[实用新型]一种给作物冠层空间提供综合环境调控系统

说明书

本实用新型公开了属于设施农业工程的环境因子调控领域的一种给作物冠层空间提供综合环境调控系统。所述给作物冠层空间提供综合环境调控系统是适用于作物栽培行下使用的、基于地面下潜管道送风的作物冠层综合环境调控系统，包括主风管、支风管、系统送风风机，支风管辅助增压风机，加温电热源，二氧化碳气源，通道转换阀；根据环境因子检测与调控模块的检测数据，控制主风管、支风管、系统送风风机，支风管辅助增压风机，加温电热源，二氧化碳气源，通道转换阀的运行；对温室设施主动气流、温度、湿度、气体等的环境调控。本实用新型实现对作物冠层的局部空间调控目标，针对性强，调控效率高，能耗低，经济性好。

技术领域

本实用新型属于设施农业工程的环境因子调控领域，特别涉及一种给作物冠层空间提供综合环境调控系统。具体说适用于日光温室等中小型温室设施主动气流调控，尤其适用于作物冠层特定空间针对性的气流、温度、湿度、气体等的环境调控。

背景技术

我国社会经济的快速发展，迫切需要农业现代化、产业化、规模化和工业化，这需要农产品能够在集约化程度较高，环境变量可控的环境下进行生产。目前，利用日光温室及塑料大棚等设施进行作物栽培是我国设施农业中非常重要的一种形式，在设施农业生产中占有很重要的比重，其中以日光温室尤为突出。由于日光温室性价比高，冬季保暖蓄热效果明显，在我国三北地区的越冬生产中得到了广泛的应用，为实现北方地区冬季蔬菜供应问题做出了重要贡献。虽然日光温室具有以上的技术优势和推广效果，但是目前单位土地面积上的产量以及产品品质的提升都遇到了瓶颈，究其原因，还是在于缺乏经济有效的主动环境调控措施，作物获得最佳生长环境的时间不够造成了室内的气流、温度、湿度、二氧化碳等环境都不甚理想，因此提高日温室的环境调控能力，是未来设施农业发展的重要内容。

为了维持高效的生产，综合环境调控是不可或缺的。根据研究，适当的气流是作物生长的重要环境因子，当作物周围风速在0-1m/s时，随着风速增加，作物产量也增加，即在一定风速范围内，作物产量与风速呈正相关。之所以会有这样的效果，是因为气流会直接影响作物的生长，主要表现在几个方面：一是一定的风速会促进植物叶片边界层空气的流动，减小气孔阻力，促进叶片的蒸腾作用和光合作用；二是流动的空气，可以有效缓解高湿空气在叶片表面的结露现象，降低病虫害发生的风险；三是均匀的气流可以改进温室内温度、湿度、二氧化碳等环境因子的空间分布，为作物的均匀生长提供有利条件。可见，气流调控是环境调控的关键。目前日光温室虽有自然通风，但不是以调节气流为目的，且现有通风口布置方式很难为作物冠层提供均匀有效的气流环境。少数研究或温室尝试将用于连栋温室的循环风机用到日光温室中，但是因为日光温室空间形状特殊、空间尺度有限，循环风机的使用效果极为有限。

其次，二氧化碳也是温室作物生产过程中极为重要的环境因子，是作物光合作用的原料。白天，随着室外太阳辐射照度的增加，作物光合作用增强，会吸收大量二氧化碳，导致温室内二氧化碳含量降低；在封闭栽培条件下，如果不及时进行二氧化碳的补充，当二氧化碳浓度低到一定程度时，就会反过来抑制作物光合作用，影响生产。当前的日光温室内，通常采用自然通风换气、吊挂二氧化碳气肥袋，以及采用秸秆反应堆等来补充，但是补充的量有限，或者补充的方式不可控等因素，都不能适配作物生长的需求。

另外，在冬季生产中，为了适应保温需要，日光温室等生产性的温室多处于密闭状态，不仅保证不了气流和二氧化碳环境，相反经常会出现低温高湿现象，容易导致病害发生。目前常用的解决措施也就是通风换气，但效果不甚理想，因为为了减少热量损失，为维持室内温度，通风时间往往有限，且通风口的不均匀设置，也很难保证室内环境的均匀性。

综上所述，目前环境调控缺少对气流调控重视，对温湿度的有效调节，以及对二氧化碳浓度的精准调控，总而言之，缺少对冠层空间环境的综合调控方案，以及有效且经济的技术和设备。因此，生产中急需一种适用于日光温室或塑料大棚等设施特点的、能够实现作物冠层特定空间有针对性调控的多因子综合环境调控方法及设备。

实用新型内容