水培+基质培的水温及基质温度的控制与驱动；

7.根据权利要求6所述的一种水培、基质培蔬果根部与叶面温差环境精准控制系统，其特征在于，所述植物工厂微环境气调系统和根系范围温差控制系统结合水培、基质培蔬果根部与叶面温差环境精准控制系统，为蔬果生长机理变化规律形成不同的控制模式，实现果蔬增产的效果，最终形成量化的数字化精准控制模型，并将控制模式与植物工厂微环境整体参数控制结果的数据进行优化，从蔬果生长因子的不对称变量导致的极化出发，对植物工厂的环境进行调控，力图通过不对称因子的调控，实现增产增效，提高了植物工厂栽培资源的利用率，使蔬果规模化生产。

技术总结本发明涉及一种水培、基质培蔬果根部与叶面温差环境精准控制系统，属于农业栽培控制系统技术领域，包括：植物工厂微环境气调系统和植物工厂微环境气调系统，植物工厂微环境气调系统用于可控的调节微环境的气候，根系范围温差控制系统用于可控的调节根系的温度范围或根系的温差范围；结合植物工厂微环境气调系统和根系范围温差控制系统，将微环境气调和根系范围温差的对比控制使蔬果水培、基质培根部与叶面温差环境控制的生长进行正交对比试验，将获得的植物工厂蔬果水培、基质培生产数据，为蔬果蔬果生长的整体环境进行了调控，本发明的有益效果：对水培、基质培蔬果根部与叶面温差环境进行了精准控制。技术研发人员：袁方,李佳,陈金星,蔡轩,高青,刘良好受保护的技术使用者：中国科学院分子植物科学卓越创新中心技术研发日：技术公布日：2024/6/5