CN105557286A - 一种种植物的种植方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及室内种植技术领域，尤其涉及一种应用于工业的种植物的种植方法。本发明包括：提供一种可改变种植物温度、湿度、光照度的环境控制系统；观测光照度、温度以及湿度对种植物的生长影响，获得种植物的最佳光照度、温度、湿度随时间变化的3种环境参数曲线，以及种植物随时间变化的生长曲线；根据3种环境参数曲线以及生长曲线，建立种植物的参考生长函数。本发明通过设置环境控制系统获取种植物的最佳环境参数曲线，建立种植物的参考生长函数；进而在种植物工业生产中进行控制，已获得最佳生长方式。其次，可通过改变环境参数，控制种植物的生长速度。

Description

一种种植物的种植方法
技术领域
本发明涉及室内种植技术领域，尤其涉及一种应用于工业的种植物的种植方法。
背景技术
随着社会的发展，农业逐渐在工业化，通过工业化的生产以提高种植物的产量和缩短生长周期；工业化种植阶段，主要是针对种植物的营养发育期，即从幼苗到成株阶段；然而在工业化生产时，大多数是通过延长光照时间，达到提高产量和缩短生长周期，种植物的生长并不科学，不能达到最优化的生长。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术的不足，提供一种种植物的种植方法，该种植方法可以对种植物的生长周期进行分析，获得其最优化生长曲线，提高种植物的产量以及缩短生长周期。
本发明采用的技术方案为：
一种种植物的种植方法，包括：
提供一种可改变种植物温度、湿度、光照度的环境控制系统；
观测光照度、温度以及湿度对种植物的生长影响，获得种植物的最佳光照度、温度、湿度随时间变化的3种环境参数曲线，以及种植物随时间变化的生长曲线；
根据3种环境参数曲线以及生长曲线，建立种植物的参考生长函数。
优选地，参考生长函数以种植物生长重量为参考，建立生长重量函数：F(X、Y、Z、t)，其中X、Y、Z分别表示环境参数的光照度、温度、湿度，t表示时间；其次建立环境参数影响函数：
仅改变光照度，获取光照度对种植物的生长影响函数：种植物生长重量为：F1（△x、t）；△x表示光照度差值；同时通过该生长函数可以得到，如果需要获得参考生长函数的相同重量，该环境下生长时间与参考生长函数的时间差函数：△T1（△x）。
仅改变温度，获取温度对种植物的生长影响函数：种植物生长重量为：F2（△y、t）；△y表示温度差值；同时通过该生长函数可以得到，如果需要获得参考生长函数的相同重量，该环境下生长时间与参考生长函数的时间差函数：△T2（△y）函数；
仅改变湿度，获取湿度对种植物的生长影响函数：种植物生长重量为：F3（△z、t）；△z表示温度差值；同时通过该生长函数可以得到，如果需要获得参考生长函数的相同重量，该环境下生长时间与参考生长函数的时间差函数：△T3（△z）函数。
延缓植物生长时间T=△T1（△x）+△T2（△y）+△T3（△z）。
进一步地，环境控制系统包括光照控制系统和温湿度控制系统，温湿度控制系统包括水蒸发装置、加热装置、吸水装置以及空气引流器，空气引流器将空气引流分别经过水蒸发装置、加热装置、吸水装置。
进一步地，水蒸发装置包括由蒸发过滤网、水泵、水槽、管道组成的水循环组件，水蒸发装置还包括风机；风机位于蒸发过滤网的一侧。
进一步地，加热装置包括电热网。当然也可以为其他加热装置。
进一步地，吸水装置包括低温筒，低温筒的外侧面焊接有螺旋分布的低温管道，低温管道的一端通过低温泵与盛装有低温介质的低温容器连接，低温管道的另一端与低温容器连接。
优选地，水蒸发装置、加热装置、吸水装置集成为温湿度装置，水蒸发装置的出口通过三通阀分别与吸水装置、加热装置的入口连接。
进一步地，环境控制系统还包括光照度传感器、湿度传感器、温度传感器以及处理器，处理器分别与光照度传感器、湿度传感器、温度传感器、光照控制系统、温湿度控制系统信号连接。
进一步地，还包括用于监视种植物的摄像头以及与互联网连接的信号传输装置，信号传输装置、摄像头分别与处理器信号连接。
进一步地，水蒸发装置、吸水装置、加热装置依次通过管道连接。
进一步地，温湿度控制系统中，水蒸发装置工作时，温度降低函数为T(t、x),湿度提升函数为f(t、x)；加热装置工作时，温度提升函数为T′（t），吸水装置工作时，湿度降低函数为：F（t、x）；x为空气绝对湿度，t为工作时间；目标温度、湿度差值为△T、△x；其中，△T=T′（t1）-T(t2、x)；△x=f(t2、x)-F（t3、x），t1、t2、t3分别表示加热装置、水蒸发装置、吸水装置的工作时间。
本申请的种植物包括农作物等。
本发明取得的有益效果为：本发明通过设置环境控制系统获取种植物的最佳环境参数曲线，建立种植物的参考生长函数；进而在种植物工业生产中进行控制，已获得最佳生长方式。其次，可通过改变环境参数，控制种植物的生长速度。
附图说明
图1为本发明的吸水装置一种示意图。
图2为本发明的水蒸发装置一种示意图。
图3为本发明的环境控制系统工作流程一种示意图。
附图标记为：
1——低温筒；2——低温泵；3——水蒸发装置；4——低温容器；11——低温管道；31——蒸发过滤网；32——水槽；33——水泵；34——管道；35——风机。
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施方式对本发明做进一步地说明。
实施例：参见图1至图3。
一种种植物的种植方法，包括：
提供一种可改变种植物温度、湿度、光照度的环境控制系统；
观测光照度、温度以及湿度对种植物的生长影响，获得种植物的最佳光照度、温度、湿度随时间变化的3种环境参数曲线，以及种植物随时间变化的生长曲线；
根据3种环境参数曲线以及生长曲线，建立种植物的参考生长函数。
种植物如蔬菜、农作物等，在进行工业种植前，先进行试验种植，在试验种植过程中，先模拟其所在的自然环境，然后逐渐调整环境参数，然后通过数据整理获得其优化的最佳光照度、温度、湿度随时间变化的3种环境参数曲线，以及种植物随时间变化的生长曲线。
在建立生长曲线以及环境参数曲线后，在推广应用时，可以复制生长模式，将环境参考曲线、生长曲线输入到环境控制系统的控制器，控制器按照环境参考曲线控制种植物环境的温度、湿度以及光照度。从而使得种植物生长达到最优。
优选地，参考生长函数以种植物生长重量为参考，建立生长重量函数：F(X、Y、Z、t)，其中X、Y、Z分别表示环境参数的光照度、温度、湿度，t表示时间；其次建立环境参数影响函数：
仅改变光照度，获取光照度对种植物的生长影响函数：种植物生长重量为：F1（△x、t）；△x表示光照度差值；同时通过该生长函数可以得到，如果需要获得参考生长函数的相同重量，该环境下生长时间与参考生长函数的时间差函数：△T1（△x）。
仅改变温度，获取温度对种植物的生长影响函数：种植物生长重量为：F2（△y、t）；△y表示温度差值；同时通过该生长函数可以得到，如果需要获得参考生长函数的相同重量，该环境下生长时间与参考生长函数的时间差函数：△T2（△y）函数；
仅改变湿度，获取湿度对种植物的生长影响函数：种植物生长重量为：F3（△z、t）；△z表示温度差值；同时通过该生长函数可以得到，如果需要获得参考生长函数的相同重量，该环境下生长时间与参考生长函数的时间差函数：△T3（△z）函数。
延缓植物生长时间T=△T1（△x）+△T2（△y）+△T3（△z）。
这里的参数改变，是在最佳环境参数曲线的基础上进行单个参数修改，获取3个环境参数分别对延缓植物生长的影响。目前种植物价格收到市场影响，为了获得较好的收益，需要获得一个较好的生长时间窗口；本技术即为解决如何改变环境参数，达到控制种植物生长速度的目的。如，在控制种植物从重量W1生长到重量W2过程中，可以通过控制△x、△y、△z中一个或几个参数的结合，达到精确延缓其生长速度的目的。
进一步地，环境控制系统包括光照控制系统和温湿度控制系统，温湿度控制系统包括水蒸发装置3、加热装置、吸水装置以及空气引流器，空气引流器将空气引流分别经过水蒸发装置、加热装置、吸水装置。
目前工业种植，光照控制系统非常普及，如通过控制照明灯具的功率达到控制光照度。温度的控制也非常普及，但常常忽视湿度的控制，本技术方案中，将温度、湿度进行集中控制处理，降温、增加湿度可通过水蒸发装置3进行，升温采用加热装置，降低湿度采用吸水装置。空气引流器可以采用风机，抽气机等。
进一步地，水蒸发装置3包括由蒸发过滤网31、水泵33、水槽32、管道34组成的水循环组件，水蒸发装置3还包括风机35；风机35位于蒸发过滤网31的一侧。
水循环组件中，蒸发过滤网31位于水槽32的上方或蒸发过滤网31的出口通过管道34与水槽32连接，蒸发过滤网31的入口通过管道34、水泵33与水槽32连接。当然也可以采用其他连接方式，在使用过程中，水泵33不断的将水抽入蒸发过滤网31内，同时风机35向外吹动形成气流，气流经过蒸发过滤网31加速水蒸发，从而降低温度以及增加湿度。蒸发过滤网31可以采用：水帘、海绵、过滤布等。
进一步地，加热装置包括电热网。
进一步地，吸水装置包括低温筒1，低温筒1的外侧面焊接有螺旋分布的低温管道11，低温管道11的一端通过低温泵2与盛装有低温介质的低温容器4连接，低温管道11的另一端与低温容器4连接。
吸水装置工作时，通过低温泵2将低温介质泵入低温管道11，再流回低温容器4，从而保持低温筒1具有低温，当气流流过低温筒1时，气流中的水蒸气冷凝成水，从而达到降低环境中的湿度效果。低温介质可以采用液体氮、冰水等。此时优选地，将低温筒1倾斜设置，且在其一侧设置用于收集冷却水的集水箱。
当然，吸水装置也可以包括盛装有吸水材料的壳体，壳体相对的两端开口。开口可设置阀门，控制气流大小以及气流的通断。
吸水材料可以采用无水硫酸铜、石灰等。
优选地，水蒸发装置3、加热装置、吸水装置集成为温湿度装置，水蒸发装置3的出口通过三通阀分别与吸水装置、加热装置的入口连接。
进一步地，环境控制系统还包括光照度传感器、湿度传感器、温度传感器以及处理器，处理器分别与光照控制系统、温湿度控制系统信号连接。
本技术方案通过处理器来调整光照控制系统、温湿度控制系统的工作状态，处理器结合种植物的生长曲线图以及环境参数，分别向2个系统发出相应的控制信号，从而达到智能控制的效果。光照控制系统可包括照明灯和灯光调节器，处理器通过灯光调节器与照明灯电连接。
进一步地，还包括用于监视种植物的摄像头以及与互联网连接的信号传输装置，信号传输装置、摄像头分别与处理器信号连接。
在对种植物进行温度、光照以及湿度监测的同时对种植物进行摄像，并将数据以及视频传输至网络服务器的数据库，观察者可以通过客户终端或手机进行联网观察。信号传输装置可以为网卡，也可以为wifi路由等。
为了更加智能化的监控种植物的生长环境，除了监控环境参数外，还需要监控种植物的生长情况，摄像头这里作为图像采集装置对种植物进行图像采集，优选地，处理器或网络服务器设置有图像分析模块，图像分析模块将对种植物的生长情况进行比对分析，即将现有种植物生长情况与正常生长的种植物生长情况进行对比。比对分析包括：种植物高度、叶片大小、叶片的颜色等。并将分析比对的结果上传至处理器或网络服务器。观察者在通过客户端与终端连接，观察种植物的生长图片或录像的同时，可以获取种植物的生长状态的分析，如现在种植物长势如何，与正常生长的种植物之间的差别有哪些。这样观察者可以更加全面的了解种植物生长情况。优选地，终端可通过互联网向处理器发送调整光照控制系统、温湿度控制系统的调节参数。观察者在了解到种植物生长情况后，调整生长环境参数，以使掌控植物的生长。
进一步地，温湿度控制系统中，水蒸发装置3工作时，温度降低函数为T(t、x),湿度提升函数为f(t、x)；加热装置工作时，温度提升函数为T′（t），吸水装置工作时，湿度降低函数为：F（t、x）；x为空气绝对湿度，t为工作时间；温湿度控制系统工作时，获得目标温度、湿度差值（目标温度、湿度与环境相比较）为△T、△x；其中，△T=T′（t1）-T(t2、x)；△x=f(t2、x)-F（t3、x），t1、t2、t3分别表示加热装置、水蒸发装置3、吸水装置的工作时间。
目前，很多温度、湿度控制系统内，均是通过感应补偿达到预定值；这种调整方法不够精准，如当进行降温调节时，水蒸发装置3工作将温度调整到相应值，但此时湿度被改变，因此需要在启动水蒸发装置3时，同时启动吸水装置。避免，温度调整完后，再去调整湿度。优选地，为方便计算；在进行温度、湿度调整时，可以根据选择的需要，将t1、t2、t3中的至少一个设置为0。如仅仅提升温度，则t2、t3均为0；如降低温度、提高湿度，则t1为0；如提升温度、提高湿度，则t3为0；等等。从而可以从两个方程式中解出t1、t2、t3。处理器在计算出每个装置的工作时间后，让其同时工作，或同时结束工作。避免装置一前一后工作，温湿度调整时间长，从而影响种植物的生长。
优选地，在设置温湿度控制系统时，水蒸发装置3的出口通过三通阀分别与吸水装置、加热装置连接，吸水装置、加热装置分别设有用于驱动空气流动的风机，或者吸水装置、加热装置的出口分别通过阀门与抽气装置连接。
当然为方便连接也可以设置为：水蒸发装置3、吸水装置、加热装置依次通过管道连接。本申请中的加热装置、光照控制系统均可以采用现有技术。
以上仅是本申请的较佳实施例，在此基础上的等同技术方案仍落入申请保护范围。

Claims (10)

1.一种种植物的种植方法，其特征在于：其包括：
提供一种可改变种植物温度、湿度、光照度的环境控制系统；
观测光照度、温度以及湿度对种植物的生长影响，获得种植物的最佳光照度、温度、湿度随时间变化的3种环境参数曲线，以及种植物随时间变化的生长曲线；
根据3种环境参数曲线以及生长曲线，建立种植物的参考生长函数。
2.根据权利要求1所述的一种种植物的种植方法，其特征在于：参考生长函数以种植物生长重量为参考，建立生长重量函数：F(X、Y、Z、t)，其中X、Y、Z分别表示环境参数的光照度、温度、湿度，t表示时间；其次建立环境参数影响函数：
仅改变光照度，获取光照度对种植物的生长影响函数：种植物生长重量为：F1（△x、t）；△x表示光照度差值；同时通过该生长函数可以得到，如果需要获得参考生长函数的相同重量，该环境下生长时间与参考生长函数的时间差函数：△T1（△x）；
仅改变温度，获取温度对种植物的生长影响函数：种植物生长重量为：F2（△y、t）；△y表示温度差值；同时通过该生长函数可以得到，如果需要获得参考生长函数的相同重量，该环境下生长时间与参考生长函数的时间差函数：△T2（△y）函数；
仅改变湿度，获取湿度对种植物的生长影响函数：种植物生长重量为：F3（△z、t）；△z表示温度差值；同时通过该生长函数可以得到，如果需要获得参考生长函数的相同重量，该环境下生长时间与参考生长函数的时间差函数：△T3（△z）函数；
延缓植物生长时间T=△T1（△x）+△T2（△y）+△T3（△z）。
3.根据权利要求1所述的一种种植物的种植方法，其特征在于：环境控制系统包括光照控制系统和温湿度控制系统，温湿度控制系统包括水蒸发装置、加热装置、吸水装置以及空气引流器，空气引流器将空气引流分别经过水蒸发装置、加热装置、吸水装置。
4.根据权利要求3所述的一种种植物的种植方法，其特征在于：水蒸发装置包括由蒸发过滤网、水泵、水槽、管道组成的水循环组件，水蒸发装置还包括风机；风机位于蒸发过滤网的一侧。
5.根据权利要求3所述的一种种植物的种植方法，其特征在于：吸水装置包括低温筒，低温筒的外侧面焊接有螺旋分布的低温管道，低温管道的一端通过低温泵与盛装有低温介质的低温容器连接，低温管道的另一端与低温容器连接。
6.根据权利要求3所述的一种种植物的种植方法，其特征在于：环境控制系统还包括光照度传感器、湿度传感器、温度传感器以及处理器，处理器分别与光照度传感器、湿度传感器、温度传感器、光照控制系统、温湿度控制系统信号连接。
7.根据权利要求6所述的一种种植物的种植方法，其特征在于：还包括用于监视种植物的摄像头以及与互联网连接的信号传输装置，信号传输装置、摄像头分别与处理器信号连接。
8.根据权利要求3所述的一种种植物的种植方法，其特征在于：温湿度控制系统中，水蒸发装置工作时，温度降低函数为T(t、x),湿度提升函数为f(t、x)；加热装置工作时，温度提升函数为T′（t），吸水装置工作时，湿度降低函数为：F（t、x）；x为空气绝对湿度，t为工作时间；目标温度、湿度差值为△T、△x；其中，△T=T′（t1）-T(t2、x)；△x=f(t2、x)-F（t3、x），t1、t2、t3分别表示加热装置、水蒸发装置、吸水装置的工作时间。
9.根据权利要求3所述的一种种植物的种植方法，其特征在于：水蒸发装置、吸水装置、加热装置依次通过管道连接。
10.根据权利要求1所述的一种种植物的种植方法，其特征在于：种植物包括农作物。
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