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表示湿度差值;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(t2、x),湿度提升函数为f(t2、x);加热装置工作时,温度提升函数为T′(t1),吸水装置工作时,湿度降低函数为:F(t3、x);x为空气绝对湿度,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;目标温度、湿度差值为△Y、△Z;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表示湿度差值;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(t2、x),湿度提升函数为f(t2、x);加热装置工作时,温度提升函数为T′(t1),吸水装置工作时,湿度降低函数为:F(t3、x);x为空气绝对湿度,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;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△Y、△Z;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。