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国外温室大棚发展趋势以及智能大棚温室研究现状

2020-09-13 12:21:22

其一、国外大棚发展趋势
  当前国际上大棚生产有4个明显的发展趋势,即大型化、现代化、工厂化、高新技术化。
  1)大棚的大型化。由于大棚内温度稳定,日温差较小,便于机械化操作且造价低,大棚建筑有向大型化、超大型化发展的趋势。
  2)大棚的现代化、智能化。计算机智能化大棚综合环境控制系统开始普及,现在世界上发达国家的大棚生产,大棚内环境的调节与控制已由一般的机械化发展为由计算机控制,实现光照、温度、湿度、气体等因素的自动化监控,一些国家在实现自动化的基础上正向完全自动化、无人化的方向发展。大棚环境控制朝着基于作物生长模型、大棚综合环境因子分析模型和农业专家系统的蔬菜大棚信息自动采集及智能控制趋势发展。
  3)大棚的工厂化。植物工厂是在全封闭的设施内,周年生产园艺作物的高度自动化控制生产体系。植物工厂内以采用营养液栽培和自动化综合环境调控为重要标志,植物工厂能免受外界不良环境影响,实现高技术密集型省力化作业,生菜、菠菜栽培期较露地缩短1/4~1/2时间,可1年多茬次连续生产。目前,益的植物工厂在某些发达国家发展迅速,实现了工厂化生产蔬菜、食用菌和名贵花木等。美国现在正在研究利用“植物工厂”种植小麦、水稻以及进行植物组织培养和快繁、脱毒。
  据报道,近年来日本已有企业建立了面积为1500㎡的植物工厂,并安装有农用机器人,从播种、培育到收获实现了机械化、电气化。
  4)高新技术化。发达国家应用于设施农业的高新技术主要有:无土栽培技术、营养液调配技术、环境监测调控技术、二氧化碳施肥技术、蜜蜂授粉(生物)技术、基质消毒技术、机械化作业技术、产品采后处理技术、新能源技术和激光技术等现代化技术。
  其二、智能大棚温室研究现状
  将智能控制系统应用到大棚温室栽培的作物上就是智能大棚温室的作用,卞要采用新的生物模拟技术,利用温度、湿度、CO2、照度传感器等模拟适合大棚温室植物生长的环境。检测大棚温室内的数据,数据分析通过微电脑,电脑监控水幕、风扇、遮阳板等棚内设施,改变大棚温室内的生物生长环境。相比干普通大棚温室而言,智能大棚温室智能控制的大优点是其可以相对不断地控制蔬菜大棚内的环境。对干环境要求较高的植物,可以避免因人为因素造成的生产损失。就生产来讲,大棚温室的建设应用了智能控制系统以后,与人下控制的大棚温室相比,产量和质量都得到了大大提高。当然,大棚温室的效益根据作物的不同也会存在不同的效果,就运营成本来讲,智能大棚温室的应用为具有一定规模的种植企业提供了便利,节省了企业的用人数量,大大降低了成本,节省下来的资金可以用来对设备进行改进。智能大棚温室的应用时间越久节省的劳动经费越多,企业的利润就会越多。智能大棚温室强大的系统具有很好的扩展性,经营者可以通过较少的编程或外部设备的改进种植不同种类的农作物。
  随着我国现代技术的快速发展,我国农业生产中现代化的智能大棚温室已经得到了广泛的认同与普及。智能大棚温室应用的技术和材料相比干传统的大棚温室都有了许多的变化,有多新的材料帮助智能大棚温室做到提高作物产量和质量的作用,例如,利用高分子制作的纳米材料,以及多种功能的塑料薄膜。
  为了解决过去普通大棚温室不能很好地调节大棚温室中作物的生长参数,人们创造出了一种新的生产方式和管理模式,从而较好地管理大棚温室内的生态环境和提高农作物的产量。这种新型的模式就是智能大棚温室系统,这个系统给作物提供了加稳定和适宜的生存环境。传感器实时检测大棚温室中的光照强度、湿度、温度和氧化碳浓度,并将其传输到电脑中进行参考,帮助人们分析。当数据异常时,大棚温室智能系统会发出警报。人们可以通过对监控数据的分析调节大棚温室中的数据。调整包括光照强度、灌溉作物、增加CO2浓度和通风等数据内容,并始终观察作物是否处在佳的生产环境。智能大棚温室是在新科技与新材料相结合的基础上设计的。
  在智能大棚温室的建设以及智能大棚温室环境监控的方面,国外的技术研究水平一直在我国之上。目前,个世界的科学技术水平发展快速,许多发达国家在农业智能大棚温室监控方面的技术发展为快速,已经在智能大棚温室的建设上使用自动化管理系统并向个智能化的方向发展了。虽然早期的国外大棚温室监测技术只对大棚温室内的空/v温度和湿度,土壤湿度、CO2浓度和光照强度等环境因素进行单一的监测。但是欧洲下业生产相对发达的一些国家确实从很早就开始研发农业大棚温室监测的技术。
  荷兰,美国,加拿大和以色列等下业化国家长期以来一直使用一些数据采集下具来测量大棚温室中的环境因素。根据大棚温室作物的环境需求进行收集和控制,可以简化大棚温室作物监测的机械化和智能化。
  国外智能大棚温室的建设随着高科技的不断发展也得到了高的发展,其中,应用到的科学技术包括计算机网络技术,无线通信技术和自动控制技术。在智能大棚温室监测技术中,美国采用智能大棚温室网络监测系统,将环境调控,土壤灌溉和作物施肥相结合。整个系统集成了各种生产控制,并根据大棚温室中传感器收集的数据控制大棚温室。每个执行动作都使智能大棚温室的控制,并提高了投入产出比。
  目前,国外智能大棚温室内的设施发展良好,制定了一系列规范阵指导方针。智能大棚温室技术在与计算机网络技术,专家系统技术,现代测控技术和远程遥感技术之间相互融合方面取得较好的融合,帮助国外智能大棚温室建设技术较好的发展。

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